クリーニング装置、成膜装置、成膜方法
【課題】成膜マスクから付着物を高効率で除去するクリーニング装置と、成膜作業を中断させずに成膜マスクのクリーニングを行う成膜装置及び成膜方法を提供する。
【解決手段】
クリーニング装置１０は、シャワーノズル２１と離間して対面する位置に処理対象物５０を配置したときに、処理対象物５０と接触部材２３とが接触し、処理対象物５０とシャワーノズル２１との間の放電空間が、洗浄容器２０の筒状の側壁２２で取り囲まれると共に、処理対象物５０と洗浄容器２０との間に隙間２９が形成されるように構成されている。真空排気装置１２によって真空槽１１内を真空排気しながら、シャワーノズル２１内に反応ガスを供給し、放電空間にプラズマを発生させ、処理対象物５０表面の付着物と反応ガスとの反応生成物ガスを、真空排気装置１２によって、隙間２９から真空排気する。
【解決手段】
クリーニング装置１０は、シャワーノズル２１と離間して対面する位置に処理対象物５０を配置したときに、処理対象物５０と接触部材２３とが接触し、処理対象物５０とシャワーノズル２１との間の放電空間が、洗浄容器２０の筒状の側壁２２で取り囲まれると共に、処理対象物５０と洗浄容器２０との間に隙間２９が形成されるように構成されている。真空排気装置１２によって真空槽１１内を真空排気しながら、シャワーノズル２１内に反応ガスを供給し、放電空間にプラズマを発生させ、処理対象物５０表面の付着物と反応ガスとの反応生成物ガスを、真空排気装置１２によって、隙間２９から真空排気する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置、成膜装置、成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬは、発光効率が高く、薄い発光装置を組み立てることができることから、近年では、大面積化する表示装置や照明機器の用途に注目されている。大面積基板に有機薄膜を均一に成膜する方法として、真空蒸着法がよく用いられている。
【０００３】
図６は真空蒸着法で使われる従来の成膜装置１００の一例の内部構成図を示している。成膜装置１００は成膜室１０３ａ〜１０３ｃと搬送室１０２と封止室１０４と搬入出室１０５を有している。成膜室１０３ａ〜１０３ｃと封止室１０４と搬入出室１０５の各真空槽はそれぞれ搬送室１０２の真空槽に気密に接続され、各真空槽内はそれぞれ真空排気されている。
【０００４】
各成膜室１０３ａ〜１０３ｃにはそれぞれ不図示の蒸発源が配置され、薄膜材料の蒸気を各真空槽内に配置された放出口から放出するように構成されている。
搬送室１０２の真空槽内には搬送ロボット１０９が配置されている。
成膜作業の前に、搬送ロボット１０９は搬入出室１０５の真空槽内に搬入された成膜マスクを、各成膜室１０３ａ〜１０３ｃの真空槽内の放出口と対面する位置に配置しておく。
【０００５】
次いで搬入出室１０５の真空槽内に搬入された基板を、成膜室１０３ａ、１０３ｂ又は１０３ｃの真空槽内に移動させ、成膜マスクと対面する位置で静止させる。放出口から薄膜材料の蒸気を放出させ、蒸気を成膜マスクの有する開口を通過させ、基板表面に到達させて、基板表面に成膜マスクの開口パターンと同じパターンの薄膜を成膜する。このとき成膜マスク表面にも薄膜材料が付着する。
【０００６】
次いで、当該成膜マスクを当該真空槽内に残したまま基板を取り出し、他の成膜室１０３ａ、１０３ｂ又は１０３ｃの真空槽内に移動させ、同様にして成膜作業をする。各成膜室１０３ａ〜１０３ｃで成膜した後、基板を封止室１０４の真空槽内で封止して完成させ、搬入出室１０５から搬出する。
【０００７】
このようにして基板の成膜を繰り返すと、各成膜室１０３ａ〜１０３ｃの成膜マスクの表面には薄膜材料からなる付着物が堆積し、所望のパターン精度が得られなくなる。そこで、成膜マスクの表面から付着物を定期的に除去する洗浄作業（クリーニング）が必要になる。
このようなクリーニングを行うために、従来、成膜室１０３ａ〜１０３ｃの真空槽内で反応ガスのプラズマを発生させるクリーニング装置を設け、成膜マスク表面に反応ガスのプラズマを接触させ、付着物を除去するという構成が知られていた。
【０００８】
しかしながら上記構成では、クリーニングの際に発生したプラズマ中のラジカルや荷電粒子（イオン）などが蒸発源内の未蒸発材料と反応し、劣化させるという問題があった。またクリーニング中に成膜マスクから剥離された付着物が次の成膜作業時まで真空排気されずに真空槽内に残留し、成膜作業中に基板の成膜面に付着して、薄膜の品質を劣化させるという虞があった。またクリーニング時に成膜マスクの表面でプラズマを発生させるためには、電極を成膜マスクと放出口との間に移動させる大がかりな装置が必要であり、大型基板に対応することが困難であった。さらに、クリーニング中は当該成膜室での成膜作業を停止しなければいけないという不都合があった。
【０００９】
一方、特許文献１及び特許文献２で開示された技術では、クリーニング装置を有する洗浄室を成膜室１０３ａ〜１０３ｃとは別に搬送室１０２に接続し、成膜室１０３ａ〜１０３ｃから取り出した成膜マスクを洗浄室の真空槽内に搬入してクリーニングを行うことで、上記問題を回避している。
【００１０】
しかしながら、特許文献１と特許文献２のどちらの装置も、洗浄室の真空槽内に導入された洗浄ガスあるいはプラズマやラジカルが洗浄室の真空槽全体に拡散し、利用されないプラズマの割合が多いという問題があった。
さらに、特許文献１記載の装置では、クリーニング効果があるイオン衝撃を利用し難い構造であり、クリーニング効率が悪いという不都合があった。また、特許文献２記載の装置では、成膜マスクの表面の近傍で高密度のプラズマを発生させることが難しく、高速にクリーニングすることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−１８５３６２号公報
【特許文献２】特開２００７−１７３１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、成膜マスクから付着物を高効率で除去するクリーニング装置と、成膜作業を中断させずに成膜マスクのクリーニングを行う成膜装置及び成膜方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明はクリーニング装置であって、真空槽と、前記真空槽内に配置され、底面にシャワーノズルが設けられた洗浄容器と、前記洗浄容器に設けられた接触部材とを有し、前記シャワーノズルの前記洗浄容器の開口に向けられた面には複数の放出孔が設けられ、前記シャワーノズルと離間して対面する位置に処理対象物を配置したときに、前記接触部材の先端が前記処理対象物の内側に位置し、前記処理対象物と前記接触部材とが接触し、前記処理対象物と前記シャワーノズルとの間の放電空間が、前記洗浄容器の筒状の側壁で取り囲まれると共に、前記処理対象物と前記洗浄容器との間に隙間が形成されるように構成され、前記真空槽の壁面に設けられた排気口に真空排気装置を接続し、前記シャワーノズルに設けられた導入口にガス供給装置を接続し、前記真空排気装置によって前記真空槽内を真空排気しながら、前記ガス供給装置によって前記シャワーノズル内に反応ガスを供給し、前記シャワーノズルと前記処理対象物と前記側壁のうちの少なくとも一つと他の一つの間に電圧を印加し、前記放電空間にプラズマを発生させ、前記処理対象物表面の付着物と前記反応ガスとの反応生成物ガスを、前記真空排気装置によって、前記隙間から真空排気するように構成されたクリーニング装置である。
本発明はクリーニング装置であって、前記ガス供給装置は前記シャワーノズル内に前記反応ガスと共に放電補助ガスを供給するように構成されたクリーニング装置である。
本発明はクリーニング装置であって、前記シャワーノズルと離間して対面する位置に前記処理対象物を配置したときに、前記処理対象物の裏面と対面する位置に配置された冷却プレートと、前記冷却プレートを前記冷却プレートの表面に対して垂直な方向に移動させる移動装置と、を有し、前記移動装置によって前記冷却プレートを前記処理対象物の裏面に接触させ、前記冷却プレートとの熱伝導によって前記処理対象物を冷却するように構成されたクリーニング装置である。
本発明はクリーニング装置であって、前記冷却プレートに設けられた磁石装置を有し、前記移動装置によって前記冷却プレートを前記処理対象物の裏面に接触させたときに、前記磁石装置から印加される磁力によって前記処理対象物は前記冷却プレートに平面で密着されるように構成されたクリーニング装置である。
本発明は成膜装置であって、分離して別々に搬入された基板と成膜マスクとを、前記基板の成膜面と前記成膜マスクの裏面とが向かい合う状態で互いに固定して成膜対象物を形成する固定室と、前記固定室から搬入された前記成膜対象物に向けて薄膜材料蒸気を放出して、前記成膜対象物の前記基板の前記成膜面に前記成膜マスクの開口を通して薄膜材料を付着させる第一の成膜室と、前記第一の成膜室から搬入された前記成膜対象物を前記基板と前記成膜マスクとに分離する分離室と、を有する成膜装置上流部と、分離された前記成膜マスクの表面から薄膜材料を除去する洗浄室と、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入し、薄膜材料を除去された前記成膜マスクを前記洗浄室から搬出して前記搬送路に搬入する搬送ロボットを有する搬送室と、を有する成膜装置下流部と、分離された前記成膜マスクを、前記成膜装置上流部に戻して、前記固定室で固定された前記基板とは別の基板に固定されるようにする搬送路と、を有し、前記搬送ロボットは、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入せずに前記搬送路に搬入できるように構成された成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記成膜装置下流部は、分離された前記基板の前記成膜面に薄膜を成膜する第二の成膜室を有し、前記搬送ロボットは、分離された前記基板を前記分離室から搬出して前記第二の成膜室に搬入できるように構成された成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記成膜装置下流部は、予備の成膜マスクが保管された保管室を有し、前記搬送ロボットは、前記予備の成膜マスクを前記保管室から搬出して前記搬送路に搬入できるように構成され、かつ薄膜材料を除去された前記成膜マスクを前記洗浄室から搬出して前記保管室に搬入できるように構成された成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記洗浄室は前記クリーニング装置を有する成膜装置である。
本発明は、前記成膜装置を用いて基板の成膜面に薄膜を成膜する成膜方法であって、前記固定室で、分離して別々に搬入された前記基板と前記成膜マスクとを、前記基板の成膜面と前記成膜マスクの裏面とが向かい合う状態で互いに固定して前記成膜対象物を形成し、前記第一の成膜室で、前記成膜対象物に向けて薄膜材料蒸気を放出して、前記成膜対象物の前記基板の前記成膜面に前記成膜マスクの開口を通して薄膜材料を付着させ、前記分離室で、前記成膜対象物を前記基板と前記成膜マスクとに分離する第一の成膜工程と、前記第一の成膜工程の後、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記搬送路に搬入し、前記成膜装置上流部に戻す第一の搬送工程と、前記第一の成膜工程と前記第一の搬送工程とを繰り返して複数枚の前記基板を成膜した後、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入し、前記成膜マスクの表面から薄膜材料を除去する洗浄工程と、分離された前記成膜マスクを前記洗浄室に搬入する際に、前記予備の成膜マスクを前記保管室から搬出して前記搬送路に搬入し、前記成膜装置上流部に戻す第二の搬送工程と、前記洗浄工程の後、薄膜材料を除去された前記成膜マスクを前記洗浄室から搬出して前記保管室に搬入し、保管する保管工程と、を有する成膜方法である。
本発明は、前記固定室で第一、第二、第三の成膜マスクを第一、第二、第三の基板にそれぞれ固定して第一、第二、第三の成膜対象物を形成し、前記第一、第二、第三の成膜対象物を第一、第二、第三の順に連続して前記第一の成膜室に搬送して前記第一、第二、第三の基板を成膜し、前記分離室で前記第一、第二、第三の成膜対象物を第一、第二、第三の順に分離する成膜方法であって、前記第一、第三の成膜マスクを前記洗浄室に搬入せずに、前記第二の成膜マスクを前記洗浄室に搬入する場合には、前記第一の成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入せずに前記搬送路に搬入するより後で、かつ前記第三の成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入せずに前記搬送路に搬入するより前に、前記第二の成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入すると共に前記保管室から前記予備の成膜マスクを搬出して前記搬送路に搬入する成膜方法である。
