真空蒸着装置
【課題】成膜室の真空槽内で従来より効率的に成膜マスクから付着物を除去できる真空蒸着装置を提供する。
【解決手段】
真空槽１１内に配置され、薄膜材料４５の蒸気を放出する放出容器３１に、ガス供給装置５０から反応ガスを導入する。放出容器３１の放出孔３４から放出される反応ガスは成膜マスク２１の付着物と反応して反応生成物ガスを形成し、反応生成物ガスは真空排気される。放出容器３１と成膜マスク２１との間に電圧を印加して反応ガスをプラズマ化することもできる。成膜マスク２１に周期的に負電位を印加すると、プラズマ中のイオンが成膜マスク２１に引き寄せられて衝突するのでより効率的に付着物を除去できる。成膜マスク２１に負電位を印加する間に放出容器３１に負電位を印加すると、放出容器３１からも付着物を効率的に除去できる。
【解決手段】
真空槽１１内に配置され、薄膜材料４５の蒸気を放出する放出容器３１に、ガス供給装置５０から反応ガスを導入する。放出容器３１の放出孔３４から放出される反応ガスは成膜マスク２１の付着物と反応して反応生成物ガスを形成し、反応生成物ガスは真空排気される。放出容器３１と成膜マスク２１との間に電圧を印加して反応ガスをプラズマ化することもできる。成膜マスク２１に周期的に負電位を印加すると、プラズマ中のイオンが成膜マスク２１に引き寄せられて衝突するのでより効率的に付着物を除去できる。成膜マスク２１に負電位を印加する間に放出容器３１に負電位を印加すると、放出容器３１からも付着物を効率的に除去できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着装置に関する。
【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４は従来の真空蒸着装置１００の一例の内部構成図を示している。
従来の真空蒸着装置１００は真空槽１１１と蒸着材料容器１４１とマスク保持部１２４とを有している。蒸着材料容器１４１とマスク保持部１２４は真空槽１１１内に配置されている。
【０００４】
真空排気装置１１２によって真空槽１１１内を真空排気しておき、マスク保持部１２４に成膜マスク１２１を保持させ、成膜マスク１２１上に基板１２２を配置する。蒸着材料１４５を蒸着材料容器１４１内に入れ、加熱器１４２で加熱すると、蒸着材料１４５は蒸発し、蒸着材料１４５の蒸気は真空槽１１１内に放出され、マスク保持部１２４に保持された成膜マスク１２１に入射する。
【０００５】
成膜マスク１２１の開口部を通過する蒸気は成膜マスク１２１上の基板１２２の表面に到達し、基板１２２表面に開口部の形状と同じ形状の薄膜が形成される。このとき成膜マスク１２１の開口部の外側の遮蔽部に入射する蒸気は遮蔽部に付着して堆積する。
成膜を終えた基板１２２を真空槽１１１から搬出し、成膜を終えた基板１２２とは別の基板１２２を真空槽１１１内に搬入して上述の成膜工程を繰り返す。
【０００６】
複数枚の基板１２２の成膜を繰り返すと、成膜マスク１２１には薄膜材料の付着物が堆積し、付着物が開口部の縁を塞いで開口部の穴が小さくされ、基板１２２上に形成される薄膜の形状が小さくなる。また堆積した付着物が成膜マスク１２１から剥離して、ダストが発生し、基板１２２の成膜に影響する。例えば白色ＥＬ素子の生産のように使用する成膜マスク１２１の開口が大きい場合には、付着物によるダストの発生は、付着物が開口部の縁を塞ぐことよりも大きな問題となる。
【０００７】
従って、基板１２２上の薄膜パターンの精度を維持するためには、定期的に成膜マスク１２１から付着物を除去するクリーニングが必要になる。
従来クリーニングを行うには、成膜工程を停止して、使用済みの成膜マスク１２１を真空槽１１１から搬出し、交換用の成膜マスクを真空槽１１１に搬入して、成膜工程を再開し、使用済みの成膜マスクが複数枚溜まった後、複数枚の成膜マスクをまとめてクリーニング工場に運んで、複雑なプロセスでウェットクリーニングをして、成膜マスクから付着物を除去していた。
【０００８】
しかしながら、特に有機ＥＬディスプレイ用の成膜マスクは、開口パターンが精密であるため、使用寿命が短く、クリーニングの頻度が高い。従って、多数の交換用の成膜マスクが必要であり、コストが高く、生産効率が悪かった。
そのため、使用済みの成膜マスクを、複数枚溜めてからクリーニング工場に運ぶ方法ではなく、その都度その場で成膜マスクをクリーニングする技術が望まれていた。
【０００９】
特許文献１では、成膜室の真空槽内で反応ガスのプラズマを発生させて成膜マスクをクリーニングする方法が開示されている。特許文献１の方法では、クリーニングの際に発生させたプラズマ中のラジカルや荷電粒子などが真空槽内の蒸着材料と反応し、蒸着材料を劣化させる虞があった。また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蒸発源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。
【００１０】
一方、特許文献２及び特許文献３に開示された方法では、使用済みの成膜マスクを成膜室とは別のクリーニング室に移動させ、クリーニング室でクリーニングを行うことで、特許文献１での問題を回避しているが、成膜マスクの搬送機構と専門のクリーニング室を別途追加する必要があり、コストが高いことが問題であった。
【００１１】
特許文献４に開示された方法では、蒸発器からガスではなくラジカルを出すように構成しているため、特許文献１のように電極を移動させる大がかりな装置は不要であるが、クリーニング効果のあるイオン衝撃を利用することが難しく、また発生したラジカルが成膜マスクに到達する前に消滅する確率が高いため、クリーニング効率が悪いという不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−３１３６５４号公報
【特許文献２】特開２００９−１８５３６２号公報
【特許文献３】特開２００７−１７３１７５号公報
【特許文献４】特開２００８−８８４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
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、成膜室の真空槽内で従来より効率的に成膜マスクから付着物を除去できる真空蒸着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽に接続され、前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、前記真空槽内に配置され、壁面に放出孔が設けられた放出容器と、前記放出容器に接続され、前記放出容器内に薄膜材料の蒸気を導入可能に構成された蒸発源と、前記放出容器の前記放出孔と離間して対面する位置に成膜マスクを保持するように構成されたマスク保持部と、を有する真空蒸着装置であって、前記放出容器に接続され、前記成膜マスクの付着物と反応して反応生成物ガスを形成する反応ガスを前記放出容器内に導入可能に構成されたガス供給装置を有する真空蒸着装置である。
本発明は、前記マスク保持部に成膜マスクを保持させると、前記マスク保持部に保持された前記成膜マスクは前記マスク保持部と電気的に接続される真空蒸着装置であって、前記放出容器と前記マスク保持部との間に電圧を印加して、前記ガス供給装置から前記放出容器内に導入され、前記放出孔から放出される前記反応ガスを、前記放出容器と前記マスク保持部に保持された前記成膜マスクとの間の放電空間でプラズマ化する電源装置を有する真空蒸着装置である。
本発明は、前記放電空間を環状に取り囲んで配置され、前記蒸気の粒子を遮蔽する防着壁を有する真空蒸着装置であって、前記防着壁は前記真空槽と同電位にされた真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記電源装置は、前記真空槽の電位に対して負の電位を、前記マスク保持部に周期的に印加するように構成された真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記電源装置は、前記マスク保持部に前記負の電位を印加した後で、かつ次に前記マスク保持部に前記負の電位を印加する前に、前記放出容器に前記負の電位を印加するように構成された真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記電源装置は、前記マスク保持部に前記負の電位を印加すると同時に、前記放出容器に前記真空槽の電位に対して正の電位を印加し、前記放出容器に前記負の電位を印加すると同時に、前記マスク保持部に前記正の電位を印加するように構成された真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記マスク保持部を前記放出孔と離間して対面する位置を通過するように移動させる移動装置を有する真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記マスク保持部に成膜マスクを保持させたときに、前記マスク保持部に保持された前記成膜マスクから見て前記放出容器とは逆側に配置され、前記成膜マスクより低温にされた冷却プレートと、前記成膜マスクに磁力を印加して、前記成膜マスクを前記冷却プレートに密着させる磁気装置とを有する真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記真空排気装置はそれぞれ前記真空槽内を真空排気する第一、第二の真空排気部を有し、前記第一の真空排気部によって前記真空槽内を真空排気すると、前記真空槽内の圧力は、前記第二の真空排気部によって前記真空槽内を真空排気したときの前記真空槽内の圧力よりも低くされる真空蒸着装置である。
【発明の効果】
【００１５】
薄膜材料の蒸気を放出する放出容器自身がプラズマ発生のための電極になるため、電極を移動させる大がかりな装置は不要であり、大面積基板に容易に対応できる。
放出容器と蒸発源との間はバルブで分けられているため、クリーニングの際のプラズマが蒸発源内の蒸発材料に影響することはない。
成膜マスクと共に、放出容器及び防着壁もクリーニングすることができる。
インライン式の蒸着装置でも本発明により成膜マスクのクリーニングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明である真空蒸着装置の第一例の内部構成図
【図２】本発明である真空蒸着装置のＡ部分拡大図
【図３】本発明である真空蒸着装置の第二例の内部構成図
【図４】従来の真空蒸着装置の内部構成図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜本発明の真空蒸着装置の第一例＞
本発明である真空蒸着装置の第一例の構造を説明する。図１は真空蒸着装置１０の第一例の内部構成図を示している。
真空蒸着装置１０は真空槽１１と放出容器３１とを有している。
【００１８】
放出容器３１は中空に形成され、一面には放出容器３１の壁面を貫通する複数の放出孔３４が設けられている。放出容器３１の放出孔３４が設けられた面を放出面と呼ぶと、放出面は導電性を有し、複数の放出孔３４は放出面の中心から外周まで均等に配置されている。
【００１９】
放出容器３１は真空槽１１内に配置され、放出容器３１の内部空間と真空槽１１の内部空間とは放出孔３４で接続されている。
放出容器３１の放出面の外側の壁面には導入口３７が設けられ、導入口３７には絶縁性の絶縁管３８が気密に接続され、絶縁管３８には接続管３６が気密に接続されている。接続管３６の他端は真空槽１１の壁面を気密に貫通して、真空槽１１の外側まで延ばされている。
【００２０】
接続管３６と真空槽１１とは電気的に接続されている。放出容器３１は絶縁管３８によって接続管３６や真空槽１１から電気的に絶縁されている。
真空槽１１の外側には蒸発源４０とガス供給装置５０とが配置されている。
