JP2018532890A - 基板上での真空堆積のための装置及び真空堆積中に基板をマスキングするための方法 - Google Patents

Abstract

基板（１０）上での真空堆積のための装置（１００）が、提供される。装置（１００）は、堆積エリアを有する真空チャンバ（１１０）、堆積エリア内の１以上の堆積源（１２０）であって、移送方向（１）に沿って１以上のスパッタ堆積源（１２０）を通過するように基板（１０）が移送される間の基板（１０）上での真空堆積のために構成された、１以上の堆積源（１２０）、並びに、堆積エリア内のマスキング構成（１３０）であって、基板（１０）がマスキング構成（１３０）及び１以上の堆積源（１２０）を通過する間に、基板（１０）の第１の端部分と第２の端部分のうちの少なくとも一方をマスキングするように構成された、マスキング構成（１３０）を含む。第１の端部分と第２の端部分は、基板（１０）の両側の端部分である。【選択図】図１

Description

本開示の実施形態は、基板上での真空堆積のための装置及び真空堆積中に基板をマスキングするための方法に関する。本開示の実施形態は、特に、動的スパッタ堆積のために構成された装置、及び基板が静止マスキング構成を通過して移送されている間に基板をマスキングするための静止マスキング構成を使用する方法に関する。

基板上での層堆積のための技術は、例えば、スパッタ堆積、熱蒸散（thermal evaporation）、及び化学気相堆積を含む。スパッタ堆積プロセスは、基板上に導電性材料又は絶縁材料の層などの材料層を堆積させるために使用され得る。スパッタ堆積プロセスの間に、基板上に堆積されるべきターゲット材料を有するターゲットは、プラズマ領域で生成されたイオンが衝突して、ターゲットの表面からターゲット材料の原子が除去される。除去された原子が、基板上で材料層を形成し得る。反応性スパッタ堆積プロセスでは、除去された原子が、プラズマ領域内のガス、例えば、窒素又は酸素と反応して、基板上にターゲット材料の酸化物、窒化物、又は酸窒化物を生成することができる。

ガラス基板などの基板は、基板の処理中にキャリア上で支持され得る。キャリアは、処理システムを通して基板を駆動する。マスキング構成が、キャリアに設けられて、基板をマスキングすることができる。材料は、露出された基板部分上に堆積する。マスキング構成は、キャリアのフレームによって提供され得るか、又はキャリア上に取り付けられた分離したエンティティーとして設けられ得る。

堆積プロセス中に、材料は、マスキング構成上に堆積する。したがって、材料は、マスキング構成上で成長することとなり、それによって、マスキング構成は、材料の成長に伴って変化することとなる。更に、マスキング構成を有するキャリアは増加した重量を有し、その重量は処理システムを通して移送される必要がある。更に、マスキング構成は、適正なマスキングを可能にするために、頻繁に洗浄され且つ／又は取り替える必要がある。

上述した観点から、当該術分野の問題の少なくとも幾つかを克服する、基板上での真空堆積のための新しい装置、及び真空堆積中に基板をマスキングするための新しい方法が有益である。本開示は、特に、増加した期間にわたり改良されたマスキングを可能にする装置及び方法を提供することを目的とする。

上述のことに照らしてみると、基板上での真空堆積のための装置及び真空堆積中に基板をマスキングするための方法が提供される。本開示の更なる態様、利点、及び特徴は、特許請求の範囲、明細書の説明、及び添付図面から明らかになる。

本開示の一態様によれば、基板上での真空堆積のための装置が提供される。該装置は、堆積エリアを有する真空チャンバ、堆積エリア内の１以上の堆積源であって、移送方向に沿って１以上のスパッタ堆積源を通過するように基板が移送される間の基板上での真空堆積のために構成された、１以上の堆積源、並びに、堆積エリア内のマスキング構成であって、基板がマスキング構成及び１以上の堆積源を通過する間に基板の第１の端部分と第２の端部分のうちの少なくとも一方をマスキングするように構成された、マスキング構成を含み、第１の端部分と第２の端部分は、基板の両側の端部分である。

本開示の別の一態様によれば、基板上での真空堆積のための装置内で使用されるマスキング構成が提供される。マスキング構成は、基板の移送方向に関して静止した装置の真空チャンバ内に取り付けられるように構成されている。マスキング構成は、真空堆積プロセス中に基板がマスキング構成を通過する間に、基板の第１の端部分と第２の端部分のうちの少なくとも一方をマスキングするように構成され、第１の端部分と第２の端部分は、基板の両側の端部分である。

本開示の別の一態様によれば、基板上での真空堆積のための装置内で使用されるマスキング構成が提供される。マスキング構成は、基板の移送方向に関して静止した装置の真空チャンバ内に取り付けられるように構成されている。マスキング構成は、真空堆積プロセス中に基板がマスキング構成を通過する間に、基板の第１の端部分と第２の端部分のうちの少なくとも一方をマスキングするように構成され、第１の端部分と第２の端部分は、基板の両側の端部分である。マスキング構成は、基板の第１の端部分をマスキングするように構成された第１のマスキングデバイス、及び基板の第２の端部分をマスキングするように構成された第２のマスキングデバイスを含み、第１のマスキングデバイスは、移送方向とは異なる第１の方向に可動なように構成され、第２のマスキングデバイスは、移送方向とは異なる第２の方向に可動なように構成されている。

本開示の更なる一態様によれば、真空堆積中に基板をマスキングするための方法が提供される。該方法は、基板が装置のマスキング構成及び１以上の堆積源を通過する間に、マスキング構成を使用して基板の第１の端部分と第２の端部分のうちの少なくとも一方をマスキングすることを含み、第１の端部分と第２の端部分は、基板の両側の端部分であり、マスキング構成は、基板の移送方向に関して静止している。

実施形態は、本開示の方法を実行するための装置も対象としており、各説明される方法態様を実行するための装置部分を含む。これらの方法態様は、ハードウェア構成要素を用いて、適切なソフトウェアによってプログラミングされたコンピュータを用いて、これらの２つの任意の組合せによって、又はそれ以外の任意のやり方で実行され得る。更に、本開示による実施形態は、説明される装置を操作するための方法も対象とする。説明される装置を操作するための方法は、装置のあらゆる機能を実施するための方法態様を含む。

