JP2016108642A - 原子層堆積装置 - Google Patents

Abstract

【課題】原子層堆積装置において、チャンバに、間隙をあけた状態で部材が対置されている場合に、その間隙に反応ガスに由来する生成物が堆積するのを防止する。【解決手段】原子層堆積装置１は、基板１００を収納する内部空間１０ａを有するチャンバ１０を備える。チャンバ１０に設けられたプラズマ生成電極５２と絶縁支持部材５４との間に存在する間隙５５に、第１防着板７０と第２防着板８０が対で取り付けられている。第１防着板７０は、プラズマ生成電極５２の外周部における表面５２ａを覆う第１被覆部分７１と、第１被覆部分７１から曲折されて間隙５５に挿入されている第１挿入部分７２を有する。第２防着板８０は、絶縁支持部材５４における表面５４ａを覆う第２被覆部分８１と、第２被覆部分８１から曲折されて間隙５５に挿入されている第２挿入部分８２を有する。第１挿入部分７２と第２挿入部分８２とは、間隙５５内で互いに面対向している。【選択図】 図４

Description

本発明は、基板上に薄膜を形成する原子層堆積装置に関する。

基板上に薄膜を成膜する方法の一つとして原子層堆積法（ＡＬＤ：Atomic Layer Deposition）が知られ、現在、有機ＥＬパネルの製造工程にも多く用いられている。一般に、ＡＬＤ法は原料ガスを化学吸着させるので、蒸着法やスパッタリング法などＰＶＤ（physical vapor deposition）法のような成膜法に比べて、段差被覆性（ステップ・カバレッジ）が良好である。従って、ＡＬＤ法を封止膜の形成に利用することによって、封止性の向上を図ることができる。

ＡＬＤ装置は、基板を収納し内部を真空にできるチャンバに、原料ガス等を流入させるガス流通路を有するインジェクタが取り付けられ、原料ガスの供給源が配管でインジェクタに接続されて構成されている。
ＡＬＤには、熱ＡＬＤ法及びプラズマＡＬＤ法があるが、プラズマＡＬＤ法の場合、チャンバ内に基板を載置し、以下の処理を１サイクルとして複数サイクル繰り返す。

（１）チャンバ内に原料ガスを流入させる。これにより基板の表面に原料ガスの分子が単分子膜状に化学吸着する。例えば、有機ＥＬ素子において酸素や水分の透過を防止するためのアルミナ（ＡｌＯx）薄膜を成膜する場合、原料ガスとしてＴＭＡ（トリメチルアルミニウム、Tri-Methyl-Aluminium）が用いられる。
（２）チャンバ内から余剰の原料ガスを排出する。

（３）チャンバ内に反応ガスを流入させつつ、チャンバ内の電極間に高周波電圧を印加して反応ガスをプラズマ化する。これにより基板の表面に化学吸着した原料ガスの分子が反応ガスの分子と反応して、反応生成物の単層膜が成膜される。アルミナを成膜する場合、反応ガスとして酸素が用いられる。
（４）チャンバ内の電極間の高電圧印加を停止し、余剰の反応ガスを排出する。

なお、原料ガスおよび反応ガスを排出する際には、不活性ガス（例えば、窒素、アルゴンなど）を流入させつつ実施する場合もある。
このような原子層堆積装置において、基板の上だけでなくチャンバの内壁にも、原料ガスに由来する生成物が付着するので、この付着を防止するため、通常、チャンバの内壁に防着板と呼ばれる板材がチャンバの内壁に取り付けられることもある。防着板の素材は、通常、防着板に付着した生成物が剥離して基板に付着しないように、生成物に対する付着性の高い素材が用いられる。生成物がアルミナの場合、防着板の素材として、例えばアルマイト板が用いられる。

防着板は、ボルトなどでチャンバの内壁に留められ、定期的または不定期に取り外してクリーニングされる。

特開２０１２−１７５０５５号公報

上記のような原子層堆積装置において、チャンバには、チャンバ内壁を構成する部材の他に、電極、ヒータを構成する部材、あるいはそれら支持する部材など、基板への薄膜形成に寄与する各種部材が設けられている。
そして、チャンバにおいてこれらの部材が互いに間隙をあけた状態で対置されている場合、原子層堆積装置で成膜を繰り返し行うのに伴って、チャンバの内部空間から間隙内に原料ガス等が入り込んで、その間隙の中に原料ガスに由来する生成物が堆積していくことがある。この間隙の中に堆積した生成物はクリーニングによってきれいに取り除くことは難しい。

そして、間隙内に生成物が堆積したまま成膜を行うと、堆積した生成物の一部がチャンバの内部空間に飛散して、基板上に付着する可能性もある。例えば有機ＥＬ素子の製造工程において基板上に異物が付着すると、画素欠陥等の不具合につながる。
本発明は、このような課題に鑑み、原子層堆積装置において、チャンバに間隙をあけた状態で対置された部材が存在している場合に、その間隙の中に反応ガスに由来する生成物が堆積するのを防止することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様にかかる原子層堆積装置は、減圧可能な内部空間を有したチャンバを備え、内部空間に原料ガス及び反応ガスを供給し、チャンバ内に収納された基板上に、原料ガスと反応ガスとを反応させて生成物を付着させ、薄膜を形成する原子層堆積装置であって、チャンバには、基板に対する薄膜形成に寄与するが薄膜形成の対象としない第１部材及び第２部材が、間隙を有した状態で対置され、間隙に対して、原料ガスに由来する生成物が第１部材及び第２部材に付着するのを抑える防着板が取り付けられ、防着板は、第１部材における間隙の近傍表面を覆う第１被覆部分と、当該第１被覆部分から曲折されて間隙に挿入されている第１挿入部分と、第２部材における間隙の近傍表面を覆う第２被覆部分と、当該第２被覆部分から曲折されて間隙に挿入されている第２挿入部分とを有する。

