JP5685417B2 - クリーニング装置及びクリーニング方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば有機ＥＬディスプレイ等や有機ＥＬ照明デバイス等、また蒸着重合膜など有機膜があるデバイスを作製する際に用いる成膜用マスクをクリーニングする技術に関する。

従来、この種のクリーニング技術としては、例えば特許文献１〜４に記載されたものが知られている。
特許文献１に記載された発明では、成膜室内において蒸着マスクをプラズマによってクリーニングを行うようにしている。

しかし、この従来技術では、クリーニングの際に発生するラジカルや荷電粒子等によって蒸発源内の蒸発材料を壊してしまうおそれがある。
また、この従来技術では、電極を移動させるようにしているため、大型のマスクに対して均一なクリーニングを行うことが困難である。

一方、特許文献２〜４に記載された従来技術においては、クリーニング用ガスのプラズマを用いてマスクのクリーニングを行うようにしているが、これらの従来技術では、マスクの近傍において高密度のプラズマを発生することが困難であり、高速で高効率のクリーニングを行い難い。

また、特許文献１〜４に記載された従来技術においては、真空槽内の全領域においてクリーニングを行うことから、プラズマやラジカルの圧力が真空槽内の圧力であり、その結果、クリーニングに利用されないプラズマやラジカルの割合が大きく、効率良くクリーニングを行うことは困難である。
さらに、特許文献３及び４に記載された従来技術は、クリーニング効果のあるイオンの衝撃を利用し難い構成であるため、クリーニング効率が悪いという問題がある。

特開２００３−３１３６５４号公報 特開２００９−１８５３６２号公報 特開２００７−１７３１７５号公報 特開２００８−８８４８３号公報

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、成膜材料等に影響を与えることなく、大型の成膜用マスクに対して均一なクリーニングを高速且つ効率良く行うことができる技術を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明は、成膜用マスクが配置される真空槽と、前記真空槽の外部に設けられたクリーニングガス供給源と、前記クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを放電させ、当該クリーニングガスのラジカルを前記成膜用マスクに向って放出するためのラジカル放出器とを備え、前記ラジカル放出器は、前記クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを拡散する複数のクリーニングガス拡散部を有し、当該複数のクリーニングガス拡散部の前記成膜用マスク側に、導電体からなる面状のシャワープレートが設けられるとともに、当該複数のクリーニングガス拡散部の前記シャワープレートの前記成膜用マスク側には、前記シャワープレートに対応する大きさ及び形状の導電体からなる面状のラジカル放出部材が設けられ、前記シャワープレートと前記ラジカル放出部材とが電気的に絶縁されるとともに、当該シャワープレートに高周波電力を印加することにより、当該シャワープレートと当該ラジカル放出部材の間のプラズマ形成室において前記クリーニングガスのプラズマを生成し、前記ラジカル放出部材から前記成膜用マスクに向って当該クリーニングガスのラジカルを放出するよう構成され、前記複数のクリーニングガス拡散部は、当該クリーニングガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされ且つ互いの雰囲気が隔離された複数の拡散室を有し、当該複数の拡散室は、互いに隣接する拡散室が前記クリーニングガスが通過可能な連通口を介して接続され、当該複数の拡散室には、互いの雰囲気を隔離するための隔壁部が設けられ、当該複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、前記クリーニングガスが通過可能な連通口を介してそれぞれ前記プラズマ形成室に接続されているクリーニング装置である。
本発明では、前記ラジカル放出部材が、メッシュ状部材からなる場合にも効果的である。
本発明では、前記メッシュ状部材が、複数枚のメッシュを重ねて構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出部材が接地されるとともに、前記成膜用マスクに対してバイアス電力を印加するためのバイアス電源を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出器におけるクリーニングガス拡散部の複数の連通口は、前記クリーニングガスの導入側から放出側に向って２ ^n-1 個（ｎは自然数）で増加するように構成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記ラジカル放出器におけるクリーニングガス拡散部の複数の連通口は、前記クリーニングガスの導入側から放出側に向ってそれぞれの連通口の面積の和が小さくなるように構成されている場合にも効果的である。
一方、本発明は、上述したいずれかのクリーニング装置を用い、真空中で成膜用マスクの表面に対してクリーニングを行う方法であって、前記成膜用マスクが装着される基板上に真空蒸着によって有機材料を蒸着する前に、前記クリーニング装置のラジカル放出器から前記クリーニングガスのラジカルを放出して当該成膜用マスクの表面のクリーニングを行う工程を有するクリーニング方法である。