本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、上で簡単に概説した本開示のより具体的な説明を得ることができる。添付の図面は本開示の実施形態に関連し、以下の記述において説明される。

本明細書で説明される実施形態による、基板上での真空堆積のための装置の概略的な上面図を示す。 図１の装置の概略的な側面図を示す。 図１及び図２の装置の概略的な前面図を示す。 本明細書で説明される実施形態による、マスキング構成の概略図を示す。 本明細書で説明される更なる実施形態による、マスキング構成の概略図を示す。 本明細書で説明される実施形態による、真空堆積中に基板をマスキングするための方法のフローチャートを示す。

ここから、本開示の種々の実施形態が詳細に参照されることになり、そのうちの１以上の例が図示される。図面に関する以下の説明の中で、同じ参照番号は同じ構成要素を指している。個々の実施形態に関しては、相違点についてのみ説明する。本開示の説明として各例が提供されているが、例は本開示を限定することを意図するものではない。更に、一実施形態の部分として図示且つ説明されている特徴を、他の実施形態で用いてもよく、或いは他の実施形態と併用してもよい。それにより、更に別の実施形態が生み出される。説明は、そのような修正例及び変形例を含み得る。

真空堆積プロセス中に、材料が、マスキング構成上に堆積する。材料は、マスキング構成上に集積することとなり、それによって、マスキング構成は、材料の成長に伴って変化することとなる。デバイスは、有益なことに、適正なマスキングを可能にするために、頻繁に洗浄され及び／又は取り替えられる。更に、マスキング構成は、キャリアが装置を通して駆動される際に基板を保持するキャリアに設けられ又はキャリアによって設けられ得る。マスキング構成を有するキャリアは、装置を通して移送されるべき増加した重量を有し、キャリアの取り扱いをより複雑にしている。更に、各キャリアには、それぞれのマスキング構成が装備されている。キャリアの製造及び／又は保守のための複雑さ及び費用が増加される。

本開示は、真空チャンバの堆積エリア内に設けられた静止マスキング構成を提供する。マスキング構成は、真空チャンバ内に設けられ、基板のマスキング中に基板の移送方向に沿って移動しない。特に、マスキング構成は、キャリアに設けられず又はキャリアに連結されない。その代わりに、マスキング構成は、キャリアから遠隔の分離したエンティティーとして設けられる。具体的には、マスキング構成が、真空堆積プロセス中にキャリア及び／又は基板に接触しない。基板、及び特にキャリア上に配置された基板を有するキャリアは、真空堆積プロセス中に、例えば、一列に並んだ（in-line）処理装置内で、静止マスキング構成を通過して移送される。それによって、材料が、基板の露出された部分上に堆積され得る。「マスキング」という用語は、（１以上の）端部領域などの基板の１以上の領域上の材料の堆積を低減させること及び／又は妨げることを含み得る。

本開示の実施形態は、キャリアの複雑さを低減させることができ、キャリアの製造及び／又は保守のための費用を最小化する。キャリアの重量は、低減され、キャリアの取り扱いを容易にし得る。更に、真空堆積プロセス中にマスキング構成を通過して移送される複数の基板をマスキングするために、単一のマスキング構成が設けられ、マスキング構成の洗浄プロセスを容易にしている。特に、キャリアの各々に１つずつ設けられる複数のマスキング構成の代わりに、静止マスキング構成のみを洗浄する必要がある。

静止マスキング構成の１つの更なる利点は、マスクの環境条件が変化しないことである。マスクは、各キャリア及び基板と共に真空システム内に入ったり該真空システムから出たりしないので、マスクは、真空システムの外側にある間に、温度変化を経験したり、周囲の湿気に晒されたりすることがない。これは、有益である。何故ならば、これらの両方の状態は、マスク上に堆積した材料の応力及び接着の変化をもたらし、基板上の堆積物の抜け（shedding）及び粒子に関連した欠陥をもたらし得るからである。更に、堆積物内又は上に集積する湿気は、一旦、キャリア及びマスクが、堆積されるべき新しい基板を伴って真空システムに再び入ると、その湿気が解放されるならば、基板上に堆積する膜に有害であり得る。

装置は、動的真空堆積プロセスのために構成され得る。動的真空堆積プロセスは、真空堆積プロセスが実行されている間に、基板が移送方向に沿って堆積エリアを通って移動する、真空堆積プロセスとして理解され得る。言い換えると、基板は、真空堆積プロセス中に静止していない。

図１は、本明細書で説明される実施形態による、基板１０上での真空堆積のための装置１００の概略的な上面図を示している。図２及び図３は、異なる視点からの図１の装置１００の更なる概略図を示している。

装置１００は、堆積エリアを有する真空チャンバ１１０と、堆積エリア内の１以上のスパッタ堆積源などの１以上の堆積源１２０であって、移送方向１に沿って１以上のスパッタ堆積源１２０を通過するように基板１０が移送される間の基板１０上での真空堆積のために構成された、１以上の堆積源１２０とを含む。装置１００は、堆積エリア内のマスキング構成１３０であって、基板１０がマスキング構成１３０及び１以上の堆積源１２０を通過する間に、基板１０の第１の端部分と第２の端部分のうちの少なくとも一方をマスキングするように構成された、マスキング構成１３０を更に含む。マスキング構成１３０は、基板１０の部分（例えば、第１の端部分及び／又は第２の端部分）が被覆されることを防御するために、１以上の堆積源１２０と基板１０との間に設けられている。ある実施態様では、マスキング構成１３０が、「端部除外マスク（edge exclusion mask）」とも呼ばれ得る。マスキング構成１３０は、第１の端部分若しくは第２の端部分などの１つの端部分をマスキングすることができ、又は第１の端部分と第２の端部分などの２つの端部分をマスキングすることができる。