上記態様の原子層堆積装置によれば、第１部材と第２部材の間の間隙に、第１挿入部分と第２挿入部分とが挿入されているので、その分、間隙内における空隙の容積が少なくなる。従って、間隙内に堆積される生成物の量が少なくなる。
また、間隙内に生成物が堆積しても、間隙内に堆積する生成物は、第１挿入部分及び第２挿入部分にも付着するので、防着板を取り外してクリーニングするときに、第１挿入部分及び第２挿入部分に付着している生成物も間隙から取り出される。従って、間隙の中に反応ガスに由来する生成物が堆積するのを防止することできる。

実施形態にかかる原子層堆積装置１の構成を示す概略断面図である。 図１に示される原子層堆積装置１の主要部の斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、プラズマ生成電極５２が装着された蓋体１２を下面側から見た斜視図である。 （ａ），（ｂ）は、図３（ａ），（ｂ）の一部分を切断した図である。 （ａ）〜（ｄ）は、第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａによる効果を説明する概略断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、防着板の詳細、及び変形例を示す図である。

＜発明に到った経緯＞
上記のように、原子層堆積装置において、チャンバに薄膜形成の対象としない部材が互いに間隙をあけた状態で対置されているときに、その間隙の中に生成物が堆積するのを抑えるためには、この部材間の間隙に防着板を取り付けて、その間隙に蓋をすることも考えられる。

しかしながら、部材間の間隙に防着板を取り付けて間隙の開口を蓋口するだけでは、防着板とその装着面との間には反応ガスが通過できるわずかな隙間が存在するので、その防着板で部材間の間隙を内部空間から完全に遮断することは難しい。従って、原子層堆積装置で成膜するときにその隙間を通って反応ガスが、部材間の間隙の中に入り込み、間隙の中に生成物が徐々に堆積する。

そこで、防着板の構成を工夫することによって、部材間の間隙の中に生成物が堆積するのを抑えることを検討し、本発明に到った。
＜発明の態様＞
本発明の一態様にかかる原子層堆積装置は、減圧可能な内部空間を有したチャンバを備え、内部空間に原料ガス及び反応ガスを供給し、チャンバ内に収納された基板上に、原料ガスと反応ガスとを反応させて生成物を付着させ、薄膜を形成する原子層堆積装置であって、チャンバには、基板に対する薄膜形成に寄与するが薄膜形成の対象としない第１部材及び第２部材が、間隙を有した状態で対置され、間隙に対して、原料ガスに由来する生成物が第１部材及び第２部材に付着するのを抑える防着板が取り付けられ、防着板は、第１部材における間隙の近傍表面を覆う第１被覆部分と、当該第１被覆部分から曲折されて間隙に挿入されている第１挿入部分と、第２部材における間隙の近傍表面を覆う第２被覆部分と、当該第２被覆部分から曲折されて間隙に挿入されている第２挿入部分とを有する。

ここで、第１被覆部分は、第１部材におけるチャンバの内部空間に臨んでいる表面を全体的に覆ってもよいし、間隙近傍の表面領域だけを覆ってもよい。第２被覆部分も、第２部材におけるチャンバの内部空間に臨む表面全体を覆ってもよいし、間隙近傍の表面領域だけを覆ってもよい。
上記態様の原子層堆積装置によれば、第１挿入部分と第２挿入部分とが間隙に挿入されているので、その分、間隙内における空隙の容積が少なくなる。従って、間隙内に堆積する生成物の量が低減される。

また、間隙内に生成物が堆積しても、間隙内に堆積する生成物は、第１挿入部分及び第２挿入部分にも付着するので、防着板を取り外してクリーニングするときに、第１挿入部分及び第２挿入部分に付着している生成物が間隙から取り出される。このような作用によって、間隙の中に反応ガスに由来する生成物が堆積するのを防止することできる。
また、防着板を間隙から取り外すときに、第１被覆部分及び第２被覆部分を把持して容易に取り外すことができる。

上記態様の原子層堆積装置において、以下のようにしてもよい。
上記防着板は、１枚の板を複数個所で折り曲げ加工して作製することもできるが、第１被覆部分及び第１挿入部分を有する第１防着板と、第２被覆部分及び第２挿入部分を有する第２防着板との対で構成してもよい。
このように、２枚の防着板の対で構成すると、第１防着板及び第２防着板の各々は、１箇所で曲折された断面Ｌ字形状となる。従って、第１防着板及び第２防着板の各々は、平板状の板材を１回だけ曲折加工するだけで容易に作製することができる。

