KR101352949B1

KR101352949B1 - 성막 장치

Info

Publication number: KR101352949B1
Application number: KR1020120015423A
Authority: KR
Inventors: 히로시 가네코; 테루유키 하야시; 유지 오노
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2011-02-16
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2014-01-17
Also published as: TW201247913A; KR20120094440A; JP2012169225A; CN102644051A

Abstract

증착 헤드로부터 분사된 성막 재료가 피처리 기판과, 처리실 또는 다른 증착 헤드와의 사이에서 반도하여, 증착되어야 할 개소와는 상이한 부위에 성막 재료가 부착되거나, 각 성막 재료 분출부로부터의 증기가 혼합되어 인접하는 막 중에 불순물로서 혼입된다. 피처리 기판(G)을 수용하는 처리실(11)과, 성막 재료의 증기를 이 피처리 기판을 향해 분출시키는 성막 재료 분출부(13)를 구비하는 성막 장치(1)에 성막 재료 분출부(13)로부터 분출되어, 피처리 기판(G)에서 반도한 성막 재료를 포착하는 포착부(16, 16 …)를 처리실(11)의 내부에 구비한다.

Description

성막 장치{FILM FORMING APPARATUS}

본 발명은 성막 재료의 증기를 피처리 기판을 향해 분출시키는 성막 재료 분출부를 구비한 성막 장치에 관한 것이다.

특허 문헌 1에는 증착법에 의해 유기 EL 소자를 제조하는 성막 장치가 개시되어 있다. 성막 장치는 글라스 기판 등의 피처리 기판을 수용하는 처리실을 구비하고 있고, 성막 재료의 증기를 발생시키는 증기 발생부가 처리실의 외부에 배치되어 있다. 처리실의 내부에는 배관을 통하여 증기 발생부에 접속되고, 증기 발생부에서 발생된 성막 재료의 증기를 글라스 기판을 향해 분출시키는 성막 재료 분출부가 설치되어 있다. 성막 재료 분출부는 병설(竝說)된 복수의 증착 헤드를 가지고, 각 증착 헤드는 각각 상이한 성막 재료를 분출시킨다.

국제공개특허 제2008/066103호 팜플렛

본원 발명자는 증착 헤드로부터 분사된 성막 재료가 피처리 기판과, 처리실 또는 다른 증착 헤드와의 사이에서 반도(反跳)하여, 증착되어야 할 개소와는 상이한 부위에 성막 재료가 부착되거나, 각 성막 재료 분출부로부터의 증기가 혼합되어 인접하는 막 중에 불순물로서 혼입된다고 하는 문제를 발견했다. 또한, 특허 문헌 1에 기재된 성막 장치에는 성막 재료의 반도의 문제 및 이 문제를 해결하는 구성은 개시되어 있지 않다.

본 발명에 따른 성막 장치는, 피처리 기판을 수용하는 처리실과, 성막 재료의 증기를 상기 피처리 기판을 향해 분출시키는 성막 재료 분출부를 구비하는 성막 장치에 있어서, 상기 성막 재료 분출부로부터 분출되어, 상기 피처리 기판에서 반도한 성막 재료를 포착하는 포착부를 상기 처리실의 내부에 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 피처리 기판에서 반도한 성막 재료는 포착부에 의해 포착된다. 따라서, 증착 헤드로부터 분사된 성막 재료가 피처리 기판과, 처리실 또는 다른 증착 헤드와의 사이에서 반도하는 것을 방지하는 것이 가능하다.