「端部分」という用語は、基板１０の端部における又は端部の近くの基板１０の薄い領域を指し得る。図２で示されているように、端部分は、基板１０のそれぞれの端部１１を含み得る。基板１０の「端部」という用語は、基板１０の材料が終端する基板１０の線状限界部分を指し得る。本明細書で説明される実施形態による、基板１０の端部分は、真空堆積プロセス中に、マスキング構成１３０によってマスキングされている基板１０の領域又はエリアを指し得る。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、基板１０の端部分は、基板１０のエリアの約５％以下、特に約２％以下、及び、更に特に基板１０のエリアの約１％から約２％の間のエリアを有し得る。

図２で示されているように、第１の端部分及び／又は第２の端部分などの、（１以上の）端部分は、幅Ｗを有し得る。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、端部分の幅は、１５ｍｍ以下、特に１０ｍｍ以下、更に特に５ｍｍ以下であり得る。端部分の幅Ｗは、第１の端部分と第２の端部分などの、全ての端部分に対して実質的に同じであり得る。他の実施形態では、端部分の幅が、端部分の少なくとも一部とは異なり得る。一実施例として、第１の端部分の幅と第２の端部分の幅は、異なり得る。

基板１０は、キャリア２０上に配置され得る。キャリア２０は、移送方向１に延在する移送経路１４０又は移送トラックに沿って移送されるように構成され得る。キャリア２０は、例えば、スパッタリングプロセス又は動的スパッタリングプロセスなどの、真空堆積プロセス又は層堆積プロセス中に、基板１０を支持するように構成されている。キャリア２０は、例えば、プレート又はフレームによって設けられた支持面を使用して、基板１０を支持するように構成されたプレート又はフレームを含み得る。任意選択的に、キャリア２０は、プレート又はフレームに基板１０を保持するように構成された（図示せぬ）１以上の保持デバイスを含み得る。１以上の保持デバイスは、機械的、静電的、動電的（ファンデルワールス：van der Waals）、電磁的なデバイスのうちの少なくとも１つを含み得る。一実施例として、１以上の保持デバイスは、機械的及び／又は磁気的なクランプであり得る。

ある実施態様では、キャリア２０が、静電チャック（Ｅ‐ｃｈｕｃｋ）を含み、又はＥ‐ｃｈｕｃｋである。Ｅ‐ｃｈｕｃｋは、表面上に基板を支持するための支持面を有し得る。一実施形態において、Ｅ‐ｃｈｕｃｋは、電極が内部に埋め込まれている誘電体を含む。誘電体は、誘電材料、好ましくは、熱分解性の窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、アルミナ、又は等価材料などの、高熱伝導性誘電材料から製造され得る。電極は電源に接続されてよく、電源は、チャッキング力を制御するために電極に電力を供給する。チャッキング力は、支持面上に基板１０を固定するように基板に作用する静電力である。

ある実施態様では、キャリア２０が、動電チャック若しくはゲッコチャック（Ｇ‐ｃｈｕｃｋ）を含み、又は動電チャック若しくはＧ‐ｃｈｕｃｋである。Ｇ‐ｃｈｕｃｋは、表面上に基板を支持するための支持面を有し得る。チャッキング力は、支持面上に基板１０を固定するように基板に作用する動電力である。

本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、キャリア２０は、特に、真空堆積プロセス中に、実質的に垂直配向に基板１０を支持するように構成されている。本開示全体において使用される「実質的に垂直」という表現は、特に基板の配向を指す場合、垂直方向又は配向から±２０°以下（例えば、±１０°以下）の偏差を許容することであると理解される。例えば、垂直配向からの幾らかの偏差を有する基板支持体が、より安定した基板位置をもたらし得るので、この偏差が提供され得る。更に、基板が前方に傾けられたときに、より少ない粒子が基板表面に到達する。但し、例えば、真空堆積プロセス中の基板配向は、未だなお、実質的に垂直であるとみなされ、これは、水平な基板配向とは異なるとみなされる。水平な基板配向は、水平±２０°以下であるとみなされ得る。

マスキング構成１３０は、特に、基板１０がマスキング構成１３０及び１以上の堆積源１２０を通過する間に、基板１０の移送方向１に関して静止している。「静止している」という用語は、マスキング構成１３０が移送方向１に沿って移動しないという意味で理解されるべきである。特に、マスキング構成１３０は、移送方向１において、真空チャンバ１１０に関して静止し得る。しかし、ある実施態様では、マスキング構成１３０又はマスキング構成１３０の要素が、移送方向１に対して垂直な方向へ移動され得る。未だなお、マスキング構成１３０は、移送方向１に関して静止していると考えられる。

第１の端部分と第２の端部分は、基板１０の両側の端部分であり得る。第１の端部分と第２の端部分は、互いに対して実質的に平行に延在し得る。真空堆積プロセス中に材料がその上に堆積されるべきところの基板１０の表面エリアは、第１の端部分と第２の端部分との間に設けられ得る。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、例えば、基板１０が実質的に垂直配向にあるときに、第１の端部分は、基板１０の上側の端部分であり、第２の端部分は、基板１０の下側の端部分である。例えば、第１の端部分と第２の端部分は、実質的に水平な端部分であり得る。

例えば、マスキング構成１３０は、被覆されるべき領域をより優れて画定するために有用であり得る。ある用途では、基板１０の部分のみが被覆されるべきであり、被覆されるべきでない部分は、マスキング構成１３０によってカバーされている。ある実施形態によれば、マスキング構成１３０は、端部除外のために構成され得る。端部除外は、基板１０の端部が被覆されることを排除するために使用され得る。端部の除外によって、被覆されない基板端部を提供することができ、基板１０の裏側の被覆を妨げることができる。例えば、液晶ディスプレイなどの一部の用途では、被覆されていない基板端部が有益であり得る。

