JP2012112002A - Vapor deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蒸着装置に関する。 The present invention relates to a vapor deposition apparatus.
真空チャンバー内で蒸着法により成膜を行う蒸着装置は、各種デバイスを製造するときに利用されている。蒸着装置の1つである電子ビーム蒸着装置は、電子銃から放出された電子ビームを磁界により偏向させて、るつぼに収容された成膜材料に照射することができる。成膜材料は、電子ビームからエネルギーを受けて蒸発する。成膜材料が蒸発した材料蒸気は、デバイス製造用の基板の表面に接触して膜を形成する。 A vapor deposition apparatus that forms a film by a vapor deposition method in a vacuum chamber is used when manufacturing various devices. An electron beam evaporation apparatus, which is one of the evaporation apparatuses, can irradiate a film forming material accommodated in a crucible by deflecting an electron beam emitted from an electron gun by a magnetic field. The film forming material evaporates upon receiving energy from the electron beam. The material vapor obtained by evaporating the film forming material contacts the surface of the device manufacturing substrate to form a film.
電子ビーム蒸着装置において成膜材料に電子ビームを照射すると、成膜材料の内部から2次電子が発生することがある。また、成膜材料に入射してくる電子ビームで材料蒸気が電離することによって、2次電子が発生することがある。また、電子ビ−ムの一部が成膜材料の表面で反跳し、反射電子が発生することがある。反射電子が真空チャンバーの壁面等に衝突すると、2次電子や反射電子が発生することがある。 When the film forming material is irradiated with an electron beam in the electron beam evaporation apparatus, secondary electrons may be generated from the inside of the film forming material. Further, secondary electrons may be generated by ionizing the material vapor by the electron beam incident on the film forming material. In addition, a part of the electron beam recoils on the surface of the film forming material, and reflected electrons may be generated. When the reflected electrons collide with the wall surface of the vacuum chamber, secondary electrons or reflected electrons may be generated.
上記の2次電子や反射電子が基板に入射すると、予め基板に形成された素子等が劣化する可能性がある。2次電子及び反射電子の基板への入射を抑制する技術として、例えば特許文献1、2に開示されている技術が挙げられる。
When the secondary electrons or reflected electrons are incident on the substrate, an element or the like previously formed on the substrate may be deteriorated. As a technique for suppressing the incidence of secondary electrons and reflected electrons on the substrate, for example, techniques disclosed in
特許文献1の同位体分離装置は、るつぼの両縁に配置された一対の永久磁石によって、電子ビームを偏向させる磁界を増強することができる。反射電子による電子ビームは、増強された磁界によって、るつぼに向って再び偏向させられる。
The isotope separation device of
特許文献2の真空蒸着装置は、蒸発材料で反射した電子ビームを捕獲するための反射電子トラップを備える。反射電子トラップは、反射電子が入射する開口部を有する箱状である。反射電子トラップは、反射電子を偏向させる磁界をその箱の内部に発生させる磁極と、偏向された反射電子が入射する面に配置された電子吸収体を有する。
The vacuum deposition apparatus of
ところで、2次電子は、反射電子に比べて低エネルギーで発生するので、発生場所が広範囲であり、またその飛散方向は広い分布を持つ。2次電子等の電子を捕捉する捕捉部を広範囲に設けると、真空チャンバーや捕捉部が大型になるおそれがある。このように、上述の従来技術にあっては、基板に入射する電子を効果的に減らす上で改善の余地がある。 By the way, since secondary electrons are generated with lower energy than reflected electrons, the generation location is wide and the scattering direction has a wide distribution. If a capturing unit that captures electrons such as secondary electrons is provided over a wide range, the vacuum chamber and the capturing unit may be large. Thus, in the above-described conventional technology, there is room for improvement in effectively reducing the electrons incident on the substrate.
本発明は、上述の事情に鑑み成されたものであって、基板に入射する電子を効果的に減らすことが可能な蒸着装置を提供することを目的の1つとする。 This invention is made | formed in view of the above-mentioned situation, Comprising: It aims at providing the vapor deposition apparatus which can reduce the electron which injects into a board | substrate effectively.