본 발명에 따르면, 증착 헤드로부터 분사된 성막 재료가 피처리 기판과, 처리실 또는 다른 증착 헤드와의 사이에서 반도(反跳)하여, 증착되어야 할 개소와는 상이한 부위에 성막 재료가 부착되거나, 각 성막 재료 분출부로부터의 증기가 혼합되어 인접하는 막 중에 불순물로서 혼입되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 성막 시스템의 일 구성예를 개념적으로 설명하는 설명도이다.
도 2는 성막 장치의 일 구성예를 모식적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 성막 장치의 일 구성예를 모식적으로 도시한 측단면도이다.
도 4는 도 3의 IV - IV선 단면도이다.
도 5는 제 1 증착 헤드의 저면도이다.
도 6은 본 실시예에 따른 포착부의 일 구성예를 도시한 측단면도이다.
도 7은 포착부의 작용을 개념적으로 도시한 설명도이다.
도 8은 포착부의 작용을 설명하기 위한 실험 장치를 모식적으로 도시한 측면도이다.
도 9는 변형예 1에 따른 포착부의 일 구성예를 도시한 측단면도이다.
도 10은 변형예 2에 따른 포착부의 일 구성예를 도시한 측단면도이다.
도 11은 변형예 3에 따른 성막 장치의 일 구성예를 개념적으로 설명하는 설명도이다.
도 12는 변형예 3에 따른 포착부의 일 구성예를 도시한 측단면도이다.
도 13은 변형예 4에 따른 포착부의 일 구성예를 도시한 측단면도이다.

이하에, 본 발명을 그 실시예를 도시한 도면에 기초하여 상술한다.

도 1은 본 실시예에 따른 성막 시스템의 일 구성예를 개념적으로 설명하는 설명도이다. 본 실시예에 따른 성막 시스템은 피처리 기판(G)(도 3 참조)의 반송 방향을 따라 직렬 순으로 배열된 로더(90), 트랜스퍼 챔버(91), 성막 장치(1), 트랜스퍼 챔버(92), 에칭 장치(93), 트랜스퍼 챔버(94), 스퍼터링 장치(95), 트랜스퍼 챔버(96), CVD 장치(97), 트랜스퍼 챔버(98) 및 언로더(99)로 구성된다.

로더(90)는 피처리 기판(G), 예를 들면 미리 표면에 ITO층이 형성된 글라스 기판(G)을 성막 시스템 내로 반입하기 위한 장치이다. 트랜스퍼 챔버(91, 92, 94, 96, 98)는 각 처리 장치 사이에서 피처리 기판(G)을 전달하기 위한 장치이다.

성막 장치(1)는 진공 증착법으로, 피처리 기판(G) 상에 홀 주입층, 홀 수송층, 청색 발광층, 적색 발광층, 녹색 발광층 및 전자 수송층 내지 전자 주입층을 형성하기 위한 장치이다. 상세는 후술한다.

에칭 장치(93)는 유기층의 형상을 소정 형상으로 조정하기 위한 장치이다.

스퍼터링 장치(95)는 패턴 마스크를 이용하여, 예를 들면 은(Ag), 마그네슘(Mg) / 은(Ag) 합금 등을 스퍼터링함으로써, 전자 수송층 상에 음극층을 형성하는 장치이다.

CVD 장치(97)는 질화막 등으로 이루어지는 밀봉층을 CVD법 등에 의해 성막하고, 글라스 기판(G) 상에 형성된 각종 막을 밀봉하기 위한 장치이다.

언로더(99)는 피처리 기판(G)을 성막 시스템 밖으로 반출하기 위한 장치이다.

도 2는 성막 장치(1)의 일 구성예를 모식적으로 도시한 사시도, 도 3은 성막 장치(1)의 일 구성예를 모식적으로 도시한 측단면도, 도 4는 도 3의 IV - IV선 단면도이다. 성막 장치(1)는 피처리 기판(G)을 수용하는 처리실(11)과, 성막 재료의 증기를 피처리 기판(G)을 향해 분출시키는 성막 재료 분출부(13)를 포함한다. 처리실(11)은 반송 방향을 길이 방향으로 하는 중공 대략 직육면체 형상을 이루고, 알루미늄, 스테인리스 스틸 등으로 구성되어 있다. 처리실(11)의 길이 방향 일단측의 면(도 2 중 배면측의 면)에는 피처리 기판(G)을 처리실(11) 내로 반입하기 위한 반입구(11a)가 형성되고, 길이 방향 타단측의 면(도 2 중 앞측의 면)에는 피처리 기판(G)을 처리실(11) 밖으로 반출하기 위한 반출구(11b)가 형성되어 있다. 반입구(11a) 및 반출구(11b)는 반입 방향에 대하여 직교하는 길이 방향을 가지는 슬릿 형상이며, 반입구(11a) 및 반출구(11b)의 길이 방향은 대략 동일하다. 이하에, 반입구(11a) 및 반출구(11b)의 길이 방향을 횡방향, 이 횡방향 및 반송 방향으로 직교하는 방향을 상하 방향이라고 한다. 또한, 수용실의 적당한 개소에는 배기홀(11c)이 형성되어 있고, 배기홀(11c)에는 처리실(11)의 외부에 배치된 진공 펌프(15)가 배기관(14)을 개재하여 접속되어 있다. 진공 펌프(15)를 구동함으로써, 처리실(11)의 내부는 소정의 압력, 예를 들면 10^-2 Pa로 감압된다.

