KR20130094346A - 유기 박막 형성 장치 - Google Patents

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카주야 우치다
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울박, 인크
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Abstract

방착판의 표면에 착막한 유기 박막을 용이하게 제거할 수 있는 유기 박막 형성 장치를 제공한다. 진공조와 진공조내에 배치된 기판 스테이지와, 진공조내에 노출되는 공급 구멍으로부터 진공조내에 유기물 가스를 공급하는 가스 공급부와, 진공조의 내벽면에 장착된 방착판을 가지고, 기판 스테이지의 표면에 배치된 기판에, 유기물 가스로부터 유기 박막을 형성하는 유기 박막 형성 장치이며, 방착판의 노출되는 표면에는, 막전체의 용적에 대해서, 폴리 테트라 플루오르 에틸렌을 20%이상 40%이하의 용적비로 함유하는 불소 수지 함유 무전해 니켈막이 형성되어 있다. 불소 수지 함유 무전해 니켈막은 유기 박막에 대해서 이형성을 가지고 있고, 유기 박막이 부착되어도, 고압 세정 등의 방법으로 유기 박막을 용이하게 제거할 수 있다.

Description

유기 박막 형성 장치{APPARATUS FOR FORMING ORGANIC THIN FILM}
본 발명은 유기 박막 형성 장치와 관련된 것이며, 특히 유기물 가스를 진공조내에 공급하고, 기판의 표면에서 유기물 가스에 중합 반응을 일으키고, 유기 박막을 형성하는 기술 분야에 관한 것이다.
현재, 고분자 유기물로 이루어지는 유기 박막의 상당수는, 증착 중합법이나 자외선 경화법에 의하여 형성되어 있다. 증착 중합법과 자외선 경화법은 어느 쪽도 저분자의 유기물 가스를 진공조내에 공급하고, 기판의 표면에서 유기물 가스에 중합 반응을 일으키고, 고분자의 유기 박막을 형성하는 방법이며, 유기 박막의 피복력이 좋다고 하는 특징이 있다.
종래의 유기 박막 형성 장치에서는, 도 3(a)를 참조하여, 진공조(111)의 내벽면에의 유기 박막의 착막을 막기 위해서, 진공조(111)의 내벽면에 고정된 지지도구(142, 브라킷)에 방착판(141)을 유지 지지시키고 있었다. 그렇지만, 내벽면과 방착판(141)과의 사이에 틈이 형성되어 있기 때문에, 증착 중합법과 자외선 경화법에서는, 유기물 가스가 이 틈새로 들어가고, 진공조(111)의 내벽면에의 착막을 막을 수가 없었다.
또한, 종래의 유기 박막 형성 장치에서는, 내부에 착막해 버린 유기 박막을 박리하는 것은 곤란하고, 블라스트 처리나, 산 또는 알칼리의 약품과 접촉시키는 방법에 의해, 유기 박막의 제거 작업을 하고 있었다. 그렇지만, 블라스트 처리에서는, 모재에 변형이 생기거나 모재에 표면 처리가 되어 있는 경우에는, 표면 처리가 벗겨지기 때문에, 표면 처리를 다시 할 필요가 있고, 코스트가 비싸다고 하는 문제가 있었다. 또한, 산 또는 알칼리의 약품과 접촉시키는 방법에서는, 모재가 녹을 우려가 있었다.
특허 문헌 1 : 일본국 특허 제 4112702호 공보
본 발명은 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 발명된 것이며, 그 목적은 방착판의 표면에 착막한 유기 박막을 용이하게 제거할 수 있는 유기 박막 형성 장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명은 진공조와, 상기 진공조내에 배치된 기판 스테이지와, 상기 진공조내에 노출되는 공급 구멍으로부터 상기 진공조내에 유기물 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 진공조의 내벽면에 장착된 방착판을 가지고, 상기 기판 스테이지의 표면에 배치된 기판에, 상기 유기물 가스로부터 유기 박막을 형성하는 유기 박막 형성 장치이며, 상기 방착판의 노출되는 표면에는, 불소 수지 함유 무전해 니켈막이 형성되고, 상기 불소 수지 함유 무전해 니켈막은 막전체의 용적에 대해서, 폴리테트라 플루오르 에틸렌을 20%이상 40%이하의 용적비로 함유하는 유기 박막 형성 장치이다.
