WO2007069291A1

WO2007069291A1 - 真空蒸着装置及びそのクリーニング方法

Info

Publication number: WO2007069291A1
Application number: PCT/JP2005/022784
Authority: WO
Inventors: Kenji Sato; Junichi Suzuki
Original assignee: Shimadzu Corporation
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2007-06-21

Abstract

　この発明の真空蒸着装置は、真空容器内における、蒸発源と、基板を配設保持する基板保持部材とを取り囲む空間に配設され、蒸発源から蒸発した蒸着材が付着することが可能な防着板と、基板に蒸着材を成膜していない状態において、防着板を加熱するヒータおよびヒータを加熱制御する加熱制御装置とを備えているので、このヒータにより加熱された防着板の蒸着材は、この防着板に付着している一部が剥離している状態（防着板から浮いている状態）であり、容易に引き剥がすことができる状態となる。つまり、真空容器内から基板に不純な膜を成膜させる要因となる蒸着材を容易に取り除くことができる。その結果、基板に不純な膜が成膜されることを防止することができる。

Description

真空蒸着装置及びそのクリーニング方法

技術分野

[0001] この発明は、真空蒸着法を用いて、基板に蒸着材を成膜させる真空蒸着装置及びそのクリーニング方法に係り、特に、防着板に付着した蒸着材を取り除き、成膜している状態の基板に不純な膜が成膜されることを防止する技術に関する。

背景技術

[0002] 真空蒸着装置は、真空容器内において、成膜したい材料 (蒸着材)を蒸発源により蒸気にし、この蒸気を基板 (成膜したい物体)上に導き冷却固体化することで、基板に蒸着材を成膜させる。ここで、蒸発源から蒸発した蒸着材の一方は、基板に成膜されるが、他方では、真空容器内の蒸発源と基板とを取り囲む内壁にも付着する。この真空容器の内壁に付着した蒸着材の一部は、基板に蒸着材を成膜させている状態において、蒸発源からの輻射熱により再度加熱され再蒸発することになる。また、蒸発源から蒸着材を蒸発させるための加熱を終了させ、基板上の蒸着材を冷却固体化した状態にすると、真空容器の内壁に付着した蒸着材も同様に冷却固体化される。ここで、冷却固体化された蒸着材を除去するには非常に手間が力かる。

[0003] そこで、真空容器内に付着した蒸着材を除去する手間を省くために、蒸発源から蒸発した蒸着材が付着する防着板を設け、さらに、この防着板を搬送式にして常時新しい防着板が現われるようにしたもの (特許文献 1参照)や防着板に対向した巻き取り可能な防着テープを設けて蒸着材を回収するもの (特許文献 2参照）がある。しかし、これら可動装置を用いた防着板を、真空容器内の蒸発源と基板とを取り囲む内壁（空間）に設置することは、可動装置を大きくする必要があることや可動装置自体に蒸着材が付着することを防ぐ手段を設けなければならな、ことなどから、困難である。

[0004] また、防着板に付着した蒸着材を積極的に再蒸発させるものとして、防着板に加熱手段を設け、蒸着中、常時この加熱手段により蒸着材の融点以上に防着板を加熱し、防着板に付着した蒸着材を再蒸発させ、この付着物を基板上に付着するようにして、膜厚分布の均一化、蒸着効率を向上させたものがある (特許文献 3参照)。特許文献 1 :特開平 6— 228751号公報 (第 2頁、図 1)

特許文献 2 :特開平 10— 287967号公報 (第 3頁、図 1)

特許文献 3 :特開平 5— 70932号公報 (第 2頁、図 1)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] し力しながら、従来の真空蒸着装置及びそのクリーニング方法では、次のような問題がある。すなわち、真空容器内の蒸発源と基板とを取り囲む内壁に付着した蒸着材を除去することは難しぐ除去しない状態で基板に蒸着材を成膜させる状態にさせると、真空容器の内壁に付着した蒸着材が蒸発源からの輻射熱により再度加熱され再蒸発することになる。ここで、真空容器の内壁に付着した蒸着材は、蒸発源から直接蒸発される蒸着材とは温度が異なり、構造が異なる異質なものとなる。したがって、基板に蒸発源から直接蒸発された蒸着材と、再蒸発した蒸着材との両方が蒸着すると、膜質が不均一である不純な膜が基板に成膜されるという問題がある。

[0006] この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、真空容器内の蒸発源と基板とを取り囲む内壁 (空間）に配置された防着板に付着した蒸着材を容易に取り除くことができ、その結果、成膜している状態の基板に不純な膜が成膜されることを防止する真空蒸着装置及びそのクリーニング方法を提供することを目的とする。課題を解決するための手段

[0007] この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。

すなわち、請求項 1の発明の真空蒸着装置は、蒸着材を加熱して蒸発させる蒸発源と、前記蒸発源から蒸発した蒸着材により成膜される基板を前記蒸発源と対向するように配設保持する基板保持部材と、前記蒸発源および前記基板保持部材を収容し、内部を真空状態にする真空容器と、前記真空容器内における、前記蒸発源と前記基板保持部材とを取り囲む空間に配設され、前記蒸発源から蒸発した蒸着材が付着することが可能な防着板と、前記基板に蒸着材を成膜して、な、状態にぉ、て、前記防着板を加熱する加熱手段と、を備えてヽることを特徴とするものである。