처리실(11) 내부의 저부(底部)에는 피처리 기판(G)을 반입구(11a)측으로부터 반출구(11b)측으로 반송하는 반송 장치(12)가 설치되어 있다. 반송 장치(12)는 처리실(11)의 저부에 길이 방향을 따라 설치된 안내 레일(12a)과, 이 안내 레일(12a)로 안내되어 반송 방향, 즉 상기 길이 방향으로 이동 가능하게 설치된 이동 부재(12b)와, 이동 부재(12b)의 상단부에 설치되어 있고, 피처리 기판(G)을 저부에 대하여 대략 평행하게 되도록 지지하는 지지대(12c)를 포함한다. 지지대(12c)의 내부에는 피처리 기판(G)을 보지(保持)하는 정전 척, 피처리 기판(G)의 온도를 일정하게 유지하기 위한 히터, 냉매관 등이 설치되어 있다. 또한, 지지대(12c)는 리니어 모터에 의해 이동하도록 구성되어 있다.

또한, 처리실(11)의 상부, 반송 방향 대략 중앙부에는 피처리 기판(G)에 대하여 진공 증착법으로 성막을 행하는 성막 재료 분출부(13)가 설치되어 있다. 성막 재료 분출부(13)는 복수의 성막 재료의 증기를 상기 피처리 기판을 향해 각각 분출시키는 복수의 증착 헤드, 즉 홀 주입층을 증착시키는 제 1 증착 헤드(13a), 홀 수송층을 증착시키는 제 2 증착 헤드(13b), 청색 발광층을 증착시키는 제 3 증착 헤드(13c), 적색 발광층을 증착시키는 제 4 증착 헤드(13d), 녹색 발광층을 증착시키는 제 5 증착 헤드(13e) 및 전자 수송층을 증착시키는 제 6 증착 헤드(13f)를 반송 방향을 따라 차례로 배치하여 구성되어 있다. 성막 재료 분출부(13)에는 처리실(11)의 외부에 배치된 증기 발생부(17)가 배관(18a)을 개재하여 접속되어 있다. 도 4에서는 제 1 증착 헤드(13a)에 배관(18a)이 접속되는 구성을 대표적으로 도시하고 있는데, 다른 제 2 내지 제 6 증착 헤드(13b, 13c, 13d, 13e, 13f)도 동일한 구성이다. 이하에서는 주로 제 1 증착 헤드(13a) 및 증기 발생부(17)의 구성에 대하여 설명한다.

증기 발생부(17)는 용기(17a)와, 용기(17a)의 내부에 배치된 가열 기구(17b)를 포함한다. 가열 기구(17b)는 각 층의 재료인 유기계의 성막 재료(17c)를 전원으로부터 공급된 전력에 의해 가열하도록 구성되어 있다. 예를 들면, 전기 저항체로 가열하도록 구성되어 있다. 이리 하여, 용기(17a)에 수납된 성막 재료(17c)를 가열하여, 유기계의 성막 재료(17c)의 증기를 발생시킨다. 또한, 용기(17a)에는 피처리 기판(G)에 대하여 불활성 가스, 예를 들면 Ar 등의 희가스 등으로 이루어지는 수송 가스를 공급하는 수송 가스 공급관(18b)이 접속되어 있다. 배관(18a) 및 수송 가스 공급관(18b)에는 각각 수송 가스 및 증기량을 조정하기 위한 조정 밸브(18c, 18d)가 설치되어 있다. 또한, 배관(18a), 수송 가스 공급관(18b) 및 제 1 증착 헤드(13a)를 가열하는 도시하지 않은 히터가 각 부에 설치되어 있다. 히터는 성막 재료(17c)의 증기가 관 내에 부착되는 것을 방지하기 위한 것이다. 수송 가스 공급관(18b)으로부터 용기(17a)로 공급되어, 증기 온도로 가열된 수송 가스와 함께, 성막 재료(17c)의 증기를 증기 발생부(17)로부터 배관(18a)을 거쳐 제 1 증착 헤드(13a)로 공급하도록 구성되어 있다.