本発明の場合、シャワープレートとラジカル放出部材とが電気的に絶縁されるとともに、シャワープレートに高周波電力を印加することにより、シャワープレートと当該ラジカル放出部材の間のプラズマ形成室においてクリーニングガスのプラズマを生成し、ラジカル放出部材から成膜用マスクに向ってクリーニングガスのラジカルを放出するようにしたことから、大型基板に用いる成膜用マスクに対してクリーニングを行う場合に当該成膜用マスク上の各領域において均一な表面処理を行うことができ、また、成膜材料等に影響を与えることもない。
さらに、本発明によれば、クリーニングガスのプラズマを高密度で形成することができるので、成膜用マスクに対して高速且つ効率良くクリーニングを行うことができる。
本発明において、ラジカル放出部材が、メッシュ状部材からなる場合には、プラズマが均一化されるため、ラジカルが均一化されるという効果がある。
本発明において、メッシュ状部材が、複数枚のメッシュを重ねて構成されている場合には、プラズマやラジカルが更に均一化されるため、より均一的なラジカル等が得られるという効果がある。
本発明において、ラジカル放出部材が接地されるとともに、成膜用マスクに対してバイアス電力を印加するためのバイアス電源を有する場合には、クリーニングガスのプラズマのうちイオン種がラジカル放出部材によって捕獲されるとともに、当該イオン種が成膜用マスクに到達しにくくなるので、成膜用マスクに対するダメージを抑制することができる。
本発明において、クリーニングガス導入室内に、クリーニングガスをラジカル放出器内に導入する手段として、放射状にクリーニングガスを放出するノズル部が設けられている場合には、プラズマ形成室において均一なプラズマを生成することができ、これにより、例えば円形形状の成膜用マスク表面に対してより均一なプラズマ処理を行うことができる。
本発明において、ラジカル放出器が、クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを拡散するための複数のクリーニングガス拡散部を有し、これら複数のクリーニングガス拡散部が、クリーニングガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされ且つ互いの雰囲気が隔離された複数の拡散室を有するとともに、当該複数の拡散室が、互いに隣接する拡散室がクリーニングガスが通過可能な連通口を介して接続され、さらに、複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、クリーニングガスが通過可能な連通口を介してそれぞれ前記プラズマ形成室に接続されている場合には、複数のクリーニングガス拡散部において例えば異なるクリーニングガスを確実に拡散した後に、プラズマ形成室おいて例えば異なるクリーニングガスを十分に混合することができる。
その結果、本発明によれば、例えば大型基板に対してプラズマ処理を行う場合に当該大型基板上の各領域に対して均一な処理を行うことができる。
さらに、本発明においては、クリーニングガス拡散部が、例えば水平方向と鉛直方向のようにクリーニングガスを導く方向が異なる複数のクリーニングガス拡散部を有する場合には、例えば同体積の曲管によってクリーニングガスを分流する場合に比べクリーニングガスの分散拡散回数が多く、クリーニングガスの流量が均一即ち一定になるため、より均一なガス分配を行うことができる。
一方、本発明において、クリーニングガス導入室の成膜用マスク側に、導電体からなる細長形状のシャワープレートが設けられるとともに、クリーニングガス導入室の前記シャワープレートの前記成膜用マスク側に、シャワープレートに対応する大きさ及び形状の導電体からなる細長形状のラジカル放出部材が設けられ、成膜用マスクが、ラジカル放出器の延びる方向に対して直交する方向へ相対的に移動するように構成されている場合には、クリーニング装置の大きさを小さくすることができるため、コストを抑えることができ、また、所謂インライン装置に適用することができるという効果がある。
さらに、上述したいずれかのクリーニング装置を用い、成膜用マスクが装着される基板上に真空蒸着によって材料を蒸着する前に、クリーニング装置のラジカル放出器からクリーニングガスのラジカルを放出して成膜用マスクの表面のクリーニングを行えば、常にクリーニングされた成膜用マスクを用いて高精細の蒸着を行うことが可能になる。

本発明によれば、成膜材料等に影響を与えることなく、大型の成膜用マスクに対して均一なクリーニングを高速且つ効率良く行うことができる。

本発明に係るクリーニング装置を用いた有機ＥＬ製造装置の概略平面図 同クリーニング装置のラジカル放出器の構成を示す断面図 同ラジカル放出器の構成を示す斜視図 （ａ）（ｂ）：本発明に係るクリーニング装置の他の実施の形態を示すものであり、図４（ａ）は横断面図、図４（ｂ）は縦断面図 同実施の形態におけるノズル部の構成を示す拡大正面図 本発明に係るクリーニング装置の他の実施の形態におけるラジカル放出器の外観構成を示す斜視図 同実施の形態におけるラジカル放出器の内部構成を示す概略図 同実施の形態におけるラジカル放出器の水平方向拡散部の内部構成を示す概略図 同実施の形態におけるラジカル放出器の水平方向拡散部の内部構成を示す概略図 （ａ）（ｂ）：図７〜図９に示す実施の形態におけるラジカル放出器の他の例を示す概略構成図

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るクリーニング装置を用いた有機ＥＬ製造装置の概略平面図、図２は、同クリーニング装置のラジカル放出器の構成を示す断面図、図３は、同ラジカル放出器の構成を示す斜視図である。
以下、上下関係については図２及び図３に示す構成に基づいて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