本明細書で説明される実施形態は、例えば、ディスプレイ製造のための大面積基板上への蒸着用に利用することができる。具体的には、そのために本明細書で説明される実施形態に従って構造及び方法が提供されるところの基板又はキャリアが、大面積基板である。例えば、大面積基板又はキャリアは、約０．６７ｍ^２の基板（０．７３×０．９２ｍ）に対応するＧＥＮ４．５、約１．４ｍ^２の基板（１．１ｍ×１．３ｍ）に対応するＧＥＮ５、約４．２９ｍ^２の基板（１．９５ｍ×２．２ｍ）に対応するＧＥＮ７．５、約５．７ｍ^２の基板（２．２ｍ×２．５ｍ）に対応するＧＥＮ８．５、又は約８．７ｍ^２の基板（２．８５ｍ×３．０５ｍ）に対応するＧＥＮ１0であってもよい。ＧＥＮ１１及びＧＥＮ１２などの更に次の世代及びそれに相当する基板領域を同様に実装することができる。

「基板」という用語は、本明細書で使用される際に、特に、フレキシブルでない基板、例えば、ガラスプレート及び金属プレートを含み得る。しかし、本開示は、これらに限定されず、「基板」という用語は、ウェブ又はホイルなどのフレキシブル基板も含み得る。ある実施形態によれば、基板１０は、材料を堆積させるのに適した任意の材料から作られていてよい。例えば、基板１０は、ガラス（例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラスなど）、金属、ポリマー、セラミック、複合材料、炭素繊維材料、マイカ、並びに堆積プロセスによって被覆できる任意の他の材料及び材料の組合せからなる群から選択された材料から作られ得る。

本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、マスキング構成１３０は、基板１０の第１の端部分をマスキングするように構成された第１のマスキングデバイス１３２と基板１０の第２の端部分をマスキングするように構成された第２のマスキングデバイス１３４を含む。一実施例として、第１のマスキングデバイス１３２は、基板１０の上側の端部分をマスキングするように構成され、第２のマスキングデバイス１３４は、基板１０の下側の端部分をマスキングするように構成され得る。第１のマスキングデバイス１３２は、上側のマスキングデバイスであり、第２のマスキングデバイス１３４は、下側のマスキングデバイスであり得る。マスキング構成１３０、及び特に第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４は、真空堆積プロセス中に基板１０と接触しない。言い換えると、マスキング構成１３０は基板１０から分離している。

第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４は、互いから距離１３６だけ間隔を空けられ得る。距離１３６によって提供された第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４との間のスペースは、基板１０の被覆エリアを画定し得る。距離１３６は、第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４の両側の端部の間で規定され得る。第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４の端部は、互いに対して実質的に平行に延在し得る。ある実施態様では、第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４が、水平なマスキングデバイスであり得る。堆積材料が、第１のマスキングデバイス１３２及び／又は第２のマスキングデバイス１３４の端部上に集積したときに、距離１３６は、第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４の端部上に集積した材料の両側の表面の間の距離として規定され得る。特に、距離１３６は、例えば、そこを通って堆積材料が基板１０に到達し得るところの、第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４の間のフリースペースに基づいて規定され得る。

本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、マスキング構成１３０は、移送方向１とは異なる方向、例えば、移送方向に実質的に垂直な方向に、可動なように構成されている。「実質的に垂直」という用語は、例えば、移送方向１に対するマスキング構成１３０の実質的に垂直な動きに関し、正確な垂直動作からの数度（例えば１０度まで、或いは１５度までも可）の偏差は、依然として「実質的に垂直な動き」と見なされる。

真空堆積プロセス中に、材料が、マスキング構成１３０上に堆積する。特に、材料は、第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４の両側などの、マスキング構成１３０の端部上に集積し得る。材料の集積は、例えば、第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４の端部上での材料の成長のために距離１３６が変化することによって、被覆エリアのサイズを変化させる。マスキング構成１３０は、マスキング構成１３０上の堆積材料の集積を相殺するように構成され得る。特に、マスキング構成１３０又はマスキング構成１３０の１以上の要素は、マスキング構成１３０の１以上の端部上の材料の集積を相殺するために、移送方向１に垂直な方向に動かされ得る。マスキング構成１３０は、あまり頻繁には、洗浄され及び／又は取り替えることができない。増加された期間にわたる改良されたマスキングが提供され得る。

ある実施態様では、マスキング構成１３０が、垂直方向２に可動なように構成されている。特に、移送方向１に垂直な方向は、垂直方向２であり得る。例えば、移送方向１における基板の動きは、実質的に水平であり得る。「垂直方向（vertical direction）」又は「垂直配向（vertical orientation）」という用語は、「水平方向（horizontal direction）」又は「水平配向（horizontal orientation”）」と区別するためのものと理解される。すなわち、「垂直方向」又は「垂直配向」は、例えば、キャリア及び基板１０の実質的に垂直な方向の動き及び／又は実質的に垂直な配向に関し、正確な垂直方向又は垂直配向からの数度（例えば、１０度まで、或いは１５度までも可）の偏差は、依然として「実質的に垂直な方向」又は「実質的に垂直な配向」と見なされる。垂直方向は、重力に対して実質的に平行であり得る。

ある実施形態によれば、第１のマスキングデバイス１３２は、移送方向１に垂直な第１の方向に可動なように構成され、第２のマスキングデバイス１３４は、第１の方向とは反対の第２の方向に可動なように構成されている。第１の方向と第２の方向は、垂直方向であり得る。第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４は、距離１３６を低減させ又は増加させるために可動であり得る。特に、距離１３６は、第１のマスキングデバイス１３２及び／又は第２のマスキングデバイス１３４上の材料の集積を相殺するために増加され得る。

ある実施形態では、第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４が、同じ方向、例えば、第１の方向及び／又は第２の方向に可動なように構成され得る。距離１３６によって規定される第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４との間のスペースは、例えば、キャリア２０及び／又は基板１０に対してマスキング構成１３０を位置合わせするために動かされ得る。ある実施態様では、第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４が同じ方向に動かされるときに、距離１３６が一定に維持され又は変更され得る。