[0008] 請求項 1の発明の作用は次のとおりである。まず、真空容器内には、蒸発源および、この蒸発源と対向して基板を配設保持する基板保持部材が収容されている。蒸発源は蒸着材を加熱して蒸発させる。また、真空容器内の蒸発源と基板保持部材とを取り囲む空間には蒸発源力蒸発した蒸着材が付着することが可能な防着板が配設されている。次に真空容器内を真空状態にし、蒸発源を加熱させ蒸着材を蒸発させる。この蒸発した蒸着材は基板に成膜される。また、蒸発した蒸着材は防着板にも付着する。次に、蒸発源から蒸着材を加熱して蒸発させることを止め、基板に蒸着材を成膜して!/ヽなヽ状態にする。この状態で真空容器内から成膜された基板を取り出した後に、加熱手段により防着板を加熱する。この加熱手段により加熱された防着板の蒸着材は容易に引き剥がすことができる状態となる。つまり、真空容器内から基板に不純な膜を成膜させる要因となる蒸着材を容易に取り除くことができる。その結果、基板に不純な膜が成膜されることを防止することができる。

[0009] また、請求項 2の発明の真空蒸着装置は、前記防着板を冷却する冷却手段を備えてヽることを特徴とするものである。

[0010] この発明の請求項 2の真空蒸着装置によれば、真空容器内を真空状態にし、蒸発源を加熱させ蒸着材を蒸発させる。この蒸発した蒸着材は基板に成膜される。また、蒸発した蒸着材は防着板にも付着する。さらに、冷却手段により防着板が冷却される。したがって、基板に蒸着材を成膜している状態において、防着板に付着した蒸着材は、冷却手段により冷却されているので、蒸発源からの輻射熱により加熱され、再蒸発することがない。つまり、防着板に付着した蒸着材が再蒸発し、基板に付着することを防ぐことができる。また、基板に蒸着材を成膜していない状態で、防着板を加熱手段により加熱した後に、冷却手段により冷却することができる。したがって、防着板に付着した自重で落ちな!/、程度の膜厚の蒸着材を、熱膨張差を利用して剥離させることができる。これらの結果、基板に不純な膜が成膜されることを防止することができる。

[0011] また、請求項 3の発明の真空蒸着装置において、防着板の熱膨張係数は、蒸着材の熱膨張係数に対して大きいものであることを特徴とするものである。

[0012] この発明の請求項 3の真空蒸着装置によれば、加熱手段により蒸着材が付着した防着板を徐々に温度を上げて加熱する。ここで、防着板の熱膨張係数は、蒸着材の熱膨張係数に対して大きいものであることから防着板と蒸着材との熱膨張差による応力により、防着板に付着した蒸着材が剥離し始める。したがって、この防着板から剥離し始めた状態では、防着板力も容易に引き剥がすことができる。つまり、真空容器内から基板に不純な膜を成膜させる要因となる蒸着材を容易に取り除くことができる

[0013] また、請求項 4の発明の真空蒸着装置は、防着板の熱膨張係数は、蒸着材の熱膨張係数に対して小さいものであることを特徴とするものである。

[0014] この発明の請求項 4の真空蒸着装置によれば、加熱手段により蒸着材が付着した防着板を徐々に温度を上げて加熱する。ここで、防着板の熱膨張係数は、蒸着材の熱膨張係数に対して小さいものであることから防着板と蒸着材との熱膨張差による応力により、防着板に付着した蒸着材が剥離し始める。したがって、この防着板から剥離し始めた状態では、防着板力も容易に引き剥がすことができる。つまり、真空容器内から基板に不純な膜を成膜させる要因となる蒸着材を容易に取り除くことができる

[0015] また、請求項 5の発明の真空蒸着装置は、前記基板保持部材は真空容器内に着脱自在であることを特徴とするものである。

[0016] この発明の請求項 5の真空蒸着装置によれば、基板保持部材は、真空容器内に着脱自在である。したがって、真空容器内の防着板に付着している蒸着材を取り除く作業を行う場合に、基板保持部材を取り外すことで、基板保持部材が邪魔にならず作業を行い易くなる。

[0017] また、請求項 6の発明の真空蒸着装置は、蒸発源は前記真空容器内に着脱自在であることを特徴とするものである。

[0018] この発明の請求項 6の真空蒸着装置によれば、蒸発源は真空容器内に着脱自在である。したがって、真空容器内の防着板に付着している蒸着材を取り除く作業を行う場合に、蒸発源を取り外すことで、蒸発源が邪魔にならず作業を行い易くなる。

[0019] また、請求項 7の発明は、蒸着材を加熱して蒸発させる蒸発源と、前記蒸発源から蒸発した蒸着材により成膜される基板を前記蒸発源と対向するように配設保持する基板保持部材と、前記蒸発源および前記基板保持部材を収容し、内部を真空状態にする真空容器と、前記真空容器内における、前記蒸発源と前記基板保持部材とを取り囲む空間に配設され、前記蒸発源から蒸発した蒸着材が付着することが可能な防着板とを備えた真空蒸着装置のクリーニング方法であって、前記基板に蒸着材を成膜していない間に、前記防着板に付着した蒸着材を加熱し、蒸着材を除去することを特徴とするものである。