図１に示すように、本実施の形態の有機ＥＬ製造装置１は、マルチチャンバー方式のものであり、図示しない真空排気系に接続された搬送室２を有している。
搬送室２内には搬送ロボット３が設けられており、搬送室２の周囲に設けられた仕込み／取り出し室４Ａ、マスククリーニング室４Ｂ、有機層成膜室４Ｃ及び４Ｄ、電極成膜室４Ｅ、封止室４Ｆとの間において、搬送ロボット３を用いて基板５及びマスク６（成膜用マスク）の受け渡しを行うように構成されている。

なお、仕込み／取り出し室４Ａ、マスククリーニング室４Ｂ、有機層成膜室４Ｃ及び４Ｄ、電極成膜室４Ｅ、封止室４Ｆと搬送室２との間には、それぞれ図示しない仕切り弁が設けられている。

これら仕込み／取り出し室４Ａ、マスククリーニング室４Ｂ、有機層成膜室４Ｃ及び４Ｄ、電極成膜室４Ｅ、封止室４Ｆは、それぞれ図示しない真空排気系に接続され、独立して真空排気を行うようになっている。

本実施の形態の場合、以下に説明するラジカル放出器１０をマスククリーニング室４Ｂ内に有するクリーニング装置２０が設けられている。
図２に示すように、本実施の形態のクリーニング装置２０は、真空槽１２内に、箱形形状の本体部１１を有するラジカル放出器１０を備えている。

ラジカル放出器１０の本体部１１は、例えばステンレス等の導電性を有する金属材料を用いて一体的に構成され、この本体部１１を介して後述するシャワープレート１５に対して例えば高周波電源１３から高周波電力（例えば１３．５６ＭＨｚ）を印加するように構成されている。

ラジカル放出器１０は、例えば本体部１１内の下部に、クリーニングガスを導入するクリーニングガス導入室（以下、「ガス導入室」という。）１４が設けられている。
このガス導入室１４は、例えばその下部に、供給管７の一方の端部に接続され分岐されたガス導入管７ｃが接続され、このガス導入管７ｃによってガス導入室１４の周囲からガス導入室１４内にクリーニングガスを導入するように構成されている。

一方、供給管７の他方の端部は、真空槽１２の外部に設けられたクリーニングガス供給部８に接続されている。
本実施の形態の場合、供給管７の中腹部分に絶縁性材料からなる絶縁管７ａが設けられ、本体部１１を電気的にフローティング状態にさせている。同時にラジカル放出器１０のガス導入室１４がクリーニングガス供給部８に対して電気的に絶縁された状態になっている。

クリーニングガス供給部８は、クリーニングガス供給源８Ａと放電補助ガス供給源８Ｂとを有している。
クリーニングガス供給源８Ａは、反応ガスを供給する反応ガス源８ａを有し、この反応ガス源８ａが流量調整部８ｂ及びバルブ８ｃを介して供給管７に接続されている。

本発明の場合、反応ガスとしては、例えば、水素（Ｈ₂）ガス、酸素（Ｏ₂）ガス、オゾン（Ｏ₃）ガス、フッ素（Ｆ）ガス、塩素（Ｃｌ₂）ガス、臭素（Ｂｒ₂）ガス、三フッ化窒素（ＮＦ₃）ガス、三フッ化塩素（ＣｌＦ₃）ガス、４フッ化炭素（ＣＦ₄）ガス、三フッ化メタン（ＣＨＦ₃）ガス、六フッ化エタン（Ｃ₂Ｆ₆）ガス、八フッ化プロパン（Ｃ₃Ｆ₈）ガス、ジフルオロメタン（ＣＨ₂Ｆ₂）ガス、二酸化炭素（ＣＯ₂）ガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガス、一酸化二窒素（Ｎ₂Ｏ）ガス、三塩化ホウ素（ＢＣｌ₃）ガス等を好適に用いることができる。

これらのうちでも、クリーニングする材料（膜）の種類によって適性の良いガスを用いるとより効果的である。
一方、放電補助ガス供給源８Ｂは、放電補助ガスを供給する放電補助ガス源８ｄを有し、この放電補助ガス源８ｄが流量調整部８ｅ及びバルブ８ｆを介して供給管７に接続されている。

本発明の場合、放電補助ガスとしては、例えば、窒素（Ｎ₂）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス等を好適に用いることができる。
これらのうちでも、上記反応ガスをイオン化しやすくする観点からは、対応する放電補助ガスを用いるとより効果的である。

一方、真空槽１２内のラジカル放出器１０の上方には、導電性の金属（Ａｌ、Ｃｕ等）からなるマスクホルダー６Ａによって密着保持されたマスク６が配置され、真空槽１２の外部に設けられたバイアス電源１３ａからマスクホルダー６Ａに対し所定の交流電力（５０Ｈｚ〜２ＭＨｚ）を印加するように構成されている。

