JP2013064187A - 成膜装置及び成膜方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成膜装置1は、チャンバ10と、ステージ15と、ガス供給部13と、照射源14とを具備する。ステージ15は、チャンバ10の内部に配置され、基板Wを支持するための支持面151aを有する。ガス供給部13は、チャンバ10の内部に配置され、支持面151aに向けてエネルギ線硬化樹脂を含む原料ガスを供給する。照射源14は、チャンバ10の内部に支持面151aに対向して配置され、エネルギ線硬化樹脂を硬化させるためのエネルギ線を支持面151aに向けて照射する。
【選択図】図1
Description
上記ステージは、上記チャンバの内部に配置され、被処理基板を支持するための支持面を有する。
上記ガス供給部は、上記チャンバの内部に配置され、上記支持面に向けてエネルギ線硬化樹脂を含む原料ガスを供給する。
上記照射源は、上記チャンバの内部に上記支持面に対向して配置され、上記エネルギ線硬化樹脂を硬化させるためのエネルギ線を上記支持面に向けて照射する。
上記チャンバ内に配置されたガス供給部から、上記被処理基板に向けてエネルギ線硬化樹脂を含む原料ガスを供給することによって、上記被処理基板上にエネルギ線硬化樹脂層が形成される。
上記チャンバ内に、上記被処理基板と対向して配置された照射源からエネルギ線を照射することによって、上記エネルギ線硬化樹脂層が硬化される。
上記ステージは、上記チャンバの内部に配置され、被処理基板を支持するための支持面を有する。
上記ガス供給部は、上記チャンバの内部に配置され、上記支持面に向けてエネルギ線硬化樹脂を含む原料ガスを供給する。
上記照射源は、上記チャンバの内部に上記支持面に対向して配置され、上記エネルギ線硬化樹脂を硬化させるためのエネルギ線を上記支持面に向けて照射する。
上記隔壁によって、ガス供給部が配置された第1の領域と照射源が配置された第2の領域との雰囲気を遮断することが可能となる。また、第2の領域に配置された照射源から照射されたエネルギ線が、第1の領域へ透過し、第1の領域内に配置された被処理基板上のエネルギ線硬化樹脂を硬化させることが可能となる。
このような構成によって、例えば第1の領域を真空雰囲気として原料ガスを被処理基板上に供給する際にも、第2の領域の雰囲気は限定されず、例えば大気雰囲気とすることも可能である。
これにより、照射源から照射されるエネルギ線を遮蔽することなく、支持面上の被処理基板に到達させることが可能となる。
このような構成によって、分岐配管部間からエネルギ線を通過させることができる。したがって、照射源から、支持面に配置された被処理基板上へエネルギ線を効率よく照射させることが可能となる。
上記の構成によって、少数の配管を用いて被処理基板の全面に上記原料ガスを供給することが可能となる。このことから、エネルギ線が遮蔽される領域を非常に少なくすることができ、照射源から、支持面に配置された被処理基板上へエネルギ線を効率よく照射させることが可能となる。
これにより、ガス供給部の内面及び周囲に上記樹脂が付着することを防ぎ、生産性を高めることが可能となる。
上記透過部を有する隔壁内に、空間部と第1のガス供給孔とを有するガス供給部を形成することによって、ガス供給部自体にエネルギ線透過性を持たせることが可能である。このような構成によって、エネルギ線が遮蔽される領域をより減少させ、照射源から、支持面に配置された被処理基板上へエネルギ線を効率よく照射させることが可能となる。
例えば、上記配管は、上記複数の第2のガス供給孔を有し、上記空間部に間隔をあけて配置される分岐配管部を有してもよい。
このような構成によって、空間部と第1のガス供給孔との内面及び周囲で凝縮し、硬化した樹脂によるチャンバ内の汚染を防ぎ、生産性を高めることが可能となる。
このような紫外線硬化樹脂からなる層は、例えば有機EL素子等の保護膜(バリア層)の一部として用いることが可能である。具体的には、上記樹脂層は、窒化ケイ素等からなる無機層と交互に発光層上に積層されて保護膜を構成することができる。上記樹脂層を含む保護膜は、発光層への水分、酸素等の侵入を抑制することで発光層の劣化を抑制できる。また、上記樹脂層は、例えば光学素子における低屈折率膜、接着層等としても用いることができる。
上記反射部によって、チャンバ内の側壁へ向かうようなエネルギ線を反射させ、効率よく上記支持面上の被処理基板へエネルギ線を照射させることが可能となる。
上記チャンバ内に配置されたガス供給部から、上記被処理基板に向けてエネルギ線硬化樹脂を含む原料ガスを供給することによって、上記被処理基板上にエネルギ線硬化樹脂層が形成される。
上記チャンバ内に、上記被処理基板と対向して配置された照射源からエネルギ線を照射することによって、上記エネルギ線硬化樹脂層が硬化される。