본 발명은 유기 박막 형성 장치이며, 상기 방착판의 상기 표면과 역(逆)의 이면은 상기 진공조의 내벽면에 밀착된 유기 박막 형성 장치이다.
본 발명은 유기 박막 형성 장치이며, 상기 방착판의 모재는 철과 스텐레스와 구리 합금과 알루미늄으로 이루어지는 군 중에서 어느 1종류 또는 두 종류이상의 금속으로 이루어지는 유기 박막 형성 장치이다.
본 발명은 유기 박막 형성 장치이며, 상기 공급 구멍의 표면에는 상기 불소 수지 함유 무전해 니켈막이 형성된 유기 박막 형성 장치이다.
본 발명은 유기 박막 형성 장치이며, 상기 기판 스테이지의 표면 중, 상기 기판의 주위의 부분에는, 상기 불소 수지 함유 무전해 니켈막이 형성된 유기 박막 형성 장치이다.
본 발명은 유기 박막 형성 장치이며, 상기 가스 공급부를 2개이상 가지는 유기 박막 형성 장치이다.
본 발명은 유기 박막 형성 장치이며, 상기 유기 박막은 폴리 요소의 박막인 유기 박막 형성 장치이다.
본 발명은 유기 박막 형성 장치이며, 상기 기판 스테이지의 표면과 대면하는 위치에는, 자외선을 방출하는 자외선 램프가 배치된 유기 박막 형성 장치이다.
본 발명은 유기 박막 형성 장치이며, 상기 유기 박막은 자외선 경화형의 아크릴의 박막인 유기 박막 형성 장치이다.
방착판에 착막한 유기 박막을 고압 세정 등으로 용이하게 제거할 수 있기 때문에, 세정 작업의 수고와 시간을 저감할 수 있다. 또한, 유기 박막의 제거 작업에서는, 불소 수지 함유 무전해 니켈막은 손상되지 않기 때문에, 방착판의 교환 코스트가 불필요하게 된다.
도 1은 본 발명인 제 1 예의 유기 박막 형성 장치의 내부 구성도이며,
도 2는 본 발명인 제 2 예의 유기 박막 형성 장치의 내부 구성도이며,
도 3은 진공조의 조벽과 방착판의 확대 단면도　(a)：종래의 장치　(b)：본 발명의 장치이며,
도 4는 배관의 진공조내에 삽입된 단부의 평면도
＜제 1 예의 유기 박막 형성 장치의 구조＞
본 발명인 제 1 예의 유기 박막 형성 장치의 구조를 설명한다.
도 1은 제 1 예의 유기 박막 형성 장치(10a)의 내부 구성도를 도시하고 있다.
제 1 예의 유기 박막 형성 장치(10a)는, 진공조(11)와 진공조(11)내에 배치된 기판 스테이지(31)와 진공조(11)내에 노출되는 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)으로부터 진공조(11)내에 유기물 가스를 공급하는 제 1, 제 2의 가스 공급부(20a, 20b)를 가지고 있다.
진공조(11)의 벽면에는 진공 배기 장치(12)가 접속되고, 진공조(11)내를 진공 배기할 수 있도록 구성되어 있다.
기판 스테이지(31)는 표면에 기판이 배치되어야 할 위치가 미리 정해져 있고, 그 표면이 노출된 상태로 진공조(11)내에 배치되어 있다. 부호(35)는 기판 스테이지(31)의 표면의 소정 위치에 배치된 기판을 도시하고 있다.
제 1, 제 2의 가스 공급부(20a, 20b)는 고체 또는 액체의 유기물 재료를 수용할 수 있는 제 1, 제 2의 수용 용기(21a, 21b)와, 수용된 유기물 재료를 가열하는 제 1, 제 2의 가열 장치(22a, 22b)와, 일단이 제 1, 제 2의 수용 용기(21a, 21b)내에 접속되고, 타단이 진공조(11)내에 삽입된 제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)을 가지고 있다.
제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)의 진공조(11)내에 삽입된 단부의 개구가 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)이며, 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)은 진공조(11)내에 노출되어 있다.
도 4는 제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)의 진공조(11)내에 삽입된 단부의 평면도를 도시하고 있다. 본 실시예에서는, 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)은 샤워 헤드와 같이 다수의 작은 지름의 구멍으로 구성되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)이 다른 형상의 경우도 포함된다.
