KR20180006296A - 진공 성막 장치 - Google Patents

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Abstract

[과제] 간이한 구성으로 진공조의 조 벽의 일그러짐에 기인하는 기판과 마스크와의 위치 어긋남을 억제할 수 있는 진공 성막 장치의 제공.
[해결 수단] 진공조(1)와, 이 진공조(1) 내에 설치되는 기판 지지체(3) 및 마스크 지지체(5)와, 진공조(1) 밖에 설치되고 기판 지지체(3)에 지지된 기판(2)과 마스크 지지체(5)에 지지된 마스크(4)와의 상대 위치를 조정하기 위한 얼라인먼트 기구(6)를 구비한 진공 성막 장치로서, 기판 지지체(3)가 접속된 얼라인먼트 기구(6)가 설치되고 진공조(1)의 조 벽 외면에 접촉 고정되는 제1 고정 부재(7)와, 마스크 지지체(5)가 설치되고 진공조(1)의 조 벽 내면에 접촉 고정되는 제2 고정 부재(8)를 갖고, 제1 고정 부재(7)의 조 벽 외면과의 접촉 단부(9)와 제2 고정 부재(8)의 조 벽 내면과의 접촉 단부(10)를 조 벽을 사이에 두고 대향 위치에 설치한다.

Description

진공 성막 장치{VACUUM FILM-FORMING APPARATUS}
본 발명은 진공 성막 장치에 관한 것이다.
진공 성막 장치에 있어서는, 최근 기판의 대형화에 수반하는 진공조의 대형화에 의해, 진공 시의 진공조의 조 벽(槽壁)의 일그러짐이 커지고 있다.
그 때문에, 진공조 내부가 대기압인 상태에서 기판과 마스크의 위치 관계를 조정(얼라인먼트)하더라도, 진공조 내부를 진공으로 하였을 때 조 벽의 일그러짐에 의해, 기판과 마스크의 위치 관계에 어긋남이 생겨 기판과 마스크의 얼라인먼트 정밀도에 영향을 주는 경우가 있다.
도 1에 대기(大氣)일 때의 진공 성막 장치를, 도 2에 진공일 때의 진공 성막 장치를 나타낸다. A는 기판을 지지하는 기판 지지체, B는 마스크(C)를 지지하는 마스크 지지체, D는 진공조, E는 증발원, F는 기판 지지체(A)를 진공조(D)에 고정하는 고정 부재, G는 마스크 지지체(B)를 진공조(D)에 고정하는 고정 부재, H는 기판과 마스크의 위치 조정을 행하는 얼라인먼트 기구이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 기판 지지체(A) 및 마스크 지지체(B)는 모두 고정 부재(F, G)를 통해 진공조(D)의 조 벽의 각각 다른 위치에 고정되어 있다. 그러나, 조 벽의 일그러짐의 정도는 위치에 따라 다르기 때문에, 기판 지지체(A)의 점 a에 있어서의 변위량과 마스크 지지체(B)의 점 b에 있어서의 변위량은 각각 다르고, 이 변위량의 차분 δ만큼 마스크와 기판 지지면과의 간격 I와 I＇에 차가 생긴다.
즉, 상기 변위량의 차분 δ에 기인하여 기판 지지체(A) 및 마스크 지지체(B)의 위치 관계가 어긋나고, 이들에 지지되는 기판 및 마스크에 위치 어긋남이 생기는 경우가 있다.
이에, 예를 들면 특허문헌 1에서는, 기판 지지체 및 마스크 지지체가 설치되는 얼라인먼트 기구를 진공조의 상방에 설치되는 지지판에 올려 놓고, 이 지지판과 진공조의 천판을 이격시키는 다리부를 지지판과 진공조의 천판의 사이에 설치함으로써, 기판과 마스크의 위치 어긋남을 억제하고 있다.