また、第１防着板及び第２防着板の対で構成すると、第１防着板を間隙に取り付けるときに、第１挿入部をよく見ながら間隙に挿入することができるので、取り付けやすい。第２防着板を間隙に取り付けるときも、第２挿入部をよく見ながら間隙に挿入することができるので、取り付けやすい。
防着板の表面を粗面化処理することも、防着板に生成物が付着しやすいので好ましい。

防着板には、さらに、第１被覆部分と第２被覆部分とにまたがって、第１被覆部分及び第２被覆部分を覆う第３被覆部分が設けられていてもよい。これによっても、原料ガスなどが挿入部分同士の間を通過しにくくなるので、間隙の中に生成物がさらに堆積しにくくなる。
第１挿入部分と２挿入部分とは、間隙内で面対向していることが、間隙内に生成物が堆積するのを防止する効果を高める上で好ましい。

またここで、第１挿入部分及び第２挿入部分の対向面を、互いに嵌合する表面形状に形成すれば、原料ガスなどが挿入部分同士の間を通過しにくくなるので、間隙の中に生成物がさらに堆積しにくくなる。
防着板の表面が、第１部材及び第２部材の表面よりも、生成物が付着しやすい性質を持つようにすれば、防着板を取り外してクリーニングするときに、防着板と共に生成物も取り出される。第１挿入部分及び第２挿入部分に付着している生成物も間隙から取り出されやすい。

基板に形成する薄膜が酸化アルミニウム薄膜の場合、防着板をアルマイト板で形成すれば、防着板に生成物が付着しやすいので好ましい。
第１部材及び第２部材は、チャンバに設けれ、薄膜形成の対象外の部材であれば特に限定されないが、例えば、チャンバの内壁を形成する内壁部材、内部空間に放電するための電極部材、基板を加熱する加熱用部材、あるいは、これら基板、電極部材または加熱用部材を支持する支持部材から選択される部材である。

＜実施の形態＞
（原子層堆積装置の全体構成）
図１は、実施の形態にかかる原子層堆積装置１の全体構成を示す概略断面図である。
この原子層堆積装置１は、プラズマＡＬＤ（Plasma Enhanced ＡＬＤ）装置であって、原料ガスと反応ガスとを交互に供給するとともに、プラズマを生成して反応活性を高めて、基板１００上に原子層単位で薄膜を形成する。

本実施形態では原料ガスとしてＴＭＡを用い、反応ガスとして酸化ガス（Ｏ₂）を用いることにより、アルミナの薄膜を形成する例について説明するが、これに限定されるものではない。
原子層堆積装置１は、薄膜形成の対象である基板１００を内部に収納するチャンバ１０と、成膜用ガスをチャンバ１０内に注入するインジェクタ２０と、インジェクタ２０に成膜用ガスを供給する成膜用ガス供給部３０と、チャンバ１０内からガスを排気する排気部４０と、チャンバ１０内にプラズマを生成するプラズマ生成部５０とを備える。

チャンバ１０は、上面が開口した直方体状の容器本体１１と、容器本体１１の開口を覆う蓋体１２とで構成され、例えばステンレス製の板材で形成されている。
図２は、原子層堆積装置１の斜視図であって、容器本体１１の内部が見えるように、チャンバ１０の蓋体１２を外した状態で示している。
チャンバ１０内において、成膜用ガスは、図１，２における矢印Ｘの方向に水平に流れるので、説明上、矢印Ｘが指す方向を後方とする。また矢印Ｚが指す方向を上方、矢印Ｙが指す方向を右方とする。

（チャンバ１０）
チャンバ１０の容器本体１１は、底板１１１と、四方を取り囲む前側板１１２、後側板１１３、左側板１１４、右側板１１５とから構成され、側板１１２〜１１５で囲まれた空間の開口を蓋体１２が覆っている。
各板１１１〜１１５及び蓋体１２は、長方形状のステンレス板である。

前側板１１２には、インジェクタ２０の後端部が挿入される開口部１１２ａが開設され、後側板１１３には、排気部４０の排気管４１が接続される開口部１１３ａが開設されている。
蓋体１２の下面側には、プラズマ生成部５０のプラズマ生成電極５２が設置され、容器本体１１の中には、プラズマ生成部５０の接地電極５３が設置されている。

なお、図１に示すように、チャンバ１０における内部空間１０ａに臨む面には、防着板（防着板９０ａ，９０ｂなど）が取り付けられている。
（インジェクタ２０）
インジェクタ２０は、直方体形状の部材であって、その後端面２０ａが前側板１１２の前面に対向して、前側板１１２の前方に突出するように取り付けられている。

このインジェクタ２０は、ステンレス製の部材であって、成膜用ガスが流通するガス流通路２１がＸ方向に貫通して形成されている。
図２に示す装置においては、インジェクタ２０に形成されているガス流通路２１ａ〜２１ｄは、複数本（４本）あって、Ｙ方向に並んで形成されている。ただし、ガス流通路の数は複数に限らず、１本であってもよい。

また、各ガス流通路２１の横断面の形状は、図２に示す装置においては、水平方向に長い長方形状であるが、長方形状に限られず、例えば、長円形状、円形状であってもよい。
インジェクタ２０の後端面２０ａは、チャンバ１０の内部空間１０ａに臨んでいる。すなわち、インジェクタ２０の後端面２０ａが、内部空間１０ａの前壁面となっている。
そして、各ガス流通路２１が内部空間１０ａに連通している。

