JP2006131984A - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 マスクや真空槽内部に付着した有機物や無機物を、真空槽を開放することなくイオンビームを照射することにより容易に除去できる極めて生産性に秀れた成膜装置を提供することである。
【解決手段】 マスク１が積層される基板２と、この基板２上に前記マスク１を介して成膜材料を付着させることで所望のパターンの薄膜を成膜する材料蒸発源３とが設けられる真空槽４を有する成膜装置であって、前記基板２に積層されるマスク１若しくは真空槽４内部にイオンビームを照射することで、このマスク１若しくは真空槽４内部に付着した有機物若しくは無機物を除去するイオンビーム源５を備え、前記真空槽４を大気開放することなくマスク１若しくは真空槽４内部にイオンビームを照射し得るように構成したものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、成膜装置に関するものである。

真空槽内に設けた基板上に真空蒸着法等の成膜手段により薄膜を成膜する場合、薄膜を所望のパターンに成膜するために、基板に成膜領域を選択するためのマスクを積層し、このマスクを介して成膜材料を付着させることで成膜することがある。

ところで、当然ながら基板に積層されるマスクには成膜材料が付着・堆積するため、従来は、適当な期間毎に真空槽を開放して汚れたマスクを汚れていないマスクと交換したり、洗浄したりしている。

しかしながら、上述のようにマスクの交換や洗浄の度に真空槽を開放するのでは、真空槽内が大気にさらされ、その都度真空槽内の洗浄作業を行う必要があるのは勿論、真空槽内を大気から真空に戻すための排気作業も必要となり、それだけ装置の稼働時間が短くなる。

また、一般的に、マスクや真空槽内部の洗浄は、人手による溶剤を用いてのウェット洗浄により行うため、非効率的であったのが現状である。

本発明は、上述のような現状に鑑み、マスクや真空槽内部に付着した有機物や無機物を、真空槽を開放することなくイオンビームを照射することにより容易に除去できる極めて生産性に秀れた成膜装置を提供するものである。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

マスク１が積層される基板２と、この基板２上に前記マスク１を介して成膜材料を付着させることで所望のパターンの薄膜を成膜する材料蒸発源３とが設けられる真空槽４を有する成膜装置であって、前記基板２に積層されるマスク１若しくは真空槽４内部にイオンビームを照射することで、このマスク１若しくは真空槽４内部に付着した有機物若しくは無機物を除去するイオンビーム源５を備え、前記真空槽４を大気開放することなくマスク１若しくは真空槽４内部にイオンビームを照射し得るように構成したことを特徴とする成膜装置に係るものである。

また、前記イオンビーム源５を、前記基板２と材料蒸発源３とを設けた真空槽４内若しくはこの真空槽４とは別個に設けた真空槽内に設けたことを特徴とする請求項１記載の成膜装置に係るものである。

また、前記イオンビーム源５は、前記材料蒸発源３による一回の成膜毎若しくは複数回の成膜毎に、マスク１若しくは真空槽４内部にイオンビームを照射し得るように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の成膜装置に係るものである。

また、前記イオンビーム源５は、材料蒸発源３から放出される成膜材料が付着する部位の略全域にイオンビームを照射し得る位置に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成膜装置に係るものである。

また、前記有機物は、有機ＥＬ素子を構成する低分子材料，高分子材料，保護膜若しくは封止膜材料であり、無機物は、有機ＥＬ素子を構成するアルカリ金属，電極膜材料，保護膜，封止膜材料若しくは水分捕獲膜であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成膜装置に係るものである。

本発明は、上述のように構成したから、マスクや真空槽内部に付着した有機物や無機物を、真空槽を開放することなくイオンビームを照射することにより容易に除去できる極めて生産性に秀れた成膜装置となる。

また、請求項２〜５記載の発明においては、本発明を一層容易に実現できる実用性に秀れたものとなる。

好適と考える本発明の実施形態（発明をどのように実施するか）を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

マスク１が積層された基板２上に材料蒸発源３からの成膜材料を付着させた後、このマスク１にイオンビームを照射してマスク１若しくは真空槽４内部に付着した有機物若しくは無機物を除去する。

この際、イオンビームを照射するイオンビーム源５を、例えば真空槽４内若しくはこの真空槽４と連通する別個の真空槽内に設けておけば、真空槽４を開放して大気に戻す必要なく、真空槽４の真空状態を保ったままマスク１若しくは真空槽４内部に付着・堆積した有機物若しくは無機物を除去することができる。

従って、真空槽４を大気に戻す必要がないから、一旦大気に戻した際に必要となる真空槽４内の洗浄や、真空排気を行う必要がなく、これらの作業時間を省略して極めて効率的に成膜を行えることになる。