제 1, 제 2의 수용 용기(21a, 21b)는 진공조(11)의 외측에 배치되고, 내부에는 유기 박막의 재료인 제 1, 제 2의 유기물 재료가 배치되어 있다. 제 1, 제 2의 유기물 재료에는 그러한 증기가 기판(35)상에 도달하면 공증착 중합 반응하여 유기 박막이 형성되는 것이 이용된다.
제 1, 제 2의 가열 장치(22a, 22b)는 여기에서는 선 형상의 저항 가열 장치이며, 제 1, 제 2의 수용 용기(21a, 21b)의 외주에 돌려 감겨 장착되고, 제 1, 제 2의 수용 용기(21a, 21b)내의 제 1, 제 2의 유기물 재료를 가열하여, 증발할 수 있게 되어 있다. 이하에서는, 제 1, 제 2의 유기물 재료의 증기를 제 1, 제 2의 유기물 가스라고 부른다.
제 1, 제 2의 수용 용기(21a, 21b)내에서 생성된 제 1, 제 2의 유기물 가스는 제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)의 내부를 지나, 진공조(11)내에 노출된 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)으로부터, 진공조(11)내에 방출된다.
제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)에는, 각각 제 1, 제 2의 배관용 히터(24a, 24b)가 감겨져 있고, 제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)은 제 1, 제 2의 유기물 가스의 응축 온도보다 높은 온도로 가열되고, 내부를 지나는 제 1, 제 2의 유기물 가스가 제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)의 벽면에서 응축하지 않게 되어 있다.
진공조(11)의 내벽면에는, 방착판(41)이 밀착되어 장착되어 있다.
방착판(41)의 모재는 철과 스텐레스와, 구리합금과, 알루미늄으로 이루어지는 군 중의 어느 1종류 또는 2종류이상의 금속으로 이루어지고, 방착판(41)의 노출되는 표면에는, 불소 수지 함유 무전해 니켈막이 형성되어 있다. 불소 수지 함유 무전해 니켈막은 막전체의 용적에 대해서, 폴리테트라 플루오르 에틸렌(PTFE)을 20%이상 40%이하의 용적비로 함유하는 것이며, 본 실시예에서는, 알박테크노 주식회사(ULVAC TECHNO, Ltd.)의 니프그립(NIFGRIP®; 등록상표)이 이용된다.
불소 수지 함유 무전해 니켈막의 형성 방법을 설명하면, PTFE를 분산시킨 무전해 니켈 도금액에, 표면에 모재가 노출된 방착판(41)을 침지시켜, 방착판(41)의 표면에 니켈과 PTFE를 공석(共析)시킨다. 그 다음에, 방착판(41)을 대기중에 있어서 380℃~400℃로 열처리 하여, 무전해 니켈과 PTFE를 강고하게 밀착시킨다.
불소 수지 함유 무전해 니켈막은 유기 박막에 대해서 이형성을 가지고 있고, 유기 박막이 부착하여도, 고압 세정 등의 방법으로, 불소 수지 함유 무전해 니켈막을 손상시키지 않고, 유기 박막을 용이하게 제거할 수 있게 되어 있다. 만일 방착판(41)의 표면에 유기 박막이 계속 적층되면, 적층막의 표면 부분이 박리되고, 박리된 불순물이 기판(35)의 표면에 부착될 우려가 있지만, 박리가 발생하기 전에 유기 박막을 제거하면, 이 문제를 예방할 수 있다.
또한, 불소 수지 함유 무전해 니켈막은 모재에 대해서 접착성이 뛰어나고, 유기 박막을 제거할 때에, 모재로부터 벗겨지지 않게 되어 있다. 그 때문에, 유기 박막의 제거를 행한 후에, 불소 수지 함유 무전해 니켈막을 다시 형성하는 코스트가 불필요하다.
도 3(b)는 진공조(11)의 조벽과 방착판(41)의 확대 단면도이다. 본 실시예에서는, 방착판(41)은 나사 형상의 치구(42)에 의해 진공조(11)에 대해서 나사 고정되고, 방착판(41)의 표면과 역의 이면은, 진공조(11)의 내벽면에 밀착되어 있다. 그 때문에, 진공조(11)내에 공급된 제 1, 제 2의 유기물 가스는 방착판(41)의 이면과 진공조(11)의 내벽면과의 사이에 돌아 들어 가는 일은 없고, 진공조(11)의 내벽면에는 유기 박막이 형성되지 않게 되어 있다.