【００２１】
蒸発源４０は薄膜材料容器４１と薄膜材料加熱装置４２とを有している。薄膜材料容器４１は中空に形成され、内側に固体又は液体の薄膜材料４５を保持できるように構成されている。薄膜材料加熱装置４２は薄膜材料容器４１の外側に取り付けられ、薄膜材料容器４１内の薄膜材料４５を加熱して、薄膜材料容器４１の内部空間に薄膜材料４５の蒸気を発生させるように構成されている。
【００２２】
ガス供給装置５０は反応ガスを放出する反応ガス源５１と、放電補助ガスを放出する放電補助ガス源５２とを有している。ここで反応ガスとは後述する成膜マスクの付着物と反応して反応生成物ガスを形成するガスであり、放電補助ガスとは電極間での放電を容易に発生させ、かつ放電を持続させるガスである。
【００２３】
ここでは放電補助ガスには不活性ガスが使用され、反応ガスには地球温暖化係数の低いフッ素系、酸素系、ハロゲン系のガスが使用される。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。
【００２４】
反応ガス源５１は反応ガス流量制御部５３に接続され、放電補助ガス源５２は放電補助ガス流量制御部５４に接続されて、それぞれ放出するガスの流量を制御されている。
薄膜材料容器４１は第一の接続バルブ４８を介して接続管３６に接続されている。反応ガス流量制御部５３と放電補助ガス流量制御部５４はそれぞれ第二の接続バルブ５８を介して接続管３６に接続されている。
【００２５】
第二の接続バルブ５８を閉じて第一の接続バルブ４８を開くと、蒸発源４０から薄膜材料の蒸気が接続管３６を通って放出容器３１内に導入され、第一の接続バルブ４８を閉じて第二の接続バルブ５８を開くとガス供給装置５０から反応ガスと放電補助ガスとが接続管３６を通って放出容器３１内に導入されるようになっている。
【００２６】
真空槽１１内で放出容器３１の放出面と離間して対面する位置には、成膜マスク２１を保持するように構成されたマスク保持部２４が配置されている。マスク保持部２４は真空槽１１から電気的に絶縁されている。
真空槽１１の壁面には、真空槽１１から電気的に絶縁された第一、第二の端子１８ａ、１８ｂが、壁面を気密に貫通して設けられ、マスク保持部２４は第一の端子１８ａに電気的に接続され、放出容器３１は第二の端子１８ｂに電気的に接続されている。
【００２７】
マスク保持部２４に成膜マスク２１を保持させると、成膜マスク２１はマスク保持部２４に電気的に接続されるようになっている。
マスク保持部２４に成膜マスク２１を保持させたときに、マスク保持部２４に保持された成膜マスク２１と放出容器３１の放出面との間に形成される空間を放電空間と呼ぶと、マスク保持部２４と放出容器３１との間には、放電空間を環状に取り囲んで筒状の防着壁３５が配置されている。防着壁３５は薄膜材料の蒸気を遮蔽する材質で形成されている。防着壁３５は真空槽１１に電気的に接続され、真空槽１１と同電位にされている。
【００２８】
防着壁３５とマスク保持部２４との間にはマスク保持部２４の外周に沿って均一な幅の隙間が形成され、防着壁３５と放出容器３１との間には放出面の外周に沿って均一な幅の隙間が形成されている。
放出容器３１と接続管３６にはそれぞれ加熱装置３２が取り付けられている。加熱装置３２によって放出容器３１と接続管３６とをそれぞれ加熱すると、蒸発源４０から接続管３６を通って放出容器３１内に導入される薄膜材料の蒸気は接続管３６の内部や放出容器３１の内部で凝縮しないようになっている。
【００２９】
図２は真空蒸着装置１０のＡ部分拡大図を示している。
放出容器３１の放出面にはピン部３９が突設され、ピン部３９には放出面を覆うように熱輻射防止板３３が固定されている。ピン部３９は熱伝導しにくい導電性材料で形成され、熱輻射防止板３３は放出面からの熱輻射を遮断する材質で形成されている。熱輻射防止板３３によって放出容器３１の放出面からの熱輻射が遮断されているので、図１を参照し、加熱装置３２によって放出容器３１を加熱しても、放出容器３１の放出面からの熱輻射により、マスク保持部２４に保持された成膜マスク２１が加熱されて膨張し、成膜マスク２１の開口パターンが変形することが防止されている。
【００３０】
マスク保持部２４に成膜マスク２１を保持させたとき、マスク保持部２４に保持された成膜マスク２１の放出容器３１と対面する面を表面、その逆を裏面と呼ぶと、成膜マスク２１の裏面と対面可能な位置には冷却プレート２６が配置されている。冷却プレート２６の内部には不図示の冷却媒体流路が設けられ、冷却媒体流路に温度管理された冷却媒体を循環させると、冷却プレート２６は冷却されるようになっている。
【００３１】
冷却プレート２６には昇降装置２９が取り付けられている。昇降装置２９は不図示の制御装置から制御信号を受けると、冷却プレート２６を成膜マスク２１の裏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。
冷却プレート２６の成膜マスク２１と対面可能な面を表面、その逆を裏面と呼ぶと、冷却プレート２６の裏面には板状の磁気装置２７が取り付けられている。
【００３２】
冷却プレート２６を成膜マスク２１の裏面に接触させると、磁気装置２７は成膜マスク２１に磁力を印加して、成膜マスク２１の裏面を冷却プレート２６の表面に面で密着させるように構成されている。成膜マスク２１と冷却プレート２６とを面で密着させると、成膜マスク２１と冷却プレート２６とは熱的に接続されるようになっている。
磁気装置２７は成膜マスク２１に磁力を印加できるならば冷却プレート２６の裏面に取り付けられている構成に限定されず、冷却プレート２６の内部に埋め込まれていてもよい。
【００３３】
真空槽１１に接続され、真空槽１１内を真空排気する装置を真空排気装置と呼ぶと、真空排気装置は第一、第二の真空排気部１２1、１２2を有している。
ここでは真空槽１１の壁面には第一、第二の排気口１４1、１４2が設けられ、第一、第二の真空排気部１２1、１２2はそれぞれ第一、第二の排気バルブ１３1、１３2を介して第一、第二の排気口１４1、１４2に接続されている。
【００３４】
ここでは第一の真空排気部１２1によって真空槽１１内を真空排気すると、真空槽１１内の圧力は、第二の真空排気部１２2によって真空槽１１内を真空排気したときの真空槽１１内の圧力よりも低くなるようにされている。
【００３５】
上記の真空蒸着装置１０を使用した真空蒸着方法を説明する。
第一、第二の接続バルブ４８、５８と第一、第二の排気バルブ１３1、１３2をいずれも閉じておく。
不図示の搬送装置によって成膜マスク２１を真空槽１１内に搬入し、マスク保持部２４に保持させる。このとき成膜マスク２１とマスク保持部２４とは電気的に接続される。
【００３６】
第一の排気バルブ１３1を開いて、第一の真空排気部１２1により、真空槽１１内を真空排気する。真空槽１１に真空計１７を接続し、真空槽１１内の圧力を測定する。以後、真空計１７で真空槽１１内の圧力を測定しながら、第一の真空排気部１２1で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。
不図示の搬送装置によって成膜対象物である基板２２を真空槽１１内に搬入し、成膜マスク２１上に配置する。
【００３７】
加熱装置３２によって接続管３６と放出容器３１とを加熱しておく。熱輻射防止板３３によって放出容器３１の放出面からの熱輻射が遮断されているため、マスク保持部２４に保持された成膜マスク２１は加熱されない。
薄膜材料加熱装置４２によって薄膜材料容器４１内の薄膜材料４５を加熱し、薄膜材料容器４１内で薄膜材料４５の蒸気を発生させる。
【００３８】
第二の接続バルブ５８は閉じたまま、第一の接続バルブ４８を開いて、薄膜材料の蒸気を薄膜材料容器４１から接続管３６を通して放出容器３１内に導入する。
放出容器３１内に導入された薄膜材料の蒸気は、放出面に均等に設けられた放出孔３４から、放出面の中心から外周まで均等な流量で、放電空間に放出される。
【００３９】
放電空間に放出され、成膜マスク２１の開口部に入射する蒸気は、開口部を通過して、成膜マスク２１上の基板２２の表面に入射し、基板２２の表面に開口部と同じ形状の薄膜が形成される。成膜マスク２１の開口部の外側の遮蔽部に入射する蒸気は、遮蔽部に付着して遮蔽部の表面に付着物が形成される。
【００４０】
放電空間に放出され、放電空間を取り囲む防着壁３５に入射する蒸気は、防着壁３５に付着して防着壁３５の放電空間を向いた面に付着物が形成される。防着壁３５によって蒸気が遮蔽されるので、蒸気が真空槽１１内に拡散して、真空槽１１の内壁に付着することが防止されている。
【００４１】
放電空間に放出され、放出容器３１の放出面に入射する蒸気は、熱輻射防止板３３に付着して熱輻射防止板３３の表面に付着物が形成される。
基板２２の表面に所定の厚みの薄膜を成膜した後、第一の接続バルブ４８を閉じて、放出容器３１への蒸気の供給を停止し、不図示の搬送装置によって基板２２を真空槽１１から搬出し、後工程に流す。
【００４２】
次いで、薄膜を成膜した基板２２とは別の基板２２を不図示の搬送装置によって真空槽１１内に搬入し、上述の成膜工程を繰り返す。
複数枚の基板２２を成膜すると、成膜マスク２１や防着壁３５や熱輻射防止板３３には薄膜材料からなる付着物が堆積する。
【００４３】
成膜マスク２１の遮蔽部に付着物が堆積すると、堆積した付着物が開口部の縁を塞いで開口部の形状が変形され、基板２２に形成される薄膜の形状が変形される。防着壁３５や熱輻射防止板３３に付着物が堆積すると、防着壁３５や熱輻射防止板３３から剥離した付着物が放電空間を飛行して基板２２表面に入射し、基板２２に形成される薄膜の品質を低下させる。
【００４４】
付着物に起因するこれらの問題が発生するときの基板２２の成膜枚数を実験やシミュレーションであらかじめ求めておき、所定の枚数の基板２２を成膜するたびに、後述のクリーニングを行うことで、基板２２に形成される薄膜の品質を維持することができる。
【００４５】
真空蒸着装置１０を使用した成膜マスク２１のクリーニング方法を説明する。
まず真空槽１１内への基板２２の搬入を停止し、真空槽１１内に基板２２が配置されている場合には、基板２２を真空槽１１から搬出しておく。
【００４６】
冷却プレート２６内部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２６を冷却して、成膜マスク２１より低温にしておく。以後、冷却プレート２６の冷却を継続する。
【００４７】
昇降装置２９によって冷却プレート２６を成膜マスク２１に近づけ、成膜マスク２１の裏面に接触させる。磁気装置２７からの磁力により成膜マスク２１の裏面は冷却プレート２６の表面に平面で密着され、冷却プレート２６と成膜マスク２１とは熱的に接続される。
【００４８】
第一の排気バルブ１３1を閉じて、第二の排気バルブ１３2を開き、第二の真空排気部１２2によって、真空槽１１内を真空排気する。第二の真空排気部１２2で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。
【００４９】
真空槽１１内の圧力を真空計１７で計測し、計測結果から、放出容器３１内に導入する反応ガスと放電補助ガスのそれぞれの流量を決定し、反応ガス流量制御部５３と放電補助ガス流量制御部５４を決定した流量に設定する。
【００５０】
第一の接続バルブ４８を閉じたまま、第二の接続バルブ５８を開いて、ガス供給装置５０から反応ガスと放電補助ガスとを接続管３６を通して放出容器３１内に導入する。
放出容器３１内に導入された反応ガスと放電補助ガスは、放出面に均等に設けられた放出孔３４から、放出面の中心から外周まで均等な流量で、放電空間に放出される。
真空槽１１の電位を接地電位にしておく。
【００５１】