[成膜装置の構成]
図1は、本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す概略断面図である。図2は、本実施形態に係るガス供給部の構成を示す概略図であり、図1の[A]−[A]方向における断面図である。図3は、本実施形態に係るガス供給部の構成を示す概略上面図である。本実施形態において、上記成膜装置は、基板上に、エネルギ線硬化樹脂である紫外線硬化樹脂からなる層を形成するための成膜装置として構成されている。なお、図においてX軸方向及びY軸方向は互いに直交する方向を示し、以下の実施形態において水平方向を示す。Z軸方向はX軸方向及びY軸方向に直交する方向を示し、以下の実施形態において鉛直方向(重力方向)を示す。
成膜装置1を用いた成膜方法は、以下の2工程を有する。すなわち、ガス供給部13から紫外線硬化樹脂を含む原料ガスを基板W上に供給することによって、基板W上に紫外線硬化樹脂層を形成する工程と、紫外線光源14から紫外線UVを照射することによって、紫外線硬化樹脂層を硬化させる工程とを有する。以下、それぞれを説明する。
まず、図1のように、基板Wを支持面151a上へ配置する。そして、第1の領域S1を真空排気系19によって所定の真空度に調圧する。ここで、非成膜部分を遮蔽することが可能なマスク等が基板W上へ配置されてもよく、これにより紫外線硬化樹脂層のパターン形成を容易に行うことができる。
次に、第1のチャンバ本体11を所定の真空度に維持した状態で、紫外線光源14から基板W上へ紫外線UVを照射させ、紫外線硬化樹脂層を硬化させる。紫外線光源14から照射された紫外線UVは、隔壁16の透過部161を透過する。透過部161を透過した紫外線UVは、分岐配管部132間の間隙を介して基板W上に照射される。また、第2のチャンバ本体12の側壁の方向へ照射された一部の紫外線UVは、反射板17で反射し、支持面151aに配置された基板W上へ集光される。
図4及び図5は本発明の第2の実施形態を示す図である。図4は、本実施形態に係る成膜装置のガス供給部の構成を示す概略側面図である。図5は、本実施形態に係るガス供給部の構成を示す概略上面図である。なお、図において第1の実施形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
図6〜図8は本発明の第3の実施形態に係る成膜装置のガス供給部及び隔壁の構成を示す概略断面図である。第3の実施形態については、図6に示す第1の例、図7に示す第2の例、図8に示す第3の例を挙げて説明する。本実施形態に係る成膜装置3A,3B,3Cは、第1の実施形態と異なる隔壁36と、ガス供給部33A,33B,33Cとをそれぞれ有し、その他の部分は第1の実施形態と同様の構成を有する。なお、図6〜図8において第1の実施形態と対応する部分については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略するものとする。
図6を参照し、まず第1の例に係る成膜装置3Aの構成について説明する。成膜装置3Aに係る隔壁36は、全体としてガスヘッド状の構造を有する。隔壁36の内部のほぼ全面には、ガス供給ライン100の配管130と接続された空間部330が形成されている。また、隔壁36には、空間部330と隔壁36の外部とを連通させ、支持面151a上に向けて原料ガスを供給することが可能な複数のガス供給孔(第1のガス供給孔)331が形成されている。本実施形態において、ガス供給孔331と空間部330とがガス供給部33Aを構成する。
次に図7を参照し、第2の例に係る成膜装置3Bの構成について説明する。なお、第1の例と共通する部分の説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。成膜装置3Bに係る隔壁36の構成は、第1の例と同様である。一方、ガス供給部33Bは、空間部330と、ガス供給孔331とに加えて、空間部330に配置される配管3131を有する。配管3131は、図1〜図3に示す第1の実施形態に係る配管131と同様の構成を有する。すなわち、配管3131は、相互に間隔をあけて配置される複数の分岐配管部3132と、共通配管部(図示せず)とを有し、複数の分岐配管部3132の各々には、複数のガス供給孔(第2のガス供給孔)3134が形成されている。
次に図8を参照し、第3の例に係る成膜装置3Cの構成について説明する。なお、第1、第2の例と共通する部分の説明は省略し、異なる部分を中心に説明する。成膜装置3Cに係る隔壁36の構成は、第1、第2の例と同様である。一方、ガス供給部33Cは、空間部330と、ガス供給孔331とに加えて、空間部330に配置された配管3230を有する。配管3230は、図4,図5に示す第2の実施形態における配管230と同様の構成を有し、紫外線光源14に対向するように形成された1個のガス供給孔(第2のガス供給孔)3233を有する。