본 실시예에서는, 제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)중 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b) 부분의 모재도, 철과, 스텐레스와, 구리합금과, 알루미늄으로 이루어지는 군 중의 어느 1종류 또는 2종류이상의 재료로 이루어지고, 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)의 표면에도, 불소 수지 함유 무전해 니켈막이 형성되어 있다. 그 때문에, 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)의 표면에 유기 박막이 형성되어도, 고압 세정 등의 방법으로, 불소 수지 함유 무전해 니켈막을 손상시키지 않고 , 용이하게 제거할 수 있게 되어 있다.
따라서, 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)의 구경이 작아서, 형성되는 유기 박막에 의해 폐색되기 쉬운 경우에도, 폐색되기 전에 유기 박막을 제거하면, 제 1, 제 2의 유기물 가스의 공급 유량이 감소하는 것을 예방할 수 있다.
게다가 기판 스테이지(31)의 표면 중, 기판(35)이 배치되어야 할 소정 장소의 주위의 부분의 모재도, 철과, 스텐레스와, 구리합금과, 알루미늄으로 이루어지는 군 중의 어느 1종류 또는 2종류이상의 재료로 이루어지고, 그 표면에도, 불소 수지 함유 무전해 니켈막이 형성되어 있다. 그 때문에, 기판(35)의 표면에 유기 박막이 형성될 때에는, 기판 스테이지(31)의 표면 중, 기판(35)이 배치되어야 할 장소의 주위의 부분에도 유기 박막이 형성되지만, 고압 세정 등의 방법으로, 불소 수지 함유 무전해 니켈막을 손상시키지 않고, 유기 박막을 용이하게 제거할 수 있게 되어 있다.
＜제 1 예의 유기 박막 형성 방법＞
제 1 예의 유기 박막 형성 장치(10a)를 이용한 유기 박막 형성 방법을 설명한다.
(성막 공정)
진공 배기 장치(12)에 의해 진공조(11)내를 진공 배기하여, 진공 분위기를 형성한다. 이후, 진공 배기를 계속하여 진공 분위기를 유지한다.
진공조(11)내의 진공 분위기를 유지하면서, 진공조(11)내에 기판(35)을 반입하고, 기판 스테이지(31)의 표면 중, 불소 수지 함유 무전해 니켈막으로 주위를 둘러싼 소정의 위치에 배치한다.
제 1, 제 2의 수용 용기(21a, 21b)의 내부에, 제 1, 제 2의 유기물 재료를 배치한다. 본 실시예에서는, 제 1의 유기물 재료로서 디아민인 1, 12-디아미노도데칸을 사용하고, 제 2의 유기물 재료로서 디이소시아네이트인 1, 3-비스(메틸 이소시아네이트) 시클로헥산을 사용한다. 단, 제 1, 제 2의 유기물 재료는 기판(35)상에서 공증착 중합 반응하는 것이면 이것들로 한정하지 않고, 예를 들면 디아민인 4, 4＇-디아미노디페닐메탄(MDA)과, 디이소시아네이트인 4, 4＇-디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI)를 사용하여도 좋다.
제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)을 제 1, 제 2의 배관용 히터(24a, 24b)에 의해, 제 1, 제 2의 유기물 가스의 응축 온도보다 높은 온도로 가열해 둔다.
제 1, 제 2의 가열 장치(22a, 22b)에 의해, 제 1, 제 2의 유기물 재료를 가열하면, 제 1, 제 2의 유기물 재료로부터 제 1, 제 2의 유기물 가스가 생성되고, 생성된 제 1, 제 2의 유기물 가스는 제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)의 내부를 지나, 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)으로부터 진공조(11)내에 공급된다.
공급된 제 1, 제 2의 유기물 가스는 기판(35)의 표면에서 공증착 중합 반응을 일으키고, 기판(35)의 표면에 유기 박막이 형성된다. 본 실시예에서는 폴리 요소의 박막이 형성된다.
진공조(11)내에 공급된 제 1, 제 2의 유기물 가스의 일부는, 방착판(41)의 표면에서도 공증착 중합 반응을 일으켜, 방착판(41)의 표면에도 유기 박막이 형성된다.