[0020] この発明の請求項 7のクリーニング方法によれば、蒸発源により蒸着材を加熱して蒸発させ、蒸発源と対向して配設された基板は蒸発源から蒸発した蒸着材により成膜され、蒸発源と基板とを取り囲む空間に配設された防着板に蒸発源から蒸発した蒸着材が付着し、基板に蒸着材を成膜していない間に、防着板に付着した蒸着材を加熱し、防着板に付着した蒸着材を除去するので、加熱された後の防着板の蒸着材は、容易に引き剥がすことができる。つまり、真空容器内から基板に不純な膜を成膜させる要因となる蒸着材を容易に取り除くことができる。その結果、基板に不純な膜が成膜されることを防止することができる。

[0021] また、請求項 8の発明は、蒸着材を加熱して蒸発させる蒸発源と、前記蒸発源から蒸発した蒸着材により成膜される基板を前記蒸発源と対向するように配設保持する基板保持部材と、前記蒸発源および前記基板保持部材を収容し、内部を真空状態にする真空容器と、前記真空容器内における、前記蒸発源と前記基板保持部材とを取り囲む空間に配設され、前記蒸発源から蒸発した蒸着材が付着することが可能な防着板とを備えた真空蒸着装置のクリーニング方法であって、前記基板に蒸着材を成膜していない間に、前記防着板に付着した蒸着材を加熱し、その後に冷却を行い、蒸着材を除去することを特徴とするものである。

[0022] この発明の請求項 8のクリーニング方法によれば、蒸発源により蒸着材を加熱して蒸発させ、蒸発源と対向して配設された基板は蒸発源から蒸発した蒸着材により成膜され、蒸発源と基板とを取り囲む空間に配設された防着板に蒸発源から蒸発した蒸着材が付着し、基板に蒸着材を成膜していない間に、防着板に付着した蒸着材を加熱し、その後に冷却を行うので、防着板に付着した自重で落ちない程度の膜厚の蒸着材を、熱膨張差を利用して剥離させることができる。つまり、真空容器内から基板に不純な膜を成膜させる要因となる蒸着材を容易に取り除くことができる。その結果、基板に不純な膜が成膜されることを防止することができる。 [0023] また、請求項 9の発明は、蒸着材を加熱して蒸発させる蒸発源と、前記蒸発源から蒸発した蒸着材により成膜される基板を前記蒸発源と対向するように配設保持する基板保持部材と、前記蒸発源および前記基板保持部材を収容し、内部を真空状態にする真空容器と、前記真空容器内における、前記蒸発源と前記基板保持部材とを取り囲む空間に配設され、前記蒸発源から蒸発した蒸着材が付着することが可能な防着板とを備えた真空蒸着装置のクリーニング方法であって、前記基板に蒸着材を成膜している間は、前記防着板に付着した蒸着材を冷却し、前記基板に蒸着材を成膜していない間に、前記防着板に付着した蒸着材を加熱し、その後に冷却を行い、蒸着材を除去することを特徴とするものである。

[0024] この発明の請求項 9のクリーニング方法によれば、蒸発源により蒸着材を加熱して蒸発させ、蒸発源と対向して配設された基板は蒸発源から蒸発した蒸着材により成膜され、蒸発源と基板とを取り囲む空間に配設された防着板に蒸発源から蒸発した蒸着材が付着し、基板に蒸着材を成膜している間は、防着板に付着した蒸着材を冷却し、基板に蒸着材を成膜していない間に、防着板に付着した蒸着材を加熱し、その後に冷却を行うので、基板は蒸発源力蒸発した蒸着材により成膜されている間は、防着板に付着している蒸着材は冷却され、蒸発源による輻射熱により加熱され再蒸発することがなぐさらに、冷却された蒸着材を、基板に蒸着材を成膜していない状態で、加熱し、その後に冷却を行うので、防着板に付着した自重で落ちない程度の膜厚の蒸着材を、熱膨張差を利用して剥離させることができる。つまり、真空容器内から基板に不純な膜を成膜させる要因となる蒸着材を容易に取り除くことができる。その結果、基板に不純な膜が成膜されることを防止することができる。

発明の効果

[0025] この発明に係る真空蒸着装置によれば、基板に蒸着材を成膜していない状態において、防着板に付着した蒸着材は加熱手段により加熱されるので、防着板に付着した蒸着材は容易に引き剥がすことができる状態となる。つまり、真空容器内から基板に不純な膜を成膜させる要因となる蒸着材を容易に取り除くことができる。その結果、基板に不純な膜が成膜されることを防止することができる。

図面の簡単な説明 [図 1]真空蒸着装置の概略構成を示す断面図である。

圆 2]防着板の構成を示す正面図である。

圆 3]加熱制御装置と冷却制御装置との構成を示すブロック図である。

圆 4]真空蒸着装置による処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

2 · · - 真空容器

3 · · • 蒸発源

4 · · - 蒸着材

5 · · • 基板

6 · · - 基板保持部材

7 · · • 防着板

11 ' … ヒータ (加熱手段）

12 ' … 液冷用配管 (冷却手段）

16 ' … 冷却制御装置 (冷却手段)

