KR100743945B1

KR100743945B1 - 성막 장치 및 성막 방법

Info

Publication number: KR100743945B1
Application number: KR1020060005662A
Authority: KR
Inventors: 신이치 요츠야; 신지 가네마루
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2007-07-30
Also published as: CN1834282A; JP2006199998A; CN1834282B; KR20060084804A; US20060160026A1; US7976633B2; TW200704791A

Abstract

본 발명은 복잡한 막패턴을 확실하게 얻을 수 있는 성막 장치 및 성막 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

실리콘으로 이루어지고, 소정 패턴의 제1 개구부(31)를 갖는 마스크 부재(3)와, 자성 재료로 이루어지는 동시에 제2 개구부(41)를 갖고, 상기 제2 개구부(41)의 평면에서 보아 안쪽에 상기 제1 개구부(31)가 배열 설치되도록 상기 마스크 부재(3)에 대하여 위치 맞춤되어서 이루어지는 자성 부재(4)와, 상기 자성 부재(4)와의 사이에서 상기 자성 부재(4) 쪽으로부터 상기 마스크 부재(3)와 피성막 기판(2)을 이 순서로 삽입하는 동시에, 상기 자성 부재(4)와의 사이에서 자력을 발생시키는 것으로 되어, 상기 자력에 의해 상기 마스크 부재(3)와 상기 피성막 기판(2)을 밀착시키는 기판 협지용 부재(1)를 갖는 것을 특징으로 한다.

자성 재료, 자성 부재, 마스크 부재, 피성막 기판, 기판 협지용 부재, 성막 장치

Description

성막 장치 및 성막 방법{DEVICE AND METHOD OF FORMING FILM}

도 1은 본 발명의 성막 장치의 일실시 형태에 대해 나타내는 단면 모식도.

도 2는 도 1의 성막 장치를 분해하여 나타내는 사시도.

도 3은 메탈 부재의 일변형례에 대해 나타내는 평면도.

도 4는 메탈 부재의 일변형례에 대해 나타내는 평면도.

도 5는 패턴 흐려짐의 태양에 대해 나타내는 설명도.

도 6은 도 4의 메탈 부재를 사용했을 때의 그물코 구성에 대해 상세하게 나타내는 설명도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 … 시트 형상 자석(기판 협지용 부재),

2 … 피성막 기판,

3 … 실리콘 마스크(마스크 부재),

4 … 메탈 부재(자성 부재),

31 … 개구부(제1 개구부),

41 … 개구부(제2 개구부),

100 … 성막 장치

본 발명은 대형의 피성막 기판에 대하여 소정의 막 패턴을 바람직하게 형성할 수 있는 성막 장치 및 성막 방법에 관한 것이다.

종래, 회로 배선 형성에는 포토리소그래피 기술과 드라이 또는 웨트 에칭 기술을 사용하여 기판 위에 배선을 형성하는 기술이 사용되고 있다. 그러나, 포토리소그래피와 에칭의 설비는 매우 고가이고, 거액의 투자가 필요하게 된다. 또, 공정도 길고 관리 항목도 많아지기 때문에 수율의 관점이나, 관리 코스트의 관점에서도 비용 증가의 요인이 되고 있다. 더 나아가 대량의 레지스트, 현상액, 레지스트 박리액, 에칭액(에칭 가스)을 소비하여 제조되기 때문에, 이들 폐수(폐가스)가 미치는 지구 환경에의 영향도 매우 크다. 또, 기판에 구멍이나 홈이 형성되어 있는 경우는, 레지스트의 피복이 매우 어렵고, 고정밀의 패턴 형성을 할 수 없는 경우가 있다. 이러한 문제의 해결책으로서, 특허문헌 1에 개시된 바와 같은 마스크를 사용한 성막 기술이 알려져 있다.

[특허문헌 1] 일보공개특허평 10-41069호 공보

특허문헌 1에는, 마스크를 강자성 재료로 구성해, 자석으로 기판에 밀착시키는 방법이 개시되어 있지만, 강자성 재료는 실리콘 재료만큼 가공 정밀도가 좋지 않기 때문에, 회로 배선과 같은 복잡한 막 패턴을 형성하기 위한 마스크를 구성할 수 없다.