本発明の蒸着装置は、基板の表面に成膜材料を蒸着させる蒸着装置であって、前記成膜材料を蒸着可能な範囲として予め設定された所定の範囲に、前記基板の蒸着面を下方に向けて前記基板を配置可能な基板配置部と、前記基板配置部の下方に配置され、前記所定の範囲に放射される前記成膜材料を収容する収容部と、前記収容部に電子ビームを照射する照射部と、前記収容部の側方に配置され、電子を吸着する吸着部と、前記収容部から前記所定の範囲に向う前記成膜材料の放射範囲の外側における少なくとも前記吸着部の上方に配置され、上方に向う電子を水平方向に偏向させる磁界を発生させる磁界発生部と、を備えることを特徴とする。 The vapor deposition apparatus of the present invention is a vapor deposition apparatus that deposits a film forming material on the surface of a substrate, and the vapor deposition surface of the substrate is placed downward in a predetermined range that is preset as a range in which the film forming material can be deposited. A substrate placement portion capable of placing the substrate toward the substrate, a housing portion disposed below the substrate placement portion and housing the film forming material radiated to the predetermined range, and irradiating the housing portion with an electron beam An irradiation unit that is disposed on the side of the housing unit and that adsorbs electrons, and at least above the suction unit outside the radiation range of the film-forming material from the housing unit toward the predetermined range. And a magnetic field generating unit that generates a magnetic field that deflects electrons directed upward in the horizontal direction.
上記の蒸着装置は、上方に向う電子を水平方向に偏向させる磁界を発生させる磁界発生部が配置されている。したがって、基板配置部によって所定の範囲に配置された基板に向う電子は、進行方向が磁界によって水平方向に偏向し、基板に入射しにくくなる。上記の吸着部は、電子を吸着する部分であるので、反射電子や2次電子が発生しやすい場所である。上記の磁界発生部は、収容部から所定の範囲に向う成膜材料の放射範囲の外側における少なくとも吸着部の上方に配置されているので、基板に入射する電子を効果的に減らすことができる。 In the above-described vapor deposition apparatus, a magnetic field generation unit that generates a magnetic field that deflects upward electrons in the horizontal direction is arranged. Therefore, the electrons traveling toward the substrate arranged in a predetermined range by the substrate arrangement unit are deflected in the horizontal direction by the magnetic field and are not easily incident on the substrate. The adsorbing part is a part that adsorbs electrons, and thus is a place where reflected electrons and secondary electrons are likely to be generated. Since the magnetic field generation unit is arranged at least above the adsorption unit outside the radiation range of the film forming material from the housing unit toward a predetermined range, it is possible to effectively reduce the electrons incident on the substrate.
前記基板配置部は、前記基板を前記所定の範囲を含んだ範囲で前記水平方向のうちの第1方向に搬送可能であり、前記磁界発生部は、上方に向う電子を、前記第1方向よりも前記水平方向のうちで前記第1方向と交差する第2方向に偏向させてもよい。
このようにすれば、基板に向う電子は、基板が搬送される第1方向と交差する第2方向に偏向するので、搬送方向の下流又は上流の基板に電子が入射しにくくなる。
The substrate placement unit is capable of transporting the substrate in a first direction of the horizontal direction within a range including the predetermined range, and the magnetic field generation unit transmits electrons directed upward from the first direction. Also, it may be deflected in a second direction that intersects the first direction in the horizontal direction.
In this way, electrons directed to the substrate are deflected in the second direction that intersects the first direction in which the substrate is transported, making it difficult for electrons to enter the substrate downstream or upstream in the transport direction.
上記の蒸着装置は、前記所定の範囲に入射する電子の量を測定する測定部と、前記磁界発生部が発生させる磁界の磁力線の向きを変化させる変化部と、前記測定部の測定結果に基づいて前記変化部を制御する制御部と、を備えてもよい。
このようにすれば、所定の範囲に入射する電子の量の測定値に基づいて、磁界発生部が発生させる磁界の磁力線の向きを変化させことができ、基板に入射する電子の量を制御することができる。
The vapor deposition apparatus is based on a measurement unit that measures the amount of electrons incident on the predetermined range, a change unit that changes the direction of the lines of magnetic force generated by the magnetic field generation unit, and a measurement result of the measurement unit. And a control unit that controls the changing unit.
In this way, the direction of the magnetic field lines of the magnetic field generated by the magnetic field generator can be changed based on the measured value of the amount of electrons incident on the predetermined range, and the amount of electrons incident on the substrate is controlled. be able to.
上記の蒸着装置は、前記磁界発生部が発生させた磁界により偏向した電子を静電気力により捕捉する捕捉部を備えていてもよい。
このようにすれば、磁界により偏向した電子を捕捉部が静電気力によって捕捉するので、収容部と基板配置部との間で浮遊する電子を減らすことができる。
The vapor deposition apparatus may include a capturing unit that captures electrons deflected by the magnetic field generated by the magnetic field generating unit with electrostatic force.
In this way, since the capturing unit captures the electrons deflected by the magnetic field by the electrostatic force, it is possible to reduce the electrons floating between the housing unit and the substrate placement unit.
上記の蒸着装置は、前記磁界発生部から前記基板配置部に向う磁力線を遮る磁性体を備えていてもよい。
このようにすれば、磁界発生部から基板配置部に向う磁力線が磁性体に遮られるので、磁力線を伝って基板配置部へ向かう電子を減らすことができる。
Said vapor deposition apparatus may be provided with the magnetic body which interrupts | blocks the magnetic force line which goes to the said board | substrate arrangement | positioning part from the said magnetic field generation | occurrence | production part.