일본특허공개 제2012-33468호 공보
그러나, 특허문헌 1에 개시되는 구성은 얼라인먼트 기구에 기판 지지체와 마스크 지지체의 양쪽 모두를 설치하는 구성으로서, 이들을 진공조의 상방에 통합하여 설치할 필요가 있기 때문에 얼라인먼트 기구가 대형화, 복잡화되고, 고비용이 되는 것을 피하기 어려워 현실적이지 못하다.
본 발명은, 전술한 바와 같은 현상을 감안하여 이루어진 것으로, 간이한 구성으로 진공조의 조 벽의 일그러짐에 기인하는 기판과 마스크의 위치 어긋남을 억제할 수 있는 진공 성막 장치를 제공하는 것이다.
진공조와, 이 진공조 내에 설치되는 기판을 지지하는 기판 지지체 및 마스크를 지지하는 마스크 지지체와, 상기 진공조 밖에 설치되어, 상기 기판 지지체에 지지된 기판과 상기 마스크 지지체에 지지된 마스크와의 상대 위치를 조정하기 위한 얼라인먼트 기구를 구비한 진공 성막 장치로서, 상기 기판 지지체가 접속된 상기 얼라인먼트 기구가 설치되고 상기 진공조의 조 벽 외면에 접촉 고정되는 제1 고정 부재와, 상기 마스크 지지체가 설치되고 상기 진공조의 조 벽 내면에 접촉 고정되는 제2 고정 부재를 갖고, 상기 제1 고정 부재의 상기 조 벽 외면과의 접촉 단부와 상기 제2 고정 부재의 상기 조 벽 내면과의 접촉 단부가 상기 조 벽을 사이에 두고 대향 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 성막 장치에 관한 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같이 구성함으로써, 간이한 구성으로 진공조의 조 벽의 일그러짐에 기인하는 기판과 마스크와의 위치 어긋남을 억제할 수 있는 진공 성막 장치가 된다.
도 1은 종래 예의 개략 설명 단면도이다.
도 2는 종래 예의 개략 설명 단면도이다.
도 3은 본 실시예의 개략 설명 단면도이다.
도 4는 본 실시예의 개략 설명 단면도이다.
도 5는 본 실시예의 요부의 개략 설명 사시도이다.
바람직하다고 생각되는 본 발명의 실시형태를, 도면을 기초로 본 발명의 작용을 나타내어 간단하게 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 대기압 상태에서 얼라인먼트 기구(6)에 의해 기판(2)과 마스크(4)의 상대 위치를 조정한 후, 진공조(1) 내를 진공 상태로 하였을 때 조 벽이 일그러지더라도, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 고정 부재(7) 및 제2 고정 부재(8)의 접촉 단부(9, 10)가 조 벽을 사이에 두고 대향 위치에 각각 설치되어 있기 때문에, 제1 고정 부재(7) 및 제2 고정 부재(8)는 조 벽의 일그러짐의 영향을 대략 같은 양만큼 받게 된다.
즉, 제1 고정 부재(7) 및 제2 고정 부재(8)의 접촉 단부(9, 10)가, 조 벽의 평면에서 보았을 때 동일 부위의 안팎에 각각 설치되어 있기 때문에(동축 상에 설치되어 있기 때문에), 제1 고정 부재(7) 및 제2 고정 부재(8)의 조 벽의 일그러짐에 기인하는 변위량은 대략 같아진다.
따라서, 제1 고정 부재(7)와 제2 고정 부재(8)의 상기 변위량의 차는 최소한으로 되고, 마스크와 기판 지지면과의 간격 X와 X＇의 차가 작기 때문에, 제1 고정 부재(7)에 설치되는 얼라인먼트 기구(6)(의 기판 지지체(3))에 지지되는 기판(2)과 제2 고정 부재(8)에 설치되는 마스크 지지체(5)에 지지되는 마스크(4)와의 위치 어긋남을 억제할 수 있어, 얼라인먼트 정밀도에 대한 영향을 줄일 수 있게 된다.