또한, 제 1, 제 2의 유기물 가스의 일부는, 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)의 표면과, 기판 스테이지(31)의 표면 중, 기판(35)의 주위의 부분과도 공증착 중합 반응을 일으키고, 각각의 장소에서 유기 박막이 형성된다.
기판(35)의 표면에 소정의 막 두께의 유기 박막이 형성된 후, 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)으로부터의 제 1, 제 2의 유기물 가스의 공급을 정지한다.
진공조(11)내의 진공 분위기를 유지하면서, 성막이 완료된 기판(35)을 진공조(11)의 외측에 반출하고, 다른 미성막의 기판(35)을 진공조(11)내에 반입하고, 상술한 성막 공정을 반복한다.
(세정 공정)
기판(35)이외의 부분에 적층된 유기 박막이 박리되기 전이며, 또한 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)이 유기 박막에 의해 폐색되기 전에, 연속하여 성막할 수 있는 기판의 매수(枚數)를, 시험이나 시뮬레이션에 의해 미리 구해 둔다.
미리 구해 둔 소정 매수의 기판(35)에 유기 박막을 형성한 후, 제 1 예의 유기 박막 형성 장치(10a)의 세정 공정을 실시한다.
진공조(11)내로부터 기판(35)을 반출한 후, 진공 배기 장치(12)를 정지하고, 진공조(11)내를 대기에 개방한다.
방착판(41)을 진공조(11)의 내벽면으로부터 떼어내어, 진공조(11)의 외측으로 꺼낸다. 진공조(11)의 내벽면 중, 방착판(41)이 밀착되어 있던 부분에는 유기 박막은 형성되어 있지 않다.
꺼낸 방착판(41)에 물을 고압으로 내뿜는 고압 세정 처리를 행하면, 방착판(41)의 표면에는 미리 불소 수지 함유 무전해 니켈 박막이 형성되어 있고, 유기 박막은 용이하게 제거된다. 또한, 유기 박막의 제거 방법은 고압 세정 처리에 한정되지 않고, 예를 들면, 핀셋 등의 기구를 이용하여 제거할 수도 있지만, 고압 세정 처리에서는 불소 수지 함유 무전해 니켈막을 손상할 우려가 다른 방법보다 적기 때문에 바람직하다.
또한, 제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)의 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)측의 단부를 진공조(11)내로부터 꺼내어, 고압 세정 처리 등에 의해, 유기 박막을 제거한다. 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)의 표면에도 미리 불소 수지 함유 무전해 니켈 박막이 형성되어 있고, 유기 박막은 용이하게 제거된다.
게다가 기판 스테이지(31)를 진공조(11)내로부터 꺼내어, 고압 세정 처리 등에 의해, 유기 박막을 제거한다. 기판 스테이지(31)의 표면 중, 기판(35)이 배치되어야 할 소정 위치의 주위의 부분에도 미리 불소 수지 함유 무전해 니켈 박막이 형성되어 있고, 유기 박막은 용이하게 제거된다.
그 다음에, 세정이 완료된 기판 스테이지(31)를 진공조(11)내에 반입하여, 소정 위치에 설치하고, 세정이 완료된 제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)의 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)측의 단부를 진공조(11)내에 삽입하여, 기밀(氣密)에 부착한다.
세정이 완료된 방착판(41)을 진공조(11)내에 반입하여, 진공조(11)의 내벽면에 밀착하여 부착한다.
그 다음에, 상술한 성막 공정을 재개한다. 기판(35)이외의 부분에 적층된 유기 박막은 제거되어 있고, 박리한 유기 박막이 불순물로서 기판(35)에 부착되는 문제는 발생하지 않는다. 또한, 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)이나 유기 박막에 의해 폐색되는 일은 없기 때문에, 제 1, 제 2의 유기물 가스를 일정한 유량으로 공급할 수 있고, 일정한 막질의 유기 박막을 기판(35)상에 형성할 수 있다.
＜제 2 예의 유기 박막 형성 장치의 구조＞
본 발명인 제 2 예의 유기 박막 형성 장치의 구조를 설명한다.
도 2는 제 2 예의 유기 박막 형성 장치(10b)의 내부 구성도를 도시하고 있다. 제 2 예의 유기 박막 형성 장치(10b) 중, 상술한 제 1 예의 유기 박막 형성 장치(10a)와 구조가 같은 부분에는, 같은 부호를 부여하고 있다.