17 ' - 加熱制御装置 (加熱手段)

18 ' … 冷却液供給管 (冷却手段)

19 ' … 冷却液排出管 (冷却手段)

発明を実施するための最良の形態

[0028] 真空容器内の蒸発源と、基板を配設保持する基板保持部材とを取り囲む内壁 (空間）に配置された防着板に付着した防着材を容易に取り除き、防着板に付着した蒸着材が再蒸発し、基板に不純な膜が成膜されることを防止するという目的を実現した実施例

[0029] 真空蒸着装置を図面に基づいて詳細に説明する。図 1は、真空蒸着装置の概略構成を示す断面図である。図 2は、防着板の構成を示す正面図である。図 3は、加熱制御装置と冷却制御装置との構成を示すブロック図である。

[0030] 真空蒸着装置の全体の構成について説明する。真空蒸着装置は、図 1に示すように、真空ポンプ 1により真空容器 (ペルジャ） 2を真空状態にし、この真空容器 2内において、蒸発源 3により成膜したい材料である蒸着材 4を加熱することにより蒸気にし、この蒸気を基板 5 (成膜したい物体)上に導き冷却固体化することで、基板 5に蒸着材 4を成膜させる装置である。また、真空容器 2内には、基板 5に成膜される膜厚を制御するための、膜厚計 (図示省略)，蒸発源 3と基板 5との間にシャッター機構 (図示省略)などが備えられている。詳細には真空容器 2には蒸着材 4を加熱して蒸発させる蒸発源 3と、基板 5を配設保持する基板保持部材 6と、蒸着材 4が付着することが可能な防着板 7と、が収容されている。以下にこれらの構成について詳細に説明する。

[0031] 真空容器 2は、例えば直方体とする形状で、一辺が数十 cm力数 m程度の大きさのものである。また、真空容器 2内は真空ポンプ 1により、所定の真空圧力状態となる構成となっている。また、真空容器 2内を大気圧状態にする大気開放口 2aが設けられている。さらに、真空ポンプ 1と真空容器 2との間、大気開放口 2aなどに流れる気体の量を制御するバルブ Bが備えられて、る。

[0032] 蒸発源 3は、真空容器 2の下部に配置され、蒸着材 4を加熱して蒸発させるものであり、例えば、ヒータ加熱蒸発源が用いられる。このヒータ加熱蒸発源はアルミナゃグラフアイトなどで作られたコップ状の容器である坩堝 8に蒸着材 4 (例えば、ァモルファスセレン (a— Se)など）を入れ、この坩堝 8の周りに配設した電熱線などの発熱体 9に通電し、発熱体 9を加熱させることにより間接的に坩堝 8を加熱し、坩堝 8に入れられた蒸着材 4を加熱蒸発させる構成となっている。なお、この蒸発源 3は真空容器 2内に着脱自在である。

[0033] 基板保持部材 6は、例えば、図 1に示される真空容器 2の左側面に取り付けられ、さらに、蒸発源 3から蒸発した蒸着材 4により成膜される基板 5を蒸発源 3と対向するように配設保持するものである。また、基板保持部材 6は、図 2における防着板 7の斜線部で示された場所である取付部 10に取り付けられている。なお、図 2は、図 1で示される真空容器 2の左側面に取り付けられている防着板 7を示したものであり、真空容器 2のその他の面に取り付けられる防着板については、取付部 10は配設されていない。なお、この基板保持部材 6は真空容器 2内に着脱自在である。

[0034] 防着板 7は、蒸着材 4が付着することが可能で、蒸着材 4と反応しな、材質のものが用いられ、例えばステンレス，アルミニウムなどの金属が用いられる。また、この防着板 7は、図 1に示されるように、蒸発源 3と基板 5とを取り囲む空間に配設されるものであり、具体的には、防着板 7は、直方体である真空容器 2の底面以外の内壁に沿うように配設されている。つまり、防着板 7は真空容器 2内側の底面以外の面である、側面と上面との 5つの面のそれぞれに、独立して防着板 7が取り付けられている。なお、図 1の正面および奥側の面に配設される防着板 7については、図 1での図示を省略している。

[0035] さらに、図 1および図 2に示されるように防着板 7は、この防着板 7を冷却する液冷用配管 11と防着板 7を加熱するヒータ 12とを配設した金属体 13と、この金属体 13とは別体の金属力もなる板材 14と、を取り付けたものである。また、図 1に示す防着板 7の板材 14の蒸発源 3と対向する面には、蒸着材 4を成膜している状態において、蒸発源 3から蒸発した蒸着材 4が付着することができる構成となっている。さらに、この防着板 7の板材 14の温度を検出するための温度センサ 15が取り付けられており、図 3に示すように、この温度センサ 15により検出された温度は、温度信号として冷却制御装置 16および加熱制御装置 17に出力される構成となっている。なお、この板材 14は金属体 13に対して、さらに金属体 13は真空容器 2に対して、ネジ等（図示省略）により取り付けられ、着脱可能となっている。