【発明の効果】
【００１４】
既存の成膜装置の搬送室に接続させることで、搬送室に接続された複数の成膜室の成膜マスクをクリーニングすることが可能になり、大量の予備のマスクを用意すること、使用済みの成膜マスクを装置内に溜めること、溜まった使用済みマスクをクリーニング工場に出すこと等の必要もなくなり、コスト面が良い。
【００１５】
成膜室の真空槽内の未成膜材料を劣化させるという問題や、マスクから除去した付着物が基板の成膜面に付着するという問題は生じない。
真空槽全体あるいは真空槽から離れた場所でプラズマを発生させる方法より、高効率、高速度、省ガス、省エネで成膜マスクをクリーニングすることができる。
成膜作業を中断させずにクリーニングを行うことができる。また成膜作業を停止している時間にクリーニングを行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明であるクリーニング装置の内部構成図
【図２】本発明であるクリーニング装置のＡ−Ａ線切断断面図
【図３】一つの接触部材の周囲の立体的な模式図
【図４】本発明のクリーニング装置を有する成膜装置の第一例の内部構成図
【図５】本発明のクリーニング装置を有する成膜装置の第二例の内部構成図
【図６】従来の成膜装置の内部構成図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明であるクリーニング装置の構造を説明する。
図１はクリーニング装置１０の内部構成図を示している。このクリーニング装置１０は後述する成膜装置で使用した導電性の成膜マスク５０の表面から付着物を除去するために使用するものである。
【００１８】
クリーニング装置１０は真空槽１１と洗浄容器２０を有している。洗浄容器２０は真空槽１１内に配置されている。
洗浄容器２０の底面にはシャワーノズル２１が設けられ、シャワーノズル２１の洗浄容器２０の開口に向けられた面には複数の放出孔２１ａが設けられている。
シャワーノズル２１の洗浄容器２０の開口に向けられた面を放出面と呼ぶと、放出面は導電性を有し、複数の放出口２１ａは放出面の中心から外周まで均等に配置されている。
洗浄容器２０には接触部材２３が設けられている。
【００１９】
図２はクリーニング装置１０のＡ−Ａ線切断断面図を示している。
ここでは洗浄容器２０の環状の開口は四角形であり、処理対象物である成膜マスク５０の大きさは洗浄容器２０の開口の内周より大きく、かつ洗浄容器２０の開口の外周より小さい形状にされている。
【００２０】
接触部材２３は洗浄容器２０の開口の四辺のうち互いに異なる辺にそれぞれ配置され、各接触部材２３は互いに離間されている。
図３は一つの接触部材２３の周囲の立体的な模式図である。ここでは洗浄容器２０の開口は内周に沿って窪んだ形状であり、接触部材２３は洗浄容器２０の開口の窪みに嵌るように配置されている。
【００２１】
後述するように不図示の搬送ロボットによってシャワーノズル２１と離間して対面する位置に処理対象物である成膜マスク５０を、付着物が付着している成膜マスク５０の表面がシャワーノズル２１と対面する向きで配置したときに、接触部材２３の先端が成膜マスク５０の表面の内側に位置し、成膜マスク５０と接触部材２３とが接触し、成膜マスク５０とシャワーノズル２１との間の空間を放電空間と呼ぶと、放電空間は洗浄容器２０の筒状の側壁２２で取り囲まれると共に、成膜マスク５０と洗浄容器２０との間には、成膜マスク５０の外周に沿って均等に隙間２９が形成されるように構成されている。
【００２２】
図１を参照し、成膜マスク５０の裏面と対面可能な位置には冷却プレート４１が配置されている。冷却プレート４１の内部には不図示の冷却媒体流路が設けられ、冷却媒体流路には温度管理された冷却媒体が循環されるように構成されている。
【００２３】
冷却プレート４１のうち成膜マスク５０の裏面と対面可能な面を表面、その反対を裏面と呼ぶと、冷却プレート４１の裏面には、裏面に対して垂直に吊り下げ軸４４が固定されている。吊り下げ軸４４の他端は真空槽１１の内壁を気密に貫通して、真空槽１１の外側に配置された移動装置４３に接続されている。
【００２４】
移動装置４３は、真空槽１１の外側に配置された制御装置４５から制御信号を受けると、吊り下げ軸４４と共に冷却プレート４１を冷却プレート４１の表面に対して垂直な方向に移動させるように構成されている。
移動装置４３と吊り下げ軸４４の間には絶縁性の絶縁板４９が配置され、絶縁板４９により移動装置４３と冷却プレート４１は電気的に絶縁されている。
【００２５】
冷却プレート４１には磁石装置４２が設けられている。ここでは磁石装置４２は冷却プレート４１の裏面に固定されているが、本発明はこれに限定されず、磁石装置４２は冷却プレート４１の内部に埋め込まれていてもよい。
冷却プレート４１を成膜マスク５０の裏面に接触させたとき、磁石装置４２は成膜マスク５０に磁力を印加して成膜マスク５０の裏面を冷却プレート４１の表面に平面で密着させるように構成されている。
【００２６】
洗浄容器２０のシャワーノズル２１には導入口２１ｂが設けられ、導入口２１ｂには接続管３２が接続されている。接続管３２の他端は真空槽１１の内壁を気密に貫通して、真空槽１１の外側まで延ばされ、真空槽１１の外側に配置されたガス供給装置３０に接続されている。
【００２７】
接続管３２の途中には絶縁性の絶縁パイプ３９が配置され、絶縁パイプ３９により真空槽１１とシャワーノズル２１は電気的に絶縁されている。
ガス供給装置３０は反応ガスを放出する反応ガス源３３と、放電補助ガスを放出する放電補助ガス源３５を有している。
【００２８】
ここでは放電補助ガスは不活性ガスであり、反応ガスは地球温暖化係数の低いフッ素系、酸素系、ハロゲン系のガスである。反応ガスには例えば、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｎ2、Ｈ2、Ｏ2、Ｏ3、Ｆ、Ｃｌ2、Ｂｒ2、ＮＦ3、ＣｌＦ3、ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、ＣＨ2Ｆ2、ＣＯ2、ＣＯ、Ｎ2Ｏ、ＢＣｌ3のうち少なくとも一種類のガスが使用される。
【００２９】
反応ガス源３３と放電補助ガス源３５は、それぞれガスの流量を制御する反応ガス流量制御部３４と放電補助ガス流量制御部３６を介して接続管３２に接続されている。
シャワーノズル２１と側壁２２の間には絶縁性の絶縁物２４が配置され、側壁２２と成膜マスク５０の間に配置された接触部材２３は絶縁性の材料で形成されている。従って、シャワーノズル２１と側壁２２と接触部材２３は互いに電気的に絶縁されている。
【００３０】
真空槽１１の外側には電源装置１９が配置されている。電源装置１９はここでは冷却プレート４１とシャワーノズル２１に電気的に接続され、冷却プレート４１に密着された成膜マスク５０と、シャワーノズル２１の導電性の放出面との間に交流電圧を印加して、洗浄容器２０内の放電空間で放電を生じさせるように構成されている。
【００３１】
次に、クリーニング装置１０を用いて成膜マスク５０の表面から付着物を除去するクリーニング方法を説明する。
真空槽１１の壁面に設けられた排気口１３に真空排気装置１２を接続し、真空槽１１内を真空排気する。真空槽１１に真空計１４を接続し、真空槽１１内の圧力を測定する。以後、真空計１４で真空槽１１内の圧力を測定しながら、排気口１３からの真空排気を継続して、真空槽１１内の真空雰囲気を維持する。
【００３２】
冷却プレート４１をシャワーノズル２１から離間させておく。
真空槽１１内の真空雰囲気を維持したまま、不図示の搬送ロボットにより真空槽１１内に、表面に付着物が付着した成膜マスク５０を搬入し、冷却プレート４１とシャワーノズル２１の間であって、シャワーノズル２１と離間して対面する位置に、成膜マスク５０の表面がシャワーノズル２１と対面する向きで配置する。このとき接触部材２３の先端が成膜マスク５０の表面の内側に位置し、成膜マスク５０と接触部材２３とが接触し、成膜マスク５０とシャワーノズル２１との間の放電空間は洗浄容器２０の筒状の側壁２２で取り囲まれると共に、成膜マスク５０と洗浄容器２０との間に隙間２９が形成される。
【００３３】
冷却プレート４１を成膜マスク５０に近づけ、成膜マスク５０の裏面に接触させる。磁石装置４２からの磁力により成膜マスク５０の裏面は冷却プレート４１の表面に平面で密着され、冷却プレート４１と成膜マスク５０とは電気的及び熱的に接続される。
【００３４】
冷却プレート４１の不図示の冷却媒体流路に、温度管理された冷却媒体を循環させ、冷却プレート４１に密着された成膜マスク５０を冷却し続ける。
ここでは成膜マスク５０の表面が位置する平面は水平面にされている。
【００３５】
成膜マスク５０は中央部５１が外縁部５２より薄い形状に形成され、中央部５１は外縁部５２より強度が弱く変形しやすいため、冷却プレート４１に密着される前は重力によって成膜マスク５０の中央部５１が下方に膨らんでいる可能性があるが、磁石装置４２によって冷却プレート４１に密着されることで、中央部５１の平面性が維持される。
【００３６】
ガス供給装置３０から接続管３２を介してシャワーノズル２１内に反応ガスと放電補助ガスの混合ガスを供給する。シャワーノズル２１内に供給された混合ガスは、シャワーノズル２１の放出面に均等に設けられた複数の放出孔２１ａから、放出面の中心から外周まで均等な流量で、洗浄容器２０の放電空間に放出される。
【００３７】
電源装置１９から冷却プレート４１を介して成膜マスク５０と、シャワーノズル２１の放出面との間に交流電圧を印加すると、成膜マスク５０とシャワーノズル２１との間の放電空間で放電が生じる。ここでは放電空間に導入された放電補助ガスにより、容易に放電が発生し、かつ放電が持続する。
放電空間に導入された反応ガスは放電により電離されてプラズマ化し、プラズマ中の反応ガスのイオンやラジカルは成膜マスク５０の表面に付着していた付着物と反応して反応生成物ガスを形成する。
【００３８】
真空槽１１の内部空間よりも容積の小さい洗浄容器２０の放電空間でプラズマが生成されるので、生成されたプラズマのうち成膜マスク５０の表面と反応するプラズマの割合は、従来のように真空槽１１の内部空間全体でプラズマを生成させた場合よりも多く、従来よりも高効率でプラズマが付着物と反応する。
【００３９】
このとき洗浄容器２０内の放電空間よりも真空槽１１の内部空間の方が圧力が低くなっているので、形成された反応生成物ガスと、反応を終えた副生成物ガスは、隙間２９から成膜マスク５０の外周に沿って均等な流量で、真空槽１１の内部空間に放出される。
真空槽１１の内部空間に放出された反応生成物ガスと副生成物ガスは排気口１３から真空槽１１の外側に真空排気される。
【００４０】
電源装置１９からの電圧印加を所定の時間継続して、成膜マスク５０の表面から付着物を除去した後、電圧印加を停止する。
成膜マスク５０の全体の重量は磁石装置４２による磁力の大きさよりも大きくされているため、冷却プレート４１を上昇させると、成膜マスク５０は冷却プレート４１から離間して接触部材２３上に残る。
【００４１】
真空槽１１内の真空雰囲気を維持したまま、不図示の搬送ロボットにより、成膜マスク５０を接触部材２３から持ち上げ、真空槽１１の外側に搬出する。
このようにして成膜マスク５０のクリーニングが行われる。
【００４２】
本発明は、従来のような真空槽１１全体あるいは真空槽１１から離れた場所でプラズマを発生させる方法より、高効率、高速度、省ガス、省エネで成膜マスク５０をクリーニングすることができる。
【００４３】
なお、上記実施例では、冷却プレート４１に電気的に接続された成膜マスク５０とシャワーノズル２１との間に交流電圧を印加して放電させていたが、洗浄容器２０内の放電空間で放電させることができれば本発明はこの構成に限定されず、シャワーノズル２１と処理対象物である成膜マスク５０と側壁２２のうちの少なくとも一つと他の一つの間に直流電圧又は交流電圧を印加する場合も本発明に含まれる。
【００４４】
本発明の成膜装置の第一例の構造を説明する。
図４は成膜装置１の概略構成図を示している。
成膜装置１は成膜装置上流部１ａと成膜装置下流部１ｂと搬送路８を有している。
成膜装置上流部１ａは、第一の成膜室３ｃと搬入室（固定室）５ｃと受入室（分離室）５ａを有している。
搬入室５ｃと第一の成膜室３ｃと受入室５ａはそれぞれ不図示の真空槽を有し、各真空槽は搬入室５ｃ、第一の成膜室３ｃ、受入室５ａの順に並べられ、隣り合う真空槽内は互いに気密に接続されている。
【００４５】
各真空槽にはそれぞれ不図示の真空排気装置が接続され、真空排気装置はそれぞれの真空槽内を真空排気可能に構成されている。
成膜装置上流部１ａは不図示の搬送機構を有し、搬送機構は各真空槽内の真空雰囲気を維持したまま成膜対象物を、搬入室５ｃ、第一の成膜室３ｃ、受入室５ａの順に搬送可能に構成されている。
【００４６】
第一の成膜室３ｃには、ホール注入層（ＨＩＬ）蒸発源４ａと、ホール輸送層（ＨＴＬ）蒸発源４ｂと、赤色（Ｒ）発光層蒸発源４ｃと、緑色（Ｇ）発光層蒸発源４ｄと、青色（Ｂ）発光層蒸発源４ｅとが、搬入室５ｃから受入室５ａに向かう方向に、この順に配置されている。各蒸発源４ａ〜４ｅは、それぞれ対応する層の薄膜材料蒸気を真空槽内に設けられた放出口から放出するように構成されている。