제 2 예의 유기 박막 형성 장치(10b)는 진공조(11)와, 진공조(11)내에 배치된 기판 스테이지(31)와, 진공조(11)내에 노출되는 공급 구멍(25)으로부터 진공조(11)내에 유기물 가스를 공급하는 가스 공급부(20)를 가지고 있다.
즉, 제 2 예의 유기 박막 형성 장치(10b)는 제 1 예의 유기 박막 형성 장치(10a)의 제 1, 제 2의 가스 공급부(20a, 20b)의 대신에, 가스 공급부(20)를 1개 가지고 있다. 또한, 제 2 예의 유기 박막 형성 장치(10b)는 자외선을 방출하는 자외선 램프(17)를 가지고 있다.
제 1 예의 유기 박막 형성 장치(10a)와 구조가 같은 부분은 설명을 생략한다.
가스 공급부(20)는 고체 또는 액체의 유기물 재료를 수용할 수 있는 수용 용기(21)와, 수용된 유기물 재료를 가열하는 가열 장치(22)와, 일단이 수용 용기(21)내에 접속되고, 타단이 진공조(11)내에 삽입된 배관(23)을 가지고 있다.
배관(23)의 진공조(11)내에 삽입된 단부의 개구를 공급 구멍(25)이라고 부르면, 공급 구멍(25)은 진공조(11)내에 노출되어 있다. 본 실시예에서는, 도 4를 참조하여, 공급 구멍(25)은 샤워 헤드와 같이 다수의 작은 지름의 구멍으로 구성되어 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 다른 형상의 경우도 포함된다.
수용 용기(21)는 진공조(11)의 외측에 배치되고, 내부에는 유기 박막의 재료인 유기물 재료가 배치되어 있다. 유기물 재료에는, 그 액상막에 자외선이 조사되면 경화하여 유기 박막이 형성되는 것이 이용된다.
가열 장치(22)는 여기에서는 선 형상의 저항 가열 장치이며, 수용 용기(21)의 외주에 돌려 감겨져 장착되고, 수용 용기(21)내의 유기물 재료를 가열하여, 증발할 수 있게 되어 있다. 이하에서는, 유기물 재료의 증기를 유기물 가스라고 부른다.
수용 용기(21)내에서 생성된 유기물 가스는 배관(23)의 내부를 지나, 진공조(11)내에 노출된 공급 구멍(25)으로부터, 진공조(11)내에 방출된다.
배관(23)에는 배관용 히터(24)가 휘감겨져 있고, 배관(23)은 유기물 가스의 응축 온도보다 높은 온도로 가열되고, 내부를 지나는 유기물 가스가 배관(23)의 벽면에 석출되지 않게 되어 있다.
진공조(11)의 조벽(槽壁) 중, 기판 스테이지(31)의 표면과 대면하는 부분에는 자외선을 투과하는 투과창(18)이 설치되어 있다. 투과창(18)의 재질은, 예를 들면 석영이다.
자외선 램프(17)는 진공조(11)의 외측 중, 투과창(18)과 대면하는 위치에 배치되어 있고, 자외선 램프(17)로부터 자외선을 방출시키면, 방출된 자외선은 투과창(18)을 투과하여, 진공조(11)의 내부에 조사되게 되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는 자외선 램프(17)는 진공조(11)의 외측에 배치되어 있었지만, 자외선 램프(17)가 진공조(11)의 안쪽에 배치되고, 투과창(18)이 생략 되어 있어도 좋다. 또한, 자외선 램프(17)는 기판 스테이지(31)의 표면과 대면하는 위치에 정지되어 있어도 좋고, 기판 스테이지(31)의 표면과 대면하는 평면내에서 왕복 이동할 수 있도록 구성되어 있어도 좋다.
진공조(11)의 내벽면에는, 방착판(41)이 밀착되어 장착되어 있다. 방착판(41)의 구조는 제 1 예의 유기 박막 형성 장치(10a)의 방착판(41)과 동일하고, 설명을 생략한다.
본 실시예에서는, 배관(23) 중 공급 구멍(25) 부분의 구조도, 제 1 예의 유기 박막 형성 장치(10a)에 있어서의 제 1, 제 2의 배관(23a, 23b)의 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)의 부분과 같으므로, 설명을 생략한다.