本発明においては、例えば液体の冷媒を循環させる構成の冷却手段（図示せず）をマスクホルダー６Ａの内部又はマスクホルダー６Ａの表面に設けることも効果的である。
このような冷却手段を設ければ、クリーニング時にプラズマが照射されるマスク６を低温に保持することができるという効果がある。

そして、ラジカル放出器１０のガス導入室１４のマスク６側の部分には、面状の、例えば平板（面）状のシャワープレート１５が設けられている。このシャワープレート１５には、マスク６の大きさに対応する領域に、多数のガス放出口１５ａが設けられている。

さらに、ラジカル放出器１０のシャワープレート１５のマスク６側には、シャワープレート１５に対応する大きさ及び形状を有する平板（面）状のメッシュ状部材（ラジカル放出部材）１６が設けられている。

メッシュ状部材１６は、例えばステンレス等の導電性の材料からなり、接地されている。そして、このメッシュ状部材１６は、絶縁部１７を介してラジカル放出器１０の本体部１１の上部に取り付けられている。

なお、メッシュ状部材１６は、１枚のメッシュから構成してもよいし、複数枚のメッシュを重ねて構成することもできる。複数枚のメッシュを重ねて構成した場合には、プラズマやラジカルが更に均一化されるため、より均一的なラジカル等が得られるという効果がある。

このような構成を有する本実施の形態においてマスク６表面のクリーニングを行う場合には、真空槽１２内を所定の圧力にした状態で、クリーニングガス供給部８から供給管７及びガス導入管７ｃを介して反応ガスと放電補助ガスをラジカル放出器１０のガス導入室１４内に導入する。

そして、高周波電源１３からラジカル放出器１０のシャワープレート１５に対して高周波電力を印加するとともに、バイアス電源１３ａからマスクホルダー６Ａを介してマスク６に対し所定の交流電力を印加することにより、ラジカル放出器１０のシャワープレート１５とメッシュ状部材１６の間の空間、すなわち、プラズマ形成室１８内において、クリーニングガスを放電させてプラズマ化する。

その結果、プラズマ形成室１８内のクリーニングガスのプラズマのうち特に中性の活性種（ラジカル種）が、メッシュ状部材１６を通過してマスク６に向って放出され、このラジカル種がマスク６表面の各領域の有機材料等と反応し、これによりマスク６全表面のクリーニングが行われる。

以上述べた本実施の形態においては、シャワープレート１５とメッシュ状部材１６の間のプラズマ形成室１８においてクリーニングガスのプラズマを形成してマスク６と同等の大きさ及び形状のメッシュ状部材１６から中性のラジカル種をマスク６に向って放出するようにしたことから、大型のマスク６に対してクリーニングを行う場合にマスク６上の各領域において均一で効率的な表面処理を行うことができ、また、成膜材料等に影響を与えることもない。

さらに、本実施の形態によれば、クリーニングガスのプラズマを高密度で形成することができるので、マスク６に対して高速且つ効率良くクリーニングを行うことができる。

また、本実施の形態においては、メッシュ状部材１６がフローティング状態となっており、このメッシュ状部材１６によって一定量のイオンを捕捉するとともに、バイアス電源１３ａからマスク６に対して低周波の交流電力を印加することから、プラズマ中のイオンがマスク６へ到達することを抑制するとともにイオンのエネルギーを低減することができ、これによりマスク６に対するイオンの衝撃を抑制してダメージを最小限にすることができる。

さらにまた、本実施の形態によれば、マスク６が装着される基板５上に真空蒸着によって材料を蒸着する前に、クリーニング装置２０のラジカル放出器１０からクリーニングガスのラジカルを放出してマスク６の表面のクリーニングを行えば、常にクリーニングされたマスク６を用いて高精細の蒸着を行うことが可能になる。

図４（ａ）（ｂ）は、本発明の他の実施の形態を示すものであり、図４（ａ）は横断面図、図４（ｂ）は縦断面図である。また、図５は、同実施の形態におけるノズル部の構成を示す拡大正面図である。
以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。

図４（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態のクリーニング装置２０ｃは、円形形状のマスク６ｃに対してクリーニングを行うもので、円筒形状の真空槽１２を有している。
そして、ラジカル放出器１０ｃの本体部１１ｃが円筒形状に形成されるとともに、円形形状のシャワープレート１５ｃ及びメッシュ状部材１６ｃをそれぞれ有している。

さらに、本実施の形態においては、円筒形状に形成されたガス導入室１４ｃの中央部に、クリーニングガスを放射状に放出するノズル部１９が設けられている。
図５に示すように、本実施の形態におけるノズル部１９は、供給管７の先端部に接続された円筒形状のノズル本体部１９ａを有し、このノズル本体部１９ａの側面に、複数のガス放出口１９ｂが設けられている。

このような構成を有する本実施の形態によれば、ノズル部１９から放射状にクリーニングガスを放出してラジカル放出器１０ｃ内に導入するようにしたことから、より均一なプラズマを生成することができ、これにより円形形状のマスク６ｃ表面に対してより均一なプラズマ処理を行うことができる。