[0036] また、液冷用配管 11は、例えば、図 2に示すように金属体 13内を一本の配管が蛇行して配設されたものであり、冷却制御装置 16により液冷用配管 11に冷却液 Lを循環させ、防着板 7自体の熱を吸収することで防着板 7を冷却されるものである。

[0037] 具体的には、図 3に示すように各防着板 7の液冷用配管 11の一方である流入口 11 a (図 2参照）には、冷却液供給管 18が接続され、液冷用配管 11の他方である流出口 l ib (図 2参照）には、冷却液排出管 19が接続されている。さらに、冷却液供給管 18と冷却液排出管 19とは、冷却制御装置 16の熱交に接続されている。

[0038] 熱交は、冷却液排出管 19からの冷却液 Lを貯留し、冷媒管 21によって冷却液 Lを所定の冷却温度にまで冷却するためのタンク 22と、このタンク 22に貯留された冷却液 Lを送り出すポンプ 23と、ポンプ 23から送り出された冷却液 Lを冷却液供給管 18に供給または停止させる電磁開閉弁 24と、タンク 22からポンプ 23,ポンプ 23から冷却液 Lを電磁開閉弁 24に導く配管とが備えられている。なお、図 3において、防着板 7,電磁開閉弁 24を各 3個記載しているが、この実施例の場合、防着板 7は 5個あり、また、電磁開閉弁 24は、防着板 7に対応した数（5個)備えられているものである

[0039] さらに、冷却制御装置 16は基板 5に蒸着材 4を成膜している状態において、蒸着材 4が軟化する温度以下に設定を行うことができる冷却温度設定部 25が設けられ、この冷却温度設定部 25で設定された温度と、防着板 7に配設された温度センサ 15で検出された温度とを比較する冷却温度比較部 26が設けられて、る。この冷却温度比較部 26での比較された結果、温度センサ 15で検出された温度が冷却温度設定部 25 で設定された温度以上である場合には、冷却制御装置 16は、冷媒管 21内に流れる冷媒を制御することで、タンク 22に貯留されてヽる冷却液 Lを冷却温度設定部 25で設定された温度以下に冷却する。さらに、冷却制御装置 16は、ポンプ 23によりタンク 22に貯留されている冷却液 Lを送り出し、電磁開閉弁 24を開状態に制御することで、防着板 7内の液冷用配管 11に冷却液 Lを循環させ、冷却温度設定部 25で設定された温度以下に防着板 7を冷却する構成となっている。例えば、蒸着材 4をァモルファスセレンとして用いる場合、冷却温度設定部 25で設定する温度を、このァモルファスセレンにおける融点に達する前に軟ィ匕し始める温度が 90° Cであること力ら、 90° C以下に設定し、この設定に基づいて、タンク 22に貯留される冷却液 Lが 90° C以下の温度になる構成である。なお、上述した液冷用配管 11,冷却液供給管 18,冷却液排出管 19,冷却制御装置 16は、本発明における冷却手段に相当する。

[0040] 次に、ヒータ 12について説明する。金属体 13内のヒータ 12は、図 2に示すように金属体 13の外形に合わせた形状であり、液冷用配管 11の流入口 11a,流出口 l ib付近および、取付部 10,温度センサ 15付近については、ヒータ 12は配設されていない構成である。このヒータ 12は、例えば、シースヒータ、ラバーヒータなどが用いられ、真空容器 2外に備えられた加熱制御装置 17からの通電 (電流制御）に基づいて、発熱されるちのである。

[0041] 具体的には、加熱制御装置 17は、ヒータ 12を加熱させる温度を設定することができる構成となっている。例えば、図 3に示すように加熱制御装置 17には、基板 5に蒸着材 4を成膜していない状態において、蒸着材 4が融点に達する前に軟化する物質である場合には、軟化し始める温度以上、かつ蒸着材 4の融点未満の温度に防着板 7を加熱する設定を行うことができ加熱温度設定部 27が設けられ、さらに、この加熱温度設定部 27で設定された温度と、防着板 7に配設された温度センサ 15で検出された温度とを比較する加熱温度比較部 28が設けられて、る。この加熱温度比較部 2 8での比較された結果、温度センサ 15で検出された温度が加熱温度設定部 27で設定された温度以下である場合には、加熱温度設定部 27で設定された温度に基づく電流がヒータ 12に流れ、このヒータ 12は、電流に応じた温度に発熱させることができる構成となっている。例えば、蒸着材 4をアモルファスセレンとして用いる場合は、このアモルファスセレンは、 90° Cぐらいの温度で軟化し始め、 120° Cぐらいの温度で自重により剥離し始め、さらに融点の温度は 240° Cであることから、 90° C以上 24 0° C未満の温度になるように加熱制御装置 17により加熱制御される。したがって、防着板 7に付着した蒸着材 4が軟らかくなり、変形し、さらに、防着板 7に付着した蒸着材 4が所定の膜厚がある場合には、防着板 7から自重で剥離し始めるようになっている。