また、真空槽４内を大気に戻す頻度が減少すれば、それだけ真空槽４内が大気（水分）によって汚染されにくく、良好な排気速度を保つことができ、この点からも効率的に成膜を行えることになる。

更に、イオンビームを照射することでマスク１若しくは真空槽４内部に付着した有機物や無機物を化学反応エッチングにより除去するから、除去効率を上げるために加熱が必要となるＵＶオゾンクリーニング等の化学反応的除去法に比して低温下での洗浄が可能となり、マスク１若しくは真空槽４の短命化を阻止できる。また、低温化での洗浄を行うことにより、マスク１が加熱されることがないから、マスクの熱変形が抑えられ、更に洗浄後直ぐに成膜を行っても蒸着特性等に影響が生じにくく、この点からも成膜効率は良好となる。

また、物理的除去法として、レーザーによる除去法があるが、本発明のイオンビーム法はレーザー法に比して照射範囲を広く設定することができ、それだけ効率的に有機物や無機物の除去を行えることになる。

その上、ウェット洗浄ではないから、マスク１や真空槽４内部が汚染されにくく、人手による作業より効率的且つ確実に有機物や無機物を除去できることになる。

また、例えば、前記イオンビーム源５を、前記材料蒸発源３による一回の成膜毎若しくは複数回の成膜毎に、マスク１若しくは真空槽４内部にイオンビームを照射し得るように構成した場合には、任意の時点での洗浄が可能となり、常にマスク１等がきれいな状態、即ち、良好な真空状態が保たれた状態で成膜を行うことが可能となり、高品質の薄膜の成膜が可能となる。

また、例えば、前記イオンビーム源５を、材料蒸発源３から放出される成膜材料が付着する部位略全域にイオンビームを照射し得る位置に設けた場合には、一層確実にマスク１や真空槽４内部に付着した有機物や無機物を除去できることになる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、マスク１が積層される基板２と、この基板２上に前記マスク１を介して成膜材料を付着させることで所望のパターンの薄膜を成膜する材料蒸発源３とが設けられる真空槽４を有する成膜装置であって、前記基板２に積層されるマスク１表面にイオンビームを照射することで、このマスク１表面に付着した有機物若しくは無機物を除去するイオンビーム源５を備え、前記真空槽４を大気開放することなくマスク１にイオンビームを照射し得るように構成したものである。

具体的には、本実施例においては、イオンビーム源５を基板２（ガラス基板）と材料蒸発源３（Ｅ−Ｂ蒸発源や高周波誘導蒸発源等）とを設けた真空槽４内にして、材料蒸発源３から放出される成膜材料がマスク１（メタルマスク）に付着する部位の略全域にイオンビームを照射し得る位置に設けている。従って、成膜によって付着した材料を確実に除去できることになる。

即ち、マスク１が積層される基板２に対して対向状態にイオンビーム源５を設けている。このイオンビーム源５は、材料蒸発源３から基板１に向けて放出される材料が付着しないように設置しても良いし、シャッターにより付着を防いでも良い。

尚、本実施例においては、前記イオンビーム源５を、前記基板２と材料蒸発源３とを設けた真空槽４内に設けているが、この真空槽４とは別個に設けた真空槽内に設けた構成としても良く、この場合には、別個の真空槽内も減圧状態として、真空槽４と連通せしめる場合にも真空槽内を大気開放しないように構成する。

また、イオンビーム源５は、前記材料蒸発源３による一回の成膜毎若しくは複数回の成膜毎に、マスク１にイオンビームを照射し得るように構成している。従って、任意のタイミングでマスク１にイオンビームを照射して有機物若しくは無機物を除去することができ、常にきれいな状態で成膜を行えることになる。

このイオンビーム源５を備えた真空槽４を例えば有機ＥＬ素子を製造する有機ＥＬ素子製造装置に具備せしめた場合には、前記有機物は、有機ＥＬ素子を構成する低分子材料，高分子材料，保護膜若しくは封止膜材料となり、無機物は、有機ＥＬ素子を構成するアルカリ金属，電極膜材料，保護膜，封止膜材料若しくは水分捕獲膜となるが、これらの有機物若しくは無機物を、真空槽４を開放することなく除去できることになり、特に真空度や温度の影響を受け易い有機ＥＬ素子の劣化を可及的に阻止できる。

具体的には、イオンビーム源のガス種としてはＡｒが採用される。これは、分子質量が比較的大きく、マスク表面などに付着した汚染膜を除去するのに効率が良いためである。

また、Ａｒガスで行う物理的除去の他、Ｏｘ（酸素等）ガスで汚染有機物を化学反応作用を含めた形で除去しても良い。

尚、本実施例においては、イオンビーム源５は、マスク１にイオンビームを照射するように構成しているが、真空槽４内部若しくはマスク１と真空槽４内部の双方に照射するように構成しても良い。