その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。
図６は、本発明の他の実施の形態を示す縦断面図であり、以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。

図６に示すように、本実施の形態のクリーニング装置２０Ｌは、真空槽１２内に、細長形状に形成された本体部１１Ｌを有するリニア方式のラジカル放出器１０Ｌが設けられている。
そして、本実施の形態においては、マスク６及びマスクホルダー６Ａが、一体となってラジカル放出器１０Ｌの上方を、ラジカル放出器１０Ｌの延びる方向と直交する方向に例えばレール（図示せず）によって連続的に搬送するように構成されている。

そして、本体部１１Ｌの上部には、高周波電源１３から高周波電力が印加されるシャワープレート１５Ｌが設けられ、シャワープレート１５Ｌの上方には、電位的にフローティング状態にされているメッシュ状部材１６Ｌが設けられている。

本実施の形態においては、上記実施の形態と同様に、供給管７を介してクリーニングガスをガス導入室１４Ｌ内に導入し、高周波電源１３から高周波電力を印加することにより、プラズマ形成室１８Ｌ内においてクリーニングガスのプラズマを生成し、中性のラジカル種をマスク６に向って放出する。

このような構成を有する本実施の形態によれば、クリーニング装置の大きさを小さくすることができるため、コストを抑えることができ、また、所謂インライン装置に適用することができる。

図７〜図９は、本発明に係るクリーニング装置の他の実施の形態を示すものであり、図７は同実施の形態におけるラジカル放出器の外観構成を示す斜視図、図８は、同実施の形態におけるラジカル放出器の内部構成を示す概略図、図９は、同実施の形態におけるラジカル放出器の水平方向拡散部の内部構成を示す概略図である。
以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。

本実施の形態のラジカル放出器１０Ａは、上述した真空槽１２内に設けられるもので、クリーニングガス拡散部として、図７に示すように、クリーニングガスを水平方向に導いて拡散させる水平方向拡散部１０Ｈと、クリーニングガスを鉛直方向に導いて拡散させる鉛直方向拡散部１０Ｖとを有している。

ここで、ラジカル放出器１０Ａは、例えば導電性の金属からなる断面矩形状の複数のボックスセルを組み合わせることにより構成された複数のガス分岐ユニットを用いるもので、本実施の形態の場合は、一つのガス分岐ユニットからなる水平方向拡散部１０Ｈの上部に、複数のガス分岐ユニットを並べて構成される鉛直方向拡散部１０Ｖが取り付けられて一体的に構成されている。

図７〜図９に示すように、水平方向拡散部１０Ｈは、クリーニングガスの導入側から放出側に向って、拡散室として、複数段（本例では４段）の第１〜第４の拡散室２１、２２、２３、２４がこの順序で設けられている。

そして、本実施の形態においては、以下に説明するように、クリーニングガスの導入側から放出側に向って２ ^n-1 個（ｎは自然数）で増加する数の第１〜第５連通口３１〜３５が設けられている。
ここで、第１の拡散室２１には、上述した供給管７が接続され、一つの第１連通口３１を介してクリーニングガスが導入されるように構成されている。

第１の拡散室２１は、そのクリーニングガス放出側の部分（第２の拡散室２２のクリーニングガス導入側の部分）に設けられた二つの第２連通口３２を介して第２の拡散室２２に接続されている。

本発明の場合、特に限定されることはないが、クリーニングガスの逆流れを生じさせない、即ち圧力勾配を保持する観点からは、第２連通口３２のそれぞれの面積の和が、第１連通口３１の面積の和より大きくならない（小さくなる）ように設定することが好ましい。

更には、クリーニングガス流を均等に分配する観点からは、同一段における連通口の面積並びに形状を同一にすること、本実施の形態では第１〜第５連通口３１〜３５の面積並びに形状を同一にすることがより好ましい。

また、第２連通口３２は、第２の拡散室２２のクリーニングガス放出側の部分と対向するように位置が設定されており、これによりクリーニングガスが第２の拡散室２２のクリーニングガス放出側の壁部に衝突してクリーニングガスの拡散が促進されるように構成されている（図８においては、理解を容易にするため、第２連通口３２及び第３連通口３３の位置が重なるように描かれている）。

さらに、本実施の形態においては、二つの隔壁部２２ａによって第２の拡散室２２が二つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が互いに隔離されている。これら隔壁部２２ａはクリーニングガスが衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。

なお、本発明の場合、隔壁部２２ａを設ける位置は特に限定されることはないが、クリーニングガスをより均一に拡散させる観点からは、隔壁部２２ａによって隔離される第２の拡散室２２の各領域の容積及びクリーニングガスの通過速度が等しくなる位置に設けることが好ましい。

第２の拡散室２２は、そのクリーニングガス放出側の部分（第３の拡散室２３のクリーニングガス導入側の部分）に設けられた四つの第３連通口３３を介して第３の拡散室２３に接続されている。