本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、マスキング構成１３０は、（ｉ）基板１０がマスキング構成１３０を通過する間、（ｉｉ）基板１０がマスキング構成１３０を通過する前、及び（ｉｉｉ）基板１０がマスキング構成１３０を通過した後、のうちの少なくとも１つに可動なように構成され得る。一実施例として、マスキング構成１３０は、連続的に又は段階的に移動され得る。

ある実施態様では、マスキング構成１３０の１以上の端部上の材料の集積を相殺するために、第１のマスキングデバイス１３２と第２のマスキングデバイス１３４との間の距離１３６が調整され得る。一実施例として、第１のマスキングデバイス１３２及び／又は第２のマスキングデバイス１３４は、距離１３６を増加させるために反対方向に動かされ得る。

ある実施形態によれば、処理されるべき基板１０の改良されたマスキングを提供するために、その調整は、基板１０がマスキング構成１３０を通過する前に行われ得る。更に又は代替的に、例えば、基板１０の堆積プロセスにおいて使用されるスパッタ電力と堆積速度のうちの少なくとも一方などの、処理パラメータに基づいて、基板１０がマスキング構成１３０を通過した後で、調整が行われ得る。一実施例として、マスキング構成１３０上に集積する材料の量は、スパッタ電力及び／又は堆積速度に応じ得る。その調整は、マスキング構成１３０上に集積した量に基づいて行われ得る。後続の基板に対して改良されたマスキングが提供され得る。更に追加的に又は代替的に、例えば、リアルタイムで、堆積プロセス中に材料の集積を相殺するために、基板１０がマスキング構成１３０を通過する間に、調整が行われ得る。距離１３６又は被覆エリアのサイズは、実質的に一定に維持することができ、マスキング条件を改良する。

ある実施形態によれば、内部での層堆積のための真空チャンバ１１０などの単一の真空チャンバが提供され得る。単一の真空チャンバを有する構成は、例えば、動的堆積のために、一列に並んだ処理装置において有益であり得る。任意選択的に異なるエリアを有する単一の真空チャンバは、真空チャンバの別の１つのエリアに対して真空チャンバの１つのエリアを真空気密に密封するためのデバイスを含まない。他の実施態様では、真空チャンバ１１０に隣接して更なるチャンバが設けられ得る。真空チャンバ１１０は、バルブハウジング及びバルブユニットを有し得るバルブによって、隣接するチャンバから分離され得る。

ある実施形態では、例えば、真空チャンバ１１０に連結された真空ポンプを用いて技術的真空を生成することによって、且つ／又は、処理ガスを真空チャンバ１１０内の堆積エリア内に挿入することによって、真空チャンバ１００内の雰囲気を、個別に制御することができる。ある実施形態によれば、処理ガスは、アルゴンなどの不活性ガス、及び／又は酸素、窒素、水素、アンモニア（ＮＨ_３）、オゾン（Ｏ_３）、活性ガスなどの反応性ガスを含み得る。

１以上の堆積源１２０は、第１の堆積源１２２と第２の堆積源１２４を含み得る。１以上の堆積源１２０は、例えば、基板１０上に堆積されるべき材料のターゲットを有する回転可能なカソードであってもよい。カソードは、中にマグネトロンを有する回転可能なカソードであり得る。層の堆積のためにマグネトロンスパッタリングを実施してもよい。例示的に、第１の堆積源１２２と第２の堆積源１２４が、交互様式でバイアスされ得るように、第１の堆積源１２２と第２の堆積源１２４は、ＡＣ電源１２６に接続され得る。しかし、本開示は、これらに限定されるものではなく、１以上の堆積源１２０は、ＤＣスパッタリング、又はＡＣ及びＤＣスパッタリングの組み合わせのために構成され得る。

本明細書で使用される際に、「マグネトロンスパッタリング」は、磁石アセンブリ、すなわち、磁場を発生させることができるユニットを使用して実行されるスパッタリングを指す。そのような磁石アセンブリは、永久磁石から成り得る。この永久磁石は、回転ターゲットの表面の下方に生成された発生磁場の内部に自由電子が捕捉されるようなやり方で、回転ターゲットの内部に配置されるか又は平面ターゲットに連結される。そのような磁石アセンブリは、更に、平面カソードに配置連結されてもよい。

ある実施形態によれば、装置１００は、動的真空堆積プロセスのために構成されている。一実施例として、装置１００は、基板１０上の動的スパッタ堆積のために構成されている。動的真空堆積プロセスは、真空堆積プロセスが実行されている間に、基板１０が移送方向１に沿って堆積エリアを通って移動する、真空堆積プロセスとして理解され得る。言い換えると、基板１０は、真空堆積プロセス中に静止していない。

ある実施態様では、本開示の実施形態による動的処理のための装置１００が、一列に並んだ処理装置、すなわち、動的堆積のための、特に、スパッタリングなどの動的垂直堆積のための装置である。本明細書で説明される実施形態による、一列に並んだ処理装置又は動的堆積装置は、基板１０の、例えば、矩形状ガラスプレートなどの大面積基板の均一な処理を提供する。１以上の堆積源１２０などの処理ツールは、主として一方向（例えば、垂直方向２）に延在し、基板１０は、第２の異なる方向（例えば、水平方向であり得る移送方向１）に動かされる。

一列に並んだ処理装置又はシステムなどの、動的真空堆積のための装置又はシステムは、一方向における処理の均一性、例えば、層の均一性が、一定の速度で基板１０を移動させ且つ１以上の堆積源１２０を安定に維持する能力によってのみ制限される、という利点を有する。一列に並んだ処理装置又は動的堆積装置の堆積プロセスは、１以上の堆積源１２０を通過する基板１０の動きによって決定される。一列に並んだ処理装置に対して、堆積エリア又は処理エリアは、例えば、大面積矩形状基板の処理のための本質的に直線的なエリアであり得る。堆積エリアは、基板１０上に堆積されるために、堆積材料が１以上のスパッタ堆積源１２０からその中に押し出されるところのエリアであり得る。それとは対照的に、静止した処理装置に対して、堆積エリア又は処理エリアは、基本的に、基板１０の面積に相当し得る。