또한, 제 1 증착 헤드(13a)에는 성막 처리 일시 정지 시 등에 제 1 증착 헤드(13a) 내의 증기를 배기하기 위한 증기 배출관(18e)이 접속되어 있다. 증기 배출관(18e)에는 이 증기 배출관(18e)을 개폐하는 개폐 밸브(18f)가 설치되어 있다. 또한, 증기 배출관(18e)에도 이 증기 배출관(18e)을 가열하는 히터를 설치하면 좋다.

도 5는 제 1 증착 헤드(13a)의 저면도이다. 제 1 증착 헤드(13a)의 저면에는 성막 재료의 증기를 기판(G)으로 분사하는 복수의 분출홀(13g)이 형성되어 있다. 분출홀(13g)은, 예를 들면 기판(G)의 반송 방향에 대하여 직교하는 방향으로 직선적으로 나란히 배치되어 있다. 또한, 분출홀(13g)의 배열 방법은 성막 재료(17c)의 증기를 대략 균일하게 분사할 수 있으면 특별히 이에 한정되지 않는다.

또한, 성막 장치(1)는 성막 재료 분출부(13)로부터 분출되어, 피처리 기판(G)에서 반도(反跳)한 성막 재료를 포착하는 복수의 포착부(16)를 처리실의 내부에 포함한다. 복수의 포착부(16)는 제 1 내지 제 6 증착 헤드(13a ~ 13f) 사이와, 제 1 증착 헤드(13a)의 반송 방향 상류측과, 제 6 증착 헤드(13f)의 반송 방향 하류측에 배치되어 있다. 각 포착부(16)는 동일한 구성이기 때문에, 이하에서는 주로 제 1 증착 헤드(13a)와 제 2 증착 헤드(13b)의 사이에 배치된 포착부에 대하여 설명한다.

도 6은 본 실시예에 따른 포착부(16)의 일 구성예를 도시한 측단면도이다. 포착부(16)는 성막 재료 분출부(13)로부터 분출되어, 피처리 기판(G)에서 반도한 성막 재료가 진입하는 복수의 간극(16c)을 가진다. 구체적으로, 포착부(16)는 제 1 증착 헤드(13a)와 제 2 증착 헤드(13b)를 격리시키는 격리벽(16a)과, 대략 직사각형 형상을 이루고, 면 대향하고 있는 복수의 판부(16b)를 가지고, 복수의 판부(16b)는 피처리 기판(G)측의 일변이 제 1 및 제 2 증착 헤드(13a, 13b)보다 피처리 기판(G)측에 위치하도록, 제 1 및 제 2 증착 헤드(13a, 13b)의 사이에 배치되어 있다. 간극(16c)은 대향하는 복수의 판부(16b)에 의해 구성되어 있다.

보다 구체적으로, 격리벽(16a)은 하단부, 즉 격리벽(16a)의 피처리 기판(G)측의 부분이 피처리 기판(G) 또는 지지대(12c)에 대하여 대략 평행한 하면을 가진다. 복수의 판부(16b)는 제 1 내지 제 6 증착 헤드(13a ~ 13f)의 병렬 방향과 대략 동일 방향으로 배열되도록 면 대향하고, 상기 하면으로부터 하방으로 대략 수직으로 돌출되어 있다.

보다 상세하게, 포착부(16)는 제 1 및 제 2 증착 헤드(31a, 13b)의 횡방향 대략 중앙부에 배치되어 있고, 포착부(16)의 두께, 즉 판부(16b)의 법선 방향에서의 일단측의 판부(16b)와 타단측의 판부(16b)와의 거리를 D라고 할 경우, 하기 식을 충족시킨다. 하기 식을 충족시킬 경우, 제 1 및 제 2 증착 헤드(13a, 13b)로부터 분사되어 포착부(16)의 판부(16b)와 충돌하지 않고 가장 예리한 각도로 피처리 기판(G)에 입사한 성막 재료도 포착부(16)에 의해 포착하는 것이 가능해진다.