第一、第二の端子１８ａ、１８ｂに電源装置１９を電気的に接続し、電源装置１９から第一、第二の端子１８ａ、１８ｂを介してマスク保持部２４と放出容器３１との間に交流電圧を印加すると、マスク保持部２４に保持された成膜マスク２１と放出容器３１の放出面との間で放電が生じる。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２１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。
【００５２】
反応ガスは放出容器３１の放出面に均等に設けられた放出孔３４から放電空間に放出されるので、成膜マスク２１表面の中心から外周まで均等にプラズマが生成され、成膜マスク２１の表面全体がプラズマに曝される。
【００５３】
交流電圧のうち成膜マスク２１に負電位が印加されているときは、プラズマ中の反応ガスのイオンが成膜マスク２１に引き寄せられて衝突するので、成膜マスク２１に負電位が印加されていないときより効率的に付着物が反応して反応生成物ガスが形成される。
【００５４】
成膜マスク２１を冷却プレート２６によって冷却しているので、成膜マスク２１がプラズマにより加熱されて膨張し、成膜マスク２１の開口パターンが変形することが防止されている。
プラズマ中のイオンやラジカルは熱輻射防止板３３に付着した付着物や、防着壁３５に付着した付着物とも反応して反応生成物ガスを形成する。
【００５５】
交流電圧のうち放出容器３１に負電位が印加されているときは、プラズマ中の反応ガスのイオンが放出容器３１の熱輻射防止板３３に引き寄せられて衝突するので、放出容器３１に負電位が印加されていないときより効率的に付着物が反応して反応生成物ガスが形成される。
【００５６】
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、成膜マスク２１上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、マスク保持部２４と防着壁３５との間の隙間から成膜マスク２１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。また、熱輻射防止板３３上で形成された反応生成物ガスと、副生成物ガスは、放出容器３１と防着壁３５との間の隙間から放出面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。
【００５７】
防着壁３５には負電位を印加されないために、プラズマによる付着物の反応効率は、成膜マスク２１や熱輻射防止板３３よりも低いのだが、防着壁３５は成膜マスク２１や熱輻射防止板３３に比べて交換が容易なため、防着壁３５から付着物を完全には除去できなくても不都合ではない。
【００５８】
真空槽１１の内部空間に放出された反応生成物ガスは第二の真空排気部１２2によって真空槽１１の外側に真空排気される。
電源装置１９からの電圧印加を所定の時間継続して、少なくとも成膜マスク２１から付着物を除去した後、電圧印加を停止する。第二の接続バルブ５８を閉じて、放出容器３１への反応ガスと放電補助ガスの導入を停止する。
【００５９】
成膜マスク２１の全体の重量は磁気装置２７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２６を上昇させると、成膜マスク２１は冷却プレート２６から離間してマスク保持部２４上に残る。
第二の排気バルブ１３2を閉じて、第一の排気バルブ１３1を開き、第一の真空排気部１２1によって真空槽１１内を真空排気したのち、真空槽１１内への基板２２の搬入を再開する。
【００６０】
上述の説明では電源装置１９からマスク保持部２４と放出容器３１の放出面との間に交流電圧を印加していたが、電源装置１９の構成はこれに限定されない。
少なくとも成膜マスク２１から付着物を除去したいので、電源装置１９はマスク保持部２４に真空槽１１に対して負の電位を周期的に印加するように構成されていればよい。プラズマ中のイオンが負電位を印加された成膜マスク２１に衝突して成膜マスク２１から効率的に付着物が除去される。
【００６１】
電源装置１９は、マスク保持部２４に負の電位を印加した後で、かつ次にマスク保持部２４に負の電位を印加する前に、放出容器３１に負の電位を印加するように構成されていてもよい。プラズマ中のイオンが負電位を印加された放出容器３１の熱輻射防止板３３に衝突して熱輻射防止板３３からも付着物を効率的に除去できるので望ましい。
【００６２】
さらに、電源装置１９は、上述の交流電圧のように、マスク保持部２４に負の電位を印加すると同時に、放出容器３１に真空槽１１の電位に対して正の電位を印加し、放出容器３１に負の電位を印加すると同時に、マスク保持部２４に正の電位を印加するように構成されていてもよい。防着壁３５と真空槽１１は接地電位であるため、プラズマ中のイオンを放電空間に閉じ込めることができ、成膜マスク２１と熱輻射防止板３３とに効率的にイオンを衝突させることができるため望ましい。
【００６３】
また、放出孔３４から放電空間に放出された反応ガスをプラズマ化させずに、反応ガスを成膜マスク２１の付着物と反応させて反応生成物ガスを形成させるように構成してもよい。この場合には、電源装置１９を省略でき、かつマスク保持部２４や放出容器３１を真空槽１１から電気的に絶縁させなくてもよいため、装置をより単純に構成することができる。
【００６４】
クリーニングの際に、成膜マスク２１をクリーニングしない場合には、成膜マスク２１を成膜マスク２１と同じ形状の導電性のダミーマスクと交換した後、上述のクリーニング方法によって、防着壁３５と熱輻射防止板３３とをクリーニングしてもよい。
【００６５】
＜本発明の真空蒸着装置の第二例＞
真空蒸着装置の第二例の構造を説明する。図３は真空蒸着装置２１０の第二例の内部構成図を示している。この真空蒸着装置２１０はいわゆるインライン式の真空蒸着装置である。
【００６６】
真空蒸着装置２１０は細長の真空槽２１１と複数の放出容器２３１ａ〜２３１ｄとを有している。各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの構造は第一例の真空蒸着装置１０の放出容器３１と同じ構造である。複数の放出容器２３１ａ〜２３１ｄは真空槽２１１内で真空槽２１１の長手方向に沿って並んで配置されている。
【００６７】
ここでは符号２３１ａの放出容器の導入口には絶縁性の不図示の絶縁管が接続され、当該絶縁管には符号２３６ａの接続管が気密に接続されている。符号２３１ｂ〜２３１ｄの放出容器の導入口にはそれぞれ異なる接続管２３６ｂ〜２３６ｄが気密に接続されている。各接続管２３６ａ〜２３６ｄの他端は真空槽２１１の壁面を気密に貫通して、真空槽２１１の外側まで延ばされている。
【００６８】
符号２３１ａの放出容器と真空槽２１１とは絶縁管によって電気的に絶縁されている。符号２３１ｂ〜２３１ｄの放出容器と真空槽２１１とは電気的に接続されていてもよいし、絶縁されていてもよい。
【００６９】
真空槽２１１の外側には、複数の蒸発源２４０ａ〜２４０ｄと、ガス供給装置２５０とが配置されている。
各蒸発源２４０ａ〜２４０ｄの構造は第一例の真空蒸着装置１０の蒸発源４０と同じ構造であり、各蒸発源２４０ａ〜２４０ｄの薄膜材料容器内にはそれぞれ異なる薄膜材料が配置されている。ガス供給装置２５０の構造は第一例の真空蒸着装置１０のガス供給装置５０と同じ構造である。
【００７０】
各蒸発源２４０ａ〜２４０ｄの薄膜材料容器はそれぞれ異なる第一の接続バルブ２４８ａ〜２４８ｄを介してそれぞれ異なる接続管２３６ａ〜２３６ｄに接続されている。ガス供給装置２５０は第二の接続バルブ２５８を介してここでは符号２３６ａの接続管に接続されている。
各放出容器２３１ａ〜２３１ｄはそれぞれ放出孔２３４ａ〜２３４ｄが設けられた放出面を、真空槽２１１の長手方向に対して垂直な同一の方向に向けられている。
【００７１】
真空槽２１１内で各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出面と離間して対面する位置には、真空槽２１１の長手方向に沿って導電性のベルトコンベア２９０が配置されている。ベルトコンベア２９０は真空槽２１１から電気的に絶縁されている。
ベルトコンベア２９０にマスク保持部２２４、２２４’を載せると、マスク保持部２２４、２２４’とベルトコンベア２９０とは電気的に接続されるようになっている。
【００７２】
ベルトコンベア２９０には移動制御装置２９１が接続されている。移動制御装置２９１はベルトコンベア２９０を、ベルトコンベア２９０に載せられたマスク保持部２２４、２２４’と共に、真空槽２１１の長手方向に沿って走行移動させるように構成されている。
【００７３】
マスク保持部２２４、２２４’を各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出面と離間して対面する位置を通過するように移動させる装置を移動装置と呼ぶと、ここでは移動装置はベルトコンベア２９０と移動制御装置２９１とで構成されている。
【００７４】
成膜マスク２２１を保持させたマスク保持部２２４を各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出面と対面する位置に移動させたときに、マスク保持部２２４に保持された成膜マスク２２１と、それと対面する放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出面との間に形成される空間を放電空間と呼ぶと、放電空間を環状に取り囲んで筒状の防着壁２３５が配置されている。防着壁２３５は薄膜材料の蒸気を遮蔽する材質で形成され、隣り合う放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出孔２３４ａ〜２３４ｄからそれぞれ放出される薄膜材料の蒸気は、隣り合う放出容器２３１ａ〜２３１ｂの間の空間で混合しないようにされている。防着壁２３５は真空槽２１１に電気的に接続され、真空槽２１１と同電位にされている。
【００７５】
真空槽２１１に接続され、真空槽２１１内を真空排気する装置を真空排気装置と呼ぶと、真空排気装置は第一、第二の真空排気部２１２1、２１２2を有している。第一、第二の真空排気部２１２1、２１２2はそれぞれ第一、第二の排気バルブ２１３1、２１３2を介して真空槽２１１の壁面に接続されている。
【００７６】
ここでは第一の真空排気部２１２1によって真空槽２１１内を真空排気すると、真空槽２１１内の圧力は、第二の真空排気部２１２2によって真空槽２１１内を真空排気したときの真空槽２１１内の圧力よりも低くなるようにされている。
【００７７】
第二例の真空蒸着装置２１０を使用した真空蒸着方法を説明する。
各第一の接続バルブ２４８ａ〜２４８ｄと第二の接続バルブ２５８と第一、第二の排気バルブ２１３1、２１３2をいずれも閉じておく。
【００７８】
第一の排気バルブ２１３1を開いて、第一の真空排気部２１２1により、真空槽２１１内を真空排気する。真空槽２１１に真空計２１７を接続し、真空槽２１１内の圧力を測定する。以後、真空計２１７で真空槽２１１内の圧力を測定しながら、第一の真空排気部２１２1で真空排気を継続して、真空槽２１１内の真空雰囲気を維持する。
【００７９】
マスク保持部２２４に成膜マスク２２１を保持させ、マスク保持部２２４に保持された成膜マスク２２１の裏面上に成膜対象物である基板２２２を配置する。基板２２２上に磁気装置２２７を配置して、磁気装置２２７から成膜マスク２２１に磁力を印加させ、成膜マスク２２１の裏面を基板２２２に密着させる。成膜マスク２２１の表面が各放出容器２３１ａ〜２３１ｄと対面可能な向きで、マスク保持部２２４を成膜マスク２２１と基板２２２と磁気装置２２７と共にベルトコンベア２９０に載せる。
【００８０】