以上の実施形態に係る成膜装置及び成膜方法で成膜された紫外線硬化樹脂層は、例えば光学素子における低屈折率膜等の光学膜や、接着層等として用いることができる。また、有機EL素子等の発光素子に用いられ、発光層への水分、酸素等の侵入を抑制するための保護膜の一部とすることも可能である。以下、上記成膜装置及び成膜方法を用いて作製された、発光素子の構造及び製造方法について説明する。
10・・・チャンバ
11・・・第1のチャンバ本体
12・・・第2のチャンバ本体
13,13B,23,33A,33B,33C,33D・・・ガス供給部
14・・・紫外線光源(照射源)
15・・・ステージ
16,36・・・隔壁
17・・・反射板(反射部)
19・・・真空排気系
100・・・ガス供給ライン
W・・・基板(被処理基板)
S1・・・第1の領域
S2・・・第2の領域
Claims (14)
- チャンバと、
前記チャンバの内部に配置され、被処理基板を支持するための支持面を有するステージと、
前記チャンバの内部に配置され、前記支持面に向けてエネルギ線硬化樹脂を含む原料ガスを供給するガス供給部と、
前記チャンバの内部に前記支持面に対向して配置され、前記エネルギ線硬化樹脂を硬化させるためのエネルギ線を前記支持面に向けて照射する照射源と
を具備する成膜装置。 - 請求項1に記載の成膜装置であって、
前記チャンバは、前記ステージが配置される第1の領域と、前記照射源が配置される第2の領域とを区画する隔壁を有し、
前記隔壁は、前記エネルギ線を透過させることが可能な透過部を含み、
前記ガス供給部は、前記第1の領域に配置される
成膜装置。 - 請求項2に記載の成膜装置であって、
前記第1の領域を真空雰囲気とすることが可能な真空排気系をさらに具備する
成膜装置。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記ガス供給部は、
前記支持面に対向して配置され、前記支持面上に向けて前記原料ガスを吐出する配管を含む
成膜装置。 - 請求項4に記載の成膜装置であって、
前記配管は、
間隔をあけて配置された複数の分岐配管部を含む
成膜装置。 - 請求項4に記載の成膜装置であって、
前記配管は、
前記支持面と前記照射源との間に配置され前記照射源に対向するように形成されるガス供給孔を有し、前記原料ガスを前記ガス供給孔から噴出させることで前記支持面上に放射状に供給することが可能である
成膜装置。 - 請求項4〜6のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記ガス供給部は、前記配管を加熱するための加熱機構をさらに有する
成膜装置。 - 請求項2または3に記載の成膜装置であって、
前記ガス供給部は、前記隔壁の内部に形成され前記原料ガスを収容することが可能な空間部と、前記空間部と前記隔壁の外部とを連通させ、前記支持面上に向けて前記原料ガスを供給することが可能な複数の第1のガス供給孔を有する
成膜装置。 - 請求項8に記載の成膜装置であって、
前記ガス供給部は、
前記原料ガスを吐出することが可能な単数または複数の第2のガス供給孔を有し、前記空間部に配置され、前記第2のガス供給孔から前記空間部に前記原料ガスを導入することが可能な配管をさらに有する
成膜装置。 - 請求項9に記載の成膜装置であって、
前記配管は、
前記複数の第2のガス供給孔を有し、前記空間部に、間隔をあけて配置される複数の分岐配管部をさらに有する
成膜装置。 - 請求項8〜10のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記隔壁は、前記空間部と前記複数の第1のガス供給孔とを加熱するための加熱部をさらに有する
成膜装置。 - 請求項1〜11のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記エネルギ線硬化樹脂は、紫外線硬化樹脂である
成膜装置。 - 請求項1〜12のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記チャンバ内の周縁を囲むように配置され、前記照射源から照射される前記エネルギ線を前記支持面上へ反射させるための反射部をさらに有する
成膜装置。 - チャンバ内に被処理基板を配置し、
前記チャンバ内に配置されたガス供給部から、前記被処理基板に向けてエネルギ線硬化樹脂を含む原料ガスを供給することによって、前記被処理基板上にエネルギ線硬化樹脂層を形成し、
前記チャンバ内に、前記被処理基板と対向して配置された照射源からエネルギ線を照射することによって、前記エネルギ線硬化樹脂層を硬化させる
成膜方法。
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