D ≥ 2 × d × H / Δd

단,

d : 판부(16b)의 하변, 즉 피처리 기판(G)측의 일변과, 피처리 기판(G)과의 거리

H : 상기 법선 방향에서의 제 1 증착 헤드와, 제 1 증착 헤드의 바로 옆의 판부(16b)와의 거리

Δd : 피처리 기판(G)의 법선 방향에서의 판부(16b)의 하변, 즉 피처리 기판(G)측의 일변과, 제 1 증착 헤드의 하단부와의 거리

도 7은 포착부(16)의 작용을 개념적으로 도시한 설명도이다. 제 2 증기 헤드(13b)로부터 분출된 성막 재료는 피처리 기판(G)에서 반도하여, 포착부(16)를 구성하는 복수의 판부(16b) 사이로 진입한다. 도 7 중, 제 2 증착 헤드(13b)의 하단부로부터 연장되는 직선은 제 2 증착 헤드(13b)로부터 분사된 성막 재료의 궤적을 나타내고 있다. 판부(16b) 사이로 진입한 성막 재료는 이 판부(16b) 사이에서 반도를 반복한 다음, 판부(16b)에 부착된다. 즉, 성막 재료는 포착부(16)에 포착된다.

도 8은 포착부(16)의 작용을 설명하기 위한 실험 장치를 모식적으로 도시한 측면도이다. 도 8의 A에 도시한 바와 같이, 제 1 기판(2)과 제 2 기판(3)이 횡방향으로 배열되고, 도시하지 않은 증착 헤드로부터 분사된 성막 재료의 증기가 제 2 기판(3)에 직접 부착되지 않도록, 보호판(4)이 배치된 실험 장치를 준비한다. 그리고, 성막 재료의 증기를 제 1 기판(2)으로 분사한다. 이어서, 제 1 기판(2)과 제 2 기판(3)에 각각 부착된 성막 재료의 부착량을 측정하고, 부착량의 비를 계산한다. 실험 결과, 부착량의 비는 0.43이었다. 즉, 제 1 기판(2)에 부착된 성막 재료의 부착량을 1로 할 경우, 제 2 기판(3)에 부착된 성막 재료의 부착량은 0.43이었다. 이 실험 결과로부터, 제 1 기판(2)으로 분사된 성막 재료 중 일부는 제 1 기판(2)과 보호판(4)의 사이에서 반도하여, 제 2 기판(3)에 부착되는 것을 알 수 있다.

한편, 도 8의 B에 도시한 바와 같이, 도 8의 A와 동일한 구성을 가지고, 보호판(5)에 본 실시예와 동일한 포착부(5a)를 설치한 실험 장치를 준비한다. 그리고, 성막 재료의 증기를 제 1 기판(2)으로 분사한다. 이어서, 제 1 기판(2)과 제 2 기판(3)에 각각 부착된 성막 재료의 부착량을 측정하고, 부착량의 비를 계산한다. 실험 결과, 부착량의 비는 0.037이었다.

이 실험 결과로부터, 포착부(5a)는 제 1 기판(2)에서 반도한 성막 재료를 포착하여, 성막 재료의 반도를 방지하는 기능을 가지는 것이 확인되었다.

본 실시예에서는 증착 헤드로부터 분사된 성막 재료가 피처리 기판(G)과, 처리실(11) 또는 제 1 내지 제 6 증착 헤드(13a ~ 13f)와의 사이에서 반도하여, 증착되어야 할 개소와는 상이한 부위에 성막 재료가 부착되거나, 제 1 내지 제 6 증착 헤드(13a ~ 13f)로부터의 증기가 혼합되어 인접하는 막 중에 불순물로서 혼입되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 하나의 성막 재료를 증착시키고 있을 시에 다른 성막 재료가 혼입되어 증착되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 격리벽(16a)의 하단부에 복수의 판부(16b)를 설치한 포착부(16)를 설명했지만, 복수의 판부(16b)만으로 포착부(16)를 구성해도 좋다.