本発明の場合、特に限定されることはないが、クリーニングガスの逆流れを生じさせない、即ち圧力勾配を保持する観点からは、第３連通口３３のそれぞれの面積の和が、上述した第２連通口３２の面積の和より大きくならない（小さくなる）ように設定することが好ましい。

また、第３連通口３３は、第３の拡散室２３のクリーニングガス放出側の部分と対向するように位置が設定されており、これにより導入されたクリーニングガスが第３の拡散室２３のクリーニングガス放出側の壁部に衝突してクリーニングガスの拡散が促進されるように構成されている（図８においては、理解を容易にするため、第３連通口３３及び第４連通口３４の位置が重なるように描かれている）。

また、本実施の形態においては、第３の拡散室２３が例えば六つの隔壁部２３ａによって四つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が互いに隔離されている。これらの隔壁部２３ａはクリーニングガスが衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。

なお、本発明の場合、隔壁部２３ａを設ける位置は特に限定されることはないが、クリーニングガスをより均一に拡散させる観点からは、隔壁部２３ａによって仕切られる第３の拡散室２３の各領域の容積及びクリーニングガスの通過速度が等しくなる位置に設けることが好ましい。

さらに、第３の拡散室２３のクリーニングガス放出側の部分には、第４の拡散室２４が設けられている。
ここで、第４の拡散室２４は、そのクリーニングガス導入側の部分（第３の拡散室２３のクリーニングガス放出側の部分）に設けられた八つの第４連通口３４を介して第４の拡散室２４に接続されている。

本発明の場合、特に限定されることはないが、クリーニングガスの逆流れを生じさせない、即ち圧力勾配を保持する観点からは、第４連通口３４のそれぞれの面積の和が、上述した第３連通口３３の面積の和より大きくならない（小さくなる）ように設定することが好ましい。

また、第４連通口３４は、第４の拡散室２４のクリーニングガス放出側の部分と対向するように位置が設定されており、これによりクリーニングガスが第４の拡散室２４のクリーニングガス放出側の壁部に衝突してクリーニングガスの拡散が促進されるように構成されている。

さらに、本実施の形態においては、第４の拡散室２４が七つの隔壁部２４ａによって八つの領域に仕切られ、各領域の雰囲気が互いに隔離されている。これらの隔壁部２４ａはクリーニングガスが衝突することによってその拡散を促進するために有効となるものである。

なお、本発明の場合、隔壁部２４ａを設ける位置は特に限定されることはないが、クリーニングガスをより均一に拡散させる観点からは、隔壁部２４ａによって仕切られる第４の拡散室２４の各領域の容積及びクリーニングガスの通過速度が等しくなる位置に設けることが好ましい。

図９に示すように、本実施の形態では、水平方向拡散部１０Ｈの第４の拡散室２４が、第４の拡散室２４のクリーニングガス放出側に設けられた複数（本例では１６個）の第５連通口３５を介して連結室５０にそれぞれ接続されている。

また、図７及び図８に示すように、各連結室５０は、それぞれ鉛直（Ｚ軸）方向に延びるように形成されており、各連結室５０の上部には、上述したガス分岐ユニットから構成されるラジカル放出器１０Ａの鉛直方向拡散部１０Ｖが設けられている。

本実施の形態では、ラジカル放出器１０Ａの鉛直方向拡散部１０Ｖは、複数個（本例では１６個）のクリーニングガス分岐ユニットから構成されている。
ここで、各連結室５０は、その上部に設けられた第１連通口６１を介して第１の拡散室５１に接続されている。

図８に示すように、ラジカル放出器１０Ａの鉛直方向拡散部１０Ｖは、クリーニングガスの導入側から放出側に向って２ ^n-1 個（ｎは自然数）で増加する数の第２〜第４連通口６２〜６４が設けられている。

ここで、ラジカル放出器１０Ａの鉛直方向拡散部１０Ｖの第１〜第４の拡散室５１〜５４並びに第２〜第４連通口６２〜６４は、上述した水平方向拡散部１０Ｈの第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに第２〜第４連通口３２〜３４に対応するもので、それぞれ同一の構成を有し、同一の条件で設けられている。

また、隔壁部５２ａ、５３ａ、５４ａについても、上述した水平方向拡散部１０Ｈの隔壁部２２ａ、２３ａ、２４ａに対応するもので、それぞれ同一の構成を有し、同一の条件で設けられている。
一方、第４の拡散室５４の上部には、クリーニングガスを放出するためのガス放出口１５ａが複数個（本例では１６個）設けられている。

これらのガス放出口１５ａは、各ガス分岐ユニットの第４の拡散室５４の各上部において、所定の間隔で水平方向である矢印Ｙ方向に沿って配置され、これによりシャワープレート１５が構成されるようになっている。

本発明の場合、ガス放出口１５ａの間隔は特に限定されることはないが、表面処理の均一性を確保する観点からは、等間隔で設けることが好ましい。
そして、図７に示すように、第４の拡散室５４の上方には、絶縁性材料からなる接続部７ａを介して上述したメッシュ状部材１６が設けられている。