본 발명은 이러한 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 복잡한 막 패턴을 확실히 얻을 수 있는 성막 장치 및 성막 방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 성막 장치는 실리콘으로 이루어지고, 소정 패턴의 제1 개구부를 갖는 마스크 부재와, 자성 재료로 이루어지는 동시에 제2 개구부를 갖고, 상기 제2 개구부의 평면에서 보아 안쪽에 상기 제1 개구부가 배열 설치되도록 상기 마스크 부재와 위치 맞춤되어서 이루어지는 자성 부재와, 상기 자성 부재와의 사이에서 상기 자성 부재측으로부터 상기 마스크 부재와 피성막 기판을 이 순서로 삽입하는 동시에, 상기 자성 부재와의 사이에서 자력을 발생시키는 것으로 되어, 상기 자력에 의해 상기 마스크 부재와 상기 피성막 기판을 밀착시키는 기판 협지용 부재를 갖는 것을 특징으로 한다.

이러한 성막 장치에 의하면, 소정 패턴의 제1 개구부를 가진 마스크 부재와 피성막 기판을 자성 부재와 기판 협지용 부재에 삽입하고, 또한 자력 흡인하여 밀착시키는 것으로 하고 있기 때문에, 끼워진 마스크 부재와 피성막 기판에서, 자중(自重)에 의한 휨에 기인하는 양자(兩者)의 틈새(간극) 발생을 방지 내지 억제하는 것이 가능해진다. 또, 특히 가공이 용이한 실리콘으로 이루어지는 마스크에 패턴화한 개구부를 형성하고 있기 때문에, 금속 재료로는 형성 곤란한 복잡한 개구부 패턴을 형성하는 것이 가능해진다.

본 발명의 성막 장치에 있어서, 상기 자성 부재는 평면에서 보아 프레임 형 상을 갖고 이루어지는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 상기 기판 협지용 부재와의 사이에, 상기 마스크 부재의 외주부(外周部)에 있어서, 상기 마스크 부재와 상기 피성막 기판을 끼워 두는 것으로 할 수 있다.

또, 상기 자성 부재는 프레임 형상부와, 상기 프레임 형상부 사이에 형성된 빔(beam)부를 갖고 이루어지는 것으로 할 수도 있다. 이 경우, 자성 부재에서 자중(自重)에 의한 휨 발생을 효과적으로 방지 내지 억제할 수 있고, 또 상기 기판 협지용 부재와의 사이에서 외주부 이외의 빔 부분에서 마스크 부재와 피성막 기판을 사이에 끼워둘 수 있기 때문에, 마스크 부재와 피성막 기판의 밀착성이 한층 향상하게 된다.

또, 상기 자성 부재는 그물코 구조를 갖고 이루어지는 것으로 할 수도 있다. 이러한 그물코 구조를 갖는 자성 부재에 의하면, 상기 그물코 부분에 있어 마스크 부재와 피성막 기판의 밀착성을 한층 향상시키면서, 그물코 형상이므로 성막 재료를 확실히 통과시킬 수 있게 된다.

본 발명의 성막 장치에 있어서, 상기 기판 협지용 부재가 영구 자석으로 구성되어서 이루어지는 것으로 할 수 있다. 이러한 영구 자석의 채용에 의해, 자성 부재와의 사이에 마스크 부재와 피성막 기판을 확실히 밀착시키는 것이 가능해진다.

또한, 상기 자성 부재에는 상기 마스크 부재와 대향하는 면과 다른 면 측에, 실리콘으로 이루어지는 보호막이 형성되어 있는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 자성 부재에 직접, 성막 재료가 부착하지 않게 되기 때문에 자성 부재의 재이용이 가능 하고, 해당 성막 장치의 수명이 향상되게 된다.

또, 본 발명의 성막 장치에 있어서, 상기 마스크 부재가 상기 제1 개구부와, 상기 제1 개구부에 끼워진 영역과 상기 제1 개구부에 끼워진 영역 이외의 영역을 잇는 마스크 측량부를 갖는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 마스크 측량부에 의해 제1 개구부에 끼워진 영역과 제1 개구부에 끼워진 영역 이외의 영역을 연결하여, 복잡한 형상의 개구 패턴을 형성할 수 있다. 구체적으로, 닫힌 개구(開口) 패턴을 형성하는 것이 가능해져, 피성막 기판 위에 분단(分斷)하지 않고 연속한 형상의 박막 패턴을 형성할 수 있게 된다. 본 발명의 성막 장치에서는 자력에 의해 마스크 부재와 피성막 기판의 밀착을 높이고 있기 때문에, 이러한 복잡한 형상을 가진 마스크를 채용했을 경우에도, 소망하는 막 패턴을 확실히 형성할 수 있게 된다. 또, 상기 마스크 측량부가 상기 마스크 측량부 이외의 영역과 비교하여 얇게 형성되어 있는 것으로 할 수 있다. 이 경우, 더 경사지게 입사하는 박막 형성 입자도 피성막 기판에 부착시킬 수 있다.