インジェクタ２０におけるガス流通路２１ａ〜２１ｄの吹き出し口２２ａ〜２２ｄは、チャンバ１０の内部空間１０ａに臨み、吹き出し口２２ａ〜２２ｄから内部空間１０ａにガスが噴き出すようになっている。
（成膜用ガス供給部３０）
成膜用ガス供給部３０は、インジェクタ２０の前方に設けられ、原料ガス及び不活性ガスの供給源である原料ガス供給部３１、反応ガス及びＮ₂プラズマの供給源である反応ガス供給部３２、原料ガス供給部３１及び反応ガス供給部３２から供給される各ガスを、インジェクタ２０の各ガス流通路２１ａ〜２１ｄに分配するコネクタ３３を備えている。

ここでは、原料ガスはＴＭＡ、反応ガスは酸化ガスＯ₂、不活性ガスはＮ₂である。
（排気部４０）
排気部４０は、排気装置（例えばドライポンプ）を備え、排気管４１を介して、チャンバ１０内に供給された原料ガス、反応ガス、不活性ガスを排気する。
排気部４０がチャンバ１０内からガスを排気することにより、チャンバ１０内の真空度は１０Ｐａ〜１００Ｐａ程度に維持される。

なお、図１に示すように、排気管４１の内周面には防着板９１が取り付けられている。
（プラズマ生成部５０）
プラズマ生成部５０は、高周波電源５１と、高周波電源５１から高周波電圧を印加するプラズマ生成電極５２と、接地電極５３とを備える。
接地電極５３は、長方形板状の電極であり、底板１１１上に設置されたヒータ５７上に水平に取り付けられている。

接地電極５３上には、基板１００が載置され、基板１００の上にマスク１０１が載置されている。接地電極５３上において、基板１００の外側にマスク受け１０２が載置され、マスク１０１の外周部がマスク受け１０２で支持されている。
プラズマ生成電極５２は、長方形板状の電極であり、蓋体１２の下面側に、枠体状の絶縁支持部材５４を介して、チャンバ１０と絶縁された状態で水平に取り付けられている。絶縁支持部材５４はセラミックス等で形成されている。

プラズマ生成電極５２の内部空間１０ａに臨む表面は防着板９０ａで覆われ、絶縁支持部材５４の内部空間１０ａに臨む表面は防着板９０ｂで覆われている。
図３（ａ），（ｂ）は、プラズマ生成電極５２が装着された蓋体１２を下面側から見た斜視図であって、（ａ）はその一部を分解した分解図である。
図４（ａ），（ｂ）は、図３（ａ），（ｂ）を切断した部分断面図であって、図３（ａ）中の破線Ａで示す箇所を切断している。

プラズマ生成電極５２は、給電線５６によって高周波電源５１に接続されている。高周波電源５１は、例えば１３．５６ＭＨｚの高周波電圧をプラズマ生成電極５２に供給する。
プラズマ生成電極５２に高周波電圧が印加されることにより、プラズマ生成電極５２と接地電極５３との間の空間に供給される反応性ガスが電離して、プラズマ生成電極５２と接地電極５３との間の空間プラズマが生成される。

図３（ｂ）に示すように、プラズマ生成電極５２の外周と、このプラズマ生成電極５２に対置されている絶縁支持部材５４との間には、間隙５５が存在している。間隙５５は、プラズマ生成電極５２の外周に沿って長方形の環状に形成され、間隙５５の開口が内部空間１０ａに臨んでいる。
そして、この間隙５５に対して、第１防着板７０ａ〜７０ｄと、第２防着板８０ａ〜８０ｄとが対で取り付けられている。

これらの第１防着板７０ａ〜７０ｄ及び第２防着板８０ａ〜８０ｄの構成については後で詳しく説明するが、反応ガスに由来する生成物が、プラズマ生成電極５２の外周面、絶縁支持部材５４の表面並びに間隙５５内に付着するのを防止する働きがある。
（原子層堆積装置１の成膜動作とクリーニング）
原子層堆積装置１におけるＡＬＤ成膜条件としては、例えば、成膜温度７５℃〜９５℃、成膜圧力８０Ｐａ〜１２０Ｐａで、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）ガスの存在下で、酸素プラズマを反応させることによってアルミナ（ＡｌＯx）の層を堆積させる。

具体的には、原子層堆積装置１は、ヒータ５７で基板１００を加熱し、チャンバ１０内を減圧状態にして、原料ガス供給部３１から原料ガス、及び不活性ガスを供給して、基板１００上に原料ガスの成分を原子単位で吸着させる。
基板１００に原料ガスの成分が原子単位で吸着された後、反応ガス供給部３２から反応ガスとして酸化ガスＯ₂を供給する。この供給中、高周波電源５１から高周波がプラズマ生成電極５２に給電されて、内部空間１０ａ内にプラズマが生成される。生成されたプラズマにより、酸化ガスの一部が電離状態となった後、ラジカル酸素が作られ、このラジカル酸素と、基板１００に吸着した原料ガスの成分とが反応して、基板１００の表面に原子単位の金属酸化膜が形成される。