【００４７】
成膜装置下流部１ｂは、第二の成膜室３ａ、３ｂと搬送室２と洗浄室１０と受渡室５ｂと保管室６ａ、６ｂを有している。
洗浄室１０はここでは上述のクリーニング装置を有するので、同じ符号１０を付して以下説明する。なお、本発明の成膜装置１の洗浄室１０は上述のクリーニング装置を有するものに限定されず、従来の公知のクリーニング装置を有するものも本発明に含まれる。
【００４８】
ここでは成膜装置下流部１ｂは、二つの第二の成膜室３ａ、３ｂを有し、一方（符号３ａ）は電子輸送層（ＥＴＬ）を成膜する成膜室（以後、電子輸送層成膜室と呼ぶ）であり、他方（符号３ｂ）は電子注入層（ＥＩＬ）及び電極膜を成膜する成膜室（以後、電子注入層・電極膜成膜室と呼ぶ）である。
【００４９】
搬送室２と、電子輸送層成膜室３ａと、電子注入層・電極膜成膜室３ｂと、洗浄室１０と、受渡室５ｂと、保管室６ａ、６ｂはそれぞれ不図示の真空槽を有し、各室２、３ａ、３ｂ、１０、５ｂ、６ａ、６ｂの真空槽はそれぞれ搬送室２の真空槽に気密に接続されている。各真空槽にはそれぞれ不図示の真空排気装置が接続され、真空排気装置はそれぞれの真空槽内を真空排気可能に構成されている。
【００５０】
成膜装置上流部１ａの受入室５ａの真空槽と後述する搬送路８の真空槽も、それぞれ搬送室２の真空槽に気密に接続されている。
搬送室２の真空槽内には搬送ロボット９が配置されている。搬送ロボット９は、搬送室２に接続された各室３ａ、３ｂ、５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、１０、８の真空槽のうち基板又は成膜マスクが配置された真空槽から基板又は成膜マスクを搬出し、搬出した基板又は成膜マスクを他の真空槽に搬入可能に構成されている。
【００５１】
電子輸送層成膜室３ａと電子注入層・電極膜成膜室３ｂにはそれぞれ不図示の蒸発源が配置されている。電子輸送層成膜室３ａの蒸発源は、電子輸送層材料の蒸気（ここでは電子輸送性金属の蒸気と有機材料の蒸気）を真空槽内に設けられた放出口から放出するように構成され、電子注入層・電極膜成膜室３ｂの蒸発源は、電子注入層材料の蒸気と電極膜の蒸気とを真空槽内に設けられた放出口から放出するように構成されている。
【００５２】
保管室６ａ、６ｂの真空槽内には予備の成膜マスクが配置されている。
搬送路８は細長の不図示の真空槽を有し、真空槽の一端は上述のように搬送室２の真空槽に気密に接続され、他端はここでは搬入室５ｃの真空槽に気密に接続されている。
搬送路８の真空槽には不図示の真空排気装置が接続され、真空排気装置は真空槽内を真空排気可能に構成されている。
搬送路８の真空槽内には不図示の搬送手段が配置されている。搬送手段は搬送室２の真空槽内から搬入された成膜マスクを、成膜装置上流部１ａの搬入室５ｃの真空槽に搬送するように構成されている。
【００５３】
なお、成膜装置上流部１ａの搬入室５ｃより上流（搬送機構による移動の方向の始点側）にも真空槽が配置されている場合には、搬送路８は搬入室５ｃより上流の真空槽に気密に接続され、搬送室２の真空槽内から搬入された成膜マスクを搬入室５ｃより上流の真空槽に搬送するように構成されていてもよい。
【００５４】
この成膜装置１を用いた成膜方法の第一例を説明する。
各真空槽内を真空排気する。以後、真空排気を継続して、各真空槽内の真空雰囲気を維持し続ける。
まず第一の成膜工程として、成膜面を有する基板を、不図示の搬入手段により搬入室５ｃの真空槽内に搬入する。一方、後述するように、開口と遮蔽部とを有する成膜マスクが搬送路８から搬入室５ｃに搬入される。
【００５５】
搬入室５ｃの真空槽内で、分離して別々に搬入された基板と成膜マスクとを、基板の成膜面である表面と成膜マスクの裏面とが向かい合う状態で互いに固定して成膜対象物を形成する。次いで、成膜マスクの表面が第一の成膜室３ｃの各蒸発源４ａ〜４ｅの各放出口と対面可能な向きで、成膜対象物を第一の成膜室３ｃの真空槽内に搬入する。
【００５６】
第一の成膜室３ｃの真空槽内では、成膜対象物の成膜マスクの表面が各放出口とそれぞれ対面を開始する前に、当該放出口から蒸気の放出を開始させる。成膜対象物の成膜マスクの表面が当該放出口と対面を開始すると、放出された蒸気は成膜マスク表面の開口を通過して、基板表面に到達する。成膜対象物を放出口と対面する位置を通過させる間に、基板表面に成膜マスクの開口パターンと同じパターンの薄膜が成膜される。このとき成膜マスク表面の遮蔽部にも薄膜が付着する。
【００５７】
成膜対象物を各蒸発源４ａ〜４ｅの放出口と対面する位置を順に通過させながら、上述のように成膜を行うと、成膜対象物の基板表面に成膜マスクの開口パターンと同じパターンでホール注入層と、ホール輸送層と、赤、緑、青色の発光層の薄膜とがこの順に積層されると共に、成膜マスク表面の遮蔽部にも同様に薄膜が積層される。
【００５８】
次いで、成膜対象物を受入室５ａの真空槽内に搬入し、当該真空槽内で成膜対象物を基板と成膜マスクとに分離する。
第二の成膜工程として、分離された基板を受入室５ａの真空槽から搬出して電子輸送層成膜室３ａの真空槽内に搬入し、放出口と対面させながら、放出口から蒸気を放出させ、蒸気を基板表面に到達させ、基板表面に電子輸送層の薄膜を成膜する。
【００５９】
電子輸送層の薄膜を成膜された基板を、電子輸送層成膜室３ａの真空槽から搬出して電子注入層・電極膜成膜室３ｂの真空槽内に搬入し、放出口と対面させながら、放出口から蒸気を放出させ、蒸気を基板表面に到達させ、基板表面に電子注入層の薄膜を成膜し、次いで電極膜を成膜する。
【００６０】
電極膜の薄膜を成膜された基板を、電子注入層・電極膜成膜室３ｂの真空槽から搬出して受渡室５ｂの真空槽内に搬入し、電極膜の成膜以後の後工程に流す。
第一の成膜工程と第二の成膜工程により、基板の成膜面に有機ＥＬの各層が成膜される。
【００６１】
また分離された基板を受入室５ａの真空槽から搬出して電子輸送層成膜室３ａの真空槽内に搬入する際に、第一の搬送工程として、分離された成膜マスクを、受入室５ａの真空槽から搬出し搬送路８の真空槽内に搬入し、不図示の搬送手段により成膜装置上流部１ａのここでは搬入室５ｃの真空槽内に戻す。次いで、搬入室５ｃの真空槽内で戻した成膜マスクを、前に固定室で固定した基板とは別の基板に固定して成膜対象物を形成し、上述の第一の成膜工程を繰り返す。
第一の成膜工程と第一の搬送工程を繰り返して複数の基板の成膜を行うと、成膜マスクの表面には薄膜材料からなる付着物が堆積する。
【００６２】
成膜マスクのクリーニングについて、ここではＮを３以上の自然数として、搬入室５ｃで第一、第二、…、第Ｎの成膜マスクを第一、第二、…、第Ｎの基板にそれぞれ固定して第一、第二、…、第Ｎの成膜対象物を形成し、第一、第二、…、第Ｎの成膜対象物を第一、第二、…、第Ｎの順に連続して第一の成膜室３ｃに搬送して第一、第二、…、第Ｎの基板を成膜し、受入室５ａで第一、第二、…、第Ｎの成膜対象物を第一、第二、…、第Ｎの順に分離する場合であって、第一、第二、…、第Ｎの成膜マスクのうち第二の成膜マスク以外の成膜マスクを洗浄室１０に搬入せずに、第二の成膜マスクを洗浄室１０に搬入する場合を例に説明する。第二の成膜マスクを用いて複数枚の基板を成膜した後であり、第二の成膜マスクの表面には薄膜材料が堆積している。
【００６３】
分離された第一の成膜マスクを受入室５ａの真空槽から搬出して洗浄室１０の真空槽に搬入せずに搬送路８の真空槽に搬入した後、洗浄工程として、分離された第二の成膜マスクを受入室５ａの真空槽から搬出して洗浄室１０の真空槽に搬入する。
分離された第二の成膜マスクを受入室５ａの真空槽から搬出して洗浄室１０の真空槽内に搬入する際に、第二の搬送工程として、保管室６ａ又は６ｂの真空槽から予備の成膜マスクを搬出して搬送路８の真空槽に搬入する。
【００６４】
次いで、第三の成膜マスクを受入室５ａの真空槽から搬出して洗浄室１０の真空槽に搬入せずに搬送路８の真空槽に搬入する。
このようにして、第一の成膜マスクと第三の成膜マスクとの間を開けずに、成膜装置上流部１ａに予備の成膜マスクを戻すことができるので、第一の成膜室３ｃでの成膜作業を中断させずに第二の成膜マスクをクリーニングすることができる。
付着物を除去された第二の成膜マスクは、保管工程として、洗浄室１０の真空槽から搬出して保管室６ａ又は６ｂの真空槽に搬入し、保管しておく。
【００６５】
第一の成膜マスクを搬送路８に搬入してから、第三の成膜マスクを受入室５ａから搬出するまでの時間に比べて洗浄室１０でのクリーニング時間の方が短い場合には、第一の成膜マスクを受入室５ａから搬出して洗浄室１０に搬入せずに搬送路８に搬入するより後で、かつ第三の成膜マスクを受入室５ａから搬出して洗浄室１０に搬入せずに搬送路８に搬入するより前に、付着物を除去された第二の成膜マスクを、第二の搬送工程と保管工程の代わりに、洗浄室１０の真空槽から搬出して搬送路８の真空槽に搬入してもよい。
【００６６】
この成膜装置１を用いた成膜方法の第二例を説明する。
各真空槽内を真空排気する。以後、真空排気を継続して、各真空槽内の真空雰囲気を維持し続ける。
ここでは赤色の発光層の成膜に用いる開口部と遮蔽部を有する成膜マスクを、搬入室５ｃの真空槽内に搬入し、次いで不図示の搬送機構により、成膜マスクを第一の成膜室３ｃの真空槽内に移動させ、成膜マスク表面が赤色の発光層蒸発源４ｃの放出口と対面する位置に配置する。
【００６７】
緑、青色の発光層の成膜に用いる成膜マスクも同様にそれぞれ成膜マスク表面が緑、青色の発光層蒸発源４ｄ、４ｅの放出口と対面する位置に配置しておく。
基板を搬入室５ｃの真空槽内に搬入し、次いで、不図示の搬送機構により、当該基板を第一の成膜室３ｃの真空槽内に移動させ、ホール注入層の蒸発源４ａと、ホール輸送層の蒸発源４ｂとの各放出口と対面する位置を順に通過させながら、基板表面にホール注入層とホール輸送層の薄膜を順に積層させる。
【００６８】
次いで、基板を赤色発光層の成膜マスクの裏面と対面する位置に移動させ、静止させる。赤色の発光層蒸発源４ｃの放出口から蒸気を放出させ、蒸気を成膜マスク表面の開口を通過させ、基板表面に到達させて、基板表面に赤色発光層の成膜マスクの開口パターンと同じパターンの赤色発光層の有機薄膜を成膜する。このとき成膜マスク表面の遮蔽部にも有機薄膜が付着する。
【００６９】
次いで、赤色の発光層蒸発源４ｃの放出口と対面する位置に赤色発光層の成膜マスクを残したまま、基板を緑色発光層の成膜マスクの裏面と対面する位置に移動させ、静止させる。放出口から蒸気を放出させ、蒸気を成膜マスク表面の開口を通過させ、基板表面に到達させて、基板表面に緑色発光層の成膜マスクの開口パターンと同じパターンの緑色発光層の有機薄膜を成膜する。このとき成膜マスク表面の遮蔽部にも有機薄膜が付着する。
【００７０】
次いで、緑色の発光層蒸発源４ｄの放出口と対面する位置に緑色発光層の成膜マスクを残したまま、基板を青色発光層の成膜マスクの裏面と対面する位置に移動させ、静止させる。放出口から蒸気を放出させ、蒸気を成膜マスク表面の開口を通過させ、基板表面に到達させて、基板表面に青色発光層の成膜マスクの開口パターンと同じパターンの青色発光層の有機薄膜を成膜する。このとき成膜マスク表面の遮蔽部にも有機薄膜が付着する。
【００７１】
次いで、青色の発光層蒸発源４ｅの放出口と対面する位置に青色発光層成膜マスクを残したまま、青色の発光層を成膜された基板を受入室５ａの真空槽内に移動させる。
搬送ロボット９により、青色の発光層を成膜された基板を受入室５ａの真空槽から搬出して、電子輸送層成膜室３ａの真空槽内に搬入し、放出口と対面させながら、放出口から蒸気を放出させ、蒸気を基板表面に到達させ、基板表面に電子輸送層の薄膜を成膜させる。
【００７２】
次いで、電子輸送層を成膜された基板を電子輸送層成膜室３ａの真空槽から搬出して、電子注入層・電極膜成膜室３ｂの真空槽内に搬入し、放出口と対面させながら、放出口から蒸気を放出させ、蒸気を基板表面に到達させ、基板表面に電子注入層の薄膜を成膜させ、次いで電極膜を成膜する。
【００７３】
次いで、電極膜を成膜された基板を電子注入層・電極膜成膜室３ｂの真空槽から搬出して受渡室５ｂの真空槽内に搬入し、電極膜の成膜以後の後工程に流す。
このようにして基板の成膜を繰り返すと、第一の成膜室３ｃ室の成膜マスクの表面には有機薄膜材料からなる付着物が堆積する。
【００７４】
この成膜マスクの交換方法を、赤色の発光層の成膜マスクの交換する場合を例に説明する。
所定の枚数の基板を成膜したのち、まず搬入室５ｃへの基板の搬入を停止する。
使用済みの成膜マスクを、不図示の搬送機構により、赤色の発光層蒸発源４ｃの放出口と対面する位置から移動させ、受入室５ａの真空槽に搬入する。
【００７５】
使用済みの成膜マスクを赤色の発光層蒸発源４ｃの放出口と対面する位置から移動させる際に、搬送ロボット９により、予備の赤色発光層の成膜マスクを保管室６ａ又は６ｂの真空槽内から搬出して搬送路８の真空槽内に搬入し、成膜装置上流部１ａに戻す。
【００７６】
搬入室５ｃに戻された予備の成膜マスクを第一の成膜室３ｃの真空槽内に搬入し、当該真空槽内の赤色の蒸発源４ｃの放出口と対面する位置に配置する。
このようにして赤色発光層の成膜マスクが交換される。次いで、搬入室５ｃへの基板の搬入を再開する。
【００７７】