또한, 포착부(16)를 제 1 내지 제 6 증착 헤드(13a ~ 13f)의 사이와, 반송 방향 양측에 배치한 예를 설명했지만, 처리실 내의 그 외의 부위에 포착부(16)를 설치해도 된다. 예를 들면, 처리실의 상부에 포착부(16)를 설치하면 된다. 이 경우, 피처리 기판(G)과 처리실의 상부와의 사이에서 성막 재료가 반도하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 처리실의 내측벽 및 저부에 포착부(16)를 설치해도 좋다.

또한, 복수의 판부(16b)가 등간격으로 배열된 포착부(16)를 설명했지만, 각 판부(16b)의 간격이 상이하도록 구성해도 된다. 각 판부(16b)의 간격이 비주기적일 경우, 보다 효과적으로 성막 재료를 포착하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시예에서는 주로 유기계의 성막 재료를 포착하는 포착부에 대하여 설명했지만, 무기계의 성막 재료를 성막하는 성막 장치에 본 실시예에 따른 포착부를 적용해도 좋다.

(변형예 1)

변형예 1에 따른 성막 장치(1)는 포착부(116)의 구성만이 실시예와 상이하기 때문에, 이하에서는 주로 상기 상이점에 대하여 설명한다.

도 9는 변형예 1에 따른 포착부(116)의 일 구성예를 도시한 측단면도이다. 변형예 1에 따른 포착부(116)는 실시예와 마찬가지로, 격리벽(116a)과 복수의 판부(116b)를 가지고, 복수의 판부(116b)에 의해 간극(116c)이 구성되어 있다. 복수의 판부(116b)는 피처리 기판(G)측의 부위가 바로 옆의 제 1 증착 헤드(13a) 또는 제 2 증착 헤드(13b)측으로 휘어져 있다. 예를 들면, 제 1 증착 헤드(13a)측에 위치하는 판부(116b)는 피처리 기판(G)측의 부위가 제 1 증착 헤드(13a)측으로 휘어지고, 제 2 증착 헤드(13b)측에 위치하는 판부(116b)는 피처리 기판(G)측의 부위가 제 2 증착 헤드(13b)측으로 휘어져 있다. 다른 제 2 내지 제 6 증착 헤드(13b ~ 13f) 사이에 배치된 포착부(116)도 동일한 구성이다.

변형예 1에서는 판부(116b)의 피처리 기판(G)측의 부위가 바로 옆의 제 1 내지 제 6 증착 헤드(13a ~ 13f)측으로 휘어져 있기 때문에, 피처리 기판(G)에서 반도한 성막 재료를 보다 효과적으로 포착할 수 있다.

(변형예 2)

변형예 2에 따른 성막 장치(1)는 포착부(216)의 구성만이 실시예와 상이하기 때문에, 이하에서는 주로 상기 상이점에 대하여 설명한다.

도 10은 변형예 2에 따른 포착부(216)의 일 구성예를 도시한 측단면도이다. 구체적으로, 포착부(216)는 제 1 증착 헤드(13a)와 제 2 증착 헤드(13b)를 격리시키는 격리벽(216a)과, 격리벽(216a)의 하부, 즉 피처리 기판(G)측의 부위에 형성되어 있고, 성막 재료 분출부(13)로부터 분출되어, 피처리 기판(G)에서 반도한 성막 재료가 진입하는 복수의 홀부(216b)를 가진다. 홀부(216b)는 긴 홀이며, 길이 방향이 제 1 내지 제 6 증착 헤드(13a ~ 13f)의 병렬 방향에 대하여 직교하는 방향이다. 다른 제 2 내지 제 6 증착 헤드(13b ~ 13f) 사이에 배치된 포착부(216)도 동일한 구성이다.

변형예 2에서는 실시예와 동일한 효과를 나타낸다. 즉, 제 1 내지 제 6 증착 헤드(13a ~ 13f)로부터 분사된 성막 재료가 피처리 기판(G)과, 처리실 또는 다른 증착 헤드와의 사이에서 반도하여, 증착되어야 할 개소와는 상이한 부위에 성막 재료가 부착되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 변형예 2에서는 긴 홀을 가지는 포착부를 설명했지만, 긴 홀은 일례이며, 복수의 원형, 그 외의 형상의 홀부를 가지는 포착부를 구비하도록 구성해도 좋다.