In this way, the magnetic force lines from the magnetic field generating part to the substrate placement part are blocked by the magnetic material, so that it is possible to reduce the electrons traveling through the magnetic force lines to the substrate placement part.
本発明によれば、基板に入射する電子を効果的に減らすことが可能な蒸着装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vapor deposition apparatus which can reduce effectively the electron which injects into a board | substrate can be provided.
以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明するが、本発明の技術範囲は下記の実施形態に限定されるものではない。下記の各実施形態で説明する要件は、適宜組み合わせることができる。また、各実施形態で説明する要件の1以上を用いない場合もある。以下の説明において、同様の構成要素については、同じ符号を付して、重複する説明を省略することがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings, but the technical scope of the present invention is not limited to the following embodiments. The requirements described in the following embodiments can be combined as appropriate. In addition, one or more of the requirements described in each embodiment may not be used. In the following description, the same components may be denoted by the same reference numerals, and redundant descriptions may be omitted.
[第1実施形態]
第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態の蒸着装置の内部を側方から見た側面図である。図2は、第1実施形態の蒸着装置の内部を他の側方から見た側面図である。図3は、第1実施形態の蒸着装置の内部を上方から見た上面図である。
[First Embodiment]
A first embodiment will be described.
本実施形態の蒸着装置1Aは、デバイス製造用の基板Pの表面に成膜材料を蒸着させることができる。蒸着装置1Aは、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子の製造過程で使用される。有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上に形成された第1電極と第2電極との間に、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層等を含む有機層が配置された構造である。本実施形態の蒸着装置1Aは、例えば第1電極と有機層が形成された基板上に、第2電極を形成する工程で利用される。
The
なお、蒸着装置1Aの適用範囲は、基板Pの材質や成膜材料の種類、形成される膜の用途に限定されない。例えば、蒸着装置1Aは、各種配線の形成や、低分子系の有機層の形成等に利用できる。また、有機エレクトロルミネッセンス素子以外の電子デバイスにおいて、有機材料又は無機材料で、導電性を有する膜や絶縁性の膜を形成するときに利用できる。
The application range of the
図1及び図2に示す蒸着装置1Aは、真空チャンバー2、基板配置部3、収容部4、照射部5、吸着部6、及び磁界発生部7を備える。図1及び図2に示すXYZ直交座標系において、Z方向は鉛直方向であり、X方向及びY方向は水平方向のうちで互いに直交する方向である。以下の説明では、X方向、Y方向、及びZ方向のそれぞれについて、片側を正側、もう片側を負側ということがある。
1A and 1B includes a
真空チャンバー2は、その内部に、少なくとも収容部4、吸着部6、磁界発生部7、及び基板Pを収容可能である。真空チャンバー2は、真空ポンプ等の減圧装置8に接続されている。減圧装置8は、真空チャンバー2の内部を減圧することができる。減圧装置8は、蒸着装置1Aの一部であってもよいし、蒸着装置1Aの外部の装置でもよい。
The
基板配置部3は、例えば基板Pを保持するホルダー等である。基板配置部3は、真空チャンバー2の内部に配置されている。基板配置部3は、成膜材料50を蒸着可能な範囲として予め設定された所定の範囲A1に、基板Pの蒸着面Paを下方(Z方向の負側)に向けて基板を配置可能である。
The substrate placement unit 3 is a holder or the like that holds the substrate P, for example. The substrate placement unit 3 is placed inside the