게다가, 기판 스테이지(31)의 표면 중, 기판(35)이 배치되어야 할 소정 장소의 주위 부분의 구조도, 제 1 예의 유기 박막 형성 장치(10a)의 기판 스테이지(31)와 같으므로, 설명을 생략한다.
＜제 2 예의 유기 박막 형성 방법＞
본 발명의 제 2 예의 유기 박막 형성 장치(10b)를 이용한 유기 박막 형성 방법을 설명한다.
(성막 공정)
진공 배기 장치(12)에 의해 진공조(11)내를 진공 배기하고, 진공 분위기를 형성한다. 이후, 진공 배기를 계속하여 진공 분위기를 유지한다.
진공조(11)내의 진공 분위기를 유지하면서, 진공조(11)내에 기판(35)을 반입하고, 기판 스테이지(31)의 표면 중, 불소 수지 함유 무전해 니켈막으로 주위가 둘러싸인 소정의 위치에 배치한다.
수용 용기(21)의 내부에, 유기물 재료를 배치한다. 본 실시예에서는, 유기물 재료로서 자외선 경화형의 아크릴 모노머 또는 올리고머를 사용한다. 유기물 재료에는 광중합 개시제를 첨가하여도 좋다.
배관(23)을 배관용 히터(24)에 의해, 유기물 가스의 응축 온도보다 높은 온도로 가열해 둔다.
가열 장치(22)에 의해, 유기물 재료를 가열하면, 유기물 재료로부터 유기물 가스가 생성되고, 생성된 유기물 가스는 배관(23)의 내부를 지나, 공급 구멍(25)으로부터 진공조(11)내에 공급된다.
공급된 유기물 가스는 기판(35)의 표면에 부착되어 응축하고, 액상막이 형성된다. 또한, 유기물 가스의 일부는, 방착판(41)의 표면에도 부착되어 응축하고, 액상막이 형성된다. 게다가 유기물 가스의 일부는, 공급 구멍(25)의 표면과, 기판 스테이지(31)의 표면 중, 기판(35)의 주위의 부분에도 부착되어 응축하고, 액상막이 형성된다.
기판(35)의 표면에 소정 두께의 액상막이 형성된 후, 공급 구멍(25)으로부터의 유기물 가스의 공급이 정지된다.
진공조(11)내의 진공 분위기를 유지하면서, 자외선 램프(17)로부터 자외선을 방출시킨다. 방출된 자외선은 투과창(18)을 투과하여 진공조(11)내에 진입한다.
진공조(11)내에 진입한 자외선의 일부는 기판(35)의 표면에 입사되고, 기판(35)의 표면에 형성된 유기물 재료로 이루어지는 액상막에 광중합 반응을 일으켜 경화시키고, 기판(35)의 표면에 유기 박막이 형성된다. 본 실시예에서는 아크릴 수지의 박막이 형성된다.
또한, 자외선의 일부는 방착판(41)의 표면에 입사되고, 방착판(41)의 표면에 형성된 유기물 재료로 이루어지는 액상막에 광중합 반응을 일으켜 경화시키고, 방착판(41)의 표면에도 유기 박막이 형성된다.
게다가 진공조(11)내에 진입한 자외선의 일부는, 공급 구멍(25)의 표면과, 기판 스테이지(31)의 표면 중 기판(35)의 주위 부분에도 입사되고, 각각의 장소에 형성된 유기물 재료로 이루어지는 액상막에 중합 반응을 일으켜 경화시키고, 각각의 장소에서 유기 박막이 형성된다.
기판(35)의 표면에 유기 박막이 형성된 후, 자외선 램프(17)로부터의 자외선의 방출을 정지한다.
진공조(11)내의 진공 분위기를 유지하면서, 성막이 완료된 기판(35)을 진공조(11)의 외측으로 반출하고, 다른 미성막의 기판(35)을 진공조(11)내에 반입하여, 상술한 성막 공정을 반복한다.
(세정 공정)
기판(35)이외의 부분에 적층된 유기 박막이 박리되기 전이며, 또한, 공급 구멍(25)이 유기 박막에 의해 폐색되기 전에, 연속하여 성막할 수 있는 기판의 매수를 시험이나 시뮬레이션에 의해 미리 구하여 둔다.
미리 구해 둔 소정 매수의 기판(35)에 유기 박막을 형성한 후, 제 2 예의 유기 박막 형성 장치(10b)의 세정 공정을 행한다.