[0042] また、防着板 7に付着した蒸着材 4が自重で落ちな!/、程度の膜厚しか付、て!、なヽ場合には、上述したように基板に蒸着材を成膜していない状態で、防着板 7をヒータ 12およびヒータ 12を加熱制御する加熱制御装置 17により、防着板 7を所定の時間加熱した後、防着板 7を冷却する液冷用配管 11および液冷用配管 11に流れる冷却液 Lを制御する冷却制御装置 16を用いて冷却することで、蒸着材 4と防着板 7とに熱膨張差が生じ、防着板 7に付着した蒸着材 4が剥離される構成となっている。なお、上述したヒータ 12,加熱制御装置 17は、本発明における加熱手段に相当する。

[0043] 次に、図 4のフローチャートを参照しながら上述した構成の真空蒸着装置による処理の流れについて説明する。図 4は、真空蒸着装置による処理の流れを示すフローチャートである。なお、蒸着材 4は融点に達する前に軟ィ匕する物質であるァモルファスセレンが用いられている。

[0044] 〔ステップ Sl〕まず、真空容器 2内の基板保持部材 6に基板 5を取り付け、冷却制御装置 16の冷却温度設定部 25で所定の温度に設定する。ここで所定の温度をァモルファスセレンが軟ィヒし始めない温度である 90° C以下の温度にする必要があり、例えば 50° Cに設定する。また、真空ポンプ 1により真空容器 2を真空状態にし、さらに蒸発源 3により蒸着材 4を加熱することにより蒸気にし、基板 5に蒸着材 4を成膜させる。また、蒸発源 3と基板 5とを取り囲む空間に配設された防着板 7の板材 14に蒸発源 3 からの蒸着材 4が付着する。

[0045] 〔ステップ S2〕冷却制御装置 16は、冷却温度比較部 26で各防着板 7内に配設された温度センサ 15で検出された温度と、冷却温度設定部 25で設定された温度 (この場合 50° C)とを比較し、防着板 7に配設された全ての温度センサ 15で検出された温度が冷却温度設定部 25で設定された温度以上である力否かを判別する。温度センサ 15で検出された温度が冷却温度設定部 25で設定された温度以上である場合には、ステップ S3に進み、温度センサ 15で検出された温度が冷却温度設定部 25で設定された温度以下である場合には、ステップ S4に進む。

[0046] 〔ステップ S3〕冷却制御装置 16の冷媒管 21内に流れる冷媒を制御し、タンク 22に貯留されてヽる冷却液 Lを冷却温度設定部 25で設定された温度以下に冷却する。さらに、冷却制御装置 16は、ポンプ 23によりタンク 22に貯留されている冷却液 Lを送り出し、電磁開閉弁 24を開状態に制御することで、防着板 7内の液冷用配管 11に冷却液 Lを循環させ、冷却温度設定部 25で設定された温度以下に防着板 7を冷却する。

[0047] 〔ステップ S4〕基板 5の成膜作業が終了したか否力判別する。なお、ここでの「基板の成膜作業が終了」とは、蒸発源 3により蒸着材 4が加熱および蒸発されていない状態であり、さらに、防着板 7が常温に冷却されている状態を示す。ここで、蒸着材 4による基板 5への成膜が終了した場合には、ステップ S5に進み、基板 5の成膜が終了していない場合は、ステップ S2に戻る。つまり、基板 5の成膜が終了していない場合には、ステップ S2〜ステップ S3が繰り返される。

[0048] 〔ステップ S5〕加熱制御装置 17の加熱温度設定部 27で防着板 7を加熱する所定の温度を設定する。ここで、アモルファスセレンは、 120° Cぐらいの温度で自重により剥離し始め、融点の温度は 240° Cであることから、例えば、所定の温度を 120° C〜240° Cの範囲内である 160° Cに設定する。さらに、再度真空ポンプ 1により真空容器 2を真空状態にする。なお、〔ステップ S5〕で、真空容器 2内から蒸着材 4により成膜された基板 5を取り出してもょヽし、基板 5を取り出さずにステップ 6に進んでもよい。

[0049] 〔ステップ S6〕加熱制御装置 17は、加熱温度比較部 28で各防着板 7内に配設された温度センサ 15で検出された温度と、加熱温度設定部 27で設定された温度 (この場合 160° C)とを比較し、防着板 7に配設された全ての温度センサ 15で検出された温度が加熱温度設定部 27で設定された温度以上である力否かを判別する。温度センサ 15で検出された温度が加熱温度設定部 27で設定された温度以下である場合には、ステップ S7に進み、温度センサ 15で検出された温度が加熱温度設定部 27で設定された温度以上である場合には、ステップ S8に進む。

[0050] 〔ステップ S7〕加熱制御装置 17は、各防着板 7内に配設されたヒータ 12に通電し、加熱させ、ステップ S6に戻る。つまり、加熱制御装置 17は、温度センサ 15で検出された温度が加熱温度設定部 27で設定された温度以上になるまで、防着板 7は加熱される。

[0051] 〔ステップ S8〕加熱制御装置 17により防着板 7を加熱することを止め、所定時間経過し防着板 7が常温になった後に、防着板 7に付着している一部が剥離している状態 (防着板 7から浮いている状態)の蒸着材 4を搔きとる。なお、この場合、防着板 7を冷却する液冷用配管 11および液冷用配管 11に流れる冷却液 Lを制御する冷却制御装置 16を用いることで、防着板 7を常温付近まで冷却する時間を短縮することが可能である。