収容部4は、所定の範囲A1に基板Pが配置されているときの基板配置部3の下方に配置されている。本実施形態の収容部4は、基台9に保持されている。収容部4を保持した基台9は、真空チャンバー2の内部に配置されている。収容部4は、例えばるつぼである。収容部4は、上方(Z方向の正側)に向って開いた開口10を有する。収容部4は、成膜材料50を収容することができる。収容部4は、蒸着処理中の耐熱性及び化学的安定性、放熱性などを考慮して、その材質が選択される。収容部4は、例えば銅等で形成される。
The
成膜材料50が蒸発した材料蒸気51は、収容部4の開口10から上方に飛散する。材料蒸気51は、所定の範囲A1に配置された基板Pの表面に接触する。これにより、成膜材料が基板Pの表面に堆積し、基板Pの表面に膜が形成される。
The
照射部5は、真空チャンバー2の内部に収容部4に隣接して配置される。照射部5は、収容部4に収容された成膜材料50に、電子ビームEBを照射することができる。収容部4内の成膜材料50は、電子ビームEBから受けるエネルギーで昇温して蒸発する。本実施形態の照射部5は、収容部4からの材料蒸発の放射される範囲よりも外側に配置されている。照射部5は、基台9の側方に取付けられている。
The
照射部5は、電子銃11及び偏向器12を有する。電子銃11は、電子ビームEBを射出可能である。本実施形態の電子銃11は、収容部4よりも下方に配置されている。偏向器12は、コイル等を有し、電気的に磁力を発生させることができる。偏向器12は、電子銃11から射出された電子ビームEBの進行方向を磁力によって変化させて、電子ビームEBを収容部4内の成膜材料50に照射することができる。
The
本実施形態の電子銃11は、X方向の負側に向けて電子ビームEBを射出する。偏向器12は、Y方向の正側から負側に向かう磁力線M1を発生させる。偏向器12は、電子銃11から射出された電子ビームEBを磁界によってY軸周りに概ね270°偏向させる。偏向器12は、磁力の強さを時間的に変化させることによって電子ビームEBの軌道の曲率を変化させ、電子ビームEBを収容部4内の成膜材料50上でX方向に走査することができる。電子ビームEBは、X方向の正側に進行するとともにZ方向の負側に進行して、収容部4内の成膜材料50に入射する。電子ビームEBに含まれる電子の一部は、成膜材料50で反射して反射電子E1になる。
The
吸着部6は、反射電子E1を吸着することができる。吸着部6は、収容部4の側方に配置されている。吸着部6は、収容部4からの反射電子E1が入射する位置に配置されている。本実施形態の吸着部6は、収容部4に対して、水平方向のうちで収容部4に対する電子ビームEBの入射側(X方向の負側)とは反対側(X方向の正側)に、配置されている。
The
吸着部6は、少なくとも反射電子が入射する部分が、導電材料で形成されている。吸着部6は、収容部4からの輻射熱等に対する耐熱性、放熱性、導電性等を考慮して、その材質が選択される。吸着部6は、例えば収容部4と同じ材質(銅)で形成される。本実施形態の吸着部6は、配線13を介して直流電源14の正極と電気的に接続されている。直流電源14の負極は、接地されている。吸着部6は、反射電子が入射する部分がアース電位(0V)に対して正電位に保持されている。吸着部6に入射した反射電子E1は、配線13を伝って真空チャンバー2の外部に散逸する。なお、吸着部6は、直流電源14を介することなく接地されて、アース電位に保持されていてもよい。
The
本実施形態の蒸着装置1Aは、収容部4から上方に向う反射電子を吸着部6に向う方向に偏向させる磁界を発生させる磁石15を備える。磁石15は、電磁石と永久磁石の少なくとも一方で構成される。磁石15は、水平方向のうちで、収容部4から吸着部6に向う方向に直交する方向に向う磁力線M2を発生させる。本実施形態において、磁石15は、磁石15は、照射部5の偏向器12が発生させる磁力線M1と同じ方向を向く磁力線M2を発生させる。すなわち、磁力線M2は、Y方向の正側から負側に向かう磁力線である。
The
本実施形態の蒸着装置1Aは、収容部4と基板配置部3との間に配置されたシャッタ16を備える。シャッタ16は、収容部4から基板配置部3に向う材料蒸気51を遮ることができる。シャッタ16は、蒸着装置1Aによって基板Pに蒸着処理を行うときに材料蒸気51を遮らないように、収容部4と基板配置部3との間から退避させることができる。
The
磁界発生部7は、吸着部6の少なくとも一部の上方に配置されている。磁界発生部7は、収容部4から所定の範囲A1に向かう方向(Z方向)にて、吸着部6の少なくとも一部と重なるように配置されている。磁界発生部7は、収容部4から所定の範囲A1に向う方向(Z方向)周りの少なくとも一部に配置されている。磁界発生部7は、図示しない支持部材によって支持されている。
The magnetic
磁界発生部7は、基板Pの成膜に寄与する材料蒸気51を遮らないように、配置されている。磁界発生部7は、収容部4から所定の範囲A1に向う成膜材料(材料蒸気51)の放射範囲A2の外側に配置されている。放射範囲A2は、基板Pにおける成膜対象の領域(所定の範囲A1)に付着する材料蒸気51が通る空間領域(有効放射範囲)である。本実施形態において、放射範囲A2は、収容部4の開口10の内周と所定の範囲A1の外周をつなぐ環状の面の内側の領域である。
The
磁界発生部7は、永久磁石と電磁石の少なくとも一方で構成される。磁界発生部7は、上方に向う電子を水平方向に偏向させる磁界M3を発生させる。磁界発生部7は、上方に向う電子が水平方向のローレンツ力を受けるように、磁界M3を発生させる。本実施形態の磁界発生部7は、上方に向う電子が受けるローレンツ力のY方向の分力がX方向の分力よりも大きくなるように、磁界M3を発生させる。本実施形態の磁界発生部7は、照射部5の偏向器12が発生させる磁界の磁力線M1とは、交差する方向に向う磁力線M4を発生させる。