このような構成を有する本実施の形態においてマスク６表面のクリーニングを行う場合には、上述した真空槽１２内を所定の圧力にした状態で、上述したクリーニングガス供給部８から供給管７を介して反応ガスと放電補助ガスをラジカル放出器１０Ａの水平方向拡散部１０Ｈの第１の拡散室２１内に導入する。

これにより、クリーニングガスは、水平方向拡散部１０Ｈにおいて、第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに第１〜第４連通口３１〜３４を通過してそれぞれ拡散された後、第５連通口３５を介して各ガス分岐ユニットの連結室５０内にそれぞれ導入される。

そして、各連結室５０内のクリーニングガスは、鉛直方向拡散部１０Ｖの第１の拡散室５１内に導入され、さらに、それぞれ第２〜第４の拡散室５２〜５４並びに第２〜第４の連通口６２〜６４を通過してそれぞれ拡散された後、ガス放出口１５ａを介してプラズマ形成室１８内に導入される。
この状態で、上述した高周波電源１３から高周波電力をシャワープレート１５に印加することにより、プラズマ形成室１８内において、クリーニングガスの放電が行われる。

これにより、クリーニングガスのプラズマのうち特に中性の活性種（ラジカル種）が、メッシュ状部材１６からマスク６に向って面状に放出される。その結果、このラジカル種がマスク６表面の各領域の有機物等と反応して、マスク６全表面のクリーニングが行われる。

以上述べたように本実施の形態によれば、ラジカル放出器１０Ａが、水平方向拡散部１０Ｈと、鉛直方向拡散部１０Ｖを有し、これら水平方向拡散部１０Ｈ並びに鉛直方向拡散部１０Ｖは、当該クリーニングガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされた第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに第１〜第４の拡散室５１〜５４を有するとともに、当該第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに第１〜第４の拡散室５１〜５４は、互いに隣接する拡散室がクリーニングガスが通過可能な第２〜第５連通口３２〜３５並びに第１〜第４連通口６１〜６４を介して接続され、鉛直方向拡散部１０Ｖの最終段の第４の拡散室５４が、当該クリーニングガスが通過可能なガス放出口１５ａを介してそれぞれプラズマ室１８に接続されていることから、水平方向拡散部１０Ｈ及び鉛直方向拡散部１０Ｖにおいてクリーニングガスを確実に拡散した後に、プラズマ形成室１８においてクリーニングガスを十分に混合することができる。

その結果、本実施の形態によれば、例えば大型基板に対応するマスク６に対してクリーニングを行う場合に当該マスク６上の各領域における均一な分布の処理を行うことができる。
さらに、本実施の形態においては、クリーニングガス拡散部１０は、クリーニングガスを導く方向が異なる水平方向拡散部１０Ｈ及び鉛直方向拡散部１０Ｖを有することから、クリーニングガスの分散拡散回数が多く、例えば曲管によってクリーニングガスを分流する場合に比べ、クリーニングガスの流量が均一即ち一定になるため、より均一な表面処理を行うことができる。

加えて、本実施の形態においては、ボックスセルを用いてラジカル放出器１０Ａを構成しているので、コンパクトで構成が簡素なクリーニング装置を提供することができる。
その他の構成及び作用効果については上述の実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。

図１０（ａ）（ｂ）は、図７〜図９に示す実施の形態におけるラジカル放出器の他の例を示す概略構成図であり、以下、上記実施の形態と対応する部分には、同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。

図１０（ａ）（ｂ）に示すように、本例のラジカル放出器１０Ｂは、水平方向拡散部１０Ｈにおける第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに鉛直方向拡散部１０Ｖの第１〜第４の拡散室５１〜５４において、隔壁部を設けないものであり、その他の構成は上述したガス分岐ユニットと同一の構成を有している。

このような構成を有する本例のラジカル放出器１０Ｂによれば、より構成が簡素でコストを抑えることができる。
ただし、クリーニングガスをより均一に拡散及び混合を行う観点からは、図７〜図９に示す実施の形態のように、ラジカル放出器１０Ａの水平方向拡散部１０Ｈにおける第１〜第４の拡散室２１〜２４並びに鉛直方向拡散部１０Ｖの第１〜第４の拡散室５１〜５４において、隔壁部を設けることが好ましい。その他の構成及び作用効果については上記実施の形態と同一であるのでその詳細な説明を省略する。

なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、図６に示す実施の形態においては、マスク６を移動させるようにしたが、本発明はこれに限られず、ラジカル放出器１０Ｌを移動させることもできる。

ただし、装置構成の簡素化及び生産効率を向上させる観点からは、上記実施の形態のように、マスク６を移動させることが好ましい。
また、図７〜図９に示す実施の形態においては、水平方向拡散部１０Ｈの上部に鉛直方向拡散部１０Ｖを設けるようにしたが、本発明はこれに限られず、水平方向拡散部１０Ｈの下部に鉛直方向拡散部１０Ｖを設けることも可能である。