또한, 상기와 같은 마스크 측량부를 갖는 마스크 부재는, 예를 들면 이하와 같이 제작할 수 있다. 즉, 마스크 부재의 제조 공정(마스크의 제조 방법)으로서, 제1 개구부가 형성되는 실리콘 기재 가운데, 상기 개구 형성 영역을 복수로 분할하는 빔부 형성 영역을 제외한 영역에 대해서 에칭 처리를 실시하는 제1 공정과, 개구 형성 영역의 전부에 대해서 상기 제1 공정과 동일 방향으로부터 에칭 처리를 실시하는 제2 공정을 갖는 것으로 할 수 있다.

이 경우, 제1 개구부 내에 기재(基材)의 표면으로부터 소정의 거리로 이간하 면서, 제1 개구부의 측벽끼리를 연결하는 빔부를 갖는 마스크 부재를 간편하고 확실하게 제조할 수 있다. 또, 제1 공정 및 제2 공정과는 다른 방향으로부터, 기재에 대해서 에칭 처리를 실시하고, 기재에 패턴 개구부를 통설(通說)시키는 제3 공정을 더 갖는 것에서는, 마스크 부재의 두께나 강도를 적절히 조정할 수 있다. 또, 제1 공정 및 제2 공정에서의 에칭 처리를 이방성 에칭으로 하면, 빔부를 포함한 개구부를 확실히 형성할 수 있다.

다음에, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 성막 방법은 실리콘으로 이루어지고, 소정 패턴의 제1 개구부를 갖는 마스크 부재와, 자성 재료로 이루어지는 동시에, 제2 개구부를 갖고 상기 제2 개구부의 평면에서 보아 안쪽에 상기 제1 개구부가 배열 설치되도록 상기 마스크 부재와 위치 맞춤되어서 이루어지는 자성 부재를 갖는 마스크를 사용한 성막 방법으로서, 상기 자성 부재와의 사이에서 자력을 발생시키는 기판 협지용 부재에 의해 상기 자성 부재측으로부터 상기 마스크 부재 및 피성막 기판을 이 순서로 삽입하면서, 해당 마스크를 통하여 상기 피성막 기판에 성막을 행하는 것을 특징으로 한다.

이러한 성막 방법에 의하면, 소정 패턴의 제1 개구부를 가진 마스크 부재와 피성막 기판을, 자성 부재와 기판 협지용 부재로 사이에 끼우고, 또한 자력 흡인하여 밀착시키는 것으로 하고 있기 때문에, 끼워진 마스크 부재와 피성막 기판에서, 자중에 의한 휨에 기인하는 양자 사이의 틈(간극) 발생을 방지 내지 억제하는 것이 가능해진다.

이하, 본 발명의 성막 장치와 성막 방법의 실시 형태에 대하여, 도면을 참조 하면서 설명한다. 또한, 각 도면에서는 각 층이나 각 부재를 도면상에서 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해, 각 층이나 각 부재마다 축척을 다르게 하고 있다.

도 1은 본 발명의 성막 장치의 일 실시 형태를 나타내는 단면 모식도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 성막 장치의 분해 사시도이다.

본 실시 형태의 성막 장치(100)는 마스크 본체부(10)와, 피성막 기판(2)을 마스크 본체부(10)에 밀착시키기 위한 시트 형상 자석(기판 유지 부재)(1)으로 구성되어 있고, 증착법, 스퍼터법, ＣＶＤ법 등에 의해 피성막 기판 위에 박막 패턴을 형성하기 위한 장치이다.

마스크 본체부(10)는 실리콘 마스크(마스크 부재)(3)와, 메탈 부재(자성 부재)(4)와, 보호막(5)으로 구성되어 있고, 성막 재료를 소정의 패턴에 따라서 통과 가능하도록 구성되어 있다.