また、イオンビーム源５は、イオンビームを広範囲に照射できるため、イオンビーム照射口は固定状態で真空槽４内に設けた構成としても良いが、イオンビーム照射口若しくはイオンビーム源５本体を駆動せしめる駆動機構を具備した構成とすることで、材料蒸発源３から放出される成膜材料がマスク１に付着する部位の略全域にイオンビームを照射し得るように構成しても良い。

本実施例は上述のように構成したから、マスク１が積層された基板２上に材料蒸発源３からの成膜材料を付着させた後、このマスク１にイオンビームを照射してマスク１若しくは真空槽４内部に付着した有機物若しくは無機物を除去する際、イオンビームを照射するイオンビーム源５を、真空槽４内に設けたから、真空槽４を開放して大気に戻す必要なく、真空槽４の真空状態を保ったままマスク１に付着・堆積した有機物若しくは無機物を除去することができる。

従って、真空槽４を大気に戻す必要がないから、一旦大気に戻した際に必要となる真空槽４内の洗浄や、真空排気を行う必要がなく、これらの作業時間を省略して極めて効率的に成膜を行えることになる。

また、真空槽４内を大気に戻す頻度が減少すれば、それだけ真空槽４内が大気（水分）によって汚染されにくく、長時間に渡って良好な排気速度を保つことができ、この点からも効率的に成膜を行えることになる。

更に、イオンビームを照射することでマスク１に付着した有機物や無機物を物理的エッチングにより除去するから、除去効率を上げるために加熱を必要とするＵＶオゾンクリーニング法等の化学反応的な方法による除去に比して低温下での洗浄が可能となり、マスク１の短命化を阻止できると共に、低温化での洗浄を行うことにより、マスク１が加熱されることがないから、マスクの熱変形が抑えられ、更に、洗浄後直ぐに成膜を行っても、蒸着特性等に影響が生じにくく、この点からも成膜効率は良好となる。

また、同じ物理的除去法のレーザー法に比して照射範囲を広く設定することができ、それだけ効率的に有機物や無機物の除去を行えることになる。

また、低温下での洗浄を行うことにより、マスク１が過熱されることがないから、洗浄後直ぐに成膜を行っても、蒸着特性等に影響が生じにくく、この点からも成膜効率は良好となる。

その上、ウェット洗浄ではないから、マスク１や真空槽４内部が汚染されにくく、人手による作業より効率的且つ確実に有機物や無機物を除去できることになる。

また、前記イオンビーム源５を、前記材料蒸発源３による一回の成膜毎若しくは複数回の成膜毎に、マスク１若しくは真空槽４内部にイオンビームを照射し得るように構成したから、任意の時点での洗浄が可能となり、常にマスク１等がきれいな状態、即ち、良好な真空状態が保たれた状態で成膜を行うことが可能となり、高品質の薄膜の成膜が可能となる。

また、前記イオンビーム源５を、材料蒸発源３から放出される成膜材料が付着する部位略全域にイオンビームを照射し得る位置に設けた場合には、一層確実にマスク１に付着した有機物や無機物を除去でき、極めてクリーニングに適したものとなる。

従って、本実施例は、マスクや真空槽内部に付着した有機物や無機物を、真空槽を開放することなくイオンビームを照射することにより容易に除去できる極めて生産性に秀れた成膜装置となる。

本実施例の概略説明図である。

符号の説明

１ マスク
２ 基板
３ 材料蒸発源
４ 真空槽
５ イオンビーム源

Claims (5)

1. マスクが積層される基板と、この基板上に前記マスクを介して成膜材料を付着させることで所望のパターンの薄膜を成膜する材料蒸発源とが設けられる真空槽を有する成膜装置であって、前記基板に積層されるマスク若しくは真空槽内部にイオンビームを照射することで、このマスク若しくは真空槽内部に付着した有機物若しくは無機物を除去するイオンビーム源を備え、前記真空槽を大気開放することなくマスク若しくは真空槽内部にイオンビームを照射し得るように構成したことを特徴とする成膜装置。
2. 前記イオンビーム源を、前記基板と材料蒸発源とを設けた真空槽内若しくはこの真空槽とは別個に設けた真空槽内に設けたことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
3. 前記イオンビーム源は、前記材料蒸発源による一回の成膜毎若しくは複数回の成膜毎に、マスク若しくは真空槽内部にイオンビームを照射し得るように構成したことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の成膜装置。
4. 前記イオンビーム源は、材料蒸発源から放出される成膜材料が付着する部位の略全域にイオンビームを照射し得る位置に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成膜装置。
5. 前記有機物は、有機ＥＬ素子を構成する低分子材料，高分子材料，保護膜若しくは封止膜材料であり、無機物は、有機ＥＬ素子を構成するアルカリ金属，電極膜材料，保護膜，封止膜材料若しくは水分捕獲膜であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成膜装置。
   

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