JP4631940B2 - スパッタリング装置、及び液晶装置の製造装置 - Google Patents
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Description
この構成によれば、スリット部材と基板との距離が1mm以上に設定されるため、基板とスリット部材とが必要以上に接近することで干渉するといった不具合を防止するとともに、基板がスパッタ源に接近しすぎることに起因する基板の汚染を防止できる。また、スリット部材と基板との距離が10mm以下に設定されるため、スリットと基板との距離がスパッタ粒子の平均自由工程以下とされる。よって、スリットを通過したスパッタ粒子を基板上に付着させることができ、スパッタ粒子が基板の裏面側に回り込むといった不具合を抑制することができる。
この構成によれば、特にスパッタレートの高い領域のスパッタ粒子を利用することで基板にスパッタ成膜を行うことができる。
このような角度範囲で基板に対してターゲット対が傾けられることで、基板上に形成されるスパッタ膜の配向状態を精度良く制御することが可能となり、基板上に所望の配向状態を有するスパッタ膜を形成できる。
この構成によれば、基板が一定速度で搬送されるので、搬送方向に沿って基板上に均一な膜厚のスパッタ膜を形成することができる。
図1(a)は本発明のスパッタリング装置(以下、スパッタ装置と称す)の一実施形態に係る概略構成を示す図であり、図1(b)はスパッタ装置を−Za方向に観察した側面構成図である。
図1(a)に示すように、スパッタ装置1は、本発明の液晶装置の製造装置を構成し、液晶装置の構成部材となる基板W上にスパッタ法により無機配向膜を成膜するものである。スパッタ装置1は、基板Wを収容する真空チャンバーである成膜室2と、前記基板Wの表面にスパッタ粒子を放出することにより無機材料からなる配向膜を形成するスパッタ粒子放出部3とを備えている。
図1及び図2に示すように、第1電極9a及び第2電極9bは、それらの一端部(−Xa側端部)に接続された側壁部材19と、第1電極9a及び第2電極9bのY軸方向両端部にそれぞれ接続された側壁部材9c、9dとともにスパッタ粒子放出部3の真空チャンバーとなる上記箱形筐体部3Aを構成している。ただし、箱形筐体部3Aを構成する第1電極9a、第2電極9b、及び側壁部材(9c、9d、19)は互いに絶縁された構造である。上記接続部は、その一端側が箱型筐体部3Aに連通されるとともに、他端側が開口部3Bを介して成膜室2の内部と連通されている。これにより、箱形筐体部3Aは、第1電極9a及び第2電極9bの側壁部材19と反対側の端部から上記開口部3Bを介してスパッタ粒子5Pを成膜室2内に放出可能となっている。
なお、冷却手段8a、8bは、導電部材により作製してそれぞれ第1電極9a、9bと電気的に接続してもよく、この場合には冷却手段8a、8bに対しそれぞれ電源4a、4bを電気的に接続することができる。また、第1電極9a、9bの内部に冷媒流路を形成することで第1電極9a、9bが冷却手段を兼ねる構成としてもよい。
また、対向ターゲット型のスパッタ粒子放出部3では、開口部25から放出されないスパッタ粒子は、主にターゲット5a、5bに入射して再利用されるため、極めて高いターゲット利用効率を得られるようになっている。さらにスパッタ粒子放出部3においては、ターゲット間隔を狭めることで開口部25から放出されるスパッタ粒子の指向性を高めることができるので、基板Wに到達するスパッタ粒子の入射角は高度に制御されたものとなり、形成される無機配向膜における柱状構造の配向性も良好なものとなる。
したがって、本実施形態のスパッタ装置1によれば、配向性の良好な無機配向膜を基板W上に容易に形成することができる。
例えば、上記実施形態では、箱形筐体の対向する二側壁を成す第1電極9a及び第2電極9bにのみターゲット5a、5bが支持されている構成としているが、対向ターゲット型のスパッタ装置では、図2に示すように、側壁部材9c、9d、19にもそれぞれターゲット5c、5d、5eを配設することができる。このような構成において、各側壁部材9c、9d、19に電源を接続して電極として機能させ、前記各ターゲット5c、5d、5eに電力を供給するならば、これらのターゲット5c、5d、19から放出されるスパッタ粒子を成膜に用いることができるので、成膜速度の向上が期待できる。また、プラズマ生成領域を取り囲むようにしてターゲット5a〜5eが配置されていると、開口部3aから成膜室2へ放出されるスパッタ粒子を除くスパッタ粒子はプラズマPzを取り囲むターゲット5a〜5eに入射して、他のスパッタ粒子の生成等に再利用されるので、ターゲットの利用効率を高めることができる。
上記構成においては、ターゲット5c、5d、5eを冷却するための冷却手段を各側壁部材9c、9d、19に隣接して設けることが好ましい。さらには、増設したターゲット5c、5d、5eに対応して電子拘束手段(磁界発生手段)の配置を変更し、プラズマPzとターゲット5a〜5eとの位置関係を最適化することが好ましい。
次に、上記スパッタ装置1を備えた液晶装置の製造装置(以下、製造装置と称す)を用いた液晶装置の製造方法(基板W上に無機配向膜を形成する工程)について説明する。
まず、基板Wとして、液晶装置用基板としてスイッチング素子や電極等、所定の構成部材が形成された基板を用意する。次いで、基板Wを成膜室2に併設されたロードロックチャンバー内に収容し、ロードロックチャンバー内を減圧して真空状態とする。また、これとは別に、排気制御装置を作動させて成膜室2内を所望の真空度に調整しておく。
Claims (6)
- 水平方向に搬送可能に保持された基板を収容する成膜室と、
前記基板に対して傾いた状態で対向配置される上部ターゲットと下部ターゲットより成る一対のターゲットからプラズマによりスパッタ粒子を生じさせ、前記上部ターゲット側から前記下部ターゲット側に向かって搬送される前記基板に向けて前記スパッタ粒子を開口部から放出するスパッタ粒子放出部と、
前記スパッタ粒子を選択的に通過させるスリットを有し、前記基板と前記スパッタ粒子放出部との間に配置されるスリット部材と、を備え、
前記スパッタ粒子放出部の前記開口部は前記基板の搬送される下流側に向けて開放され、かつ前記基板の搬送される上流側の前記開口部の上流開口端が下流側の下流側開口端と比べて前記スリット部材に近い位置で前記成膜室に接続され、
前記スリット部材は、前記スパッタ粒子放出部における前記開口部の前記上流側開口端から上流側へ50mm以内に、前記基板の搬送方向の上流側における前記スリットのスリット開口端が位置していることを特徴とするスパッタリング装置。 - 前記スリット部材と前記基板との距離が、1mm以上10mm以下に設定されることを特徴とする請求項1に記載のスパッタリング装置。
- 前記基板の搬送方向の下流側における前記スリットのスリット開口端が、前記上流側開口端から10mm以上300mm以下の位置に設定されることを特徴とする請求項1又は2に記載のスパッタリング装置。
- 前記スパッタ粒子放出部は、前記一対のターゲットをそれぞれ前記基板の法線方向に対して10°〜60°傾けた状態に保持することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のスパッタリング装置。
- 前記成膜室内にて前記基板を一定速度で搬送可能とする基板移動手段を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載のスパッタリング装置。
- 対向する一対の基板間に挟持された液晶層を備え、少なくとも一方の前記基板の内面側に無機配向膜を形成してなる液晶装置の製造装置であって、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載のスパッタリング装置を備え、該スパッタリング装置によって前記無機配向膜を形成することを特徴とする液晶装置の製造装置。
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