실리콘 마스크(3)는 두께 400μｍ 경면(鏡面)의 실리콘 기판으로 구성되고 복수의 개구부(31)를 갖고 있다. 상기 복수의 개구부(31)는 형성하는 막 패턴(평면 패턴)에 대응하고, 상기 막 패턴을 모방한 배열 및 형상의 개구 패턴을 갖고 있다.

또, 메탈 부재(4)는 두께 0.1ｍｍ ~ 0.2ｍｍ의 스테인레스(자성 재료)로 구성되고, 1개의 개구부(41)를 갖고 평면에서 보아 프레임 형상으로 구성되어 있다. 메탈 부재(4)는 개구부(41)의 개구 안쪽에 상기 실리콘 마스크(3)에 형성된 복수의 개구부(31)가 위치하도록, 실리콘 마스크(3)에 대해서 위치 맞춤되어 있다. 또한 메탈 부재(4)의 두께는 성막시에 성막 입자가 회전하기 쉽도록 얇으면 얇을수록 바람직하지만, 상기의 두께 범위에서는 성막 입자가 저해되어 형성되는 막의 두께가 얇아지는 폐해는 생기지 않았다.

보호막 또는 보호 부재(5)는 실리콘 재료로 구성되고, 메탈 부재(4)의 표면을 덮도록 형성되어 있다. 즉, 개구부(41)와 연통하고, 상기 개구부(41)와 동축 동형상의 개구부(51)를 갖고 있다.

이렇게 함으로써, 자성 부재에 직접 성막 재료가 부착하는 것을 막을 수 있기 때문에, 자성 부재의 재이용이 가능하게 된다.

한편, 시트 형상 자석(1)은 마스크 본체부(10)의 메탈 부재(4)와의 사이에, 상기 메탈 부재(4)측으로부터 실리콘 마스크(3)과 피성막 기판(2)을 이 순서로 끼우는 동시에, 상기 메탈 부재(4)와의 사이에서 자력을 발생시키는 것으로 되어 있다. 그리고, 상기 자력에 의해, 실리콘 마스크(3)와 피성막 기판(2)을 흡인하고, 이들을 밀착 유지하는 것으로 하고 있다. 또한, 피성막 기판(2)은 본 실시 형태에서는 실리콘 재료로 이루어지는 것을 사용하고 있고, 또, 시트 형상 자석(1)은 피성막 기판(2)보다도 약간 작은 면적으로 구성되어 있다.

이러한 구성의 성막 장치(100)에 의하면, 메탈 부재(4)와 시트 형상 자석(1) 사이에 끼워진 실리콘 마스크(3)와 피성막 기판(2)을 매우 적합하게 밀착 유지할 수 있게 된다. 그리고, 상기 성막 장치(100)를 사용하여, 메탈 부재(4)와 시트 형상 자석(1) 사이의 자력에 의해, 실리콘 마스크(3)와 피성막 기판(2)을 밀착 상태로 사이에 끼우면서, 해당 실리콘 마스크(3)를 통하여 피성막 기판에 성막을 행하는 본 발명에 따른 성막 방법에 의하면, 상기 실리콘 마스크(3) 및 피성막 기판(2)에 있어서 휨이 생기는 것을 방지 내지 억제할 수 있고, 나아가서는 상기 휨이 생 겼을 경우에 생성할 수 있는 양자 사이의 틈(간극) 발생을 효과적으로 방지 내지 억제할 수 있게 된다.

여기서, 실리콘 마스크(3)와 피성막 기판(2)과의 밀착력이 낮은 경우에는, 도 5에 나타낸 것처럼, 이들 실리콘 마스크(3)와 피성막 기판(2) 사이에 틈(Ａ)이 생긴다. 이 틈(Ａ)이 존재하면, 성막 입자의 와류가 생기기 때문에, 실리콘 마스크(3)의 개구폭(Ｘ0)에 대하여 성막 패턴폭(Ｘ1)이 굵어져, 패턴 흐림(ΔＸ)이 발생한다. 그러나, 본 실시 형태에서는 상술한 대로 틈(Ａ)의 발생을 효과적으로 방지 내지 억제할 수 있기 때문에, 이러한 패턴 흐림(ΔＸ)의 발생이 방지 내지 억제되어 소망하는 막 패턴을 매우 적합하게 성막할 수 있는 것이다.