受入室５ａの真空槽内に搬入された使用済みの成膜マスクについては、搬送ロボット９により、受入室５ａの真空槽から搬出して洗浄室１０の真空槽内に搬入し、上述のクリーニング方法により、成膜マスクの表面から付着物を除去する。
付着物を除去された成膜マスクを、洗浄室１０の真空槽から搬出して保管室６ａ又は６ｃの真空層内に移動させ、保管する。
【００７８】
緑、青色の発光層の成膜マスクも上述と同様にして保管室６ａ又は６ｂに保管されていた予備の成膜マスクと交換し、使用済みの成膜マスクは洗浄室１０で洗浄した後、保管室６ａ又は６ｂに保管する。
【００７９】
上記第二例の成膜方法では、上記第一例の成膜方法に比べて、成膜マスクの交換の際に第一の成膜室３ｃでの成膜作業を停止する必要があるが、従来の成膜方法に比べて、大量の予備のマスクを用意すること、使用済みの成膜マスクを装置内に溜めること、溜まった使用済みマスクをクリーニング工場に出すこと等の必要がなく、コスト面が良い。
【００８０】
本発明のクリーニング装置を有する成膜装置の第二例の構造を説明する。
図５はこの成膜装置１’の概略構成図を示している。
成膜装置１’は成膜室３ａ’、３ｂ’、３ｃ’と洗浄室１０’と搬送室２’と搬入出室５’と封止室４’を有している。クリーニング装置を有する洗浄室１０’は第一例の成膜装置１の洗浄室１０と同じ構造である。
【００８１】
各室２’、３ａ’、３ｂ’、３ｃ’、４’、５’、１０’にはそれぞれ不図示の真空槽が配置され、各真空槽にはそれぞれ不図示の真空排気装置が接続されている。各真空槽に接続された真空排気装置はそれぞれの真空槽内を真空排気可能に構成されている。
成膜室３ａ’、３ｂ’、３ｃ’と洗浄室１０’と搬入出室５’と封止室４’の各真空槽は、それぞれ搬送室２’の真空槽に気密に接続されている。
【００８２】
搬送室２’の真空槽内には搬送ロボット９’が配置されている。搬送ロボット９’は、基板又は成膜マスクが配置された真空槽から基板又は成膜マスクを搬出して他の真空槽内に搬入可能に構成されている。
【００８３】
各成膜室３ａ’〜３ｃ’にはそれぞれ不図示の蒸発源又はスパッタカソードが配置されている。蒸発源には有機薄膜材料あるいは無機薄膜材料（例えばＡｌ）が配置され、当該薄膜材料の蒸気を真空槽内に配置された放出口から放出するように構成されている。スパッタカソードには無機薄膜材料（例えばＩＺＯ電極膜）が載置され、当該薄膜材料の粒子を真空槽内に放出するように構成されている。
【００８４】
この成膜装置１’を用いた成膜方法を説明する。
各真空槽内を真空排気する。以後、真空排気を継続して、各真空槽内の真空雰囲気を維持する。
不図示の搬入出手段により、ここでは有機薄膜の成膜に用いる成膜マスクを搬入出室５’の真空槽内に搬入し、次いで搬送ロボット９’により、有機薄膜を成膜する成膜室（ここでは符号３ａ’とする）の真空槽内に移動させ、当該真空槽内の放出口と対面する位置に配置する。
【００８５】
不図示の搬入出手段により、基板を搬入出室５’の真空槽内に搬入し、次いで、搬送ロボット９’により、当該基板を有機薄膜の成膜室３ａ’の真空槽内に移動させ、成膜マスクと対面させながら、放出口から蒸気を放出させ、蒸気を成膜マスクの有する開口を通過させ、基板表面に到達させて、基板表面に成膜マスクの開口パターンと同じパターンの有機薄膜を成膜する。
【００８６】
次いで、搬送ロボット９’により、有機薄膜を成膜された基板を有機薄膜の成膜室３ａ’の真空槽から搬出して電極膜の成膜室（ここでは符号３ｂ’）の真空槽内に搬入し、スパッタカソード上の電極膜材料と対面させ、真空槽内にプラズマを発生させて電極膜材料をスパッタし、電極膜材料の粒子を基板表面に到達させ、基板表面に電極膜の薄膜を成膜させる。
【００８７】
次いで、電極膜を成膜された基板を電極膜の成膜室３ｂ’の真空槽から搬出して封止室４’の真空槽内に搬入し、基板を封止して完成させる。
封止した基板を封止室４’の真空槽から搬出して搬入出室５’の真空槽内に搬入し、後工程に流す。
このようにして基板の成膜を繰り返すと、有機薄膜の成膜室３ａ’の成膜マスクの表面には有機薄膜材料からなる付着物が堆積する。
【００８８】
この成膜装置１’を用いた成膜マスクの交換方法を説明する。
所定の枚数の基板を成膜したのち、成膜マスクを有機薄膜の成膜室３ａ’の真空槽内から搬出して洗浄室１０’の真空槽内に搬入し、上述したクリーニング方法により、成膜マスク表面に付着していた付着物を除去する。
【００８９】
予備の成膜マスクを搬入出室５’の真空槽内に搬入しておき、成膜マスクを有機薄膜の成膜室３ａ’の真空槽内から搬出して洗浄室１０’の真空槽内に搬入した後、予備の成膜マスクを搬入出室５’の真空槽から搬出して有機薄膜の成膜室３ａ’の真空槽内に移動させ、放出口と対面する位置に配置する。
【００９０】
次いで、上述したように有機薄膜の成膜室３ａ’での成膜作業を再開する。
洗浄室１０’でのクリーニングが終わったら、付着物が除去された成膜マスクを洗浄室１０’の真空槽から搬出して、搬入出室５’の真空層内に搬入し、予備の成膜マスクとして再利用のために保管する。
【００９１】
上述の成膜装置１、１’では洗浄室と成膜室が分離しているので、成膜マスクのクリーニングの際に発生するプラズマによって、成膜室の真空槽内の未成膜材料を劣化させるという問題や、マスクから除去した付着物が基板の成膜面に付着するという問題は生じない。
また成膜室での成膜作業を中断させずにクリーニングを行うことができる。成膜作業を停止している時間にクリーニングを行うこともできる。
【００９２】
上記実施例では、成膜マスクの表面に付着した有機化合物を洗浄室で除去していたが、成膜マスクの表面の付着物は有機化合物だけではなく、無機化合物の場合や有機化合物と無機化合物の混合物の場合も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００９３】
１……成膜装置
１ａ……成膜装置上流部
１ｂ……成膜装置下流部
２……搬送室
３ａ、３ｂ……第二の成膜室（電子輸送層成膜室、電子注入層・電極膜成膜室）
３ｃ……第一の成膜室
５ａ……分離室（受入室）
５ｃ……固定室（搬入室）
６ａ、６ｂ……保管室
８……搬送路
９……搬送ロボット
１０、１０’……クリーニング装置（洗浄室）
１２……真空排気装置
１３……排気口
２０……洗浄容器
２１……シャワーノズル
２１ａ……放出孔
２１ｂ……導入口
２２……側壁
２３……接触部材
２９……隙間
３０……ガス供給装置
４１……冷却プレート
４２……磁石装置
４３……移動装置
５０……処理対象物（成膜マスク）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング装置、成膜装置、成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬは、発光効率が高く、薄い発光装置を組み立てることができることから、近年では、大面積化する表示装置や照明機器の用途に注目されている。大面積基板に有機薄膜を均一に成膜する方法として、真空蒸着法がよく用いられている。
【０００３】
図６は真空蒸着法で使われる従来の成膜装置１００の一例の内部構成図を示している。成膜装置１００は成膜室１０３ａ〜１０３ｃと搬送室１０２と封止室１０４と搬入出室１０５を有している。成膜室１０３ａ〜１０３ｃと封止室１０４と搬入出室１０５の各真空槽はそれぞれ搬送室１０２の真空槽に気密に接続され、各真空槽内はそれぞれ真空排気されている。
【０００４】
各成膜室１０３ａ〜１０３ｃにはそれぞれ不図示の蒸発源が配置され、薄膜材料の蒸気を各真空槽内に配置された放出口から放出するように構成されている。
搬送室１０２の真空槽内には搬送ロボット１０９が配置されている。
成膜作業の前に、搬送ロボット１０９は搬入出室１０５の真空槽内に搬入された成膜マスクを、各成膜室１０３ａ〜１０３ｃの真空槽内の放出口と対面する位置に配置しておく。
【０００５】
次いで搬入出室１０５の真空槽内に搬入された基板を、成膜室１０３ａ、１０３ｂ又は１０３ｃの真空槽内に移動させ、成膜マスクと対面する位置で静止させる。放出口から薄膜材料の蒸気を放出させ、蒸気を成膜マスクの有する開口を通過させ、基板表面に到達させて、基板表面に成膜マスクの開口パターンと同じパターンの薄膜を成膜する。このとき成膜マスク表面にも薄膜材料が付着する。
【０００６】
次いで、当該成膜マスクを当該真空槽内に残したまま基板を取り出し、他の成膜室１０３ａ、１０３ｂ又は１０３ｃの真空槽内に移動させ、同様にして成膜作業をする。各成膜室１０３ａ〜１０３ｃで成膜した後、基板を封止室１０４の真空槽内で封止して完成させ、搬入出室１０５から搬出する。
【０００７】
このようにして基板の成膜を繰り返すと、各成膜室１０３ａ〜１０３ｃの成膜マスクの表面には薄膜材料からなる付着物が堆積し、所望のパターン精度が得られなくなる。そこで、成膜マスクの表面から付着物を定期的に除去する洗浄作業（クリーニング）が必要になる。
このようなクリーニングを行うために、従来、成膜室１０３ａ〜１０３ｃの真空槽内で反応ガスのプラズマを発生させるクリーニング装置を設け、成膜マスク表面に反応ガスのプラズマを接触させ、付着物を除去するという構成が知られていた。
【０００８】
しかしながら上記構成では、クリーニングの際に発生したプラズマ中のラジカルや荷電粒子（イオン）などが蒸発源内の未蒸発材料と反応し、劣化させるという問題があった。またクリーニング中に成膜マスクから剥離された付着物が次の成膜作業時まで真空排気されずに真空槽内に残留し、成膜作業中に基板の成膜面に付着して、薄膜の品質を劣化させるという虞があった。またクリーニング時に成膜マスクの表面でプラズマを発生させるためには、電極を成膜マスクと放出口との間に移動させる大がかりな装置が必要であり、大型基板に対応することが困難であった。さらに、クリーニング中は当該成膜室での成膜作業を停止しなければいけないという不都合があった。
【０００９】
一方、特許文献１及び特許文献２で開示された技術では、クリーニング装置を有する洗浄室を成膜室１０３ａ〜１０３ｃとは別に搬送室１０２に接続し、成膜室１０３ａ〜１０３ｃから取り出した成膜マスクを洗浄室の真空槽内に搬入してクリーニングを行うことで、上記問題を回避している。
【００１０】
しかしながら、特許文献１と特許文献２のどちらの装置も、洗浄室の真空槽内に導入された洗浄ガスあるいはプラズマやラジカルが洗浄室の真空槽全体に拡散し、利用されないプラズマの割合が多いという問題があった。
さらに、特許文献１記載の装置では、クリーニング効果があるイオン衝撃を利用し難い構造であり、クリーニング効率が悪いという不都合があった。また、特許文献２記載の装置では、成膜マスクの表面の近傍で高密度のプラズマを発生させることが難しく、高速にクリーニングすることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００９−１８５３６２号公報
【特許文献２】特開２００７−１７３１７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、成膜マスクから付着物を高効率で除去するクリーニング装置と、成膜作業を中断させずに成膜マスクのクリーニングを行う成膜装置及び成膜方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために本発明はクリーニング装置であって、真空槽と、前記真空槽内に配置され、底面にシャワーノズルが設けられた洗浄容器と、前記洗浄容器に設けられた接触部材とを有し、前記シャワーノズルの前記洗浄容器の開口に向けられた面には複数の放出孔が設けられ、前記シャワーノズルと離間して対面する位置に処理対象物を配置したときに、前記接触部材の先端が前記処理対象物の内側に位置し、前記処理対象物と前記接触部材とが接触し、前記処理対象物と前記シャワーノズルとの間の放電空間が、前記洗浄容器の筒状の側壁で取り囲まれると共に、前記処理対象物と前記洗浄容器との間に隙間が形成されるように構成され、前記真空槽の壁面に設けられた排気口に真空排気装置を接続し、前記シャワーノズルに設けられた導入口にガス供給装置を接続し、前記真空排気装置によって前記真空槽内を真空排気しながら、前記ガス供給装置によって前記シャワーノズル内に反応ガスを供給し、前記シャワーノズルと前記処理対象物と前記側壁のうちの少なくとも一つと他の一つの間に電圧を印加し、前記放電空間にプラズマを発生させ、前記処理対象物表面の付着物と前記反応ガスとの反応生成物ガスを、前記真空排気装置によって、前記隙間から真空排気するように構成されたクリーニング装置である。
本発明はクリーニング装置であって、前記ガス供給装置は前記シャワーノズル内に前記反応ガスと共に放電補助ガスを供給するように構成されたクリーニング装置である。
本発明はクリーニング装置であって、前記シャワーノズルと離間して対面する位置に前記処理対象物を配置したときに、前記処理対象物の裏面と対面する位置に配置された冷却プレートと、前記冷却プレートを前記冷却プレートの表面に対して垂直な方向に移動させる移動装置と、を有し、前記移動装置によって前記冷却プレートを前記処理対象物の裏面に接触させ、前記冷却プレートとの熱伝導によって前記処理対象物を冷却するように構成されたクリーニング装置である。