또한, 마스크 지지체(5)가 설치되는 제2 고정 부재(8)를 얼라인먼트 기구(6)에 접속하지 않고, 진공조(1)의 조 벽 내면에 접촉 고정하는 구성이기 때문에, 특허문헌 1에 개시되는 구성에 비해, 얼라인먼트 기구(6)가 대형화, 복잡화되지 않고, 그 만큼 비용을 억제할 수 있어, 보다 실현성이 높은 구성으로 된다.
[실시예]
본 발명의 구체적인 실시예에 대해 도면을 기초로 설명한다.
본 실시예는, 도 3, 4에 도시한 바와 같이, 진공조(1)와, 이 진공조(1) 내에 설치되는 기판(2)을 지지하는 기판 지지체(3) 및 마스크(4)를 지지하는 마스크 지지체(5)와, 증발원(11)을 구비한 진공 성막 장치에 본 발명을 적용한 예이다. 이 진공 성막 장치에는, 증발원(11)으로부터 방출된 증발 입자의 증발 레이트를 모니터하는 막 두께 모니터, 진공조(1) 밖에 설치되어 모니터된 증발 입자의 양을 막 두께로 환산하는 막 두께 계측기, 환산된 막 두께가 원하는 막 두께가 되도록 성막 재료의 증발 레이트를 제어하기 위해 증발원(11)을 가열하는 히터용 전원 등이 설치된다.
진공조(1)의 외부 상방 위치에는, 기판 지지체(3)에 지지된 기판(2)과 마스크 지지체(5)에 지지된 마스크(4)의 상대 위치를 조정하기 위한 얼라인먼트 기구(6)가 설치되어 있다.
기판 지지체(3)는, 기판(2)의 하면을 지지하는 지지구(12)와 얼라인먼트 기구(6)의 고정판(14)을 연결하는 연결 부재(13)로 구성되어 있다.
얼라인먼트 기구(6)의 고정판(14)은, 가이드 부재(15)를 통해 진공조(1)의 조 벽 천면부(1a)의 외면에 고정되는 제1 고정 부재(7)에 의해, 진공조(1)에 고정되어 있다. 따라서, 기판 지지체(3)도 제1 고정 부재(7)에 의해 진공조(1)에 고정된다. 도 3, 4 중, 부호 19는 벨로우즈이다.
제1 고정 부재(7)는, 진공조(1)의 조 벽 천면부(天面部; 1a)의 외면에 접촉 고정되는 복수의 각 기둥 형상의 다리부(16)를 갖는 구성이다. 다리부(16)는 천면부(1a)의 외면에 수직 상태에 세워 설치되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 도 5에 도시한 바와 같이 평면에서 보았을 때 사각 형상으로 각 코너부에 각각 다리부(16)를 갖는 테이블 형상체로 하고 있다.
이 다리부(16)의 조 벽 천면부(1a)의 외면과의 접촉부가 제1 고정 부재(7)의 접촉 단부(9)이다.
마스크 지지체(5)는, 마스크(4)를 지지하는 지지구(17)와, 이 지지구(17)와 진공조(1)의 조 벽 천면부(1a)의 내면을 연결하는 제2 고정 부재(8)로 구성되어 있다. 도 5 중, 부호 18은 지지구(17)와 제2 고정 부재(8)를 연결하는 경사 부재이다. 제2 고정 부재(8)는 각 기둥 형상이며, 그 상단부가 진공조(1)의 조 벽 천면부(1a)의 내면에 접촉 고정된 접촉 단부(10)이다. 제2 고정 부재(8)는, 천면부(1a)의 내면에 수직 상태로 설치되어 있다.
본 실시예에 있어서는, 제1 고정 부재(7)의 다리부(16)와 같은 수의 제2 고정 부재(8)를 설치하는 구성으로 하고 있고, 접촉 단부(9, 10)를 4조 갖는 구성으로 하고 있다.
제1 고정 부재(7)와 제2 고정 부재(8)의 접촉 단부(9, 10)는, 조 벽을 사이에 두고 각각 대향 위치에 설치되어 있다.