여기서, 본 실시 형태의 성막 장치(100)를 사용하여, ＤＣ 스퍼터에 의해 알루미늄의 배선을 막 두께 8500Å으로 성막한 결과, 본 실시 형태와 같은 자력에 의한 밀착 구조를 갖지 않는 성막 장치를 사용했을 경우에 비교하여, 현저하게 패턴 흐림이 없어져, 배선의 최소 스페이스가 17μｍ까지 분리 가능해졌다.

이하, 실리콘 마스크(3)의 구성 및 제작 방법에 대해 상술한다.

실리콘 마스크(3)는 실리콘 기판에 복수의 개구부(31)를 형성한 것이다. 개구부(31)의 패턴 형상으로서는, 예를 들면 약 10μｍ의 폭을 갖는 라인 형상으로 형성된다. 이 개구부(31)를 통하여 피성막 기판(2) 위에 알루미늄 등의 도전성 금속 재료를 적층시킴으로써, 약 10μｍ 폭의 상기 배선 등의 패턴을 형성할 수 있다. 또한, 개구부(31)의 형상으로서는 라인 형상에 한정하지 않고, 원형, 직사각형 등도 좋다.

여기서, 각 개구부(31) 내에는, 개구부(31)의 측벽끼리를 연결하는 빔부(32)가 복수 설치되어 있다. 빔부(32)는 실리콘 마스크(3)에서의 피성막 기판(2)과의 대향면으로부터 이간한 위치에 설치되어 있다. 대향면으로부터의 거리는 적어도 5μｍ 이상이다. 이와 같이, 개구부(31)의 측벽에 빔부(32)가 복수 설치되어 있으므로, 실리콘 마스크(3)에 닫힌 형상의 개구부(31)를 안정하게 구성하는 것이 가능하다. 즉, 예를 들면 섬과 같이 뜬 부위를 복수의 빔부(32)로 지지함으로써, 도너츠형의 개구부(31)를 설치할 수 있다. 그 결과, 섬 형상의 부분이 실리콘 마스크(3)로부터 탈락하는 일 없이, 일체적으로 되어 마스크를 구성할 수 있게 된다.

빔부(32)를 대향면으로부터 이간한 위치에 설치하는 것은, 실리콘 마스크(3)를 사용하여 피성막 기판(2) 위에 금속 배선 등을 형성하는 경우에, 형성되는 금속 배선이 분단되지 않고 연속하여 형성되도록 하기 위함이다. 즉, 빔부(32)를 대향면으로부터 이간시킴으로써, 금속 배선용 재료 등이 빔부(32)의 주위로 돌아 들어와, 피성막 기판 위에 부착하도록 하고 있는 것이다. 이러한 복잡한 구성의 실리콘 마스크(3)를 사용하는 경우에서도, 본 실시 형태에서는, 상술한 대로 메탈 부재(4)와 시트 형상 자석(1)의 자력에 의해, 실리콘 마스크(3)와 피성막 기판(2)의 밀착성을 높일 수 있기 때문에, 상기 복잡한 배선 패턴을 고정밀도로 형성할 수 있는 것으로 되어 있다.

또한, 상술한 실리콘 마스크는 이하의 방법으로 제작할 수 있다.

우선, 실리콘 마스크(3)가 되는 기재(실리콘 기판)의 전체 면에 내(耐)드라 이 에칭 마스크재로 산화막(ＳｉＯ₂막)을 성막한다. 성막되는 막의 재료로서는, 후술하는 이방성 에칭 처리에 대하여 마스크의 역할을 다하는 재료이면 되기 때문에, 예를 들면 질화 실리콘, 탄화 실리콘, 알루미늄, 크롬 등이어도 좋고, 또 그 성막 방법으로서는, 증착법, 스퍼터법, 도금법, ＣＶＤ 등이어도 좋다. 그리고, 포토리소그래피 기술을 이용하여 기재의 표면에 형성된 산화막으로부터 형성해야 할 개구부(31)에 대응하는 영역을 제거한다. 즉, 산화막이 제거되어 기재의 대향면이 노출한 영역이 개구부(31)가 된다.