その後、反応ガス供給部３２からＮ₂プラズマを供給し、酸化ガスをパージする。
この１サイクルで１オングストローム程度の反応生成物が堆積する。
基板１００の表面上に、このような原料ガスの成分の吸着、Ｎ₂プラズマの供給、反応ガスと原料ガスとの反応を、必要な膜厚になるまで繰り返すことによって、原子（分子）単位の単層膜が順次積層されるので、緻密で且つ封止性の高いアルミナ膜が得られる。

原子層堆積装置１で基板１００上への成膜を繰り返して行うと、第１防着板７０ａ〜７０ｄ、第２防着板８０ａ〜８０ｄをはじめとして、内部空間１０ａに臨んでチャンバ１０に設けられている各部材の表面に、原料ガスに由来する生成物（アルミナ）が付着する。
従って、定期的あるいは不定期的に、防着板９０ａ，９０ｂ、防着板９１、第１防着板７０ａ〜７０ｄ、第２防着板８０ａ〜８０を取り外して、防着板やチャンバ１０の内部をクリーニングすることにより、付着している生成物を除去する。

第１防着板７０ａ〜７０ｄ、第２防着板８０ａ〜８０ｄを間隙５５から取り外すときには、第１被覆部分７１ａ〜７１ｄ、第２被覆部分８１ａ〜８１ｄを把持して容易に取り外すことができる。
（第１防着板７０ａ〜７０ｄ、第２防着板８０ａ〜８０ｄの構成）
対置されているプラズマ生成電極５２と絶縁支持部材５４との間に存在する間隙５５は、の外周に沿った長方形状であって、プラズマ生成電極５２の前辺に沿った間隙部５５ａと、プラズマ生成電極５２の後辺に沿った間隙部５５ｂと、プラズマ生成電極５２の左辺に沿った間隙部５５ｃと、プラズマ生成電極５２の右辺に沿った間隙部５５ｄとからなる。

そして、間隙部５５ａには、間隙部５５ａと同等の長さを有する第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａが対で装着され、間隙部５５ｂには、間隙部５５ｂと同等の長さを有する伸長する第１防着板７０ｂ及び第２防着板８０ｂが対で装着され、間隙部５５ｃには、間隙部５５ｃと同等の長さを有する第１防着板７０ｃ及び第２防着板８０ｃが対で装着され、間隙部５５ｄには、間隙部５５ｄと同等の長さを有する第１防着板７０ｄ及び第２防着板８０ｄが対で装着されている。

これら４組の防着板の対（第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａの対、第１防着板７０ｂ及び第２防着板８０ｂの対、第１防着板７０ｃ及び第２防着板８０ｃの対、第１防着板７０ｄ及び第２防着板８０ｄの対）は、間隙５５における角部分で突合せられて枠状に取り付けられている。
図３（ａ），（ｂ）に示すように、第１防着板７０ａ〜７０ｄは、プラズマ生成電極５２の外周部上面を覆う第１被覆部分７１ａ〜７１ｄと、第１被覆部分７１ａ〜７１ｄから曲折されて間隙５５に挿入される第１挿入部分７２ａ〜７２ｄとを有する。また第２防着板８０ａ〜８０ｄは、絶縁支持部材５４の上面を覆う第２被覆部分８１ａ〜８１ｄと、第２被覆部分８１ａ〜８１ｄから曲折されて間隙５５に挿入される第２挿入部分８２ａ〜８２ｄとを有する。

なお、第１防着板７０ａ〜７０ｄの第１被覆部分７１ａ〜７１ｄは、防着板９０ａの外周縁の上にオーバーラップした状態で取り付けられ、第２防着板８０ａ〜８０ｄの第２被覆部分８１ａ〜８１ｄは、防着板９０ｂの上にオーバーラップした状態で取り付けられている。
第１防着板７０ａ〜７０ｄの第１挿入部分７２ａ〜７２ｄ及び第２防着板８０ａ〜８０ｄの第２挿入部分８２〜８２ｄは、間隙５５の全周にわたって挿入されている。

第１防着板７０ａ〜７０ｄの第１被覆部分７１ａ〜７１ｄは、間隙５５の内側に沿って、プラズマ生成電極５２の外周部上に枠状に配され、突合せられた端部どうしがオーバーラップしている。一方、４つの第２防着板８０ａ〜８０ｄは、間隙５５の外側を囲むように、絶縁支持部材５４上に枠状に配されている。
４つの辺に相当する各間隙部５５ａ〜５５ｄに取り付けられている防着板（第１防着板７０ａ〜７０ｄ及び第２防着板８０ａ〜８０ｄ）は同様の構成なので、以下では代表的に、間隙部５５ａに取り付けられている防着板（第１防着板７０ａと第２防着板８０ａの対）について、図４を参照しながら詳細に説明する。

図４において、（ａ）は、間隙部５５ａに第１防着板７０ａと第２防着板８０ａの対が取り付けられている状態を示し、（ｂ）は第１防着板７０ａと第２防着板８０ａを間隙部５５ａから分離した状態を示している。
第１防着板７０ａは、間隙部５５ａに沿って伸長する長尺状の板部材であって、プラズマ生成電極５２の外周部における間隙部５５ａの近傍の表面５２ａを覆う第１被覆部分７１ａと、第１被覆部分７１ａから曲折されて間隙部５５ａに挿入されている第１挿入部分７２ａとを有している。