[0052] 上述した真空蒸着装置によれば、真空容器 2内における、蒸発源 3と、基板 5を蒸発源 3と対向するように配設保持する基板保持部材 6と取り囲む空間に配設され、蒸発源 3から蒸発した蒸着材 4が付着することが可能な防着板 7と、基板 5に蒸着材 4を成膜していない状態において、防着板 7を加熱するヒータ 12およびヒータ 12を加熱制御する加熱制御装置 17とを備えて、るので、このヒータ 12により加熱された防着板 7の蒸着材 4は、この防着板 7に付着している一部が剥離している状態（防着板 7から浮いている状態)となり、容易に引き剥がすことができる状態となる。つまり、真空容器 2内から基板 5に不純な膜を成膜させる要因となる蒸着材 4を容易に取り除くことができる。その結果、基板 5に不純な膜が成膜されることを防止することができる。 [0053] また、防着板 7を冷却する液冷用配管 11および液冷用配管 11に流れる冷却液 Lを制御する冷却制御装置 16を備えているので、基板 5に蒸着材 4を成膜している状態において、防着板 7に付着している蒸着材 4が蒸発源 3からの輻射熱により加熱され、再蒸発することがない。つまり、防着板 7に付着した蒸着材 4が再蒸発し、基板 5に付着することを防ぐことができる。

[0054] 基板 5に蒸着材 4を成膜して、な、状態で、防着板 7をヒータ 12およびヒータ 12を加熱制御する加熱制御装置 17により加熱した後に、防着板 7を冷却する液冷用配管 11および液冷用配管 11に流れる冷却液 Lを制御する冷却制御装置 16を用いて冷却させ、蒸着材 4と防着板 7とに熱膨張差が生じさせることができる。したがって、防着板 7に付着した自重で落ちな!/ヽ程度の膜厚の蒸着材 4を、熱膨張差を利用して剥離させることができる。これらの結果、基板 5に不純な膜が成膜されることを防止することができる。

[0055] また、基板 5を真空容器 2内で保持する基板保持部材 6を備え、基板保持部材 6は真空容器 2内に着脱自在であるので、真空容器 2内の防着板 7に付着している蒸着材 4を取り除く作業を行う場合に、基板保持部材 6を取り外すことで、基板保持部材 6 が邪魔にならず作業を行い易くなる。

[0056] また、蒸発源 3は真空容器 2内に着脱自在であるので、真空容器 2内の防着板 7に付着している蒸着材 4を取り除く作業を行う場合に、蒸発源 3を取り外すことで、蒸発源 3が邪魔にならず作業を行い易くなる。

[0057] この発明は、上記実施形態に限られることはなぐ下記のように変形実施することができる。

[0058] (1)上述した実施例では、蒸発源 3は、間接加熱型のヒータ加熱蒸発源を用いて説明したが、同じ間接加熱型の高周波誘導により蒸着材 4を加熱蒸発させる高周波加熱蒸発源を用いてもよい。また、直接加熱型の抵抗加熱蒸発源、その他電子ビーム加熱蒸発源などを用いるようにしてもょヽ。

[0059] (2)上述した実施例では、防着板 7は、例えば、ステンレス，アルミニウムなどの金属体 13を用いるようにしていた力セラミック，耐熱性榭脂などを用いようにしてもよい [0060] (3)上述した実施例では、板材 14は、金属を用いるようにして!/、たが、耐熱性の榭脂などなどを用いようにしてもょ、。

[0061] (4)上述した実施例では、加熱制御装置 17の加熱温度設定部 27で防着板 7をカロ熱する所定の温度を 160° Cに設定し、防着板 7が常温になった後に、防着板 7に付着して、る一部が剥離して、る状態（防着板 7から浮、て、る状態)の蒸着材 4を搔きとるようにしていた力ここで、アモルファスセレンは、軟化し始める温度は 90° C ぐらいであり、自重により剥離し始めるのが 120° Cぐらいの温度であることから、例えば、所定の温度を 90° C〜120° Cの範囲内である 100° Cに設定し、この 100° Cの状態でさらに、防着板 7に付着している一部が剥離している状態（防着板 7から浮、て、る状態)の蒸着材 4を搔きとるようにしてもよ、。

[0062] (5)上述した実施例では、蒸着材 4が融点に達する前に軟化する物質であるとして説明したが、基板 5に蒸着材 4を成膜していない状態において、蒸着材 4が融点に達する前に軟化する物質ではな、、例えば誘電体 (熱膨張係数の小さ!、物質)である場合には、防着板 7を金属などの熱膨張係数の大きい物質を用いて、防着板 7を加熱制御装置 17により加熱する制御を行い、この加熱により蒸着材 4と防着板 7との熱膨張差による応力を利用して、防着板 7に付着した蒸着材 4を剥離させ始めるよう〖こしてもよい。なお、防着板 7に付着した蒸着材 4を搔きとる方法としては、加熱制御装置 17により防着板 7を加熱することを止め、防着板 7が常温になった後に、防着板 7 に付着して、る一部が剥離して、る状態（防着板 7から浮、て、る状態)の蒸着材 4 を搔きとる。したがって、この防着板 7から剥離し始めた状態では、防着板 7から容易に引き剥がすことができる。つまり、真空容器 2内から基板 5に不純な膜を成膜させる要因となる蒸着材 4を容易に取り除くことができる。