The magnetic
本実施形態の磁界発生部7は、永久磁石で構成されている。磁界発生部7は、X方向と交差する方向に延びている。磁界発生部7は、Y方向に直線的に延びている。磁界発生部7は、その延在方向(Y方向)に交差する幅方向(X方向)の片側がN極であり、もう片側がS極である。本実施形態では、磁界発生部7におけるX方向の負側がN極であり、X方向の正側がS極である。
The
本実施形態において、磁界発生部7が発生させる磁界M3の強さは、照射部5の偏向器12が発生させる磁界に及ぼす影響が許容範囲内に収まるように、設定されている。磁界M3の強さは、例えば収容部4の開口10で5G以下になるように、設定される。
In the present embodiment, the strength of the magnetic field M3 generated by the magnetic
なお、磁界発生部7において、X方向の正側がN極であり、X方向の負側がS極でもよい。磁界発生部7は、水平方向においてX方向と0°以上90度未満の角度をなす方向に延びていてもよい。磁界発生部7は、曲線的に延びる部分を含んでいてもよい。磁界発生部7は、Z方向周りに湾曲していてもよい。磁界発生部7が発生させる磁界M3は、偏向器12が発生させる磁界に影響を及ぼしてもよい。この場合に、偏向器12は、磁界M3による電子ビームEBの軌道のずれを打ち消すように、磁界を発生させてもよい。
In the
以上のような構成の蒸着装置1Aは、成膜材料50で反射した反射電子E1が入射する位置に吸着部6が配置されているので、反射電子E1を吸着部6により効果的に除去することができる。反射電子E1が吸着部6に入射すると、反射電子E1から吸着部6が受けるエネルギーによって、吸着部6から2次電子E2が発生することがある。また、反射電子E1の一部は、収容部4と吸着部6との間の基台9等に入射し、基台9で反射して上方に向うことがある。反射電子E1が基台9に入射すると、反射電子E1から基台9が受けるエネルギーによって、基台9から2次電子E2が発生することがある。吸着部6の周囲では、反射電子E1や2次電子E2が発生する可能性が、蒸着装置1Aの他の部分よりも高い。
In the
吸着部6の周囲で発生した2次電子E2の一部は、上方に向って飛散する。吸着部6から上方に飛散した2次電子E2は、磁界発生部7が発生させる磁界M3によって水平方向に偏向する。運動エネルギーが閾値よりも低い2次電子E2は、ローレンツ力によって磁界M3の磁力線M4の周りで磁力線M4に絡みつくように螺旋運動し、磁界発生部7に捕捉される。
Part of the secondary electrons E2 generated around the
このように、蒸着装置1Aは、磁界発生部7が磁力により2次電子E2を捕捉するので、基板Pに向う2次電子E2を減らすことができる。また、吸着部6から上方に向う反射電子E1は、磁界発生部7が発生させる磁界M3によって水平方向に偏向して、基板Pに向かう方向と異なる方向に進行する。このように、蒸着装置1Aは、基板Pに向う反射電子E1を減らすことができる。
Thus, in the
また、磁界発生部7は、照射部5の偏向器12が発生させる磁界の磁力線M1とは、交差する方向に向う磁力線M4を発生させる。したがって、磁界発生部7によって偏向した電子は、収容部4に向う方向と交差する方向に偏向し、偏向器12が発生させる磁界によって不測の方向に進行することが抑制される。よって、基板Pに向う2次電子E2を減らすことができる。
Further, the
以上のように、蒸着装置1Aは、基板Pに到達する反射電子E1及び2次電子E2を減らすことができ、基板Pが電子により劣化することを抑制することができる。上記のように、有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する過程で、蒸着処理を行う前の基板Pには、予め有機層が形成されていることがある。一般に有機層は、無機材料からなる層と比較して、電子の入射により劣化しやすい。蒸着装置1Aは、基板に入射する電子の量を減らすことができるので、例えば、有機層の劣化を抑制することができ、有機エレクトロルミネッセンス素子の歩留まりを向上させることができる。
As described above, the
なお、上記の実施形態では、照射部5が電子ビームEBを270°程度偏向させて成膜材料50に照射しているが、照射部5が電子ビームEBを偏向させる角度(偏向角)は270°未満でもよい。上記の偏向角は、180°でもよいし、90°でもよい。また、照射部5は、電子ビームEBを偏向させないで成膜材料50に照射してもよい。
In the above embodiment, the
蒸着装置1Aは、蒸着マスク等を用いたマスク蒸着法により膜を形成することにも利用できる。蒸着マスクは、形成する膜パターンに対応した開口を有する。蒸着マスクは、基板Pと収容部4との間に配置される。蒸着マスクは、例えば基板Pの蒸着面Paに当接して、配置される。基板配置部3は、基板Pとともに蒸着マスクを保持可能でもよい。
The
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。図4は、第2実施形態の蒸着装置の内部を側方から見た側面図である。
[Second Embodiment]
A second embodiment will be described. FIG. 4 is a side view of the inside of the vapor deposition apparatus of the second embodiment as viewed from the side.