제 2 예의 유기 박막 형성 장치(10b)의 세정 공정은 제 1 예의 유기 박막 형성 장치(10a)의 세정 공정과 같으므로, 설명을 생략한다.
또한, 제 1 예, 제 2 예의 유기 박막 형성 장치(10a, 10b)는, 방착판(41)의 표면과, 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)의 표면 또는 공급 구멍(25)의 표면과, 기판 스테이지(31)의 표면 중, 기판(35)이 배치되어야 할 소정 장소 주위의 부분을 가열하는 도시하지 않은 히터를 가지고 있어도 좋다.
진공조(11)내에 유기물 가스를 공급하기 전에, 도시하지 않은 히터에 의해, 방착판(41)의 표면과, 제 1, 제 2의 공급 구멍(25a, 25b)의 표면 또는 공급 구멍(25)의 표면과, 기판 스테이지(31)의 표면 중, 기판(35)이 배치되어야 할 소정 장소 주위의 부분을 유기물 가스의 응축 온도보다 높은 온도로 가열해 두면, 유기물 가스의 부착량 그 자체를 감소시킬 수가 있고, 세정 공정을 행하기까지 연속하여 성막 할 수 있는 기판의 매수를 늘릴 수가 있다.
도 1, 도 2의 도면상에서는, 진공조(11)내에 기판 스테이지(31)와 공급 구멍(25a, 25b 또는 25)으로 이루어지는 성막조는 1조만 배치되어 있었지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 2조 이상 배치되어 있어도 좋다.
제 2 예의 유기 박막 형성 장치(10b)가 성막조를 2조 이상 가지는 경우에는, 각 성막조 마다 각각 다른 자외선 램프(17)를 마련하는 구성보다, 한 개의 자외선 램프(17)를 각 기판 스테이지(31)의 표면과 대면하는 위치에 각각 이동할 수 있도록 구성하는 편이, 저비용으로 바람직하다.
제 2 예의 유기 박막 형성 장치(10b)가 성막조를 2조 이상 가지는 경우에는, 하나의 성막조로 하나의 기판(35)의 표면에 광반응성의 유기물 재료를 부착중에, 다른 성막조로 다른 기판(35)의 표면에 광조사를 행하면, 유기 박막의 생산 효율을 향상할 수 있다.
10a, 10b : 유기 박막 형성 장치 11 : 진공조
20a, 20b, 20 : 가스 공급부 25a, 25b, 25 : 공급 구멍
31 : 기판 스테이지 35 : 기판
41 : 방착판

Claims (9)

  1. 진공조와,
    상기 진공조내에 배치된 기판 스테이지와,
    상기 진공조내에 노출되는 공급 구멍으로부터 상기 진공조내에 유기물 가스를 공급하는 가스 공급부와,
    상기 진공조의 내벽면에 장착된 방착판과,
    를 가지고, 상기 기판 스테이지의 표면에 배치된 기판에, 상기 유기물 가스로부터 유기 박막을 형성하는 유기 박막 형성 장치이며,
    상기 방착판의 노출되는 표면에는, 불소 수지 함유 무전해 니켈막이 형성되고,
    상기 불소 수지 함유 무전해 니켈막은 막전체의 용적에 대해서, 폴리테트라 플루오르 에틸렌을 20%이상 40%이하의 용적비로 함유하는 유기 박막 형성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방착판의 상기 표면과 역(逆)의 이면은 상기 진공조의 내벽면에 밀착된 유기 박막 형성 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방착판의 모재는 철과, 스텐레스와, 구리합금과, 알루미늄으로 이루어지는 군 중의 어느 1종류 또는 2종류이상의 금속으로 이루어지는 유기 박막 형성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공급 구멍의 표면에는 상기 불소 수지 함유 무전해 니켈막이 형성된 유기 박막 형성 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지의 표면 중, 상기 기판 주위의 부분에는, 상기 불소 수지 함유 무전해 니켈막이 형성된 유기 박막 형성 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 가스 공급부를 2개 이상 가지는 유기 박막 형성 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 유기 박막은 폴리 요소의 박막인 유기 박막 형성 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항의 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 스테이지의 표면과 대면하는 위치에는, 자외선을 방출하는 자외선 램프가 배치된 유기 박막 형성 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 유기 박막은 자외선 경화형의 아크릴 수지의 박막인 유기 박막 형성 장치.
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