本発明はクリーニング装置であって、前記冷却プレートに設けられた磁石装置を有し、前記移動装置によって前記冷却プレートを前記処理対象物の裏面に接触させたときに、前記磁石装置から印加される磁力によって前記処理対象物は前記冷却プレートに平面で密着されるように構成されたクリーニング装置である。
本発明は成膜装置であって、分離して別々に搬入された基板と成膜マスクとを、前記基板の成膜面と前記成膜マスクの裏面とが向かい合う状態で互いに固定して成膜対象物を形成する固定室と、前記固定室から搬入された前記成膜対象物に向けて薄膜材料蒸気を放出して、前記成膜対象物の前記基板の前記成膜面に前記成膜マスクの開口を通して薄膜材料を付着させる第一の成膜室と、前記第一の成膜室から搬入された前記成膜対象物を前記基板と前記成膜マスクとに分離する分離室と、を有する成膜装置上流部と、分離された前記成膜マスクの表面から薄膜材料を除去する洗浄室と、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入し、薄膜材料を除去された前記成膜マスクを前記洗浄室から搬出して前記搬送路に搬入する搬送ロボットを有する搬送室と、を有する成膜装置下流部と、分離された前記成膜マスクを、前記成膜装置上流部に戻して、前記固定室で固定された前記基板とは別の基板に固定されるようにする搬送路と、を有し、前記搬送ロボットは、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入せずに前記搬送路に搬入できるように構成された成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記成膜装置下流部は、分離された前記基板の前記成膜面に薄膜を成膜する第二の成膜室を有し、前記搬送ロボットは、分離された前記基板を前記分離室から搬出して前記第二の成膜室に搬入できるように構成された成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記成膜装置下流部は、予備の成膜マスクが保管された保管室を有し、前記搬送ロボットは、前記予備の成膜マスクを前記保管室から搬出して前記搬送路に搬入できるように構成され、かつ薄膜材料を除去された前記成膜マスクを前記洗浄室から搬出して前記保管室に搬入できるように構成された成膜装置である。
本発明は成膜装置であって、前記洗浄室は前記クリーニング装置を有する成膜装置である。
本発明は、前記成膜装置を用いて基板の成膜面に薄膜を成膜する成膜方法であって、前記固定室で、分離して別々に搬入された前記基板と前記成膜マスクとを、前記基板の成膜面と前記成膜マスクの裏面とが向かい合う状態で互いに固定して前記成膜対象物を形成し、前記第一の成膜室で、前記成膜対象物に向けて薄膜材料蒸気を放出して、前記成膜対象物の前記基板の前記成膜面に前記成膜マスクの開口を通して薄膜材料を付着させ、前記分離室で、前記成膜対象物を前記基板と前記成膜マスクとに分離する第一の成膜工程と、前記第一の成膜工程の後、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記搬送路に搬入し、前記成膜装置上流部に戻す第一の搬送工程と、前記第一の成膜工程と前記第一の搬送工程とを繰り返して複数枚の前記基板を成膜した後、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入し、前記成膜マスクの表面から薄膜材料を除去する洗浄工程と、分離された前記成膜マスクを前記洗浄室に搬入する際に、前記予備の成膜マスクを前記保管室から搬出して前記搬送路に搬入し、前記成膜装置上流部に戻す第二の搬送工程と、前記洗浄工程の後、薄膜材料を除去された前記成膜マスクを前記洗浄室から搬出して前記保管室に搬入し、保管する保管工程と、を有する成膜方法である。
本発明は、前記固定室で第一、第二、第三の成膜マスクを第一、第二、第三の基板にそれぞれ固定して第一、第二、第三の成膜対象物を形成し、前記第一、第二、第三の成膜対象物を第一、第二、第三の順に連続して前記第一の成膜室に搬送して前記第一、第二、第三の基板を成膜し、前記分離室で前記第一、第二、第三の成膜対象物を第一、第二、第三の順に分離する成膜方法であって、前記第一、第三の成膜マスクを前記洗浄室に搬入せずに、前記第二の成膜マスクを前記洗浄室に搬入する場合には、前記第一の成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入せずに前記搬送路に搬入するより後で、かつ前記第三の成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入せずに前記搬送路に搬入するより前に、前記第二の成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入すると共に前記保管室から前記予備の成膜マスクを搬出して前記搬送路に搬入する成膜方法である。
【発明の効果】
【００１４】
既存の成膜装置の搬送室に接続させることで、搬送室に接続された複数の成膜室の成膜マスクをクリーニングすることが可能になり、大量の予備のマスクを用意すること、使用済みの成膜マスクを装置内に溜めること、溜まった使用済みマスクをクリーニング工場に出すこと等の必要もなくなり、コスト面が良い。
【００１５】
成膜室の真空槽内の未成膜材料を劣化させるという問題や、マスクから除去した付着物が基板の成膜面に付着するという問題は生じない。
真空槽全体あるいは真空槽から離れた場所でプラズマを発生させる方法より、高効率、高速度、省ガス、省エネで成膜マスクをクリーニングすることができる。
成膜作業を中断させずにクリーニングを行うことができる。また成膜作業を停止している時間にクリーニングを行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明であるクリーニング装置の内部構成図
【図２】本発明であるクリーニング装置のＡ−Ａ線切断断面図
【図３】一つの接触部材の周囲の立体的な模式図
【図４】本発明のクリーニング装置を有する成膜装置の第一例の内部構成図
【図５】本発明のクリーニング装置を有する成膜装置の第二例の内部構成図
【図６】従来の成膜装置の内部構成図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明であるクリーニング装置の構造を説明する。
図１はクリーニング装置１０の内部構成図を示している。このクリーニング装置１０は後述する成膜装置で使用した導電性の成膜マスク５０の表面から付着物を除去するために使用するものである。
【００１８】
クリーニング装置１０は真空槽１１と洗浄容器２０を有している。洗浄容器２０は真空槽１１内に配置されている。
洗浄容器２０の底面にはシャワーノズル２１が設けられ、シャワーノズル２１の洗浄容器２０の開口に向けられた面には複数の放出孔２１ａが設けられている。
シャワーノズル２１の洗浄容器２０の開口に向けられた面を放出面と呼ぶと、放出面は導電性を有し、複数の放出口２１ａは放出面の中心から外周まで均等に配置されている。
洗浄容器２０には接触部材２３が設けられている。
【００１９】
図２はクリーニング装置１０のＡ−Ａ線切断断面図を示している。
ここでは洗浄容器２０の環状の開口は四角形であり、処理対象物である成膜マスク５０の大きさは洗浄容器２０の開口の内周より大きく、かつ洗浄容器２０の開口の外周より小さい形状にされている。
【００２０】
接触部材２３は洗浄容器２０の開口の四辺のうち互いに異なる辺にそれぞれ配置され、各接触部材２３は互いに離間されている。
図３は一つの接触部材２３の周囲の立体的な模式図である。ここでは洗浄容器２０の開口は内周に沿って窪んだ形状であり、接触部材２３は洗浄容器２０の開口の窪みに嵌るように配置されている。
【００２１】
後述するように不図示の搬送ロボットによってシャワーノズル２１と離間して対面する位置に処理対象物である成膜マスク５０を、付着物が付着している成膜マスク５０の表面がシャワーノズル２１と対面する向きで配置したときに、接触部材２３の先端が成膜マスク５０の表面の内側に位置し、成膜マスク５０と接触部材２３とが接触し、成膜マスク５０とシャワーノズル２１との間の空間を放電空間と呼ぶと、放電空間は洗浄容器２０の筒状の側壁２２で取り囲まれると共に、成膜マスク５０と洗浄容器２０との間には、成膜マスク５０の外周に沿って均等に隙間２９が形成されるように構成されている。
【００２２】
図１を参照し、成膜マスク５０の裏面と対面可能な位置には冷却プレート４１が配置されている。冷却プレート４１の内部には不図示の冷却媒体流路が設けられ、冷却媒体流路には温度管理された冷却媒体が循環されるように構成されている。
【００２３】
冷却プレート４１のうち成膜マスク５０の裏面と対面可能な面を表面、その反対を裏面と呼ぶと、冷却プレート４１の裏面には、裏面に対して垂直に吊り下げ軸４４が固定されている。吊り下げ軸４４の他端は真空槽１１の内壁を気密に貫通して、真空槽１１の外側に配置された移動装置４３に接続されている。
【００２４】
移動装置４３は、真空槽１１の外側に配置された制御装置４５から制御信号を受けると、吊り下げ軸４４と共に冷却プレート４１を冷却プレート４１の表面に対して垂直な方向に移動させるように構成されている。
移動装置４３と吊り下げ軸４４の間には絶縁性の絶縁板４９が配置され、絶縁板４９により移動装置４３と冷却プレート４１は電気的に絶縁されている。
【００２５】
冷却プレート４１には磁石装置４２が設けられている。ここでは磁石装置４２は冷却プレート４１の裏面に固定されているが、本発明はこれに限定されず、磁石装置４２は冷却プレート４１の内部に埋め込まれていてもよい。
冷却プレート４１を成膜マスク５０の裏面に接触させたとき、磁石装置４２は成膜マスク５０に磁力を印加して成膜マスク５０の裏面を冷却プレート４１の表面に平面で密着させるように構成されている。
【００２６】
洗浄容器２０のシャワーノズル２１には導入口２１ｂが設けられ、導入口２１ｂには接続管３２が接続されている。接続管３２の他端は真空槽１１の内壁を気密に貫通して、真空槽１１の外側まで延ばされ、真空槽１１の外側に配置されたガス供給装置３０に接続されている。
【００２７】
接続管３２の途中には絶縁性の絶縁パイプ３９が配置され、絶縁パイプ３９により真空槽１１とシャワーノズル２１は電気的に絶縁されている。
ガス供給装置３０は反応ガスを放出する反応ガス源３３と、放電補助ガスを放出する放電補助ガス源３５を有している。
【００２８】
ここでは放電補助ガスは不活性ガスであり、反応ガスは地球温暖化係数の低いフッ素系、酸素系、ハロゲン系のガスである。反応ガスには例えば、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｎ2、Ｈ2、Ｏ2、Ｏ3、Ｆ、Ｃｌ2、Ｂｒ2、ＮＦ3、ＣｌＦ3、ＣＦ4、ＣＨＦ3、Ｃ2Ｆ6、Ｃ3Ｆ8、ＣＨ2Ｆ2、ＣＯ2、ＣＯ、Ｎ2Ｏ、ＢＣｌ3のうち少なくとも一種類のガスが使用される。
【００２９】
反応ガス源３３と放電補助ガス源３５は、それぞれガスの流量を制御する反応ガス流量制御部３４と放電補助ガス流量制御部３６を介して接続管３２に接続されている。
シャワーノズル２１と側壁２２の間には絶縁性の絶縁物２４が配置され、側壁２２と成膜マスク５０の間に配置された接触部材２３は絶縁性の材料で形成されている。従って、シャワーノズル２１と側壁２２と接触部材２３は互いに電気的に絶縁されている。
【００３０】
真空槽１１の外側には電源装置１９が配置されている。電源装置１９はここでは冷却プレート４１とシャワーノズル２１に電気的に接続され、冷却プレート４１に密着された成膜マスク５０と、シャワーノズル２１の導電性の放出面との間に交流電圧を印加して、洗浄容器２０内の放電空間で放電を生じさせるように構成されている。
【００３１】
次に、クリーニング装置１０を用いて成膜マスク５０の表面から付着物を除去するクリーニング方法を説明する。
真空槽１１の壁面に設けられた排気口１３に真空排気装置１２を接続し、真空槽１１内を真空排気する。真空槽１１に真空計１４を接続し、真空槽１１内の圧力を測定する。以後、真空計１４で真空槽１１内の圧力を測定しながら、排気口１３からの真空排気を継続して、真空槽１１内の真空雰囲気を維持する。
【００３２】
冷却プレート４１をシャワーノズル２１から離間させておく。
真空槽１１内の真空雰囲気を維持したまま、不図示の搬送ロボットにより真空槽１１内に、表面に付着物が付着した成膜マスク５０を搬入し、冷却プレート４１とシャワーノズル２１の間であって、シャワーノズル２１と離間して対面する位置に、成膜マスク５０の表面がシャワーノズル２１と対面する向きで配置する。このとき接触部材２３の先端が成膜マスク５０の表面の内側に位置し、成膜マスク５０と接触部材２３とが接触し、成膜マスク５０とシャワーノズル２１との間の放電空間は洗浄容器２０の筒状の側壁２２で取り囲まれると共に、成膜マスク５０と洗浄容器２０との間に隙間２９が形成される。
【００３３】
冷却プレート４１を成膜マスク５０に近づけ、成膜マスク５０の裏面に接触させる。磁石装置４２からの磁力により成膜マスク５０の裏面は冷却プレート４１の表面に平面で密着され、冷却プレート４１と成膜マスク５０とは電気的及び熱的に接続される。