本実施形態の蒸着装置1Bは、真空チャンバー17及び基板配置部18を備える。真空チャンバー17の内部は、仕切り板19で上部20と下部21とに仕切られている。仕切り板19は、所定の範囲A1に配置された窓22を有している。上部20と下部21は、窓22の内側で互いに連通している。
The
真空チャンバー17の下部21には、第1実施形態で説明した照射部5、収容部4、吸着部6、及び磁界発生部7が配置されている。下部21からの材料蒸気51は、窓22を通って上部20へ流れることができる。本実施形態において、収容部4から所定の範囲A1に向う材料蒸気51の放射範囲A3は、窓22の内周と収容部4の開口10の内周とをつなぐ環状の面の内側の領域である。
In the
基板配置部18は、上部20に配置されている。上部20は、基板Pの搬送経路になっている。基板配置部18は、基板Pを保持して第1方向(X方向)に搬送可能である。基板配置部18は、所定の範囲A1を含んだ範囲で、基板Pを搬送可能である。基板配置部18は、基板Pのうちで成膜予定の領域が窓22の内側に配置されるように、基板Pを搬送可能である。本実施形態の基板配置部18は、真空チャンバー2に取付けられたロードロック機構(図示略)を通して、真空チャンバー2の外部と内部との間で基板Pを搬入及び搬出することができる。
The
磁界発生部7は、上方に向う電子を水平方向のうちで基板Pの搬送方向である第1方向に交差する第2方向(Y方向)に第1方向よりも偏向させるように、磁界M3を発生させる。換言すると、磁界発生部7は、上方に向う電子が受けるローレンツ力の第2方向の分力が第1方向の分力よりも大きくなるように、磁界M3を発生させる。
The
図2に示したように、上方に向う反射電子E1及び2次電子E2は、磁界M3から受けるローレンツ力によって、Y方向に偏向する。すなわち、上方に向う反射電子E1及び2次電子E2は、基板Pの搬送方向と交差する方向に偏光する。したがって、基板Pの蒸着処理中に発生した電子が、基板Pよりも搬送方向の上流又は下流に位置する基板に入射しにくくなる。 As shown in FIG. 2, the reflected electrons E1 and secondary electrons E2 pointing upward are deflected in the Y direction by the Lorentz force received from the magnetic field M3. In other words, the reflected electrons E1 and secondary electrons E2 facing upward are polarized in a direction intersecting with the transport direction of the substrate P. Therefore, electrons generated during the deposition process of the substrate P are less likely to enter the substrate located upstream or downstream of the transport direction than the substrate P.
このように、第2実施形態の蒸着装置1Bは、蒸着処理中の基板Pに入射する電子を減らすことができるとともに、基板Pとは別に搬送経路に置かれる他の基板に入射する電子を減らすことができる。
As described above, the
[第3実施形態]
第3実施形態について説明する。図5及び図6は、第3実施形態の蒸着装置を側方から見た側面図である。図5には、校正時の蒸着装置が図示されている。図6には、蒸着処理時の蒸着装置が図示されている。
[Third Embodiment]
A third embodiment will be described. FIG.5 and FIG.6 is the side view which looked at the vapor deposition apparatus of 3rd Embodiment from the side. FIG. 5 shows a vapor deposition apparatus during calibration. FIG. 6 shows a vapor deposition apparatus during the vapor deposition process.