이어서, 기재 위에 레지스트를 도포하고, 포토리소그래피 기술을 사용하여 기재의 대향면에 도포된 레지스트로부터 빔부(32)가 포함된 개구부(31)에 대응하는 영역을 제거한다. 즉, 전(前) 공정에서 노출시킨 개구부(31)의 형성 영역 가운데, 빔부(32)를 형성하는 영역(빔 형성 영역)에 레지스트를 배치한다. 이에 의해, 개구부(31)의 형성 영역(개구 형성 영역)이 복수로 분할(분단)된 것처럼 노출한다. 다음에, 기재에 대하여 이방성 에칭 처리를 실시한다. 이방성 에칭 처리는 특정 방향, 여기에서는 기재의 대향면에 대하여 대략 직교하는 방향으로 에칭을 진행시키는 처리이다. 그리고, 소정의 깊이까지 균일하게 실리콘을 제거한다. 즉, 개구부(31)가 형성되는 영역 가운데, 빔부(32)가 존재하지 않는 영역(개구 형성 영역으로부터 빔 형성 영역을 제외한 영역)의 실리콘이 제거된다.

다음에, 기재 위에 도포한 레지스트를 산소 플라스마 등을 사용하여 박리한다. 그리고, 레지스트를 박리한 기재에 대하여, 다시 이방성 에칭 처리를 실시한 다. 이에 의해, 전 공정의 에칭 처리에 의해 실리콘이 제거된 영역은 더욱 깊고, 균일하게 실리콘이 제거된다. 또, 레지스트가 박리된 영역 중 산화막이 존재하지 않는 영역도 마찬가지로 균일하게 실리콘이 제거된다. 이렇게 하여 기재에 2단계의 요철이 형성된다. 또한, 이 공정에서 새롭게 실리콘이 제거된 영역은, 빔부(32)가 형성되는 영역(빔 형성 영역)이며, 기재의 대향면으로부터 소정의 깊이까지 제거된다. 즉, 이방성 에칭 처리에 의해 제거한 깊이가 대향면으로부터 빔부(32)까지의 거리가 된다.

다음에, 기재 위에 형성된 산화막을 일단 박리하고, 다시 기재의 전체면에 산화막을 형성한다. 그리고, 포토리소그래피 기술을 사용하여 기재의 이면에 형성된 산화막 중, 기재의 외주 영역을 제외한 영역을 제거한다. 다시 말하면, 기재의 중앙부를 노출시킨다. 그리고, 기재에 대해서 웨트 에칭 처리 등을 실시하여, 기재의 외주 영역을 제외한 영역의 실리콘을 소정의 깊이까지 균일하게 제거한다. 웨트 에칭 처리에 한정하지 않고, 이방성 에칭 처리(드라이 에칭 처리)여도 괜찮다. 그리고, 마지막으로, 기재 위에 형성된 산화막을 박리함으로써 기재에 복수의 개구부(31)가 형성되어 도 1 및 도 2에 나타낸 것처럼 실리콘 마스크(3)가 제작된다.

한편, 본 실시 형태의 성막 장치(100)에 사용하는 메탈 부재(4)에 대해서는, 도 3에 나타낸 것과 같은 빔부(42)를 설치한 것으로 하여도 좋다. 즉, 프레임 형상부(43)와 상기 프레임 형상부(43) 사이에 형성된 빔부(42)를 갖고 이루어지는 것을 채용함으로써, 해당 메탈 부재의 강도를 확보할 수 있는 동시에, 시트 형상 자석(1)과의 사이에 끼우는 실리콘 마스크(3)와 피성막 기판(2)과의 밀착성을 더욱 높 일 수 있는 것이다. 또한, 이러한 빔부(42)는, 예를 들면 피성막 기판(2)에 있어서, 소정의 막 패턴(배선 패턴) 유닛을 복수개 취하는 경우에 매우 적합하다. 즉, 형성하는 막 패턴 유닛 사이에 형성되는 비성막부에 대응하여 상기 빔부(42)를 형성하면, 해당 빔부(42)가 성막을 방해하는 등의 결함도 생기기 어렵게 된다.

또, 메탈 부재(4)는, 예를 들면 도 4에 나타낸 것과 같은 복수의 미소 구멍(44)을 갖는 그물코 구조의 것을 채용해도 좋다. 이 경우도, 해당 메탈 부재의 강도를 확보할 수 있는 동시에, 시트 형상 자석(1)과의 사이에 끼우는 실리콘 마스크(3)와 피성막 기판(2)과의 밀착성을 더욱 높일 수 있게 된다.