(변형예 3)

변형예 3에 따른 성막 처리 시스템은 성막 장치(301)가 페이스 다운식이라는 점과, 포착부(316)의 배치만이 실시예와 상이하기 때문에, 이하에서는 주로 상기 상이점에 대하여 설명한다.

도 11은 변형예 3에 따른 성막 장치(301)의 일 구성예를 개념적으로 설명하는 설명도이다. 변형예 3에 따른 성막 장치(301)는 실시예와 동일한 처리실(11)을 구비한다. 처리실(11)의 저부에는 성막 재료 분출부(313)가 설치되어 있다. 성막 재료 분출부(313)는 반송 방향으로 배열된 제 1 내지 제 6 증착 헤드(313a ~ 313f)를 가지고, 각 제 1 내지 제 6 증착 헤드(313a ~ 313f) 사이에는 포착부(316)가 배치되어 있다.

또한, 처리실(11) 내부에는 피처리 기판(G)을 보지(保持)하여, 반입구(11a)로부터 반출구(11b)로 반송하는 반송 장치(312)가 설치되어 있다.

도 12는 변형예 3에 따른 포착부(316)의 일 구성예를 도시한 측단면도이다. 실시예와 마찬가지로 포착부(316)는 성막 재료 분출부(313)로부터 분출되어, 피처리 기판(G)에서 반도한 성막 재료가 진입하는 복수의 간극(316c)을 가진다. 구체적으로, 포착부(316)는 제 1 증착 헤드(313a)와 제 2 증착 헤드(313b)를 격리시키는 격리벽(316a)과, 대략 직사각형 형상을 이루고, 면 대향하고 있는 복수의 판부(316b)를 가지고, 복수의 판부(316b)는 피처리 기판(G)측의 일변이 제 1 내지 제 6 증착 헤드(313a ~ 313f)보다 피처리 기판(G)측에 위치하도록, 제 1 내지 제 6 증착 헤드(313a ~ 313f)의 사이에 배치되어 있다. 간극(316c)은 대향하는 복수의 판부(316b)에 의해 구성되어 있다.

보다 구체적으로, 격리벽(316a)의 상단부, 즉 격리벽(316a)의 피처리 기판(G)측의 부분이 피처리 기판(G) 또는 반송 장치(312)에 대하여 대략 평행한 상면을 가진다. 복수의 판부(316b)는 제 1 내지 제 6 증착 헤드(313a ~ 313f)의 병렬 방향과 대략 동일 방향으로 배열되도록 면 대향하고, 상기 상면으로부터 상방으로 대략 수직으로 돌출되어 있다.

변형예 3에서는 실시예와 동일한 효과를 나타낸다. 즉, 제 1 내지 제 6 증착 헤드(313a ~ 313f)로부터 분사된 성막 재료가 피처리 기판(G)과, 처리실(11) 또는 다른 제 1 내지 제 6 증착 헤드(313a ~ 313f)와의 사이에서 반도하여, 증착되어야 할 개소와는 상이한 부위에 성막 재료가 부착되는 것을 방지할 수 있다.

변형예 4에 따른 성막 처리 시스템은 포착부(416)의 구조 및 처리실(411)에 대한 장착 구조만이 실시예와 상이하기 때문에, 이하에서는 주로 상기 상이점에 대하여 설명한다.

도 13은 변형예 4에 따른 포착부(416)의 일 구성예를 도시한 측단면도이다.

변형예 4에 따른 포착부(416)는 실시예와 마찬가지로 격리벽(416a)과 복수의 판부(416b)를 가지고, 복수의 판부(416b)에 의해 간극(416c)이 구성되어 있다. 격리벽(416a)의 내부에는 포착부(416)를 가열하는 가열부(416d)가 설치되어 있다. 가열부(416d)는, 예를 들면 카트리지 히터이며, 가열부(416d)의 동작은 도시하지 않은 제어부에 의해 제어된다. 제어부는, 예를 들면 성막 처리 정지 시에 가열부(416d)를 동작시킨다. 또한, 가열부(416d)에 의한 가열을 수동으로 온·오프가 가능한 스위치를 구비하는 구성으로 해도 좋다.

포착부(416)는 양호한 열전도성을 가지는 재료, 예를 들면 구리로 형성되어 있다. 또한, 포착부(416)의 표면을 양호한 열전도성을 가지는 재료에 의해 피복하도록 해도 좋다.