第２防着板８０ａは、間隙部５５ａに沿って伸長する長尺状の板部材であって、絶縁支持部材５４における間隙部５５ａの近傍の表面５４ａを覆う第２被覆部分８１ａと、第２被覆部分８１ａから曲折されて間隙部５５ａに挿入されている第２挿入部分８２ａとを有している。
第１防着板７０ａの第１挿入部分７２ａと、第２防着板８０ａの第２挿入部分８２ａとは、間隙部５５ａ内で互いに面対向している。

第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａはいずれも、成膜材料（アルミナ）が付着しやすい板材を加工することによって形成されている。
アルマイト板にはアルミナが付着しやすいので、第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａの材料としアルマイト板を用いることが好ましい。第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａの肉厚は１ｍｍ以下が好ましく、例えば０．２ｍｍである。

第１防着板７０ａの固定は、例えば図４（ａ），（ｂ）に示すように、ねじ７５を、第１被覆部分７１ａに開設した貫通孔７６を貫通させて、プラズマ生成電極５２に設けたねじ孔７７に締結することによって行うことができる。第２防着板８０ａの固定も同様に、ねじ８５を、第２被覆部分８１ａに開設した貫通孔８６を貫通させて、絶縁支持部材５４に設けたねじ孔８７に締結することによって行うことができる。

（第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａによる効果）
図５（ａ）〜（ｄ）は、間隙部５５ａに取り付けられた第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａによる効果を説明する概略断面図である。
図５（ａ）は、実施の形態にかかる第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａを間隙部５５ａに取り付けした状態、図５（ｂ）は、間隙部５５ａから第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａを取り外した状態を示している。

図５（ｃ）は、比較例にかかる防着板１７０を間隙部５５ａに取り付けた状態、（ｄ）は、間隙部５５ａから防着板１７０を取り外した状態を示している。
比較例にかかる防着板１７０は、間隙部５５ａに沿って伸長する板状部材であって、プラズマ生成電極５２の外周部における間隙部５５ａの近傍の表面５２ａと、絶縁支持部材５４における間隙部５５ａの近傍の表面５４ａとにまたがってこれらを覆っている。

従って、この防着板１７０は、間隙部５５ａにおける内部空間１０ａに臨む開口を塞いでいるが、間隙部５５ａの内部に挿入される挿入部分を持っていない。
図５（ｃ）に示すように、比較例にかかる防着板１７０を間隙部５５ａに取り付けた状態では、防着板１７０とプラズマ生成電極５２の表面５２ａとの間のわずかな隙間、あるいは、防着板１７０と絶縁支持部材５４の表面５４ａとの間のわずかな隙間を通って、間隙部５５ａに原料ガス等が徐々に進入することによって、間隙部５５ａの中に、原料ガスが反応して生成された生成物が徐々に堆積する。

そして間隙部５５ａの中に堆積した生成物は、図５（ｄ）に示すように防着板１７０を取り外した後も間隙部５５ａの中に残留する。
このように間隙部５５ａの中に堆積した生成物が残ると、防着板１７０を取り外しても、間隙部５５ａの中の生成物を除去するのは難しく、間隙部５５ａの中の生成物の堆積量も経時的に増加する。

そして、間隙部５５ａに生成物が堆積したまま原子層堆積装置１を使用すると、堆積した生成物の一部が内部空間１０ａに飛散して基板１００上に異物として付着する可能性もある。例えば、基板１００が有機ＥＬ素子用のものであれば、基板１００に異物が付着すると画素欠陥等の不具合につながる。
ここで間隙部５５ａに堆積した生成物を除去するために、プラズマ生成電極５２を絶縁支持部材５４から取り外してクリーニングすることも考えられるが、そのための手間がかかることになる。

一方、図５（ａ）のように実施の形態にかかる第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａを間隙部５５ａに取り付けると、第１防着板７０ａの第１挿入部分７２ａ及び第２防着板８０ａの第２挿入部分８２ａが間隙部５５ａの中に挿入されているので、その分、間隙部５５ａ内の空間容積が狭くなっている。従って、間隙部５５ａに原料ガス等が進入しても、間隙部５５ａの中に生成物が堆積できる量は少なくなる。

また、第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａの表面は、間隙部５５ａの内壁よりも、生成物であるアルミナが付着しやすい性質を持つので、間隙部５５ａの中に生成物が堆積しても、堆積した生成物は、第１防着板７０ａの第１挿入部分７２ａ及び第２防着板８０ａの第２挿入部分８２ａに付着しやすい。
従って、図５（ｂ）に示すように第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａを取り外すと、それに伴って生成物も間隙部５５ａから取り除かれ、間隙部５５ａの中に残留する堆積生成物はわずかとなる。

第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａが別部材であるので、作製するのが容易である。すなわち、第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａはそれぞれ、１箇所で曲折された断面Ｌ字形状であるので、平板を１本の直線に沿って折り曲げ加工するだけで作製することができる。
また、第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａを間隙部５５ａに別々に取り付けすることができ、取り付けが容易である。