この場合には、クリーニングガスを下方に放出する構成のクリーニング装置を得ることができる。
また、水平方向拡散部１０Ｈに導入されたクリーニングガスを例えば水平方向に放出するように構成することもできる。

一方、拡散室に設ける連通口の数は上記実施の形態のものには限られず、適宜変更することができる。
ただし、クリーニングガスを確実に拡散する観点からは、プラズマ形成室の底部に８個以上の連通口を設けることが好ましい。

さらにまた、水平方向拡散部１０Ｈについては、水平方向に設置する場合のみならず、成膜用マスクの配置方向に応じて、傾斜させて設置したり、鉛直方向に向けて設置することもできる。

加えて、上述した各実施の形態においては、ラジカル放出部材としてメッシュ状部材を用いた場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、メッシュ状部材の代わりにノズルプレートを用いることもできる。

この場合、メッシュ状部材の代わりにノズルプレートを用い、対向するノズルプレートのノズル孔とシャワープレートのガス放出口を千鳥状に配置すれば、より確実にクリーニングガスを拡散させることができる。
また、複数のノズルプレートを用い、対向するノズルプレートのノズル孔を千鳥状に配置することによっても、より確実にクリーニングガスを拡散させることができる。

１…有機ＥＬ製造装置
６…マスク（成膜用マスク）
８…クリーニングガス供給部
１０Ａ…ラジカル放出器
１０Ｈ…水平方向拡散部（クリーニングガス拡散部）
１０Ｖ…鉛直方向拡散部（クリーニングガス拡散部）
１１…本体部
１３…高周波電源
１３ａ…バイアス電源
１５…シャワープレート
１６…メッシュ状部材（面状のラジカル放出部材）
１８…プラズマ形成室
２０…クリーニング装置
２２ａ、２３ａ、２４ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ…隔壁部

Claims (7)

1. 成膜用マスクが配置される真空槽と、
   前記真空槽の外部に設けられたクリーニングガス供給源と、
   前記クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを放電させ、当該クリーニングガスのラジカルを前記成膜用マスクに向って放出するためのラジカル放出器とを備え、
   前記ラジカル放出器は、前記クリーニングガス供給源から供給されたクリーニングガスを拡散する複数のクリーニングガス拡散部を有し、
   当該複数のクリーニングガス拡散部の前記成膜用マスク側に、導電体からなる面状のシャワープレートが設けられるとともに、
   当該複数のクリーニングガス拡散部の前記シャワープレートの前記成膜用マスク側には、前記シャワープレートに対応する大きさ及び形状の導電体からなる面状のラジカル放出部材が設けられ、
   前記シャワープレートと前記ラジカル放出部材とが電気的に絶縁されるとともに、当該シャワープレートに高周波電力を印加することにより、当該シャワープレートと当該ラジカル放出部材の間のプラズマ形成室において前記クリーニングガスのプラズマを生成し、前記ラジカル放出部材から前記成膜用マスクに向って当該クリーニングガスのラジカルを放出するよう構成され、
   前記複数のクリーニングガス拡散部は、当該クリーニングガスの導入側から放出側に向って段階的に区分けされ且つ互いの雰囲気が隔離された複数の拡散室を有し、当該複数の拡散室は、互いに隣接する拡散室が前記クリーニングガスが通過可能な連通口を介して接続され、当該複数の拡散室には、互いの雰囲気を隔離するための隔壁部が設けられ、当該複数の拡散室のうち最終段の拡散室が、前記クリーニングガスが通過可能な連通口を介してそれぞれ前記プラズマ形成室に接続されているクリーニング装置。
2. 前記ラジカル放出部材が、メッシュ状部材からなる請求項１記載のクリーニング装置。
3. 前記メッシュ状部材が、複数枚のメッシュを重ねて構成されている請求項２記載のクリーニング装置。
4. 前記ラジカル放出部材が接地されるとともに、前記成膜用マスクに対してバイアス電力を印加するためのバイアス電源を有する請求項１乃至３のいずれか１項記載のクリーニング装置。
5. 前記ラジカル放出器におけるクリーニングガス拡散部の複数の連通口は、前記クリーニングガスの導入側から放出側に向って２ ^n-1 個（ｎは自然数）で増加するように構成されている請求項１乃至４のいずれか１項記載のクリーニング装置。
6. 前記ラジカル放出器におけるクリーニングガス拡散部の複数の連通口は、前記クリーニングガスの導入側から放出側に向ってそれぞれの連通口の面積の和が小さくなるように構成されている請求項１乃至５のいずれか１項記載のクリーニング装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載のクリーニング装置を用い、真空中で成膜用マスクの表面に対してクリーニングを行う方法であって、
   前記成膜用マスクが装着される基板上に真空蒸着によって有機材料を蒸着する前に、前記クリーニング装置のラジカル放出器から前記クリーニングガスのラジカルを放出して当該成膜用マスクの表面のクリーニングを行う工程を有するクリーニング方法。
   

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