不図示の加熱装置によって各接続管２３６ａ〜２３６ｄと各放出容器２３１ａ〜２３１ｄとを加熱しておく。熱輻射防止板２３３ａ〜２３３ｄによって各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出面からの熱輻射が遮断されているため、マスク保持部２２４に保持された成膜マスク２２１を放出容器２３１ａ〜２３１ｄと対面する位置を通過させても、成膜マスク２２１は加熱されないようになっている。
【００８１】
各蒸発源２４０ａ〜２４０ｄの薄膜材料容器内でそれぞれ薄膜材料を加熱して、薄膜材料の蒸気を発生させる。
第二の接続バルブ２５８は閉じたまま、各第一の接続バルブ２４８ａ〜２４８ｄを開いて、薄膜材料の蒸気を蒸発源２４０ａ〜２４０ｄの薄膜材料容器から接続管２３６ａ〜２３６ｄを通して放出容器２３１ａ〜２３１ｄ内にそれぞれ導入する。
【００８２】
放出容器２３１ａ〜２３１ｄ内に導入された薄膜材料の蒸気は、放出面に均等に設けられた放出孔２３４ａ〜２３４ｄから、放出面の中心から外周まで均等な流量で放出される。
成膜マスク２２１を保持するマスク保持部２２４を、成膜マスク２２１の裏面に固定された基板２２２と共に、各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出孔２３４ａ〜２３４ｄと対面する位置を通過するように移動させる。
【００８３】
成膜マスク２２１の表面が各放出孔２３４ａ〜２３４ｄと対面するときに、各放出孔２３４ａ〜２３４ｄから放出され、成膜マスク２２１の開口部に入射する蒸気は、開口部を通過して、成膜マスク２２１上の基板２２２の表面に入射し、基板２２２の表面に開口部と同じ形状の薄膜が形成される。成膜マスク２２１の開口部の外側の遮蔽部に入射する蒸気は、遮蔽部に付着して遮蔽部に付着物が形成される。
【００８４】
放出孔２３４ａ〜２３４ｄから放出され、当該放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出面に入射する蒸気は、当該放出容器２３１ａ〜２３１ｄ上の熱輻射防止板２３３ａ〜２３３ｄに付着して熱輻射防止板２３３ａ〜２３３ｄの表面に付着物が形成される。
【００８５】
放出孔２３４ａ〜２３４ｄから放出され、防着壁２３５に入射する蒸気は、防着壁２３５に付着して防着壁２３５の表面に付着物が形成される。防着壁２３５によって蒸気が遮蔽されるので、蒸気が真空槽２１１内に拡散して、真空槽２１１の内壁に付着したり、一つの蒸着源から放出された蒸気と他の蒸着源から放出された蒸気とが混合することが防止されている。
【００８６】
成膜マスク２２１と基板２２２とを固定した状態で各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出孔２３４ａ〜２３４ｄと離間して対面する位置を符号２３１ａ〜２３１ｄの順に通過させると、基板２２２上には成膜マスク２２１の開口と同じ形状で、各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出孔２３４ａ〜２３４ｄから放出された薄膜材料からなる薄膜が符号２３１ａ〜２３１ｄの順に積層される。
【００８７】
マスク保持部２２４をベルトコンベア２９０の終点に移動させ、基板２２２をマスク保持部２２４に保持された成膜マスク２２１から分離する。分離された基板２２２を後工程に流す。
分離された成膜マスク２２１をマスク保持部２２４に保持させたまま、ベルトコンベア２９０の始点に戻し、分離された基板２２２とは別の基板２２２を当該成膜マスク２２１の裏面に固定して、上述の成膜工程を繰り返す。
【００８８】
複数枚の基板２２２を成膜すると、成膜マスク２２１や防着壁２３５や各放出容器２３１ａ〜２３１ｄ上の熱輻射防止板２３３ａ〜２３３ｄには薄膜材料からなる付着物が堆積する。
【００８９】
この真空蒸着装置２１０を使用した成膜マスクのクリーニング方法を説明する。複数枚の基板の成膜に使用した使用済みの成膜マスクに符号２２１’を付し、当該成膜マスク２２１’を保持するマスク保持部に符号２２４’を付して説明する。
【００９０】
まずマスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’に基板が固定されている場合には、マスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’から基板を分離しておく。
マスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’の裏面に、冷却プレート２２６を配置する。
【００９１】
冷却プレート２２６は、ここでは熱容量が大きい板状部材であり、後にプラズマによって加熱される成膜マスク２２１’よりも低温（例えば室温）にされている。冷却プレート２２６を加熱された成膜マスク２２１’に密着させると、冷却プレート２２６は成膜マスク２２１’から熱を吸収して、成膜マスク２２１’を冷却する。
【００９２】
あるいは、冷却プレート２２６は第一例の真空蒸着装置１０の冷却プレート２６と同じ構造のものを使用してもよい。冷却プレート２２６内部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２２６を冷却して、成膜マスク２２１’より低温にしておき、以後冷却プレート２２６の冷却を継続する。ただし、熱容量の大きい板状部材を用いる方が搬送し易く、好ましい。
【００９３】
冷却プレート２２６上に磁気装置２２７’を配置すると、磁気装置２２７’からの磁力により成膜マスク２２１’の裏面は冷却プレート２２６の表面に面で密着され、冷却プレート２２６と成膜マスク２２１’とは熱的に接続される。
【００９４】
マスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’の裏面に冷却プレート２２６を固定した状態で、成膜マスク２２１’の表面が各放出容器２３１ａ〜２３１ｄと対面可能な向きで、マスク保持部２２４’をベルトコンベア２９０に載せる。マスク保持部２２４’とベルトコンベア２９０とは電気的に接続される。
マスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’を符号２３１ａの放出容器の放出孔２３４ａと対面する位置に移動させる。
【００９５】
第一の排気バルブ２１３1を閉じて、第二の排気バルブ２１３2を開き、第二の真空排気部２１２2によって、真空槽２１１内を真空排気する。第二の真空排気部２１２2で真空排気を継続して、真空槽２１１内の真空雰囲気を維持する。
真空槽２１１内の圧力を真空計２１７で計測し、計測結果から、放出容器２３１内に導入する反応ガスと放電補助ガスのそれぞれの流量を決定する。
【００９６】
各第一の接続バルブ２４８ａ〜２４８ｄを閉じたまま、第二の接続バルブ２５８を開いて、ガス供給装置２５０から反応ガスと放電補助ガスとを接続管２３６ａを通して符号２３１ａの放出容器内に導入する。
【００９７】
符号２３１ａの放出容器内に導入された反応ガスと放電補助ガスは、放出面に均等に設けられた放出孔２３４ａから、放出面の中心から外周まで均等な流量で、放電空間に放出される。
真空槽２１１の電位を接地電位にしておく。
【００９８】
ベルトコンベア２９０と放出容器２３１ａに電源装置２１９を電気的に接続し、電源装置２１９からベルトコンベア２９０と放出容器２３１ａとの間に交流電圧を印加すると、マスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’と、それと対面する符号２３１ａの放出容器の放出面との間で放電が生じる。ここでは放出孔２３４ａから放出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。
【００９９】
放出孔２３４ａから放出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２２１’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。
【０１００】
交流電圧のうち成膜マスク２２１’に負電位が印加されているときは、プラズマ中の反応ガスのイオンが成膜マスク２２１’に引き寄せられて衝突するので、成膜マスク２２１’に負電位が印加されていないときより効率的にイオンが付着物に衝突して付着物が弾き飛ばされる。
【０１０１】
成膜マスク２２１’を冷却プレート２２６によって冷却しているので、成膜マスク２２１’がプラズマにより加熱されて膨張し、成膜マスク２２１’の開口パターンが変形することが防止されている。
【０１０２】
プラズマ中のイオンやラジカルは符号２３１ａの放出容器の熱輻射防止板２３３ａに付着した付着物や、防着壁２３５のうち符号２３１ａの放出容器を向いた表面に付着した付着物とも反応して反応生成物ガスを形成する。
【０１０３】
交流電圧のうち符号２３１ａの放出容器に負電位が印加されているときは、プラズマ中の反応ガスのイオンが放出容器２３１ａの熱輻射防止板２３３ａに引き寄せられて衝突するので、放出容器２３１ａに負電位が印加されていないときより効率的にイオンが付着物に衝突して付着物が弾き飛ばされる。
【０１０４】
成膜マスク２２１’や熱輻射防止板２３３ａや防着壁２３５で形成された反応生成物ガスと、イオンに衝突されて弾き飛ばされた付着物は、第二の真空排気部２１２2によって真空槽２１１の外側に真空排気される。
【０１０５】
成膜マスク２２１’の進行方向に沿った長さが、符号２３１ａの放出容器の当該進行方向に沿った長さよりも長い場合には、成膜マスク２２１’を放出容器２３１ａの放出孔２３４ａと対面する位置を通過させることで、成膜マスク２２１’の表面全体をプラズマに曝すことができ、成膜マスク２２１’の表面全体をクリーニングできる。
【０１０６】
さらに成膜マスク２２１’を放出容器２３１ａの放出孔２３４ａと対面する位置で進行方向に沿って往復移動させてもよい。ベルトコンベア２９０が一定速度でしか走行移動できない場合には、往復移動させることで成膜マスク２２１’がプラズマに曝される時間が長くなるので好ましい。
【０１０７】
電源装置２１９からの電圧印加を所定の時間継続して、少なくとも成膜マスク２２１’から付着物を除去した後、電圧印加を停止する。第二の接続バルブ２５８を閉じて、当該放出容器２３１ａへの反応ガスと放電補助ガスの導入を停止する。
【０１０８】
マスク保持部２２４’をベルトコンベア２９０の終点に移動させ、冷却プレート２２６をマスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’から分離する。分離された成膜マスク２２１’をマスク保持部２２４’に保持させたまま、ベルトコンベア２９０の始点に戻す。
第二の排気バルブ２１３2を閉じて、第一の排気バルブ２１３1を開き、第一の真空排気部２１２1によって真空槽２１１内を真空排気したのち、上述の成膜工程を再開する。
【０１０９】
上述の説明では電源装置２１９からベルトコンベア２９０に電気的に接続されたマスク保持部２２４’と符号２３１ａの放出容器との間に交流電圧を印加していたが、電源装置２１９の構成はこれに限定されない。
【０１１０】
少なくとも成膜マスク２２１’から付着物を除去したいので、電源装置２１９はマスク保持部２２４’に真空槽２１１に対して負の電位を周期的に印加するように構成されていればよい。プラズマ中のイオンが負電位を印加された成膜マスク２２１’に衝突して成膜マスク２２１’から効率的に付着物が除去される。
【０１１１】
電源装置２１９は、マスク保持部２２４’に負の電位を印加した後で、かつ次にマスク保持部２２４’に負の電位を印加する前に、放出容器２３１ａに負の電位を印加するように構成されていてもよい。プラズマ中のイオンが負電位を印加された放出容器２３１ａの熱輻射防止板２３３ａに衝突して熱輻射防止板２３３ａからも付着物を効率的に除去できるので望ましい。
【０１１２】