すなわち、第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａが固定された状態で一緒に間隙部５５ａに取り付けようとすれば、作業者にとって、第１挿入部分７２ａ、第２挿入部分８２ａが、第１被覆部分７１ａと第２被覆部分８１ａの背後にあって見えにくい可能性がある。
これに対して、第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａは、間隙部５５ａに別々に取り付けることができる。その場合、第１防着板７０ａを取り付けるときには、作業をする人が第１挿入部分７２ａを見ながら間隙部５５ａに位置合わせして容易に取り付けすることができる。また、間隙部５５ａに第２防着板８０ａを取り付けるときにも、作業をする人が第２挿入部分８２ａを見ながら間隙部５５ａに位置合わせして容易に取り付けることができる。

従って、第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａを間隙部５５ａに取り付けるのが容易である。
なお、間隙部５５ａ以外の間隙部５５ｂ〜５５ｄに取り付けられている第１防着板７０ｂ〜７０ｄ、第２防着板８０ｂ〜８０ｄも、間隙部５５ａに取り付けられている第１防着板７０ａ，第２防着板８０ａと同様の構成なので、同様の効果を奏する。

（第１防着板７０及び第２防着板８０の詳細）
図６（ａ）に示すように、第１防着板７０及び第２防着板８０の表面の成膜材料（アルミナ）に対する付着性をさらに向上させるために、その表面を粗面化して表面粗さＲａ５程度にすることが好ましい。この粗面化処理は例えばブラスト加工によって行うことができる。

図６（ｂ）に示すように、第１挿入部分７２ａと第２挿入部分８２ａとの対向面の一方に凹部、他方に凸部を形成し、凹部と凸部とが互いに嵌合するようにしてもよい。
このように第１挿入部分７２ａと第２挿入部分８２ａの対向面を嵌合構造とすることによって、原料ガスなどが第１挿入部分７２ａと第２挿入部分８２ａとの間を通過しにくくなるので、さらに間隙部５５ａの中に生成物が堆積しにくくなる。

図６（ｃ）に示すように、第１防着板７０ａの第１被覆部分７１ａと第２防着板８０ａの第２被覆部分８１ａとにまたがって、第１被覆部分７１ａ及び第２被覆部分８１ａを覆うように、第３被覆部分９５を設けてもよい。
図６（ｃ）に示す例では、第３被覆部分９５は、第１防着板７０ａ，第２防着板８０ａとは別体の平板状の防着板で形成されている。

第１防着板７０ａの第１挿入部分７２ａと第２防着板８０ａの第２挿入部分８２ａとの間に隙間があっても、第３被覆部分９５によってその隙間が内部空間１０ａから遮られるので、原料ガスなどが第１挿入部分７２ａと第２挿入部分８２ａとの間を通って進入するのが抑えられる。従って、さらに間隙部５５ａの中に生成物が堆積しにくくなる。
以上、間隙部５５ａに取り付けられている第１防着板７０ａ及び第２防着板８０ａによる効果について説明したが、間隙部５５ｂ〜５５ｄに取り付けられている第１防着板７０ｂ〜７０ｄ、第２防着板８０ｂ〜８０ｄの効果も同様である。

（変形例）
以上、本発明の一態様にかかる原子層堆積装置１について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例も実施できる。
１．上記実施の形態では、第１防着板７０及び第２防着板８０は、間隙５５に沿って伸長する長尺状であったが、第１防着板７０及び第２防着板８０の形状はこれに限らず、例えば、第１防着板７０の第１被覆部分７１や第２防着板８０の第２被覆部分８１が、間隙５５から離間する方向に拡がっていてもよい。
２．第１防着板７０の第１挿入部分７２と第２防着板８０の第２挿入部分８２とが、間隙５５内で面対向していたが、必ずしも面対向しなくてもよい。

例えば、第１防着板７０ａには左半分だけに第１挿入部分７２ａが形成され、第２防着板８０ａには右半分だけに第２挿入部分８２ａが形成されていてもよく、その場合、第１挿入部分７２ａと第２挿入部分８２ａは間隙部５５ａ内で面対向しないが、間隙部５５ａに生成物が堆積するのを防止する効果は得ることができる。
３．上記実施の形態では、各間隙５５に、２枚の第１防着板７０及び第２防着板８０が対で取り付けられていたが、第１被覆部分７１、第１挿入部分７２、第２挿入部分８２、第１被覆部分８１を有する１枚の防着板を間隙５５に取り付けてもよい。

例えば、図６（ｄ）に示すように、間隙部５５ａに取り付ける防着板を、第１防着板７０の第１挿入部分７２ａと第２防着板８０ａの第２挿入部分８２ａとが先端部同士でつながった形態にして、全体を１枚の防着板で形成してもよい。この防着板は、曲折箇所が３箇所あり、図６（ｄ）における紙面に垂直な３本の直線に沿って曲折されている。従って、１枚のアルマイト平板を、互いに平行な３本の直線に沿って折り曲げ加工することによって作製することができる。
４．上記実施の形態では、プラズマ生成電極５２と接地電極５３とが互いに対向し、電極間でプラズマを生成するプラズマＡＬＤ方式の原子層堆積装置において、プラズマ生成電極５２と絶縁支持部材５４との間の間隙５５に対して第１防着板７０及び第２防着板８０を取り付ける例を示したが、プラズマＡＬＤ方式に限らず熱ＡＬＤ方式の原子層堆積装置においても実施することができる。