【００３４】
冷却プレート４１の不図示の冷却媒体流路に、温度管理された冷却媒体を循環させ、冷却プレート４１に密着された成膜マスク５０を冷却し続ける。
ここでは成膜マスク５０の表面が位置する平面は水平面にされている。
【００３５】
成膜マスク５０は中央部５１が外縁部５２より薄い形状に形成され、中央部５１は外縁部５２より強度が弱く変形しやすいため、冷却プレート４１に密着される前は重力によって成膜マスク５０の中央部５１が下方に膨らんでいる可能性があるが、磁石装置４２によって冷却プレート４１に密着されることで、中央部５１の平面性が維持される。
【００３６】
ガス供給装置３０から接続管３２を介してシャワーノズル２１内に反応ガスと放電補助ガスの混合ガスを供給する。シャワーノズル２１内に供給された混合ガスは、シャワーノズル２１の放出面に均等に設けられた複数の放出孔２１ａから、放出面の中心から外周まで均等な流量で、洗浄容器２０の放電空間に放出される。
【００３７】
電源装置１９から冷却プレート４１を介して成膜マスク５０と、シャワーノズル２１の放出面との間に交流電圧を印加すると、成膜マスク５０とシャワーノズル２１との間の放電空間で放電が生じる。ここでは放電空間に導入された放電補助ガスにより、容易に放電が発生し、かつ放電が持続する。
放電空間に導入された反応ガスは放電により電離されてプラズマ化し、プラズマ中の反応ガスのイオンやラジカルは成膜マスク５０の表面に付着していた付着物と反応して反応生成物ガスを形成する。
【００３８】
真空槽１１の内部空間よりも容積の小さい洗浄容器２０の放電空間でプラズマが生成されるので、生成されたプラズマのうち成膜マスク５０の表面と反応するプラズマの割合は、従来のように真空槽１１の内部空間全体でプラズマを生成させた場合よりも多く、従来よりも高効率でプラズマが付着物と反応する。
【００３９】
このとき洗浄容器２０内の放電空間よりも真空槽１１の内部空間の方が圧力が低くなっているので、形成された反応生成物ガスと、反応を終えた副生成物ガスは、隙間２９から成膜マスク５０の外周に沿って均等な流量で、真空槽１１の内部空間に放出される。
真空槽１１の内部空間に放出された反応生成物ガスと副生成物ガスは排気口１３から真空槽１１の外側に真空排気される。
【００４０】
電源装置１９からの電圧印加を所定の時間継続して、成膜マスク５０の表面から付着物を除去した後、電圧印加を停止する。
成膜マスク５０の全体の重量は磁石装置４２による磁力の大きさよりも大きくされているため、冷却プレート４１を上昇させると、成膜マスク５０は冷却プレート４１から離間して接触部材２３上に残る。
【００４１】
真空槽１１内の真空雰囲気を維持したまま、不図示の搬送ロボットにより、成膜マスク５０を接触部材２３から持ち上げ、真空槽１１の外側に搬出する。
このようにして成膜マスク５０のクリーニングが行われる。
【００４２】
本発明は、従来のような真空槽１１全体あるいは真空槽１１から離れた場所でプラズマを発生させる方法より、高効率、高速度、省ガス、省エネで成膜マスク５０をクリーニングすることができる。
【００４３】
なお、上記実施例では、冷却プレート４１に電気的に接続された成膜マスク５０とシャワーノズル２１との間に交流電圧を印加して放電させていたが、洗浄容器２０内の放電空間で放電させることができれば本発明はこの構成に限定されず、シャワーノズル２１と処理対象物である成膜マスク５０と側壁２２のうちの少なくとも一つと他の一つの間に直流電圧又は交流電圧を印加する場合も本発明に含まれる。
【００４４】
本発明の成膜装置の第一例の構造を説明する。
図４は成膜装置１の概略構成図を示している。
成膜装置１は成膜装置上流部１ａと成膜装置下流部１ｂと搬送路８を有している。
成膜装置上流部１ａは、第一の成膜室３ｃと搬入室（固定室）５ｃと受入室（分離室）５ａを有している。
搬入室５ｃと第一の成膜室３ｃと受入室５ａはそれぞれ不図示の真空槽を有し、各真空槽は搬入室５ｃ、第一の成膜室３ｃ、受入室５ａの順に並べられ、隣り合う真空槽内は互いに気密に接続されている。
【００４５】
各真空槽にはそれぞれ不図示の真空排気装置が接続され、真空排気装置はそれぞれの真空槽内を真空排気可能に構成されている。
成膜装置上流部１ａは不図示の搬送機構を有し、搬送機構は各真空槽内の真空雰囲気を維持したまま成膜対象物を、搬入室５ｃ、第一の成膜室３ｃ、受入室５ａの順に搬送可能に構成されている。
【００４６】
第一の成膜室３ｃには、ホール注入層（ＨＩＬ）蒸発源４ａと、ホール輸送層（ＨＴＬ）蒸発源４ｂと、赤色（Ｒ）発光層蒸発源４ｃと、緑色（Ｇ）発光層蒸発源４ｄと、青色（Ｂ）発光層蒸発源４ｅとが、搬入室５ｃから受入室５ａに向かう方向に、この順に配置されている。各蒸発源４ａ〜４ｅは、それぞれ対応する層の薄膜材料蒸気を真空槽内に設けられた放出口から放出するように構成されている。
【００４７】
成膜装置下流部１ｂは、第二の成膜室３ａ、３ｂと搬送室２と洗浄室１０と受渡室５ｂと保管室６ａ、６ｂを有している。
洗浄室１０はここでは上述のクリーニング装置を有するので、同じ符号１０を付して以下説明する。なお、本発明の成膜装置１の洗浄室１０は上述のクリーニング装置を有するものに限定されず、従来の公知のクリーニング装置を有するものも本発明に含まれる。
【００４８】
ここでは成膜装置下流部１ｂは、二つの第二の成膜室３ａ、３ｂを有し、一方（符号３ａ）は電子輸送層（ＥＴＬ）を成膜する成膜室（以後、電子輸送層成膜室と呼ぶ）であり、他方（符号３ｂ）は電子注入層（ＥＩＬ）及び電極膜を成膜する成膜室（以後、電子注入層・電極膜成膜室と呼ぶ）である。
【００４９】
搬送室２と、電子輸送層成膜室３ａと、電子注入層・電極膜成膜室３ｂと、洗浄室１０と、受渡室５ｂと、保管室６ａ、６ｂはそれぞれ不図示の真空槽を有し、各室２、３ａ、３ｂ、１０、５ｂ、６ａ、６ｂの真空槽はそれぞれ搬送室２の真空槽に気密に接続されている。各真空槽にはそれぞれ不図示の真空排気装置が接続され、真空排気装置はそれぞれの真空槽内を真空排気可能に構成されている。
【００５０】
成膜装置上流部１ａの受入室５ａの真空槽と後述する搬送路８の真空槽も、それぞれ搬送室２の真空槽に気密に接続されている。
搬送室２の真空槽内には搬送ロボット９が配置されている。搬送ロボット９は、搬送室２に接続された各室３ａ、３ｂ、５ａ、５ｂ、６ａ、６ｂ、１０、８の真空槽のうち基板又は成膜マスクが配置された真空槽から基板又は成膜マスクを搬出し、搬出した基板又は成膜マスクを他の真空槽に搬入可能に構成されている。
【００５１】
電子輸送層成膜室３ａと電子注入層・電極膜成膜室３ｂにはそれぞれ不図示の蒸発源が配置されている。電子輸送層成膜室３ａの蒸発源は、電子輸送層材料の蒸気（ここでは電子輸送性金属の蒸気と有機材料の蒸気）を真空槽内に設けられた放出口から放出するように構成され、電子注入層・電極膜成膜室３ｂの蒸発源は、電子注入層材料の蒸気と電極膜の蒸気とを真空槽内に設けられた放出口から放出するように構成されている。
【００５２】
保管室６ａ、６ｂの真空槽内には予備の成膜マスクが配置されている。
搬送路８は細長の不図示の真空槽を有し、真空槽の一端は上述のように搬送室２の真空槽に気密に接続され、他端はここでは搬入室５ｃの真空槽に気密に接続されている。
搬送路８の真空槽には不図示の真空排気装置が接続され、真空排気装置は真空槽内を真空排気可能に構成されている。
搬送路８の真空槽内には不図示の搬送手段が配置されている。搬送手段は搬送室２の真空槽内から搬入された成膜マスクを、成膜装置上流部１ａの搬入室５ｃの真空槽に搬送するように構成されている。
【００５３】
なお、成膜装置上流部１ａの搬入室５ｃより上流（搬送機構による移動の方向の始点側）にも真空槽が配置されている場合には、搬送路８は搬入室５ｃより上流の真空槽に気密に接続され、搬送室２の真空槽内から搬入された成膜マスクを搬入室５ｃより上流の真空槽に搬送するように構成されていてもよい。
【００５４】
この成膜装置１を用いた成膜方法の第一例を説明する。
各真空槽内を真空排気する。以後、真空排気を継続して、各真空槽内の真空雰囲気を維持し続ける。
まず第一の成膜工程として、成膜面を有する基板を、不図示の搬入手段により搬入室５ｃの真空槽内に搬入する。一方、後述するように、開口と遮蔽部とを有する成膜マスクが搬送路８から搬入室５ｃに搬入される。
【００５５】
搬入室５ｃの真空槽内で、分離して別々に搬入された基板と成膜マスクとを、基板の成膜面である表面と成膜マスクの裏面とが向かい合う状態で互いに固定して成膜対象物を形成する。次いで、成膜マスクの表面が第一の成膜室３ｃの各蒸発源４ａ〜４ｅの各放出口と対面可能な向きで、成膜対象物を第一の成膜室３ｃの真空槽内に搬入する。
【００５６】
第一の成膜室３ｃの真空槽内では、成膜対象物の成膜マスクの表面が各放出口とそれぞれ対面を開始する前に、当該放出口から蒸気の放出を開始させる。成膜対象物の成膜マスクの表面が当該放出口と対面を開始すると、放出された蒸気は成膜マスク表面の開口を通過して、基板表面に到達する。成膜対象物を放出口と対面する位置を通過させる間に、基板表面に成膜マスクの開口パターンと同じパターンの薄膜が成膜される。このとき成膜マスク表面の遮蔽部にも薄膜が付着する。
【００５７】
成膜対象物を各蒸発源４ａ〜４ｅの放出口と対面する位置を順に通過させながら、上述のように成膜を行うと、成膜対象物の基板表面に成膜マスクの開口パターンと同じパターンでホール注入層と、ホール輸送層と、赤、緑、青色の発光層の薄膜とがこの順に積層されると共に、成膜マスク表面の遮蔽部にも同様に薄膜が積層される。
【００５８】
次いで、成膜対象物を受入室５ａの真空槽内に搬入し、当該真空槽内で成膜対象物を基板と成膜マスクとに分離する。
第二の成膜工程として、分離された基板を受入室５ａの真空槽から搬出して電子輸送層成膜室３ａの真空槽内に搬入し、放出口と対面させながら、放出口から蒸気を放出させ、蒸気を基板表面に到達させ、基板表面に電子輸送層の薄膜を成膜する。
【００５９】
電子輸送層の薄膜を成膜された基板を、電子輸送層成膜室３ａの真空槽から搬出して電子注入層・電極膜成膜室３ｂの真空槽内に搬入し、放出口と対面させながら、放出口から蒸気を放出させ、蒸気を基板表面に到達させ、基板表面に電子注入層の薄膜を成膜し、次いで電極膜を成膜する。
【００６０】
電極膜の薄膜を成膜された基板を、電子注入層・電極膜成膜室３ｂの真空槽から搬出して受渡室５ｂの真空槽内に搬入し、電極膜の成膜以後の後工程に流す。
第一の成膜工程と第二の成膜工程により、基板の成膜面に有機ＥＬの各層が成膜される。
【００６１】
また分離された基板を受入室５ａの真空槽から搬出して電子輸送層成膜室３ａの真空槽内に搬入する際に、第一の搬送工程として、分離された成膜マスクを、受入室５ａの真空槽から搬出し搬送路８の真空槽内に搬入し、不図示の搬送手段により成膜装置上流部１ａのここでは搬入室５ｃの真空槽内に戻す。次いで、搬入室５ｃの真空槽内で戻した成膜マスクを、前に固定室で固定した基板とは別の基板に固定して成膜対象物を形成し、上述の第一の成膜工程を繰り返す。
第一の成膜工程と第一の搬送工程を繰り返して複数の基板の成膜を行うと、成膜マスクの表面には薄膜材料からなる付着物が堆積する。
【００６２】
成膜マスクのクリーニングについて、ここではＮを３以上の自然数として、搬入室５ｃで第一、第二、…、第Ｎの成膜マスクを第一、第二、…、第Ｎの基板にそれぞれ固定して第一、第二、…、第Ｎの成膜対象物を形成し、第一、第二、…、第Ｎの成膜対象物を第一、第二、…、第Ｎの順に連続して第一の成膜室３ｃに搬送して第一、第二、…、第Ｎの基板を成膜し、受入室５ａで第一、第二、…、第Ｎの成膜対象物を第一、第二、…、第Ｎの順に分離する場合であって、第一、第二、…、第Ｎの成膜マスクのうち第二の成膜マスク以外の成膜マスクを洗浄室１０に搬入せずに、第二の成膜マスクを洗浄室１０に搬入する場合を例に説明する。第二の成膜マスクを用いて複数枚の基板を成膜した後であり、第二の成膜マスクの表面には薄膜材料が堆積している。
【００６３】
分離された第一の成膜マスクを受入室５ａの真空槽から搬出して洗浄室１０の真空槽に搬入せずに搬送路８の真空槽に搬入した後、洗浄工程として、分離された第二の成膜マスクを受入室５ａの真空槽から搬出して洗浄室１０の真空槽に搬入する。
分離された第二の成膜マスクを受入室５ａの真空槽から搬出して洗浄室１０の真空槽内に搬入する際に、第二の搬送工程として、保管室６ａ又は６ｂの真空槽から予備の成膜マスクを搬出して搬送路８の真空槽に搬入する。
【００６４】
次いで、第三の成膜マスクを受入室５ａの真空槽から搬出して洗浄室１０の真空槽に搬入せずに搬送路８の真空槽に搬入する。
このようにして、第一の成膜マスクと第三の成膜マスクとの間を開けずに、成膜装置上流部１ａに予備の成膜マスクを戻すことができるので、第一の成膜室３ｃでの成膜作業を中断させずに第二の成膜マスクをクリーニングすることができる。
付着物を除去された第二の成膜マスクは、保管工程として、洗浄室１０の真空槽から搬出して保管室６ａ又は６ｂの真空槽に搬入し、保管しておく。
【００６５】