성막 장치는 처리실(411)에 포착부(416)를 착탈 가능하게 보지(保持)하는 보지부(411d)를 가진다. 보지부(411d)는, 예를 들면 제 1 내지 제 6 증착 헤드(13a ~ 13f) 사이와, 제 1 증착 헤드(13a)의 반송 방향 상류측과, 제 6 증착 헤드(13f)의 반송 방향 하류측에 형성된 오목부이다.

이와 같이 구성된 성막 처리 시스템에서는 소정의 타이밍에 가열부(416d)를 동작시킴으로써 포착부(416)를 가열하고, 포착부(416)에 부착된 성막 재료를 증발시켜 제거할 수 있다. 이 경우, 포착부(416)를 처리실(411)로부터 분리하지 않고, 포착부(416)를 청소할 수 있다.

또한, 보지부(411d)로부터 포착부(416)를 분리하여 웨트 클리닝을 행할 수도 있다. 사용자는 웨트 클리닝된 포착부(416)를 다시 보지부(411d)의 오목부에 끼워 넣음으로써, 처리실(411)의 상부에 장착할 수 있다.

또한, 페이스 업 성막일 경우, 가열부(416d) 및 보지부(411d)의 쌍방을 구비하는 구성이 바람직하다. 페이스 다운 성막일 경우, 가열부(416d)는 반드시 필요하지는 않다.

또한, 격리벽(416a)의 내부에 포착부(416)를 냉각하는 수류로(水流路)를 형성해도 좋다. 포착부(416)를 냉각함으로써, 피처리 기판(G)에서 반도한 성막 재료를 보다 효율적으로 포착할 수 있다.

이번에 개시된 실시예는 모든 점에서 예시로서, 제한적인 것은 아니라고 상정되어야 한다. 본 발명의 범위는 상기한 의미가 아닌 특허 청구의 범위에 의해 나타내지고, 특허 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

1 : 성막 장치
11 : 처리실
12c : 지지대
13 : 성막 재료 분출부
13a : 제 1 증착 헤드
13b : 제 2 증착 헤드
13c : 제 3 증착 헤드
13d : 제 4 증착 헤드
13e : 제 5 증착 헤드
13f : 제 6 증착 헤드
16, 116, 216, 316 : 포착부
16a, 116a, 216a, 316a : 격리벽
16b, 116b, 316b : 판부
16c, 116c, 316c : 간극
216b : 홀부
G : 피처리 기판

Claims

피처리 기판을 수용하는 처리실과, 성막 재료의 증기를 상기 피처리 기판을 향해 분출시키는 성막 재료 분출부를 구비하는 성막 장치에 있어서,
상기 성막 재료 분출부로부터 분출되어, 상기 피처리 기판에서 반도(反跳)한 성막 재료를 포착하는 포착부를 상기 처리실의 내부에 구비하고,
상기 포착부는,
상기 성막 재료 분출부로부터 분출되어, 상기 피처리 기판에서 반도한 성막 재료가 진입하는 복수의 간극 또는 홀부를 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 포착부는,
대향하고 있는 복수의 판부를 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 피처리 기판을 지지하는 지지대를 더 구비하고,
상기 판부는,
면(面) 방향이 상기 지지대에 대하여 교차하도록 배치되어 있고, 상기 피처리 기판측의 부위가 상기 성막 재료 분출부측으로 휘어져 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 성막 재료 분출부는,
복수의 성막 재료의 증기를 상기 피처리 기판을 향해 각각 분출시키는 복수의 증착 헤드를 구비하고,
상기 포착부는,
상기 복수의 상기 증착 헤드의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 성막 재료 분출부는,
복수의 성막 재료의 증기를 상기 피처리 기판을 향해 각각 분출시키는 복수의 증착 헤드를 구비하고,
상기 포착부는,
직사각형 형상을 이루며 대향하고 있는 복수의 판부를 구비하고, 상기 복수의 판부는, 일변이 상기 복수의 상기 증착 헤드보다 상기 피처리 기판측에 위치하도록, 상기 복수의 상기 증착 헤드의 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 복수의 판부는,
상기 피처리 기판측의 부위가 바로 옆의 상기 증착 헤드측으로 휘어져 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.