本実施形態の蒸着装置1Cは、測定部23、変化部24及び制御部25を備える。変化部24は、所定の範囲A1に入射する電子の量を測定することができる。変化部24は、図1に示した磁界発生部7が発生させる磁界M3の磁力線M4の向きを変化させることができる。制御部25は、測定部23の測定結果に基づいて、変化部24を制御することができる。
The
本実施形態の測定部23は、ダミー基板26及びセンサー27を有する。基板配置部18は、ダミー基板26を保持することができる。基板配置部18は、ダミー基板26の片面28を下方に向けて、ダミー基板26を所定の範囲A1に配置することができる。ダミー基板26は、少なくとも片面28が導電材料で形成されている。センサー27は、ダミー基板26と電気的に接続されている。センサー27は、ダミー基板26の帯電量を測定可能である。
The
測定部23において、所定の範囲A1に配置されたダミー基板26の片面28に入射する電子の量が多くなるほど、ダミー基板26の帯電量が多くなる。したがって、センサー27の測定結果に基づいて、所定の範囲A1に入射する電子の量を測定することができる。
In the
なお、測定部23は、センサー27がダミー基板26からの電流を測定することによって、所定の範囲A1に入射する電子の量を測定可能でもよい。測定部23は、センサー27がダミー基板26のアース電位に対する電位を測定することによって、所定の範囲A1に入射する電子の量を測定可能でもよい。
Note that the
本実施形態の変化部24は、磁界発生部7を水平方向に平行な回転軸の周りで回転させることができる。本実施形態において、上記の回転軸は、Y方向と平行に設定されている。変化部24が磁界発生部7を回転させると、磁界発生部7が発生させる磁界の磁力線M4の向きが、上記の回転軸周りで変化する。
The changing
本実施形態の制御部25は、CPU、メモリー、及び記憶部を有するコンピュータシステムにより構成されている。制御部25は、変化部24を制御して、磁界発生部7を回転角で回転させることができる。制御部25は、測定部23の測定結果を受け取り、測定部23の測定結果を磁界発生部7の回転角と関連付けて記憶することができる。
The
また、本実施形態の制御部25は、減圧装置8を制御して、真空チャンバー17の内部の圧力を制御することができる。制御部25は、照射部5を制御して、収容部4内の成膜材料50に電子ビームEBを照射させることができる。制御部25は、基板保持部18を制御して、基板保持部18に保持された基板P又はダミー基板26を搬送させることができる。
Further, the
本実施形態では、デバイス製造用の基板Pに対して蒸着処理を行わない期間で適宜選択されるタイミングで、磁界発生部7の校正が実行される。図5に示すように、校正の実行時に、ダミー基板26は、基板配置部18によって所定の範囲A1に配置される。ダミー基板26が所定の範囲A1に配置された状態で、蒸着処理時と同様の条件で照射部5は収容部4内の成膜材料50に電子ビームEBを照射する。制御部25は、成膜材料50に電子ビームEBが照射されているときに、変化部24を制御して磁界発生部7を回転させ、磁界発生部7が発生させる磁力線の向きを変化させる。
In the present embodiment, the calibration of the
制御部25は、磁界発生部7の回転角を変化させながら、測定部23の測定結果を磁界発生部7の回転角と関連付けて記憶する。制御部25は、所定の範囲A1に入射する電子の量を示す値として磁界発生部7の回転角に関連付けられた値を参照し、所定の範囲A1に入射する電子の量が最小になるときの磁界発生部7の回転角(以下、最適回転角という)を求める。図6に示すように、デバイス製造用の基板Pに対して蒸着処理を行うときに、制御部25は、変化部24を制御して、磁界発生部7の回転角を上記の最適回転角に設定する。本実施形態の蒸着装置1Cは、磁界発生部7の回転角が最適回転角に固定された状態で、デバイス製造用の基板Pに対して蒸着処理を行う。
The
以上のような構成の蒸着装置1Cは、所定の範囲A1に入射する電子の量の測定値に基づいて、磁界発生部7による磁力線M4の向きを変化させことができるので、基板Pに入射する電子の量を制御することができる。これにより、蒸着装置1Cは、基板Pに入射する電子の量を最小化することもできる。
The vapor deposition apparatus 1C having the above-described configuration can change the direction of the magnetic force lines M4 by the magnetic
[第4実施形態]
第4実施形態について説明する。図7は、第4実施形態の蒸着装置の内部を側方から見た側面図である。本実施形態の蒸着装置1Dは、磁界発生部7が発生させた磁界M3により偏向した電子を静電気力により捕捉する捕捉部28を備える。
[Fourth Embodiment]
A fourth embodiment will be described. FIG. 7: is the side view which looked at the inside of the vapor deposition apparatus of 4th Embodiment from the side. The
本実施形態の捕捉部28は、磁界M3の磁力線M4と交差するように配置された導電部材29、配線30、及び直流電源31を有する。導電部材29は、導電性を有する非磁性体の金属、例えばアルミニウムや銅等で形成される。本実施形態の導電部材29は、磁界発生部7のN極の端面及びS極の端面のそれぞれに設けられている。直流電源31は、配線30を介して、導電部材29に正電圧を印加することができる。
The capturing
本実施形態の直流電源31は、導電部材29に50V以上の正電圧を印加する。直流電源31の正極は、配線30を介して、導電部材29と電気的に接続されている。直流電源31の負極は、接地されている。なお、直流電源31は、吸着部6に正電圧を印加する直流電源14と共通化されていてもよい。直流電源31は、直流電源14よりも高電圧を印加してもよいし、低電圧を印加してもよい。
The
以上のような構成の蒸着装置1Dにおいて、上方に向かう電子は、第1実施形態で説明したように、磁界発生部7が発生させる磁界M3の磁力線M4に絡みつくように螺旋運動しながら、導電部材29に向かって進行する。導電部材29に向かう電子は、導電部材29に接近すると、導電部材29との間の静電気力で導電部材29に引き寄せられる。導電部材29に到達した電子は、配線30を通って真空チャンバー2の外部に散逸する。
In the
このように、蒸着装置1Dは、上方に向かう電子を磁界発生部7により導電部材29に誘導して、真空チャンバー2の内部から電子を減らすことができる。したがって、真空チャンバー2を浮遊する電子が基板Pに到達する可能性が低くなり、基板Pに入射する電子の数を減らすことができる。
As described above, the
[第5実施形態]
第5実施形態について説明する。図8は、第5実施形態の蒸着装置の内部を側方から見た側面図である。本実施形態の蒸着装置1Eは、磁界発生部7から基板配置部3に向う磁力線M4を遮る磁性体32を備える。磁性体32は、例えばヨークであり、磁界発生部7のN極から磁界発生部7の上方を通ってS極に向かう磁力線を短絡させるように、配置されている。本実施形態の蒸着装置1Eは、磁界発生部7から基板配置部3に向う磁力線が磁性体32に遮られるので、磁力線を伝って基板配置部3へ向かう電子を減らすことができる。
[Fifth Embodiment]