さらに、電源装置２１９は、上述の交流電圧のように、マスク保持部２２４’に負の電位を印加すると同時に、放出容器２３１ａに真空槽２１１の電位に対して正の電位を印加し、放出容器２３１ａに負の電位を印加すると同時に、マスク保持部２２４’に正の電位を印加するように構成されていてもよい。防着壁２３５と真空槽２１１は接地電位であるため、プラズマ中のイオンを放電空間に閉じ込めることができ、成膜マスク２２１’と熱輻射防止板２３３ａとに効率的にイオンを衝突させることができるため望ましい。
【０１１３】
また、放出孔２３４ａから放電空間に放出された反応ガスをプラズマ化せずに、成膜マスク２２１’の付着物と反応させて反応生成物ガスを形成させるように構成してもよい。この場合には、電源装置２１９を省略でき、かつマスク保持部２２４’や放出容器２３１ａを真空槽２１１から電気的に絶縁させなくてもよいため、装置をより単純に構成することができる。
【０１１４】
クリーニングの際に、成膜マスク２２１’をクリーニングしない場合には、成膜マスク２２１’を成膜マスク２２１’と同じ形状の導電性のダミーマスクと交換した後、上述のクリーニング方法によって、防着壁２３５と熱輻射防止板２３３ａとをクリーニングしてもよい。
【０１１５】
上述の説明では移動装置にベルトコンベア２９０を使用したが、マスク保持部２２４’を移動させながら電源装置２１９からマスク保持部２２４’に電圧を印加できるように構成されていれば本発明の移動装置はベルトコンベア式に限定されず、ローラー式など他の方式で構成してもよい。ローラー式の場合には、マスク保持部２２４’と接触する複数のローラーの少なくとも一つに、電源装置２１９から電圧を印加するように構成すればよい。
【０１１６】
上述の説明では複数の接続管２３６ａ〜２３６ｄのうちの一つの接続管２３６ａにだけガス供給装置２５０を接続して、複数の放出容器２３１ａ〜２３１ｄのうち一つの放出容器２３１ａ内に反応ガスと放電補助ガスとを導入するように構成し、当該放出容器２３１ａの放出面と成膜マスク２２１’とを対面させながら成膜マスク２２１’のクリーニングを行ったが、二つ以上の接続管にガス供給装置を接続して、二つ以上の放出容器に反応ガスと放電補助ガスとを導入するように構成してもよい。この場合には、複数枚の成膜マスクをそれぞれ反応ガスと放電補助ガスとを導入される複数の放出容器と同時に対面させることで、複数枚の成膜マスクを同時にクリーニングすることができ、かつ当該複数の放出容器の熱輻射防止板をクリーニングすることができるので、好ましい。
【符号の説明】
【０１１７】
１０、２１０……真空蒸着装置
１１、２１１……真空槽
１２1、２１２1……第一の真空排気部
１２2、２１２2……第二の真空排気部
２１、２２１、２２１’……成膜マスク
２４、２２４、２２４’……マスク保持部
２６、２２６……冷却プレート
２７、２２７、２２７’……磁気装置
３１、２３１ａ〜２３１ｄ……放出容器
３４、２３４ａ〜２３４ｄ……放出孔
３５、２３５……防着壁
４０、２４０ａ〜２４０ｄ……蒸発源
５０、２５０……ガス供給装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着装置に関する。
【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４は従来の真空蒸着装置１００の一例の内部構成図を示している。
従来の真空蒸着装置１００は真空槽１１１と蒸着材料容器１４１とマスク保持部１２４とを有している。蒸着材料容器１４１とマスク保持部１２４は真空槽１１１内に配置されている。
【０００４】
真空排気装置１１２によって真空槽１１１内を真空排気しておき、マスク保持部１２４に成膜マスク１２１を保持させ、成膜マスク１２１上に基板１２２を配置する。蒸着材料１４５を蒸着材料容器１４１内に入れ、加熱器１４２で加熱すると、蒸着材料１４５は蒸発し、蒸着材料１４５の蒸気は真空槽１１１内に放出され、マスク保持部１２４に保持された成膜マスク１２１に入射する。
【０００５】
成膜マスク１２１の開口部を通過する蒸気は成膜マスク１２１上の基板１２２の表面に到達し、基板１２２表面に開口部の形状と同じ形状の薄膜が形成される。このとき成膜マスク１２１の開口部の外側の遮蔽部に入射する蒸気は遮蔽部に付着して堆積する。
成膜を終えた基板１２２を真空槽１１１から搬出し、成膜を終えた基板１２２とは別の基板１２２を真空槽１１１内に搬入して上述の成膜工程を繰り返す。
【０００６】
複数枚の基板１２２の成膜を繰り返すと、成膜マスク１２１には薄膜材料の付着物が堆積し、付着物が開口部の縁を塞いで開口部の穴が小さくされ、基板１２２上に形成される薄膜の形状が小さくなる。また堆積した付着物が成膜マスク１２１から剥離して、ダストが発生し、基板１２２の成膜に影響する。例えば白色ＥＬ素子の生産のように使用する成膜マスク１２１の開口が大きい場合には、付着物によるダストの発生は、付着物が開口部の縁を塞ぐことよりも大きな問題となる。
【０００７】
従って、基板１２２上の薄膜パターンの精度を維持するためには、定期的に成膜マスク１２１から付着物を除去するクリーニングが必要になる。
従来クリーニングを行うには、成膜工程を停止して、使用済みの成膜マスク１２１を真空槽１１１から搬出し、交換用の成膜マスクを真空槽１１１に搬入して、成膜工程を再開し、使用済みの成膜マスクが複数枚溜まった後、複数枚の成膜マスクをまとめてクリーニング工場に運んで、複雑なプロセスでウェットクリーニングをして、成膜マスクから付着物を除去していた。
【０００８】
しかしながら、特に有機ＥＬディスプレイ用の成膜マスクは、開口パターンが精密であるため、使用寿命が短く、クリーニングの頻度が高い。従って、多数の交換用の成膜マスクが必要であり、コストが高く、生産効率が悪かった。
そのため、使用済みの成膜マスクを、複数枚溜めてからクリーニング工場に運ぶ方法ではなく、その都度その場で成膜マスクをクリーニングする技術が望まれていた。
【０００９】
特許文献１では、成膜室の真空槽内で反応ガスのプラズマを発生させて成膜マスクをクリーニングする方法が開示されている。特許文献１の方法では、クリーニングの際に発生させたプラズマ中のラジカルや荷電粒子などが真空槽内の蒸着材料と反応し、蒸着材料を劣化させる虞があった。また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蒸発源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。
【００１０】
一方、特許文献２及び特許文献３に開示された方法では、使用済みの成膜マスクを成膜室とは別のクリーニング室に移動させ、クリーニング室でクリーニングを行うことで、特許文献１での問題を回避しているが、成膜マスクの搬送機構と専門のクリーニング室を別途追加する必要があり、コストが高いことが問題であった。
【００１１】
特許文献４に開示された方法では、蒸発器からガスではなくラジカルを出すように構成しているため、特許文献１のように電極を移動させる大がかりな装置は不要であるが、クリーニング効果のあるイオン衝撃を利用することが難しく、また発生したラジカルが成膜マスクに到達する前に消滅する確率が高いため、クリーニング効率が悪いという不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−３１３６５４号公報
【特許文献２】特開２００９−１８５３６２号公報
【特許文献３】特開２００７−１７３１７５号公報
【特許文献４】特開２００８−８８４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
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、成膜室の真空槽内で従来より効率的に成膜マスクから付着物を除去できる真空蒸着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽に接続され、前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、前記真空槽内に配置され、壁面に放出孔が設けられた放出容器と、前記放出容器に接続され、前記放出容器内に薄膜材料の蒸気を導入可能に構成された蒸発源と、前記放出容器の前記放出孔と離間して対面する位置に成膜マスクを保持するように構成されたマスク保持部と、を有する真空蒸着装置であって、前記放出容器に接続され、前記成膜マスクの付着物と反応して反応生成物ガスを形成する反応ガスを前記放出容器内に導入可能に構成されたガス供給装置を有する真空蒸着装置である。
本発明は、前記マスク保持部に成膜マスクを保持させると、前記マスク保持部に保持された前記成膜マスクは前記マスク保持部と電気的に接続される真空蒸着装置であって、前記放出容器と前記マスク保持部との間に電圧を印加して、前記ガス供給装置から前記放出容器内に導入され、前記放出孔から放出される前記反応ガスを、前記放出容器と前記マスク保持部に保持された前記成膜マスクとの間の放電空間でプラズマ化する電源装置を有する真空蒸着装置である。
本発明は、前記放電空間を環状に取り囲んで配置され、前記蒸気の粒子を遮蔽する防着壁を有する真空蒸着装置であって、前記防着壁は前記真空槽と同電位にされた真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記電源装置は、前記真空槽の電位に対して負の電位を、前記マスク保持部に周期的に印加するように構成された真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記電源装置は、前記マスク保持部に前記負の電位を印加した後で、かつ次に前記マスク保持部に前記負の電位を印加する前に、前記放出容器に前記負の電位を印加するように構成された真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記電源装置は、前記マスク保持部に前記負の電位を印加すると同時に、前記放出容器に前記真空槽の電位に対して正の電位を印加し、前記放出容器に前記負の電位を印加すると同時に、前記マスク保持部に前記正の電位を印加するように構成された真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記マスク保持部を前記放出孔と離間して対面する位置を通過するように移動させる移動装置を有する真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記マスク保持部に成膜マスクを保持させたときに、前記マスク保持部に保持された前記成膜マスクから見て前記放出容器とは逆側に配置され、前記成膜マスクより低温にされた冷却プレートと、前記成膜マスクに磁力を印加して、前記成膜マスクを前記冷却プレートに密着させる磁気装置とを有する真空蒸着装置である。
本発明は真空蒸着装置であって、前記真空排気装置はそれぞれ前記真空槽内を真空排気する第一、第二の真空排気部を有し、前記第一の真空排気部によって前記真空槽内を真空排気すると、前記真空槽内の圧力は、前記第二の真空排気部によって前記真空槽内を真空排気したときの前記真空槽内の圧力よりも低くされる真空蒸着装置である。
【発明の効果】
【００１５】
薄膜材料の蒸気を放出する放出容器自身がプラズマ発生のための電極になるため、電極を移動させる大がかりな装置は不要であり、大面積基板に容易に対応できる。
放出容器と蒸発源との間はバルブで分けられているため、クリーニングの際のプラズマが蒸発源内の蒸発材料に影響することはない。
成膜マスクと共に、放出容器及び防着壁もクリーニングすることができる。
インライン式の蒸着装置でも本発明により成膜マスクのクリーニングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明である真空蒸着装置の第一例の内部構成図
【図２】本発明である真空蒸着装置のＡ部分拡大図
【図３】本発明である真空蒸着装置の第二例の内部構成図