第一の成膜マスクを搬送路８に搬入してから、第三の成膜マスクを受入室５ａから搬出するまでの時間に比べて洗浄室１０でのクリーニング時間の方が短い場合には、第一の成膜マスクを受入室５ａから搬出して洗浄室１０に搬入せずに搬送路８に搬入するより後で、かつ第三の成膜マスクを受入室５ａから搬出して洗浄室１０に搬入せずに搬送路８に搬入するより前に、付着物を除去された第二の成膜マスクを、第二の搬送工程と保管工程の代わりに、洗浄室１０の真空槽から搬出して搬送路８の真空槽に搬入してもよい。
【００６６】
この成膜装置１を用いた成膜方法の第二例を説明する。
各真空槽内を真空排気する。以後、真空排気を継続して、各真空槽内の真空雰囲気を維持し続ける。
ここでは赤色の発光層の成膜に用いる開口部と遮蔽部を有する成膜マスクを、搬入室５ｃの真空槽内に搬入し、次いで不図示の搬送機構により、成膜マスクを第一の成膜室３ｃの真空槽内に移動させ、成膜マスク表面が赤色の発光層蒸発源４ｃの放出口と対面する位置に配置する。
【００６７】
緑、青色の発光層の成膜に用いる成膜マスクも同様にそれぞれ成膜マスク表面が緑、青色の発光層蒸発源４ｄ、４ｅの放出口と対面する位置に配置しておく。
基板を搬入室５ｃの真空槽内に搬入し、次いで、不図示の搬送機構により、当該基板を第一の成膜室３ｃの真空槽内に移動させ、ホール注入層の蒸発源４ａと、ホール輸送層の蒸発源４ｂとの各放出口と対面する位置を順に通過させながら、基板表面にホール注入層とホール輸送層の薄膜を順に積層させる。
【００６８】
次いで、基板を赤色発光層の成膜マスクの裏面と対面する位置に移動させ、静止させる。赤色の発光層蒸発源４ｃの放出口から蒸気を放出させ、蒸気を成膜マスク表面の開口を通過させ、基板表面に到達させて、基板表面に赤色発光層の成膜マスクの開口パターンと同じパターンの赤色発光層の有機薄膜を成膜する。このとき成膜マスク表面の遮蔽部にも有機薄膜が付着する。
【００６９】
次いで、赤色の発光層蒸発源４ｃの放出口と対面する位置に赤色発光層の成膜マスクを残したまま、基板を緑色発光層の成膜マスクの裏面と対面する位置に移動させ、静止させる。放出口から蒸気を放出させ、蒸気を成膜マスク表面の開口を通過させ、基板表面に到達させて、基板表面に緑色発光層の成膜マスクの開口パターンと同じパターンの緑色発光層の有機薄膜を成膜する。このとき成膜マスク表面の遮蔽部にも有機薄膜が付着する。
【００７０】
次いで、緑色の発光層蒸発源４ｄの放出口と対面する位置に緑色発光層の成膜マスクを残したまま、基板を青色発光層の成膜マスクの裏面と対面する位置に移動させ、静止させる。放出口から蒸気を放出させ、蒸気を成膜マスク表面の開口を通過させ、基板表面に到達させて、基板表面に青色発光層の成膜マスクの開口パターンと同じパターンの青色発光層の有機薄膜を成膜する。このとき成膜マスク表面の遮蔽部にも有機薄膜が付着する。
【００７１】
次いで、青色の発光層蒸発源４ｅの放出口と対面する位置に青色発光層成膜マスクを残したまま、青色の発光層を成膜された基板を受入室５ａの真空槽内に移動させる。
搬送ロボット９により、青色の発光層を成膜された基板を受入室５ａの真空槽から搬出して、電子輸送層成膜室３ａの真空槽内に搬入し、放出口と対面させながら、放出口から蒸気を放出させ、蒸気を基板表面に到達させ、基板表面に電子輸送層の薄膜を成膜させる。
【００７２】
次いで、電子輸送層を成膜された基板を電子輸送層成膜室３ａの真空槽から搬出して、電子注入層・電極膜成膜室３ｂの真空槽内に搬入し、放出口と対面させながら、放出口から蒸気を放出させ、蒸気を基板表面に到達させ、基板表面に電子注入層の薄膜を成膜させ、次いで電極膜を成膜する。
【００７３】
次いで、電極膜を成膜された基板を電子注入層・電極膜成膜室３ｂの真空槽から搬出して受渡室５ｂの真空槽内に搬入し、電極膜の成膜以後の後工程に流す。
このようにして基板の成膜を繰り返すと、第一の成膜室３ｃ室の成膜マスクの表面には有機薄膜材料からなる付着物が堆積する。
【００７４】
この成膜マスクの交換方法を、赤色の発光層の成膜マスクの交換する場合を例に説明する。
所定の枚数の基板を成膜したのち、まず搬入室５ｃへの基板の搬入を停止する。
使用済みの成膜マスクを、不図示の搬送機構により、赤色の発光層蒸発源４ｃの放出口と対面する位置から移動させ、受入室５ａの真空槽に搬入する。
【００７５】
使用済みの成膜マスクを赤色の発光層蒸発源４ｃの放出口と対面する位置から移動させる際に、搬送ロボット９により、予備の赤色発光層の成膜マスクを保管室６ａ又は６ｂの真空槽内から搬出して搬送路８の真空槽内に搬入し、成膜装置上流部１ａに戻す。
【００７６】
搬入室５ｃに戻された予備の成膜マスクを第一の成膜室３ｃの真空槽内に搬入し、当該真空槽内の赤色の蒸発源４ｃの放出口と対面する位置に配置する。
このようにして赤色発光層の成膜マスクが交換される。次いで、搬入室５ｃへの基板の搬入を再開する。
【００７７】
受入室５ａの真空槽内に搬入された使用済みの成膜マスクについては、搬送ロボット９により、受入室５ａの真空槽から搬出して洗浄室１０の真空槽内に搬入し、上述のクリーニング方法により、成膜マスクの表面から付着物を除去する。
付着物を除去された成膜マスクを、洗浄室１０の真空槽から搬出して保管室６ａ又は６ｃの真空層内に移動させ、保管する。
【００７８】
緑、青色の発光層の成膜マスクも上述と同様にして保管室６ａ又は６ｂに保管されていた予備の成膜マスクと交換し、使用済みの成膜マスクは洗浄室１０で洗浄した後、保管室６ａ又は６ｂに保管する。
【００７９】
上記第二例の成膜方法では、上記第一例の成膜方法に比べて、成膜マスクの交換の際に第一の成膜室３ｃでの成膜作業を停止する必要があるが、従来の成膜方法に比べて、大量の予備のマスクを用意すること、使用済みの成膜マスクを装置内に溜めること、溜まった使用済みマスクをクリーニング工場に出すこと等の必要がなく、コスト面が良い。
【００８０】
本発明のクリーニング装置を有する成膜装置の第二例の構造を説明する。
図５はこの成膜装置１’の概略構成図を示している。
成膜装置１’は成膜室３ａ’、３ｂ’、３ｃ’と洗浄室１０’と搬送室２’と搬入出室５’と封止室４’を有している。クリーニング装置を有する洗浄室１０’は第一例の成膜装置１の洗浄室１０と同じ構造である。
【００８１】
各室２’、３ａ’、３ｂ’、３ｃ’、４’、５’、１０’にはそれぞれ不図示の真空槽が配置され、各真空槽にはそれぞれ不図示の真空排気装置が接続されている。各真空槽に接続された真空排気装置はそれぞれの真空槽内を真空排気可能に構成されている。
成膜室３ａ’、３ｂ’、３ｃ’と洗浄室１０’と搬入出室５’と封止室４’の各真空槽は、それぞれ搬送室２’の真空槽に気密に接続されている。
【００８２】
搬送室２’の真空槽内には搬送ロボット９’が配置されている。搬送ロボット９’は、基板又は成膜マスクが配置された真空槽から基板又は成膜マスクを搬出して他の真空槽内に搬入可能に構成されている。
【００８３】
各成膜室３ａ’〜３ｃ’にはそれぞれ不図示の蒸発源又はスパッタカソードが配置されている。蒸発源には有機薄膜材料あるいは無機薄膜材料（例えばＡｌ）が配置され、当該薄膜材料の蒸気を真空槽内に配置された放出口から放出するように構成されている。スパッタカソードには無機薄膜材料（例えばＩＺＯ電極膜）が載置され、当該薄膜材料の粒子を真空槽内に放出するように構成されている。
【００８４】
この成膜装置１’を用いた成膜方法を説明する。
各真空槽内を真空排気する。以後、真空排気を継続して、各真空槽内の真空雰囲気を維持する。
不図示の搬入出手段により、ここでは有機薄膜の成膜に用いる成膜マスクを搬入出室５’の真空槽内に搬入し、次いで搬送ロボット９’により、有機薄膜を成膜する成膜室（ここでは符号３ａ’とする）の真空槽内に移動させ、当該真空槽内の放出口と対面する位置に配置する。
【００８５】
不図示の搬入出手段により、基板を搬入出室５’の真空槽内に搬入し、次いで、搬送ロボット９’により、当該基板を有機薄膜の成膜室３ａ’の真空槽内に移動させ、成膜マスクと対面させながら、放出口から蒸気を放出させ、蒸気を成膜マスクの有する開口を通過させ、基板表面に到達させて、基板表面に成膜マスクの開口パターンと同じパターンの有機薄膜を成膜する。
【００８６】
次いで、搬送ロボット９’により、有機薄膜を成膜された基板を有機薄膜の成膜室３ａ’の真空槽から搬出して電極膜の成膜室（ここでは符号３ｂ’）の真空槽内に搬入し、スパッタカソード上の電極膜材料と対面させ、真空槽内にプラズマを発生させて電極膜材料をスパッタし、電極膜材料の粒子を基板表面に到達させ、基板表面に電極膜の薄膜を成膜させる。
【００８７】
次いで、電極膜を成膜された基板を電極膜の成膜室３ｂ’の真空槽から搬出して封止室４’の真空槽内に搬入し、基板を封止して完成させる。
封止した基板を封止室４’の真空槽から搬出して搬入出室５’の真空槽内に搬入し、後工程に流す。
このようにして基板の成膜を繰り返すと、有機薄膜の成膜室３ａ’の成膜マスクの表面には有機薄膜材料からなる付着物が堆積する。
【００８８】
この成膜装置１’を用いた成膜マスクの交換方法を説明する。
所定の枚数の基板を成膜したのち、成膜マスクを有機薄膜の成膜室３ａ’の真空槽内から搬出して洗浄室１０’の真空槽内に搬入し、上述したクリーニング方法により、成膜マスク表面に付着していた付着物を除去する。
【００８９】
予備の成膜マスクを搬入出室５’の真空槽内に搬入しておき、成膜マスクを有機薄膜の成膜室３ａ’の真空槽内から搬出して洗浄室１０’の真空槽内に搬入した後、予備の成膜マスクを搬入出室５’の真空槽から搬出して有機薄膜の成膜室３ａ’の真空槽内に移動させ、放出口と対面する位置に配置する。
【００９０】
次いで、上述したように有機薄膜の成膜室３ａ’での成膜作業を再開する。
洗浄室１０’でのクリーニングが終わったら、付着物が除去された成膜マスクを洗浄室１０’の真空槽から搬出して、搬入出室５’の真空層内に搬入し、予備の成膜マスクとして再利用のために保管する。
【００９１】
上述の成膜装置１、１’では洗浄室と成膜室が分離しているので、成膜マスクのクリーニングの際に発生するプラズマによって、成膜室の真空槽内の未成膜材料を劣化させるという問題や、マスクから除去した付着物が基板の成膜面に付着するという問題は生じない。
また成膜室での成膜作業を中断させずにクリーニングを行うことができる。成膜作業を停止している時間にクリーニングを行うこともできる。
【００９２】
上記実施例では、成膜マスクの表面に付着した有機化合物を洗浄室で除去していたが、成膜マスクの表面の付着物は有機化合物だけではなく、無機化合物の場合や有機化合物と無機化合物の混合物の場合も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００９３】
１……成膜装置
１ａ……成膜装置上流部
１ｂ……成膜装置下流部
２……搬送室
３ａ、３ｂ……第二の成膜室（電子輸送層成膜室、電子注入層・電極膜成膜室）
３ｃ……第一の成膜室
５ａ……分離室（受入室）
５ｃ……固定室（搬入室）
６ａ、６ｂ……保管室
８……搬送路
９……搬送ロボット
１０、１０’……クリーニング装置（洗浄室）
１２……真空排気装置
１３……排気口
２０……洗浄容器
２１……シャワーノズル
２１ａ……放出孔
２１ｂ……導入口
２２……側壁
２３……接触部材
２９……隙間
３０……ガス供給装置
４１……冷却プレート
４２……磁石装置
４３……移動装置
５０……処理対象物（成膜マスク）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽内に配置され、底面にシャワーノズルが設けられた洗浄容器と、
前記洗浄容器に設けられた接触部材とを有し、
前記シャワーノズルの前記洗浄容器の開口に向けられた面には複数の放出孔が設けられ、
前記シャワーノズルと離間して対面する位置に処理対象物を配置したときに、前記接触部材の先端が前記処理対象物の内側に位置し、前記処理対象物と前記接触部材とが接触し、前記処理対象物と前記シャワーノズルとの間の放電空間が、前記洗浄容器の筒状の側壁で取り囲まれると共に、前記処理対象物と前記洗浄容器との間に隙間が形成されるように構成され、
前記真空槽の壁面に設けられた排気口に真空排気装置を接続し、前記シャワーノズルに設けられた導入口にガス供給装置を接続し、
前記真空排気装置によって前記真空槽内を真空排気しながら、前記ガス供給装置によって前記シャワーノズル内に反応ガスを供給し、前記シャワーノズルと前記処理対象物と前記側壁のうちの少なくとも一つと他の一つの間に電圧を印加し、前記放電空間にプラズマを発生させ、前記処理対象物表面の付着物と前記反応ガスとの反応生成物ガスを、前記真空排気装置によって、前記隙間から真空排気するように構成されたクリーニング装置。
【請求項２】
前記ガス供給装置は前記シャワーノズル内に前記反応ガスと共に放電補助ガスを供給するように構成された請求項１記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記シャワーノズルと離間して対面する位置に前記処理対象物を配置したときに、前記処理対象物の裏面と対面する位置に配置された冷却プレートと、
前記冷却プレートを前記冷却プレートの表面に対して垂直な方向に移動させる移動装置と、
を有し、