[0063] (6)上述した実施例では、蒸着材 4が融点に達する前に軟化する物質であるとして説明したが、基板 5に蒸着材 4を成膜していない状態において、蒸着材 4が融点に達する前に軟ィ匕する物質ではない、例えば金属 (熱膨張係数の大きい物質)である場合には、防着板 7を誘電体 (セラミックなど)などの熱膨張係数の小さ!/、物質を用いて、防着板 7を加熱制御装置 17により加熱する制御を行い、この加熱により蒸着材 4と防着板 7との熱膨張差による応力を利用して、防着板 7に付着した蒸着材 4を剥離させ始めるようにしてもよい。なお、防着板 7に付着した蒸着材 4を搔きとる方法としては、加熱制御装置 17により防着板 7を加熱することを止め、防着板 7が常温になった後に、防着板 7に付着して、る一部が剥離して、る状態（防着板 7から浮、て、る状態) の蒸着材 4を搔きとる。したがって、この防着板 7から剥離し始めた状態では、防着板 7から容易に引き剥がすことができる。つまり、真空容器 2内から基板 5に不純な膜を成膜させる要因となる蒸着材 4を容易に取り除くことができる。

(7)上述した実施例では、真空容器 2は、直方体とする形状としたが、円筒形など他の形状にしてもよい。

Claims

請求の範囲

[1] 蒸着材を加熱して蒸発させる蒸発源と、前記蒸発源から蒸発した蒸着材により成膜される基板を前記蒸発源と対向するように配設保持する基板保持部材と、前記蒸発源および前記基板保持部材を収容し、内部を真空状態にする真空容器と、前記真空容器内における、前記蒸発源と前記基板保持部材とを取り囲む空間に配設され、前記蒸発源から蒸発した蒸着材が付着することが可能な防着板と、前記基板に蒸着材を成膜していない状態において、前記防着板を加熱する加熱手段と、を備えていることを特徴とする真空蒸着装置。

[2] 請求項 1に記載の真空蒸着装置にお!、て、前記防着板を冷却する冷却手段を備えて!/ヽることを特徴とする真空蒸着装置。

[3] 請求項 1に記載の真空蒸着装置にぉ、て、前記防着板の熱膨張係数は、蒸着材の熱膨張係数より大きいものであることを特徴とする真空蒸着装置。

[4] 請求項 1に記載の真空蒸着装置にぉ、て、前記防着板の熱膨張係数は、蒸着材の熱膨張係数より小さいものであることを特徴とする真空蒸着装置。

[5] 請求項 1に記載の真空蒸着装置にお!、て、前記基板保持部材は前記真空容器内に着脱自在であることを特徴とする真空蒸着装置。

[6] 請求項 1に記載の真空蒸着装置において、前記蒸発源は前記真空容器内に着脱自在であることを特徴とする真空蒸着装置。

[7] 蒸着材を加熱して蒸発させる蒸発源と、前記蒸発源から蒸発した蒸着材により成膜される基板を前記蒸発源と対向するように配設保持する基板保持部材と、前記蒸発源および前記基板保持部材を収容し、内部を真空状態にする真空容器と、前記真空容器内における、前記蒸発源と前記基板保持部材とを取り囲む空間に配設され、前記蒸発源から蒸発した蒸着材が付着することが可能な防着板とを備えた真空蒸着装置のクリーニング方法であって、前記基板に蒸着材を成膜していない間に、前記防着板に付着した蒸着材を加熱し、蒸着材を除去することを特徴とするクリーニング方法。

[8] 蒸着材を加熱して蒸発させる蒸発源と、前記蒸発源から蒸発した蒸着材により成膜される基板を前記蒸発源と対向するように配設保持する基板保持部材と、前記蒸発源および前記基板保持部材を収容し、内部を真空状態にする真空容器と、前記真空容器内における、前記蒸発源と前記基板保持部材とを取り囲む空間に配設され、前記蒸発源から蒸発した蒸着材が付着することが可能な防着板とを備えた真空蒸着装置のクリーニング方法であって、前記基板に蒸着材を成膜していない間に、前記防着板に付着した蒸着材を加熱し、その後に冷却を行い、蒸着材を除去することを特徴とするクリーニング方法。

蒸着材を加熱して蒸発させる蒸発源と、前記蒸発源から蒸発した蒸着材により成膜される基板を前記蒸発源と対向するように配設保持する基板保持部材と、前記蒸発源および前記基板保持部材を収容し、内部を真空状態にする真空容器と、前記真空容器内における、前記蒸発源と前記基板保持部材とを取り囲む空間に配設され、前記蒸発源から蒸発した蒸着材が付着することが可能な防着板とを備えた真空蒸着装置のクリーニング方法であって、前記基板に蒸着材を成膜している間は、前記防着板に付着した蒸着材を冷却し、前記基板に蒸着材を成膜していない間に、前記防着板に付着した蒸着材を加熱し、その後に冷却を行い、蒸着材を除去することを特徴とするクリーニング方法。