【図４】従来の真空蒸着装置の内部構成図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜本発明の真空蒸着装置の第一例＞
本発明である真空蒸着装置の第一例の構造を説明する。図１は真空蒸着装置１０の第一例の内部構成図を示している。
真空蒸着装置１０は真空槽１１と放出容器３１とを有している。
【００１８】
放出容器３１は中空に形成され、一面には放出容器３１の壁面を貫通する複数の放出孔３４が設けられている。放出容器３１の放出孔３４が設けられた面を放出面と呼ぶと、放出面は導電性を有し、複数の放出孔３４は放出面の中心から外周まで均等に配置されている。
【００１９】
放出容器３１は真空槽１１内に配置され、放出容器３１の内部空間と真空槽１１の内部空間とは放出孔３４で接続されている。
放出容器３１の放出面の外側の壁面には導入口３７が設けられ、導入口３７には絶縁性の絶縁管３８が気密に接続され、絶縁管３８には接続管３６が気密に接続されている。接続管３６の他端は真空槽１１の壁面を気密に貫通して、真空槽１１の外側まで延ばされている。
【００２０】
接続管３６と真空槽１１とは電気的に接続されている。放出容器３１は絶縁管３８によって接続管３６や真空槽１１から電気的に絶縁されている。
真空槽１１の外側には蒸発源４０とガス供給装置５０とが配置されている。
【００２１】
蒸発源４０は薄膜材料容器４１と薄膜材料加熱装置４２とを有している。薄膜材料容器４１は中空に形成され、内側に固体又は液体の薄膜材料４５を保持できるように構成されている。薄膜材料加熱装置４２は薄膜材料容器４１の外側に取り付けられ、薄膜材料容器４１内の薄膜材料４５を加熱して、薄膜材料容器４１の内部空間に薄膜材料４５の蒸気を発生させるように構成されている。
【００２２】
ガス供給装置５０は反応ガスを放出する反応ガス源５１と、放電補助ガスを放出する放電補助ガス源５２とを有している。ここで反応ガスとは後述する成膜マスクの付着物と反応して反応生成物ガスを形成するガスであり、放電補助ガスとは電極間での放電を容易に発生させ、かつ放電を持続させるガスである。
【００２３】
ここでは放電補助ガスには不活性ガスが使用され、反応ガスには地球温暖化係数の低いフッ素系、酸素系、ハロゲン系のガスが使用される。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。
【００２４】
反応ガス源５１は反応ガス流量制御部５３に接続され、放電補助ガス源５２は放電補助ガス流量制御部５４に接続されて、それぞれ放出するガスの流量を制御されている。
薄膜材料容器４１は第一の接続バルブ４８を介して接続管３６に接続されている。反応ガス流量制御部５３と放電補助ガス流量制御部５４はそれぞれ第二の接続バルブ５８を介して接続管３６に接続されている。
【００２５】
第二の接続バルブ５８を閉じて第一の接続バルブ４８を開くと、蒸発源４０から薄膜材料の蒸気が接続管３６を通って放出容器３１内に導入され、第一の接続バルブ４８を閉じて第二の接続バルブ５８を開くとガス供給装置５０から反応ガスと放電補助ガスとが接続管３６を通って放出容器３１内に導入されるようになっている。
【００２６】
真空槽１１内で放出容器３１の放出面と離間して対面する位置には、成膜マスク２１を保持するように構成されたマスク保持部２４が配置されている。マスク保持部２４は真空槽１１から電気的に絶縁されている。
真空槽１１の壁面には、真空槽１１から電気的に絶縁された第一、第二の端子１８ａ、１８ｂが、壁面を気密に貫通して設けられ、マスク保持部２４は第一の端子１８ａに電気的に接続され、放出容器３１は第二の端子１８ｂに電気的に接続されている。
【００２７】
マスク保持部２４に成膜マスク２１を保持させると、成膜マスク２１はマスク保持部２４に電気的に接続されるようになっている。
マスク保持部２４に成膜マスク２１を保持させたときに、マスク保持部２４に保持された成膜マスク２１と放出容器３１の放出面との間に形成される空間を放電空間と呼ぶと、マスク保持部２４と放出容器３１との間には、放電空間を環状に取り囲んで筒状の防着壁３５が配置されている。防着壁３５は薄膜材料の蒸気を遮蔽する材質で形成されている。防着壁３５は真空槽１１に電気的に接続され、真空槽１１と同電位にされている。
【００２８】
防着壁３５とマスク保持部２４との間にはマスク保持部２４の外周に沿って均一な幅の隙間が形成され、防着壁３５と放出容器３１との間には放出面の外周に沿って均一な幅の隙間が形成されている。
放出容器３１と接続管３６にはそれぞれ加熱装置３２が取り付けられている。加熱装置３２によって放出容器３１と接続管３６とをそれぞれ加熱すると、蒸発源４０から接続管３６を通って放出容器３１内に導入される薄膜材料の蒸気は接続管３６の内部や放出容器３１の内部で凝縮しないようになっている。
【００２９】
図２は真空蒸着装置１０のＡ部分拡大図を示している。
放出容器３１の放出面にはピン部３９が突設され、ピン部３９には放出面を覆うように熱輻射防止板３３が固定されている。ピン部３９は熱伝導しにくい導電性材料で形成され、熱輻射防止板３３は放出面からの熱輻射を遮断する材質で形成されている。熱輻射防止板３３によって放出容器３１の放出面からの熱輻射が遮断されているので、図１を参照し、加熱装置３２によって放出容器３１を加熱しても、放出容器３１の放出面からの熱輻射により、マスク保持部２４に保持された成膜マスク２１が加熱されて膨張し、成膜マスク２１の開口パターンが変形することが防止されている。
【００３０】
マスク保持部２４に成膜マスク２１を保持させたとき、マスク保持部２４に保持された成膜マスク２１の放出容器３１と対面する面を表面、その逆を裏面と呼ぶと、成膜マスク２１の裏面と対面可能な位置には冷却プレート２６が配置されている。冷却プレート２６の内部には不図示の冷却媒体流路が設けられ、冷却媒体流路に温度管理された冷却媒体を循環させると、冷却プレート２６は冷却されるようになっている。
【００３１】
冷却プレート２６には昇降装置２９が取り付けられている。昇降装置２９は不図示の制御装置から制御信号を受けると、冷却プレート２６を成膜マスク２１の裏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。
冷却プレート２６の成膜マスク２１と対面可能な面を表面、その逆を裏面と呼ぶと、冷却プレート２６の裏面には板状の磁気装置２７が取り付けられている。
【００３２】
冷却プレート２６を成膜マスク２１の裏面に接触させると、磁気装置２７は成膜マスク２１に磁力を印加して、成膜マスク２１の裏面を冷却プレート２６の表面に面で密着させるように構成されている。成膜マスク２１と冷却プレート２６とを面で密着させると、成膜マスク２１と冷却プレート２６とは熱的に接続されるようになっている。
磁気装置２７は成膜マスク２１に磁力を印加できるならば冷却プレート２６の裏面に取り付けられている構成に限定されず、冷却プレート２６の内部に埋め込まれていてもよい。
【００３３】
真空槽１１に接続され、真空槽１１内を真空排気する装置を真空排気装置と呼ぶと、真空排気装置は第一、第二の真空排気部１２1、１２2を有している。
ここでは真空槽１１の壁面には第一、第二の排気口１４1、１４2が設けられ、第一、第二の真空排気部１２1、１２2はそれぞれ第一、第二の排気バルブ１３1、１３2を介して第一、第二の排気口１４1、１４2に接続されている。
【００３４】
ここでは第一の真空排気部１２1によって真空槽１１内を真空排気すると、真空槽１１内の圧力は、第二の真空排気部１２2によって真空槽１１内を真空排気したときの真空槽１１内の圧力よりも低くなるようにされている。
【００３５】
上記の真空蒸着装置１０を使用した真空蒸着方法を説明する。
第一、第二の接続バルブ４８、５８と第一、第二の排気バルブ１３1、１３2をいずれも閉じておく。
不図示の搬送装置によって成膜マスク２１を真空槽１１内に搬入し、マスク保持部２４に保持させる。このとき成膜マスク２１とマスク保持部２４とは電気的に接続される。
【００３６】
第一の排気バルブ１３1を開いて、第一の真空排気部１２1により、真空槽１１内を真空排気する。真空槽１１に真空計１７を接続し、真空槽１１内の圧力を測定する。以後、真空計１７で真空槽１１内の圧力を測定しながら、第一の真空排気部１２1で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。
不図示の搬送装置によって成膜対象物である基板２２を真空槽１１内に搬入し、成膜マスク２１上に配置する。
【００３７】
加熱装置３２によって接続管３６と放出容器３１とを加熱しておく。熱輻射防止板３３によって放出容器３１の放出面からの熱輻射が遮断されているため、マスク保持部２４に保持された成膜マスク２１は加熱されない。
薄膜材料加熱装置４２によって薄膜材料容器４１内の薄膜材料４５を加熱し、薄膜材料容器４１内で薄膜材料４５の蒸気を発生させる。
【００３８】
第二の接続バルブ５８は閉じたまま、第一の接続バルブ４８を開いて、薄膜材料の蒸気を薄膜材料容器４１から接続管３６を通して放出容器３１内に導入する。
放出容器３１内に導入された薄膜材料の蒸気は、放出面に均等に設けられた放出孔３４から、放出面の中心から外周まで均等な流量で、放電空間に放出される。
【００３９】
放電空間に放出され、成膜マスク２１の開口部に入射する蒸気は、開口部を通過して、成膜マスク２１上の基板２２の表面に入射し、基板２２の表面に開口部と同じ形状の薄膜が形成される。成膜マスク２１の開口部の外側の遮蔽部に入射する蒸気は、遮蔽部に付着して遮蔽部の表面に付着物が形成される。
【００４０】
放電空間に放出され、放電空間を取り囲む防着壁３５に入射する蒸気は、防着壁３５に付着して防着壁３５の放電空間を向いた面に付着物が形成される。防着壁３５によって蒸気が遮蔽されるので、蒸気が真空槽１１内に拡散して、真空槽１１の内壁に付着することが防止されている。
【００４１】
放電空間に放出され、放出容器３１の放出面に入射する蒸気は、熱輻射防止板３３に付着して熱輻射防止板３３の表面に付着物が形成される。
基板２２の表面に所定の厚みの薄膜を成膜した後、第一の接続バルブ４８を閉じて、放出容器３１への蒸気の供給を停止し、不図示の搬送装置によって基板２２を真空槽１１から搬出し、後工程に流す。
【００４２】
次いで、薄膜を成膜した基板２２とは別の基板２２を不図示の搬送装置によって真空槽１１内に搬入し、上述の成膜工程を繰り返す。
複数枚の基板２２を成膜すると、成膜マスク２１や防着壁３５や熱輻射防止板３３には薄膜材料からなる付着物が堆積する。
【００４３】
成膜マスク２１の遮蔽部に付着物が堆積すると、堆積した付着物が開口部の縁を塞いで開口部の形状が変形され、基板２２に形成される薄膜の形状が変形される。防着壁３５や熱輻射防止板３３に付着物が堆積すると、防着壁３５や熱輻射防止板３３から剥離した付着物が放電空間を飛行して基板２２表面に入射し、基板２２に形成される薄膜の品質を低下させる。
【００４４】
付着物に起因するこれらの問題が発生するときの基板２２の成膜枚数を実験やシミュレーションであらかじめ求めておき、所定の枚数の基板２２を成膜するたびに、後述のクリーニングを行うことで、基板２２に形成される薄膜の品質を維持することができる。
【００４５】
真空蒸着装置１０を使用した成膜マスク２１のクリーニング方法を説明する。
まず真空槽１１内への基板２２の搬入を停止し、真空槽１１内に基板２２が配置されている場合には、基板２２を真空槽１１から搬出しておく。
【００４６】
冷却プレート２６内部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２６を冷却して、成膜マスク２１より低温にしておく。以後、冷却プレート２６の冷却を継続する。
【００４７】