ある実施態様では、静止した処理装置と比較して、装置１００が任意選択的に異なるエリアを有する単一の真空チャンバを有し得るという事実によって、例えば、動的堆積のために一列に並んだ処理装置の更なる差異が定式化され得る。真空チャンバは、真空チャンバの別の１つのエリアに対して真空チャンバの１つのエリアを真空気密に密封するためのデバイスを含まない。それとは逆に、静止した処理システムは、例えば、バルブを使用して互いに対して真空気密に密封され得る、第１の真空チャンバと第２の真空チャンバを有し得る。

ある実施形態によれば、装置１００は、宙吊りされた状態でキャリア２０を保持するための磁気浮揚システムを含む。任意選択的に、装置１００は、移送方向１にキャリア２０を移動させ又は運ぶように構成された磁気駆動システムを使用し得る。磁気駆動システムは、磁気浮揚システムに含まれ得るか又は別のエンティティーとして設けられ得る。

図４は、本明細書で説明される実施形態による、マスキング構成３３０の概略図を示している。

本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、基板上での真空堆積のための装置内で使用されるマスキング構成が提供される。マスキング構成は、基板の移送方向に関して静止した装置の真空チャンバ内に取り付けられるように構成されている。マスキング構成は、真空堆積プロセス中に基板がマスキング構成を通過する間に、基板の第１の端部分と第２の端部分のうちの少なくとも一方をマスキングするように構成されている。第１の端部分と第２の端部分は、基板の上側の端部分と下側の端部分などの、基板の両側の端部分である。基板は、実質的に平坦に保持され得る。基板の平面は、垂直に方向付けられ得る。

ある実施態様では、マスキング構成３３０が、例えば、連続的に又は段階的にマスキング構成３３０を移動させるように構成された１以上のアクチュエータを含む。マスキング構成３３０は、基板の第１の端部分をマスキングするように構成された第１のマスキングデバイス３３２と基板の第２の端部分をマスキングするように構成された第２のマスキングデバイス３３４を含む。第１のマスキングデバイス３３２と第２のマスキングデバイス３３４は、互いから距離３３６だけ間隔を空けられている。距離３３６は、垂直方向２に沿って規定され得る。１以上のアクチュエータは、第１のマスキングデバイス３３２に連結された第１のアクチュエータ３４２と第２のマスキングデバイス３３４に連結された第２のアクチュエータ３４４を含む。１以上のアクチュエータは、ステッパモータ、リニアモータ、電気モータ、空気圧モータ、及びそれらの任意の組み合わせから成る群から選択され得る。

マスキング構成３３０は、第１の端部分又は第２の端部分などの、基板の１つの端部分をマスキングするように構成され得る。マスキング構成３３０は、第１の端部分及び第２の端部分などの、基板の２つの端部分をマスキングするように構成され得る。マスキング構成３３０は、基板のサイズとは無関係に、１以上の端部分をマスキングするように構成され得る。

マスキング構成３３０は、移送方向１とは異なる方向、例えば、移送方向に実質的に垂直な方向に可動なように構成されている。一実施例として、マスキング構成３３０は、垂直方向２に可動であり得る。第１のマスキングデバイス３３２は、第１の方向３に可動であり得る。第２のマスキングデバイス３３４は、第２の方向４に可動であり得る。第１の方向３と第２の方向４は、反対方向であり得る。それによって、第１のマスキングデバイス３３２と第２のマスキングデバイス３３４との間の距離３３６が、増加され又は低減され得る。

真空堆積プロセス中に、材料が、マスキング構成３３０上に堆積する。例えば、第１のマスキングデバイス３３２の端部と第２のマスキングデバイス３３４の端部などの、端部上に材料が集積する。それによって、距離３３６は、端部上での材料の成長のために減少することとなる。マスキング構成３３０は、マスキング構成３３０上の堆積材料の集積を相殺するように構成されている。一実施例として、マスキング構成３３０の１以上の端部上の材料の集積を相殺するために、第１のマスキングデバイス３３２は、上向きに（第１の方向３に）移動し、且つ／又は、第２のマスキングデバイス３３４は、下向きに（第２の方向４に）移動し得る。

ある実施形態によれば、図１から図３に関連して説明されたように、（ｉ）基板がマスキング構成３３０を通過する間、（ｉｉ）基板がマスキング構成３３０を通過する前、及び（ｉｉｉ）基板がマスキング構成３３０を通過した後、のうちの少なくとも１つに、マスキング構成３３０を移動させるように、１以上のアクチュエータが構成され得る。

本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、真空堆積のための装置、特に、マスキング構成は、マスキング構成３３０の少なくとも一部分上の堆積材料の集積を検出するように構成された、１以上の検出デバイス３５０を含む。一実施例として、１以上の検出デバイス３５０は、第１のマスキングデバイス３３２上の堆積材料の集積を検出するための第１のマスキングデバイス３３２に設けられた第１の検出デバイス３５２を含む。１以上の検出デバイス３５０は、第２のマスキングデバイス３３４上の堆積材料の集積を検出するための第２のマスキングデバイス３３４に設けられた第２の検出デバイス３５４を含む。１以上の検出デバイス３５０は、カメラなどの光学デバイスであり得る。

移送方向に垂直な方向、例えば、垂直方向２に、マスキング構成３３０の動きを制御することは、１以上の検出デバイス３５０によって提供された情報に基づいて行われ得る。一実施例として、真空堆積のための装置は、１以上の検出デバイス３５０から情報を受信し処理するように構成された、（図示せぬ）制御デバイスを含み得る。制御デバイスは、１以上の検出デバイス３５０から受信した情報に基づいて、１以上のアクチュエータを制御するように構成され得る。一実施例として、第１のマスキングデバイス３３２と第２のマスキングデバイス３３４との間に設けられた基板上の距離３３６又は被覆エリアが、実質的に一定に維持されるように、１以上のアクチュエータを制御するように、制御デバイスが構成され得る。

図５は、本明細書で説明される更なる実施形態による、マスキング構成５００の概略図を示している。図５は、特に、一列に並んだ堆積システムにおける動的垂直堆積のための端部除外を示している。