前記移動装置によって前記冷却プレートを前記処理対象物の裏面に接触させ、前記冷却プレートとの熱伝導によって前記処理対象物を冷却するように構成された請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記冷却プレートに設けられた磁石装置を有し、
前記移動装置によって前記冷却プレートを前記処理対象物の裏面に接触させたときに、前記磁石装置から印加される磁力によって前記処理対象物は前記冷却プレートに平面で密着されるように構成された請求項３記載のクリーニング装置。
【請求項５】
分離して別々に搬入された基板と成膜マスクとを、前記基板の成膜面と前記成膜マスクの裏面とが向かい合う状態で互いに固定して成膜対象物を形成する固定室と、前記固定室から搬入された前記成膜対象物に向けて薄膜材料蒸気を放出して、前記成膜対象物の前記基板の前記成膜面に前記成膜マスクの開口を通して薄膜材料を付着させる第一の成膜室と、前記第一の成膜室から搬入された前記成膜対象物を前記基板と前記成膜マスクとに分離する分離室と、を有する成膜装置上流部と、
分離された前記成膜マスクの表面から薄膜材料を除去する洗浄室と、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入し、薄膜材料を除去された前記成膜マスクを前記洗浄室から搬出して前記搬送路に搬入する搬送ロボットを有する搬送室と、を有する成膜装置下流部と、
分離された前記成膜マスクを、前記成膜装置上流部に戻して、前記固定室で固定された前記基板とは別の基板に固定されるようにする搬送路と、
を有し、
前記搬送ロボットは、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入せずに前記搬送路に搬入できるように構成された成膜装置。
【請求項６】
前記成膜装置下流部は、分離された前記基板の前記成膜面に薄膜を成膜する第二の成膜室を有し、
前記搬送ロボットは、分離された前記基板を前記分離室から搬出して前記第二の成膜室に搬入できるように構成された請求項５記載の成膜装置。
【請求項７】
前記成膜装置下流部は、予備の成膜マスクが保管された保管室を有し、
前記搬送ロボットは、前記予備の成膜マスクを前記保管室から搬出して前記搬送路に搬入できるように構成され、かつ薄膜材料を除去された前記成膜マスクを前記洗浄室から搬出して前記保管室に搬入できるように構成された請求項５又は請求項６のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項８】
前記洗浄室は請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のクリーニング装置を有する請求項５乃至請求項６のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８のいずれか１項記載の成膜装置を用いて基板の成膜面に薄膜を成膜する成膜方法であって、
前記固定室で、分離して別々に搬入された前記基板と前記成膜マスクとを、前記基板の成膜面と前記成膜マスクの裏面とが向かい合う状態で互いに固定して前記成膜対象物を形成し、前記第一の成膜室で、前記成膜対象物に向けて薄膜材料蒸気を放出して、前記成膜対象物の前記基板の前記成膜面に前記成膜マスクの開口を通して薄膜材料を付着させ、前記分離室で、前記成膜対象物を前記基板と前記成膜マスクとに分離する第一の成膜工程と、
前記第一の成膜工程の後、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記搬送路に搬入し、前記成膜装置上流部に戻す第一の搬送工程と、
前記第一の成膜工程と前記第一の搬送工程とを繰り返して複数枚の前記基板を成膜した後、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入し、前記成膜マスクの表面から薄膜材料を除去する洗浄工程と、
分離された前記成膜マスクを前記洗浄室に搬入する際に、前記予備の成膜マスクを前記保管室から搬出して前記搬送路に搬入し、前記成膜装置上流部に戻す第二の搬送工程と、
前記洗浄工程の後、薄膜材料を除去された前記成膜マスクを前記洗浄室から搬出して前記保管室に搬入し、保管する保管工程と、
を有する成膜方法。
【請求項１０】
Ｎを３以上の自然数として、前記固定室で第一、第二、…、第Ｎの成膜マスクを第一、第二、…、第Ｎの基板にそれぞれ固定して第一、第二、…、第Ｎの成膜対象物を形成し、前記第一、第二、…、第Ｎの成膜対象物を第一、第二、…、第Ｎの順に連続して前記第一の成膜室に搬送して前記第一、第二、…、第Ｎの基板を成膜し、前記分離室で前記第一、第二、…、第Ｎの成膜対象物を第一、第二、…、第Ｎの順に分離する請求項９記載の成膜方法であって、
前記第一、第二、…、第Ｎの成膜マスクのうち前記第二の成膜マスク以外の成膜マスクを前記洗浄室に搬入せずに、前記第二の成膜マスクを前記洗浄室に搬入する場合には、
前記第一の成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入せずに前記搬送路に搬入するより後で、かつ前記第三の成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入せずに前記搬送路に搬入するより前に、前記第二の成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入すると共に前記保管室から前記予備の成膜マスクを搬出して前記搬送路に搬入する成膜方法。
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽内に配置され、底面にシャワーノズルが設けられた洗浄容器と、
前記洗浄容器に設けられた接触部材とを有し、
前記シャワーノズルの前記洗浄容器の開口に向けられた面には複数の放出孔が設けられ、
前記シャワーノズルと離間して対面する位置に処理対象物を配置したときに、前記接触部材の先端が前記処理対象物の内側に位置し、前記処理対象物と前記接触部材とが接触し、前記処理対象物と前記シャワーノズルとの間の放電空間が、前記洗浄容器の筒状の側壁で取り囲まれると共に、前記処理対象物と前記洗浄容器との間に隙間が形成されるように構成され、
前記真空槽の壁面に設けられた排気口に真空排気装置を接続し、前記シャワーノズルに設けられた導入口にガス供給装置を接続し、
前記真空排気装置によって前記真空槽内を真空排気しながら、前記ガス供給装置によって前記シャワーノズル内に反応ガスを供給し、前記シャワーノズルと前記処理対象物と前記側壁のうちの少なくとも一つと他の一つの間に電圧を印加し、前記放電空間にプラズマを発生させ、前記処理対象物表面の付着物と前記反応ガスとの反応生成物ガスを、前記真空排気装置によって、前記隙間から真空排気するように構成されたクリーニング装置。
【請求項２】
前記ガス供給装置は前記シャワーノズル内に前記反応ガスと共に放電補助ガスを供給するように構成された請求項１記載のクリーニング装置。
【請求項３】
前記シャワーノズルと離間して対面する位置に前記処理対象物を配置したときに、前記処理対象物の裏面と対面する位置に配置された冷却プレートと、
前記冷却プレートを前記冷却プレートの表面に対して垂直な方向に移動させる移動装置と、
を有し、
前記移動装置によって前記冷却プレートを前記処理対象物の裏面に接触させ、前記冷却プレートとの熱伝導によって前記処理対象物を冷却するように構成された請求項１又は請求項２のいずれか１項記載のクリーニング装置。
【請求項４】
前記冷却プレートに設けられた磁石装置を有し、
前記移動装置によって前記冷却プレートを前記処理対象物の裏面に接触させたときに、前記磁石装置から印加される磁力によって前記処理対象物は前記冷却プレートに平面で密着されるように構成された請求項３記載のクリーニング装置。
【請求項５】
分離して別々に搬入された基板と成膜マスクとを、前記基板の成膜面と前記成膜マスクの裏面とが向かい合う状態で互いに固定して成膜対象物を形成する固定室と、前記固定室から搬入された前記成膜対象物に向けて薄膜材料蒸気を放出して、前記成膜対象物の前記基板の前記成膜面に前記成膜マスクの開口を通して薄膜材料を付着させる第一の成膜室と、前記第一の成膜室から搬入された前記成膜対象物を前記基板と前記成膜マスクとに分離する分離室と、を有する成膜装置上流部と、
分離された前記成膜マスクの表面から薄膜材料を除去する洗浄室と、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入し、薄膜材料を除去された前記成膜マスクを前記洗浄室から搬出して前記搬送路に搬入する搬送ロボットを有する搬送室と、を有する成膜装置下流部と、
分離された前記成膜マスクを、前記成膜装置上流部に戻して、前記固定室で固定された前記基板とは別の基板に固定されるようにする搬送路と、
を有し、
前記搬送ロボットは、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入せずに前記搬送路に搬入できるように構成された成膜装置。
【請求項６】
前記成膜装置下流部は、分離された前記基板の前記成膜面に薄膜を成膜する第二の成膜室を有し、
前記搬送ロボットは、分離された前記基板を前記分離室から搬出して前記第二の成膜室に搬入できるように構成された請求項５記載の成膜装置。
【請求項７】
前記成膜装置下流部は、予備の成膜マスクが保管された保管室を有し、
前記搬送ロボットは、前記予備の成膜マスクを前記保管室から搬出して前記搬送路に搬入できるように構成され、かつ薄膜材料を除去された前記成膜マスクを前記洗浄室から搬出して前記保管室に搬入できるように構成された請求項５又は請求項６のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項８】
前記洗浄室は請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載のクリーニング装置を有する請求項５乃至請求項６のいずれか１項記載の成膜装置。
【請求項９】
請求項７又は請求項８のいずれか１項記載の成膜装置を用いて基板の成膜面に薄膜を成膜する成膜方法であって、
前記固定室で、分離して別々に搬入された前記基板と前記成膜マスクとを、前記基板の成膜面と前記成膜マスクの裏面とが向かい合う状態で互いに固定して前記成膜対象物を形成し、前記第一の成膜室で、前記成膜対象物に向けて薄膜材料蒸気を放出して、前記成膜対象物の前記基板の前記成膜面に前記成膜マスクの開口を通して薄膜材料を付着させ、前記分離室で、前記成膜対象物を前記基板と前記成膜マスクとに分離する第一の成膜工程と、
前記第一の成膜工程の後、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記搬送路に搬入し、前記成膜装置上流部に戻す第一の搬送工程と、
前記第一の成膜工程と前記第一の搬送工程とを繰り返して複数枚の前記基板を成膜した後、分離された前記成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入し、前記成膜マスクの表面から薄膜材料を除去する洗浄工程と、
分離された前記成膜マスクを前記洗浄室に搬入する際に、前記予備の成膜マスクを前記保管室から搬出して前記搬送路に搬入し、前記成膜装置上流部に戻す第二の搬送工程と、
前記洗浄工程の後、薄膜材料を除去された前記成膜マスクを前記洗浄室から搬出して前記保管室に搬入し、保管する保管工程と、
を有する成膜方法。
【請求項１０】
Ｎを３以上の自然数として、前記固定室で第一、第二、…、第Ｎの成膜マスクを第一、第二、…、第Ｎの基板にそれぞれ固定して第一、第二、…、第Ｎの成膜対象物を形成し、前記第一、第二、…、第Ｎの成膜対象物を第一、第二、…、第Ｎの順に連続して前記第一の成膜室に搬送して前記第一、第二、…、第Ｎの基板を成膜し、前記分離室で前記第一、第二、…、第Ｎの成膜対象物を第一、第二、…、第Ｎの順に分離する請求項９記載の成膜方法であって、
前記第一、第二、…、第Ｎの成膜マスクのうち前記第二の成膜マスク以外の成膜マスクを前記洗浄室に搬入せずに、前記第二の成膜マスクを前記洗浄室に搬入する場合には、
前記第一の成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入せずに前記搬送路に搬入するより後で、かつ前記第三の成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入せずに前記搬送路に搬入するより前に、前記第二の成膜マスクを前記分離室から搬出して前記洗浄室に搬入すると共に前記保管室から前記予備の成膜マスクを搬出して前記搬送路に搬入する成膜方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−２０８２５５（Ｐ２０１１−２０８２５５Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７８９２３（Ｐ２０１０−７８９２３）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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