すなわち、成膜対象の基板に対する薄膜形成に寄与する部材であって、それ自身は薄膜形成の対象としない部材が、チャンバの内部空間に臨む位置に、互いに間隙をあけた状態で対置されている場合に、その間隙に、同様の構成の防着板を取り付けることによって、同様の効果を得ることができる。
ここで、プラズマＡＬＤ方式あるいは熱ＡＬＤ方式の原子層堆積装置において、チャンバに対置され、基板に対する薄膜形成には寄与し、薄膜形成の対象とはしない部材としては、例えば次のような部材が挙げられる。

＊板１１１〜１１５、蓋体１２のように、チャンバの内壁を構成する内壁部材。
＊ヒータ５７のように基板を加熱するヒータ部材。
＊接地電極５３のように基板を支持する支持部材、絶縁支持部材５４のように電極を支持する支持部材、あるいは、上記ヒータ部材を支持する支持部材。
５．上記原子層堆積装置１では、原料ガスとしてＴＭＡを用いて基板１００上にアルミナの薄膜を形成する場合について説明したが、原料ガス、反応ガスを変えることによって、アルミナ以外の化合物、例えば、ＳｉＯ₂，ＺｎＯ，ＴｉＯ₂，ＳｉＮなどを成膜することができる。その場合も同様に、これらの原料ガスに由来する生成物に対する付着性が良好な板材で同様の構成の防着板を、チャンバに対置された部材間の間隙に取り付けることによって、当該間隙に生成物が堆積するのを低減することができる。

本発明にかかる原子層堆積装置は、例えば、有機ＥＬ表示装置を製造するのに利用可能である。

１ 原子層堆積装置
１０ チャンバ
１０ａ 内部空間
１１ 容器本体
１２ 蓋体
２０ インジェクタ
２１ａ〜２１ｄ ガス流通路
２２ａ〜２２ｄ 吹き出し口
３０ 成膜用ガス供給部
３１ 原料ガス供給部
３２ 反応ガス供給部
３３ コネクタ
４０ 排気部
５０ プラズマ生成部
５２ プラズマ生成電極
５２ａ プラズマ生成電極の表面
５３ 接地電極
５４ 絶縁支持部材
５４ａ 絶縁支持部材の表面
５５ 間隙
７０ 第１防着板
７１ 第１被覆部分
７２ 第１挿入部分
８０ 第２防着板
８１ 第２被覆部分
８２ 第２挿入部分
９０ａ，９０ｂ 防着板
１００ 基板
１０１ マスク

Claims (10)

1. 減圧可能な内部空間を有したチャンバを備え、
   前記内部空間に原料ガス及び反応ガスを供給し、前記チャンバ内に収納された基板上に、前記原料ガスと反応ガスとを反応させて生成物を付着させ、薄膜を形成する原子層堆積装置であって、
   前記チャンバには、
   前記基板に対する薄膜形成に寄与するが薄膜形成の対象としない第１部材及び第２部材が、間隙を有した状態で対置され、
   前記間隙に対して、前記原料ガスに由来する生成物が前記第１部材及び前記第２部材に付着するのを抑える防着板が取り付けられ、
   前記防着板は、
   前記第１部材における前記間隙の近傍表面を覆う第１被覆部分と、
   当該第１被覆部分から曲折されて前記間隙に挿入されている第１挿入部分と、
   前記第２部材における前記間隙の近傍表面を覆う第２被覆部分と、
   当該第２被覆部分から曲折されて前記間隙に挿入されている第２挿入部分とを有する、
   原子層堆積装置。
2. 前記防着板は、
   前記第１被覆部分及び前記第１挿入部分を有する第１防着板と、前記第２被覆部分及び前記第２挿入部分を有する第２防着板との対で構成されている、
   請求項１記載の原子層堆積装置。
3. 前記第１防着板及び前記第２防着板の各々は、板材が折り曲げ加工されて形成されている、
   請求項２に記載の原子層堆積装置。
4. 前記防着板はさらに、前記第１被覆部分と前記第２被覆部分とにまたがって、前記第１被覆部分及び前記第２被覆部分を覆う第３被覆部分を有する、
   請求項２または３に記載の原子層堆積装置。
5. 前記第１挿入部分と、前記第２挿入部分とは、前記間隙内で面対向している、
   請求項１〜４のいずれかに記載の原子層堆積装置。
6. 前記第１挿入部分及び前記第２挿入部分の対向面は、互いに嵌合する表面形状に形成されている、
   請求項５に記載の原子層堆積装置。
7. 前記防着板の表面は、前記第１部材及び第２部材の表面よりも、前記生成物が付着しやすい性質を持つ、
   請求項１〜６のいずれかに記載の原子層堆積装置。
8. 前記薄膜は酸化アルミニウム薄膜であって、前記防着板は、アルマイト板で形成されている、
   請求項１〜７のいずれかに記載の原子層堆積装置。
9. 前記防着板の表面には、粗面化処理がなされている、
   請求項１〜８のいずれかに記載の原子層堆積装置。
10. 第１部材及び第２部材はそれぞれ、
    前記チャンバの内壁を形成する内壁部材、前記内部空間に放電するための電極部材、前記基板を加熱する加熱用部材、あるいは、前記基板、前記電極部材または前記加熱用部材を支持する支持部材から選択される、
    請求項１〜９のいずれかに記載の原子層堆積装置。

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