本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、マスキング構成５００は、真空堆積プロセス中に基板がマスキング構成５００を通過する間に、基板の少なくとも１つの側端部分をマスキングするように構成されている。一実施例として、少なくとも１つの側端部分は、移送方向に関して、基板の前縁部分及び／又は後縁部分であり得る。ある実施態様では、少なくとも１つの側端部分が、基板が垂直配向にあるときに、基板の垂直端部であり得る。

本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、マスキング構成５００は、基板の少なくとも１つの側端部分をマスキングするように構成された、第１の側部マスキングデバイス５２２と第２の側部マスキングデバイス５２４のうちの少なくとも一方を含み得る。基板の第１の端部分をマスキングするように構成された第１のマスキングデバイス５１０と基板の第２の端部分をマスキングするように構成された第２のマスキングデバイス５２０は、第１の側部マスキングデバイス５２２と第２の側部マスキングデバイス５２４との間に設けられ得る。一実施例として、第１の側部マスキングデバイス５２２と第２の側部マスキングデバイス５２４は、垂直マスキングデバイスであり得る。第１のマスキングデバイス５１０と第２のマスキングデバイス５２０は、水平マスキングデバイスであり得る。

ある実施形態によれば、第１のマスキングデバイス５１０、第２のマスキングデバイス５２０、第１の側部マスキングデバイス５２２、及び第２の側部マスキングデバイス５２４は、開口部開口を画定し得る。１以上のスパッタ堆積源１２０からの堆積材料は、開口部開口を通過して、開口部開口によって露出された基板１０の一部分上に堆積され得る。

図５で示されているように、堆積エリアと１以上の堆積源１２０は、第１の側部マスキング５２２と第２の側部マスキングデバイス５２４との間に設けられ得る。基板は、矢印１２３によって示されている材料エミッションを通過して動かされる。

ある実施形態によれば、マスキング構成５００は、第１のマスキングデバイス５１０、第２のマスキングデバイス５２０、第１の側部マスキングデバイス５２２、及び第２の側部マスキングデバイス５２４などの、１以上の端部除外シールドを含み得る。第１のマスキングデバイス５１０は、上側の端部除外であり、第２のマスキングデバイス５２０は、下側の端部除外であり得る。基板の上側の端部と基板の下側の端部は、基板の上側の端部及び下側の端部上に材料が堆積することを避けるために、マスキングされ得る。

端部は、約０．１ｍｍから１０ｍｍの幅を有し得る。一列に並んだ堆積システムの動作の際に、端部除外、特に、第１のマスキングデバイス５１０と第２のマスキングデバイス５２０は、１以上の堆積源１２０からの材料が堆積することとなる。材料は、端部除外の端部上で成長することとなる。それによって、マスキングの幾何学的位置が、マスキング構成５００の端部上での材料の成長によって変化することとなる。本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、それぞれ、矢印「３」及び「４」によって示されているように、第１のマスキングデバイス５１０と第２のマスキングデイバイ５２０は、上下に動かされ得る。これは、端部除外上での材料の成長とは無関係に、端部マスキングを調整することを可能にする。

図５で示されているように、端部除外は、真空チャンバ内に設けられている。端部除外は、真空チャンバ内にあるままであり、基板のマスキング中に基板の移送方向１に沿って移動しない。特に、端部除外は、真空チャンバに関して静止している。その上に基板が配置されるところのキャリアの複雑さ及び重量が、低減され得る。

図６は、真空堆積中に基板をマスキングするための方法６００のフローチャートを示している。方法６００は、本明細書で説明される実施形態による、真空堆積のための装置を使用して実施され得る。

方法６００は、ブロック６１０で、基板が装置のマスキング構成及び１以上の堆積源を通過する間に、マスキング構成を使用して基板の第１の端部分と第２の端部分のうちの少なくとも一方をマスキングすることを含み、第１の端部分と第２の端部分は、基板の両側の端部分であり、マスキング構成は、基板の移送方向に関して静止している。方法６００は、基板が１以上の堆積源とマスキング構成を通過する間に、基板上に材料を堆積させることを更に含み得る。マスキング構成は、本明細書で説明される実施形態に従って構成され得る。

ある実施態様では、方法６００が、ブロック６２０で、マスキング構成上の堆積材料の集積を相殺するために、マスキング構成、又は第１のマスキングデバイス及び／若しくは第２のマスキングデバイスなどのマスキング構成の１以上の要素を、基板の移送方向に垂直な方向に動かすことを含む。ある実施形態によれば、その相殺は、第１のマスキングデバイスと第２のマスキングデバイスとの間の距離を調整することによって達成され得る。

例えば、処理されるべき基板の改良されたマスキングを提供するために、その調整は、基板がマスキング構成を通過する前に行われ得る。更に又は代替的に、例えば、基板上の層堆積のための堆積プロセスにおいて使用されるスパッタ電力と堆積速度のうちの少なくとも一方などの、処理パラメータに基づいて、基板がマスキング構成を通過した後で調整が行われ得る。後続の基板に対して改良されたマスキングが提供され得る。更に追加的に又は代替的に、リアルタイムで、堆積プロセス中に材料の集積を相殺するために、基板がマスキング構成を通過する間に調整が行われ得る。

本明細書で説明される実施形態によれば、真空堆積中に基板をマスキングするための方法は、コンピュータプログラムと、ソフトウェアと、コンピュータソフトウェア製品と、本明細書で説明される実施形態による基板上での真空堆積のための装置の対応構成要素と通信可能なＣＰＵ、メモリ、ユーザインターフェース、及び入出力デバイスを有し得る相互関連コントローラとを使用して、実施され得る。

本開示は、真空チャンバの堆積エリア内に静止マスキング構成を提供する。マスキング構成は、真空チャンバ内に設けられ、基板のマスキング中に基板の移送方向に沿って移動しない。特に、マスキング構成は、キャリアに設けられず又はキャリアに連結されない。その代わりに、マスキング構成は、キャリアから遠隔の分離したエンティティーとして設けられ、基板又はキャリアと接触しない。基板、及び特にキャリア上に配置された基板を有するキャリアは、真空堆積プロセス中に、静止マスキング構成を通過して移送される。それによって、材料は、基板の露出された部分上に堆積され得る。