昇降装置２９によって冷却プレート２６を成膜マスク２１に近づけ、成膜マスク２１の裏面に接触させる。磁気装置２７からの磁力により成膜マスク２１の裏面は冷却プレート２６の表面に平面で密着され、冷却プレート２６と成膜マスク２１とは熱的に接続される。
【００４８】
第一の排気バルブ１３1を閉じて、第二の排気バルブ１３2を開き、第二の真空排気部１２2によって、真空槽１１内を真空排気する。第二の真空排気部１２2で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。
【００４９】
真空槽１１内の圧力を真空計１７で計測し、計測結果から、放出容器３１内に導入する反応ガスと放電補助ガスのそれぞれの流量を決定し、反応ガス流量制御部５３と放電補助ガス流量制御部５４を決定した流量に設定する。
【００５０】
第一の接続バルブ４８を閉じたまま、第二の接続バルブ５８を開いて、ガス供給装置５０から反応ガスと放電補助ガスとを接続管３６を通して放出容器３１内に導入する。
放出容器３１内に導入された反応ガスと放電補助ガスは、放出面に均等に設けられた放出孔３４から、放出面の中心から外周まで均等な流量で、放電空間に放出される。
真空槽１１の電位を接地電位にしておく。
【００５１】
第一、第二の端子１８ａ、１８ｂに電源装置１９を電気的に接続し、電源装置１９から第一、第二の端子１８ａ、１８ｂを介してマスク保持部２４と放出容器３１との間に交流電圧を印加すると、マスク保持部２４に保持された成膜マスク２１と放出容器３１の放出面との間で放電が生じる。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２１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。
【００５２】
反応ガスは放出容器３１の放出面に均等に設けられた放出孔３４から放電空間に放出されるので、成膜マスク２１表面の中心から外周まで均等にプラズマが生成され、成膜マスク２１の表面全体がプラズマに曝される。
【００５３】
交流電圧のうち成膜マスク２１に負電位が印加されているときは、プラズマ中の反応ガスのイオンが成膜マスク２１に引き寄せられて衝突するので、成膜マスク２１に負電位が印加されていないときより効率的に付着物が反応して反応生成物ガスが形成される。
【００５４】
成膜マスク２１を冷却プレート２６によって冷却しているので、成膜マスク２１がプラズマにより加熱されて膨張し、成膜マスク２１の開口パターンが変形することが防止されている。
プラズマ中のイオンやラジカルは熱輻射防止板３３に付着した付着物や、防着壁３５に付着した付着物とも反応して反応生成物ガスを形成する。
【００５５】
交流電圧のうち放出容器３１に負電位が印加されているときは、プラズマ中の反応ガスのイオンが放出容器３１の熱輻射防止板３３に引き寄せられて衝突するので、放出容器３１に負電位が印加されていないときより効率的に付着物が反応して反応生成物ガスが形成される。
【００５６】
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、成膜マスク２１上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、マスク保持部２４と防着壁３５との間の隙間から成膜マスク２１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。また、熱輻射防止板３３上で形成された反応生成物ガスと、副生成物ガスは、放出容器３１と防着壁３５との間の隙間から放出面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。
【００５７】
防着壁３５には負電位を印加されないために、プラズマによる付着物の反応効率は、成膜マスク２１や熱輻射防止板３３よりも低いのだが、防着壁３５は成膜マスク２１や熱輻射防止板３３に比べて交換が容易なため、防着壁３５から付着物を完全には除去できなくても不都合ではない。
【００５８】
真空槽１１の内部空間に放出された反応生成物ガスは第二の真空排気部１２2によって真空槽１１の外側に真空排気される。
電源装置１９からの電圧印加を所定の時間継続して、少なくとも成膜マスク２１から付着物を除去した後、電圧印加を停止する。第二の接続バルブ５８を閉じて、放出容器３１への反応ガスと放電補助ガスの導入を停止する。
【００５９】
成膜マスク２１の全体の重量は磁気装置２７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２６を上昇させると、成膜マスク２１は冷却プレート２６から離間してマスク保持部２４上に残る。
第二の排気バルブ１３2を閉じて、第一の排気バルブ１３1を開き、第一の真空排気部１２1によって真空槽１１内を真空排気したのち、真空槽１１内への基板２２の搬入を再開する。
【００６０】
上述の説明では電源装置１９からマスク保持部２４と放出容器３１の放出面との間に交流電圧を印加していたが、電源装置１９の構成はこれに限定されない。
少なくとも成膜マスク２１から付着物を除去したいので、電源装置１９はマスク保持部２４に真空槽１１に対して負の電位を周期的に印加するように構成されていればよい。プラズマ中のイオンが負電位を印加された成膜マスク２１に衝突して成膜マスク２１から効率的に付着物が除去される。
【００６１】
電源装置１９は、マスク保持部２４に負の電位を印加した後で、かつ次にマスク保持部２４に負の電位を印加する前に、放出容器３１に負の電位を印加するように構成されていてもよい。プラズマ中のイオンが負電位を印加された放出容器３１の熱輻射防止板３３に衝突して熱輻射防止板３３からも付着物を効率的に除去できるので望ましい。
【００６２】
さらに、電源装置１９は、上述の交流電圧のように、マスク保持部２４に負の電位を印加すると同時に、放出容器３１に真空槽１１の電位に対して正の電位を印加し、放出容器３１に負の電位を印加すると同時に、マスク保持部２４に正の電位を印加するように構成されていてもよい。防着壁３５と真空槽１１は接地電位であるため、プラズマ中のイオンを放電空間に閉じ込めることができ、成膜マスク２１と熱輻射防止板３３とに効率的にイオンを衝突させることができるため望ましい。
【００６３】
また、放出孔３４から放電空間に放出された反応ガスをプラズマ化させずに、反応ガスを成膜マスク２１の付着物と反応させて反応生成物ガスを形成させるように構成してもよい。この場合には、電源装置１９を省略でき、かつマスク保持部２４や放出容器３１を真空槽１１から電気的に絶縁させなくてもよいため、装置をより単純に構成することができる。
【００６４】
クリーニングの際に、成膜マスク２１をクリーニングしない場合には、成膜マスク２１を成膜マスク２１と同じ形状の導電性のダミーマスクと交換した後、上述のクリーニング方法によって、防着壁３５と熱輻射防止板３３とをクリーニングしてもよい。
【００６５】
＜本発明の真空蒸着装置の第二例＞
真空蒸着装置の第二例の構造を説明する。図３は真空蒸着装置２１０の第二例の内部構成図を示している。この真空蒸着装置２１０はいわゆるインライン式の真空蒸着装置である。
【００６６】
真空蒸着装置２１０は細長の真空槽２１１と複数の放出容器２３１ａ〜２３１ｄとを有している。各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの構造は第一例の真空蒸着装置１０の放出容器３１と同じ構造である。複数の放出容器２３１ａ〜２３１ｄは真空槽２１１内で真空槽２１１の長手方向に沿って並んで配置されている。
【００６７】
ここでは符号２３１ａの放出容器の導入口には絶縁性の不図示の絶縁管が接続され、当該絶縁管には符号２３６ａの接続管が気密に接続されている。符号２３１ｂ〜２３１ｄの放出容器の導入口にはそれぞれ異なる接続管２３６ｂ〜２３６ｄが気密に接続されている。各接続管２３６ａ〜２３６ｄの他端は真空槽２１１の壁面を気密に貫通して、真空槽２１１の外側まで延ばされている。
【００６８】
符号２３１ａの放出容器と真空槽２１１とは絶縁管によって電気的に絶縁されている。符号２３１ｂ〜２３１ｄの放出容器と真空槽２１１とは電気的に接続されていてもよいし、絶縁されていてもよい。
【００６９】
真空槽２１１の外側には、複数の蒸発源２４０ａ〜２４０ｄと、ガス供給装置２５０とが配置されている。
各蒸発源２４０ａ〜２４０ｄの構造は第一例の真空蒸着装置１０の蒸発源４０と同じ構造であり、各蒸発源２４０ａ〜２４０ｄの薄膜材料容器内にはそれぞれ異なる薄膜材料が配置されている。ガス供給装置２５０の構造は第一例の真空蒸着装置１０のガス供給装置５０と同じ構造である。
【００７０】
各蒸発源２４０ａ〜２４０ｄの薄膜材料容器はそれぞれ異なる第一の接続バルブ２４８ａ〜２４８ｄを介してそれぞれ異なる接続管２３６ａ〜２３６ｄに接続されている。ガス供給装置２５０は第二の接続バルブ２５８を介してここでは符号２３６ａの接続管に接続されている。
各放出容器２３１ａ〜２３１ｄはそれぞれ放出孔２３４ａ〜２３４ｄが設けられた放出面を、真空槽２１１の長手方向に対して垂直な同一の方向に向けられている。
【００７１】
真空槽２１１内で各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出面と離間して対面する位置には、真空槽２１１の長手方向に沿って導電性のベルトコンベア２９０が配置されている。ベルトコンベア２９０は真空槽２１１から電気的に絶縁されている。
ベルトコンベア２９０にマスク保持部２２４、２２４’を載せると、マスク保持部２２４、２２４’とベルトコンベア２９０とは電気的に接続されるようになっている。
【００７２】
ベルトコンベア２９０には移動制御装置２９１が接続されている。移動制御装置２９１はベルトコンベア２９０を、ベルトコンベア２９０に載せられたマスク保持部２２４、２２４’と共に、真空槽２１１の長手方向に沿って走行移動させるように構成されている。
【００７３】
マスク保持部２２４、２２４’を各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出面と離間して対面する位置を通過するように移動させる装置を移動装置と呼ぶと、ここでは移動装置はベルトコンベア２９０と移動制御装置２９１とで構成されている。
【００７４】
成膜マスク２２１を保持させたマスク保持部２２４を各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出面と対面する位置に移動させたときに、マスク保持部２２４に保持された成膜マスク２２１と、それと対面する放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出面との間に形成される空間を放電空間と呼ぶと、放電空間を環状に取り囲んで筒状の防着壁２３５が配置されている。防着壁２３５は薄膜材料の蒸気を遮蔽する材質で形成され、隣り合う放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出孔２３４ａ〜２３４ｄからそれぞれ放出される薄膜材料の蒸気は、隣り合う放出容器２３１ａ〜２３１ｂの間の空間で混合しないようにされている。防着壁２３５は真空槽２１１に電気的に接続され、真空槽２１１と同電位にされている。
【００７５】
真空槽２１１に接続され、真空槽２１１内を真空排気する装置を真空排気装置と呼ぶと、真空排気装置は第一、第二の真空排気部２１２1、２１２2を有している。第一、第二の真空排気部２１２1、２１２2はそれぞれ第一、第二の排気バルブ２１３1、２１３2を介して真空槽２１１の壁面に接続されている。
【００７６】
ここでは第一の真空排気部２１２1によって真空槽２１１内を真空排気すると、真空槽２１１内の圧力は、第二の真空排気部２１２2によって真空槽２１１内を真空排気したときの真空槽２１１内の圧力よりも低くなるようにされている。