여기서, 도 4에 나타낸 것과 같은 그물코 구조를 채용했을 경우의, 그물코 부분의 치수 설계에 대해 설명한다. 도 6에 해당 마스크를 사용한 스퍼터법에 의해 성막을 행할 때의 타겟(8), 메탈 부재(4), 실리콘 마스크(3), 및 피성막 기판(2)의 위치 관계를 나타낸다. 그물코 폭을 ｐ＇, 메탈 부재(4)와 피성막 기판(2)과의 거리를 ｒ＇로 하면, 그물코의 형체를 없애려면, 이하에 나타내는 기하학 관계로부터, (ｐ＇/ｒ＇)＜(2Ｔ/Ｋ)를 충족하면 된다.

(기하학 관계)

ｐ＇＜(ｒ＇ｔａｎθ＋ｒ＇ｔａｎδ)···(1)

ｐ＇＜(ｒ＇((Ｔ＋ｘ)/Ｋ＋(Ｔ-ｘ)/Ｋ))···(2)

ｐ＇＜(ｒ＇(2Ｔ/Ｋ))···(3)

(ｐ＇/ｒ＇)＜(2Ｔ/Ｋ)···(4)

따라서, ｐ＇와 ｒ＇의 비가 타겟 직경(2Ｔ)과 스퍼터 장치의 타겟-기판간 거리(Ｋ)의 비보다 작으면 된다. 상기식(4)에, 마스크 스퍼터에 사용하는 스퍼터 장치의 타겟 직경과 타겟-소스간 거리를 대입하여, 메쉬(mesh)의 치수를 결정할 수 있다.

이상, 본 발명의 성막 장치 및 성막 방법에 대하여 일 실시 형태를 나타냈지만, 본 발명은 이러한 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 또, 본 발명의 성막 장치 및 성막 방법은 배선 패턴의 형성시, 유기 ＥＬ 장치나 액정 장치 등의 전기 광학 장치의 화소 패턴의 형성시에 적용하는 것이 가능하다.

본 발명에 의하면 복잡한 막패턴을 확실하게 얻을 수 있는 성막 장치 및 성막 방법을 제공할 수 있다.

Claims

실리콘으로 이루어지고 소정 패턴의 제1 개구부(開口部)를 갖는 마스크 부재와,

자성(磁性) 재료로 이루어지는 동시에 제2 개구부를 갖고, 상기 제2 개구부의 평면에서 보아 안쪽에 상기 마스크 부재의 제1 개구부가 모두 노출되게 배열 설치되도록 상기 마스크 부재에 대하여 위치 맞춤되어서 이루어지는 자성 부재와,

상기 자성 부재와의 사이에서 상기 자성 부재쪽으로부터 상기 마스크 부재와 피성막(被成膜) 기판을 이 순서로 삽입하는 동시에, 상기 자성 부재와의 사이에서 자력을 발생시키는 것으로 되어, 상기 자력에 의해 상기 마스크 부재와 상기 피성막 기판을 밀착시키는 기판 협지용(挾持用) 부재를 갖고,

상기 자성 부재에는 상기 마스크 부재와 대향하는 면과 다른 면쪽에 실리콘으로 이루어지는 보호막 또는 보호 부재가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 자성 부재는 평면에서 보아 프레임 형상을 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 자성 부재는 프레임 형상부와, 상기 프레임 형상부 사이에 형성된 빔(beam)부를 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 자성 부재는 그물코 구조를 갖고 이루어지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기판 협지용 부재가 영구 자석으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
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실리콘으로 이루어지고 소정 패턴의 제1 개구부를 갖는 마스크 부재와, 자성 재료로 이루어지는 동시에 제2 개구부를 갖고, 상기 제2 개구부의 평면에서 보아 안쪽에 상기 마스크 부재의 제1 개구부가 모두 노출되게 배열 설치되도록 상기 마스크 부재와 위치 맞춤되어서 이루어지는 자성 부재를 갖는 마스크를 사용한 성막 방법으로서,

상기 자성 부재와의 사이에서 자력을 발생시키는 기판 협지용 부재에 의해 상기 자성 부재쪽으로부터 상기 마스크 부재 및 피성막 기판을 이 순서로 삽입하면서, 상기 마스크를 통하여 상기 피성막 기판에 성막을 행하며,

상기 자성 부재에는 상기 마스크 부재와 대향하는 면과 다른 면쪽에 실리콘으로 이루어지는 보호막 또는 보호 부재가 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 성막 방법.