本開示の実施形態は、以下の利点の少なくとも一部を提供する。本明細書で説明される実施形態による装置及び方法は、キャリアの複雑さを低減させることができ、キャリアの製造及び／又は保守のための費用を最小化する。キャリアの重量は、低減され、キャリアの取り扱いを容易にし得る。更に、真空堆積プロセス中にマスキング構成を通過して移送される複数の基板をマスキングするために、１つのマスキング構成が設けられ、マスキング構成の洗浄プロセスを容易にしている。特に、キャリアの各々に設けられた複数のマスキング構成の代わりに、静止マスキング構成のみを洗浄する必要がある。更に、マスキング構成が、真空チャンバの内側に残ったままであるという事実のために、集積したマスク堆積物の熱サイクリング及び周囲の湿気に繰り返し晒されることに起因し得る粒子欠陥を回避することができる。

以上の説明は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱することなく本開示の他の更なる実施形態を考案することができ、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定められる。

本開示の一態様によれば、基板上での真空堆積のための装置が提供される。該装置は、堆積エリアを有する真空チャンバ、堆積エリア内の１以上の堆積源であって、移送方向に沿って１以上の堆積源を通過するように基板が移送される間の基板上での真空堆積のために構成された、１以上の堆積源、並びに、堆積エリア内のマスキング構成であって、基板がマスキング構成及び１以上の堆積源を通過する間に基板の第１の端部分と第２の端部分のうちの少なくとも一方をマスキングするように構成された、マスキング構成を含み、第１の端部分と第２の端部分は、基板の両側の端部分である。

Claims (16)

1. 基板上での真空堆積のための装置であって、
   堆積エリアを有する真空チャンバ、
   前記堆積エリア内の１以上の堆積源であって、移送方向に沿って１以上のスパッタ堆積源を通過するように前記基板が移送される間の前記基板上での真空堆積のために構成された、１以上の堆積源、並びに、
   前記堆積エリア内のマスキング構成であって、前記基板が前記マスキング構成及び前記１以上の堆積源を通過する間に、前記基板の第１の端部分と第２の端部分のうちの少なくとも一方をマスキングするように構成され、前記第１の端部分と前記第２の端部分が前記基板の両側の端部分である、マスキング構成を備える、装置。
2. 前記第１の端部分が前記基板の上側の端部分であり、前記第２の端部分が前記基板の下側の端部分であり、特に、前記基板が実質的に平坦に保持され、前記基板の平面が垂直に方向付けられている、請求項１に記載の装置。
3. 前記マスキング構成が、前記移送方向とは異なる方向に可動なように構成されている、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記基板の動きが実質的に水平であり且つ／又は前記マスキング構成が垂直方向に可動なように構成されている、請求項３に記載の装置。
5. 前記マスキング構成を連続的に又は段階的に移動させるように構成された、１以上のアクチュエータを更に含む、請求項３又は４に記載の装置。
6. （ｉ）前記基板が前記マスキング構成を通過する間、（ｉｉ）前記基板が前記マスキング構成を通過する前、及び（ｉｉｉ）前記基板が前記マスキング構成を通過した後、のうちの少なくとも１つに、前記マスキング構成を移動させるように、前記１以上のアクチュエータが構成されている、請求項５に記載の装置。
7. 前記マスキング構成が、前記基板の前記第１の端部分をマスキングするように構成された第１のマスキングデバイスと前記基板の前記第２の端部分をマスキングするように構成された第２のマスキングデバイスを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
8. 前記第１のマスキングデバイスが、前記移送方向に垂直な第１の方向に可動なように構成され、前記第２のマスキングデバイスが、前記第１の方向とは反対の第２の方向に可動なように構成されている、請求項７に記載の装置。
9. 前記第１の方向と前記第２の方向が垂直方向である、請求項８に記載の装置。
10. 前記基板が、前記マスキング構成と前記１以上の堆積源を通過する間に、前記マスキング構成が、前記移送方向に関して静止している、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記マスキング構成の少なくとも一部分上の堆積材料の集積を検出するように構成された、１以上の検出デバイスを更に含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 前記マスキング構成が、前記マスキング構成上の堆積材料の集積を相殺するように構成されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
13. 前記装置が、前記基板上での動的スパッタ堆積のために構成されている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 真空堆積中に基板をマスキングするための方法であって、
    前記基板が装置のマスキング構成及び１以上の堆積源を通過する間に、前記マスキング構成を使用して前記基板の第１の端部分と第２の端部分のうちの少なくとも一方をマスキングすることを含み、前記第１の端部分と前記第２の端部分が前記基板の両側の端部分であり、前記マスキング構成が前記基板の移送方向に関して静止している、方法。
15. 前記マスキング構成上の堆積材料の集積を相殺するために、前記マスキング構成を、前記移送方向に垂直な方向に移動させることを更に含む、請求項１４に記載の方法。
16. 基板上での真空堆積のための装置内で使用されるマスキング構成であって、前記基板の移送方向に関して静止している前記装置の真空チャンバ内に取り付けられるように構成され、前記基板が真空堆積プロセス中に前記マスキング構成を通過する間に、前記基板の第１の端部分と第２の端部分のうちの少なくとも一方をマスキングするように構成され、前記第１の端部分と前記第２の端部分が前記基板の両側の端部分である、マスキング構成において、
    前記基板の前記第１の端部分をマスキングするように構成された第１のマスキングデバイス、及び
    前記基板の前記第２の端部分をマスキングするように構成された第２のマスキングデバイスを備え、
    前記第１のマスキングデバイスが、前記移送方向とは異なる第１の方向に可動なように構成され、前記第２のマスキングデバイスが、前記移送方向とは異なる第２の方向に可動なように構成されている、マスキング構成。
    

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