구체적으로는, 제1 고정 부재(7)의 접촉 단부(9) 및 제2 고정 부재(8)의 접촉 단부(10)는, 진공조(1)의 조 벽 천면부(1a)의 면 방향과 직교하는 수직 방향에서 중첩하도록 각각 배치된다.
보다 구체적으로는, 제1 고정 부재(7) 및 제2 고정 부재(8)의 조 벽을 사이에 두고 대향 위치에 설치되는 접촉 단부(9, 10)는, 한 쪽의 접촉 단부의 접촉 단면을 다른 쪽의 접촉 단부가 접촉하는 조 벽면에 투영한 투영면 내에, 다른 쪽의 접촉 단부의 접촉 단면이 들어가는 형상으로 각각 설정되어 있다.
본 실시예에 있어서는, 제1 고정 부재(7)의 접촉 단부(9)의 접촉 단면의 투영면 내에 제2 고정 부재(8)의 접촉 단부(10)의 접촉 단면이 들어가는 형상으로 각각 설정되어 있다.
나아가, 본 실시예에 있어서는, 제1 고정 부재(7)의 접촉 단부(9)의 중심축과 제2 고정 부재(8)의 접촉 단부(10)의 중심축이 동축 상에 있도록 설정하고 있다.
따라서, 본 실시예는, 진공조(1)가 내부를 진공 상태로 하였을 때에 조 벽이 변형하더라도, 조 벽의 일그러짐 량이 동일하게 되는 부위에 제1 고정 부재 및 제2 고정 부재의 접촉 단부가 고정됨으로써, 제1 고정 부재(7) 및 제2 고정 부재(8)의 변위량의 차는 최소한으로 되고, 마스크(4)와 기판 지지체(3)의 기판 지지면과의 간격 X와 X＇의 차가 작고, 기판(3)과 마스크(4)의 위치 어긋남을 억제할 수 있어, 얼라인먼트 정밀도에 대한 영향을 저감할 수 있게 된다.
본 발명은, 본 실시예에 한정되는 것은 아니며, 각 구성 요건의 구체적 구성은 적절히 설계할 수 있는 것이다.
1: 진공조
2: 기판
3: 기판 지지체
4: 마스크
5: 마스크 지지체
6: 얼라인먼트 기구
7: 제1 고정 부재
8: 제2 고정 부재
9: 접촉 단부
10: 접촉 단부

Claims (3)

  1. 진공조와, 이 진공조 내에 설치되는 기판을 지지하는 기판 지지체 및 마스크를 지지하는 마스크 지지체와, 상기 진공조 밖에 설치되어, 상기 기판 지지체에 지지된 기판과 상기 마스크 지지체에 지지된 마스크와의 상대 위치를 조정하기 위한 얼라인먼트 기구를 구비한 진공 성막 장치로서,
    상기 기판 지지체가 접속된 상기 얼라인먼트 기구가 설치되고 상기 진공조의 조 벽(槽壁) 외면에 접촉 고정되는 제1 고정 부재와, 상기 마스크 지지체가 설치되고 상기 진공조의 조 벽 내면에 접촉 고정되는 제2 고정 부재를 갖고, 상기 제1 고정 부재의 상기 조 벽 외면과의 접촉 단부와 상기 제2 고정 부재의 상기 조 벽 내면과의 접촉 단부가, 상기 조 벽을 사이에 두고 대향 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 성막 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 고정 부재 및 상기 제2 고정 부재의 상기 조 벽을 사이에 두고 대향 위치에 설치되는 접촉 단부는 복수 조 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 성막 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 고정 부재 및 상기 제2 고정 부재의 상기 조 벽을 사이에 두고 대향 위치에 설치되는 접촉 단부는, 한 쪽의 상기 접촉 단부의 접촉 단면을 다른 쪽의 상기 접촉 단부가 접촉하는 조 벽면에 투영한 투영면 내에, 상기 다른 쪽의 접촉 단부의 접촉 단면이 들어가는 형상으로 각각 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 성막 장치.
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