A fifth embodiment will be described. FIG. 8: is the side view which looked at the inside of the vapor deposition apparatus of 5th Embodiment from the side. The
1A〜1E・・・蒸着装置、3・・・基板配置部、4・・・収容部、5・・・照射部、6・・・吸着部、
7・・・磁界発生部、18・・・基板配置部、23・・・測定部、24・・・変化部、25・・・制御部、
28・・・捕捉部、32・・・磁性体、50・・・成膜材料、51・・・材料蒸気、A1・・・所定の範囲、A2、A3・・・放射範囲、E1・・・反射電子、E2・・・2次電子、EB・・・電子ビーム、M3・・・磁界、M4・・・磁力線、P・・・基板、Pa・・・蒸着面
DESCRIPTION OF
7 ... Magnetic field generation unit, 18 ... Substrate placement unit, 23 ... Measurement unit, 24 ... Change unit, 25 ... Control unit,
28 ... Capture unit, 32 ... Magnetic body, 50 ... Film-forming material, 51 ... Material vapor, A1 ... Predetermined range, A2, A3 ... Radiation range, E1 ... Reflected electrons, E2 ... secondary electrons, EB ... electron beam, M3 ... magnetic field, M4 ... magnetic field lines, P ... substrate, Pa ... vapor deposition surface
Claims (5)
前記成膜材料を蒸着可能な範囲として予め設定された所定の範囲に、前記基板の蒸着面を下方に向けて前記基板を配置可能な基板配置部と、
前記基板配置部の下方に配置され、前記所定の範囲に放射される前記成膜材料を収容する収容部と、
前記収容部に電子ビームを照射する照射部と、
前記収容部の側方に配置され、電子を吸着する吸着部と、
前記収容部から前記所定の範囲に向う前記成膜材料の放射範囲の外側における少なくとも前記吸着部の上方に配置され、上方に向う電子を水平方向に偏向させる磁界を発生させる磁界発生部と、を備えることを特徴とする蒸着装置。 A deposition apparatus for depositing a film forming material on the surface of a substrate,
A substrate placement section capable of placing the substrate with the deposition surface of the substrate facing downward in a predetermined range set in advance as a range in which the film forming material can be deposited;
An accommodating portion that is disposed below the substrate arranging portion and accommodates the film-forming material emitted to the predetermined range;
An irradiation unit for irradiating the storage unit with an electron beam;
An adsorbing part that is arranged on the side of the accommodating part and adsorbs electrons;
A magnetic field generating unit that is disposed at least above the adsorption unit outside the radiation range of the film-forming material from the housing unit toward the predetermined range, and generates a magnetic field that deflects electrons toward the horizontal direction horizontally. A vapor deposition apparatus comprising the vapor deposition apparatus.
前記磁界発生部は、上方に向う電子を、前記第1方向よりも前記水平方向のうちで前記第1方向と交差する第2方向に偏向させることを特徴とする請求項1に記載の蒸着装置。 The substrate placement unit can transport the substrate in a first direction of the horizontal direction within a range including the predetermined range;
2. The vapor deposition apparatus according to claim 1, wherein the magnetic field generation unit deflects upward electrons in a second direction that intersects the first direction in the horizontal direction rather than the first direction. .
前記磁界発生部が発生させる磁界の磁力線の向きを変化させる変化部と、
前記測定部の測定結果に基づいて前記変化部を制御する制御部と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の蒸着装置。 A measurement unit for measuring the amount of electrons incident on the predetermined range;
A changing unit that changes the direction of the magnetic field lines of the magnetic field generated by the magnetic field generating unit;
The vapor deposition apparatus according to claim 1, further comprising: a control unit that controls the change unit based on a measurement result of the measurement unit.
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JP2014185356A (en) * | 2013-03-22 | 2014-10-02 | Optorun Co Ltd | Vapor deposition source and film forming apparatus |
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