【００７７】
第二例の真空蒸着装置２１０を使用した真空蒸着方法を説明する。
各第一の接続バルブ２４８ａ〜２４８ｄと第二の接続バルブ２５８と第一、第二の排気バルブ２１３1、２１３2をいずれも閉じておく。
【００７８】
第一の排気バルブ２１３1を開いて、第一の真空排気部２１２1により、真空槽２１１内を真空排気する。真空槽２１１に真空計２１７を接続し、真空槽２１１内の圧力を測定する。以後、真空計２１７で真空槽２１１内の圧力を測定しながら、第一の真空排気部２１２1で真空排気を継続して、真空槽２１１内の真空雰囲気を維持する。
【００７９】
マスク保持部２２４に成膜マスク２２１を保持させ、マスク保持部２２４に保持された成膜マスク２２１の裏面上に成膜対象物である基板２２２を配置する。基板２２２上に磁気装置２２７を配置して、磁気装置２２７から成膜マスク２２１に磁力を印加させ、成膜マスク２２１の裏面を基板２２２に密着させる。成膜マスク２２１の表面が各放出容器２３１ａ〜２３１ｄと対面可能な向きで、マスク保持部２２４を成膜マスク２２１と基板２２２と磁気装置２２７と共にベルトコンベア２９０に載せる。
【００８０】
不図示の加熱装置によって各接続管２３６ａ〜２３６ｄと各放出容器２３１ａ〜２３１ｄとを加熱しておく。熱輻射防止板２３３ａ〜２３３ｄによって各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出面からの熱輻射が遮断されているため、マスク保持部２２４に保持された成膜マスク２２１を放出容器２３１ａ〜２３１ｄと対面する位置を通過させても、成膜マスク２２１は加熱されないようになっている。
【００８１】
各蒸発源２４０ａ〜２４０ｄの薄膜材料容器内でそれぞれ薄膜材料を加熱して、薄膜材料の蒸気を発生させる。
第二の接続バルブ２５８は閉じたまま、各第一の接続バルブ２４８ａ〜２４８ｄを開いて、薄膜材料の蒸気を蒸発源２４０ａ〜２４０ｄの薄膜材料容器から接続管２３６ａ〜２３６ｄを通して放出容器２３１ａ〜２３１ｄ内にそれぞれ導入する。
【００８２】
放出容器２３１ａ〜２３１ｄ内に導入された薄膜材料の蒸気は、放出面に均等に設けられた放出孔２３４ａ〜２３４ｄから、放出面の中心から外周まで均等な流量で放出される。
成膜マスク２２１を保持するマスク保持部２２４を、成膜マスク２２１の裏面に固定された基板２２２と共に、各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出孔２３４ａ〜２３４ｄと対面する位置を通過するように移動させる。
【００８３】
成膜マスク２２１の表面が各放出孔２３４ａ〜２３４ｄと対面するときに、各放出孔２３４ａ〜２３４ｄから放出され、成膜マスク２２１の開口部に入射する蒸気は、開口部を通過して、成膜マスク２２１上の基板２２２の表面に入射し、基板２２２の表面に開口部と同じ形状の薄膜が形成される。成膜マスク２２１の開口部の外側の遮蔽部に入射する蒸気は、遮蔽部に付着して遮蔽部に付着物が形成される。
【００８４】
放出孔２３４ａ〜２３４ｄから放出され、当該放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出面に入射する蒸気は、当該放出容器２３１ａ〜２３１ｄ上の熱輻射防止板２３３ａ〜２３３ｄに付着して熱輻射防止板２３３ａ〜２３３ｄの表面に付着物が形成される。
【００８５】
放出孔２３４ａ〜２３４ｄから放出され、防着壁２３５に入射する蒸気は、防着壁２３５に付着して防着壁２３５の表面に付着物が形成される。防着壁２３５によって蒸気が遮蔽されるので、蒸気が真空槽２１１内に拡散して、真空槽２１１の内壁に付着したり、一つの蒸着源から放出された蒸気と他の蒸着源から放出された蒸気とが混合することが防止されている。
【００８６】
成膜マスク２２１と基板２２２とを固定した状態で各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出孔２３４ａ〜２３４ｄと離間して対面する位置を符号２３１ａ〜２３１ｄの順に通過させると、基板２２２上には成膜マスク２２１の開口と同じ形状で、各放出容器２３１ａ〜２３１ｄの放出孔２３４ａ〜２３４ｄから放出された薄膜材料からなる薄膜が符号２３１ａ〜２３１ｄの順に積層される。
【００８７】
マスク保持部２２４をベルトコンベア２９０の終点に移動させ、基板２２２をマスク保持部２２４に保持された成膜マスク２２１から分離する。分離された基板２２２を後工程に流す。
分離された成膜マスク２２１をマスク保持部２２４に保持させたまま、ベルトコンベア２９０の始点に戻し、分離された基板２２２とは別の基板２２２を当該成膜マスク２２１の裏面に固定して、上述の成膜工程を繰り返す。
【００８８】
複数枚の基板２２２を成膜すると、成膜マスク２２１や防着壁２３５や各放出容器２３１ａ〜２３１ｄ上の熱輻射防止板２３３ａ〜２３３ｄには薄膜材料からなる付着物が堆積する。
【００８９】
この真空蒸着装置２１０を使用した成膜マスクのクリーニング方法を説明する。複数枚の基板の成膜に使用した使用済みの成膜マスクに符号２２１’を付し、当該成膜マスク２２１’を保持するマスク保持部に符号２２４’を付して説明する。
【００９０】
まずマスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’に基板が固定されている場合には、マスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’から基板を分離しておく。
マスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’の裏面に、冷却プレート２２６を配置する。
【００９１】
冷却プレート２２６は、ここでは熱容量が大きい板状部材であり、後にプラズマによって加熱される成膜マスク２２１’よりも低温（例えば室温）にされている。冷却プレート２２６を加熱された成膜マスク２２１’に密着させると、冷却プレート２２６は成膜マスク２２１’から熱を吸収して、成膜マスク２２１’を冷却する。
【００９２】
あるいは、冷却プレート２２６は第一例の真空蒸着装置１０の冷却プレート２６と同じ構造のものを使用してもよい。冷却プレート２２６内部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２２６を冷却して、成膜マスク２２１’より低温にしておき、以後冷却プレート２２６の冷却を継続する。ただし、熱容量の大きい板状部材を用いる方が搬送し易く、好ましい。
【００９３】
冷却プレート２２６上に磁気装置２２７’を配置すると、磁気装置２２７’からの磁力により成膜マスク２２１’の裏面は冷却プレート２２６の表面に面で密着され、冷却プレート２２６と成膜マスク２２１’とは熱的に接続される。
【００９４】
マスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’の裏面に冷却プレート２２６を固定した状態で、成膜マスク２２１’の表面が各放出容器２３１ａ〜２３１ｄと対面可能な向きで、マスク保持部２２４’をベルトコンベア２９０に載せる。マスク保持部２２４’とベルトコンベア２９０とは電気的に接続される。
マスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’を符号２３１ａの放出容器の放出孔２３４ａと対面する位置に移動させる。
【００９５】
第一の排気バルブ２１３1を閉じて、第二の排気バルブ２１３2を開き、第二の真空排気部２１２2によって、真空槽２１１内を真空排気する。第二の真空排気部２１２2で真空排気を継続して、真空槽２１１内の真空雰囲気を維持する。
真空槽２１１内の圧力を真空計２１７で計測し、計測結果から、放出容器２３１内に導入する反応ガスと放電補助ガスのそれぞれの流量を決定する。
【００９６】
各第一の接続バルブ２４８ａ〜２４８ｄを閉じたまま、第二の接続バルブ２５８を開いて、ガス供給装置２５０から反応ガスと放電補助ガスとを接続管２３６ａを通して符号２３１ａの放出容器内に導入する。
【００９７】
符号２３１ａの放出容器内に導入された反応ガスと放電補助ガスは、放出面に均等に設けられた放出孔２３４ａから、放出面の中心から外周まで均等な流量で、放電空間に放出される。
真空槽２１１の電位を接地電位にしておく。
【００９８】
ベルトコンベア２９０と放出容器２３１ａに電源装置２１９を電気的に接続し、電源装置２１９からベルトコンベア２９０と放出容器２３１ａとの間に交流電圧を印加すると、マスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’と、それと対面する符号２３１ａの放出容器の放出面との間で放電が生じる。ここでは放出孔２３４ａから放出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。
【００９９】
放出孔２３４ａから放出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２２１’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。
【０１００】
交流電圧のうち成膜マスク２２１’に負電位が印加されているときは、プラズマ中の反応ガスのイオンが成膜マスク２２１’に引き寄せられて衝突するので、成膜マスク２２１’に負電位が印加されていないときより効率的にイオンが付着物に衝突して付着物が弾き飛ばされる。
【０１０１】
成膜マスク２２１’を冷却プレート２２６によって冷却しているので、成膜マスク２２１’がプラズマにより加熱されて膨張し、成膜マスク２２１’の開口パターンが変形することが防止されている。
【０１０２】
プラズマ中のイオンやラジカルは符号２３１ａの放出容器の熱輻射防止板２３３ａに付着した付着物や、防着壁２３５のうち符号２３１ａの放出容器を向いた表面に付着した付着物とも反応して反応生成物ガスを形成する。
【０１０３】
交流電圧のうち符号２３１ａの放出容器に負電位が印加されているときは、プラズマ中の反応ガスのイオンが放出容器２３１ａの熱輻射防止板２３３ａに引き寄せられて衝突するので、放出容器２３１ａに負電位が印加されていないときより効率的にイオンが付着物に衝突して付着物が弾き飛ばされる。
【０１０４】
成膜マスク２２１’や熱輻射防止板２３３ａや防着壁２３５で形成された反応生成物ガスと、イオンに衝突されて弾き飛ばされた付着物は、第二の真空排気部２１２2によって真空槽２１１の外側に真空排気される。
【０１０５】
成膜マスク２２１’の進行方向に沿った長さが、符号２３１ａの放出容器の当該進行方向に沿った長さよりも長い場合には、成膜マスク２２１’を放出容器２３１ａの放出孔２３４ａと対面する位置を通過させることで、成膜マスク２２１’の表面全体をプラズマに曝すことができ、成膜マスク２２１’の表面全体をクリーニングできる。
【０１０６】
さらに成膜マスク２２１’を放出容器２３１ａの放出孔２３４ａと対面する位置で進行方向に沿って往復移動させてもよい。ベルトコンベア２９０が一定速度でしか走行移動できない場合には、往復移動させることで成膜マスク２２１’がプラズマに曝される時間が長くなるので好ましい。
【０１０７】
電源装置２１９からの電圧印加を所定の時間継続して、少なくとも成膜マスク２２１’から付着物を除去した後、電圧印加を停止する。第二の接続バルブ２５８を閉じて、当該放出容器２３１ａへの反応ガスと放電補助ガスの導入を停止する。
【０１０８】
マスク保持部２２４’をベルトコンベア２９０の終点に移動させ、冷却プレート２２６をマスク保持部２２４’に保持された成膜マスク２２１’から分離する。分離された成膜マスク２２１’をマスク保持部２２４’に保持させたまま、ベルトコンベア２９０の始点に戻す。
第二の排気バルブ２１３2を閉じて、第一の排気バルブ２１３1を開き、第一の真空排気部２１２1によって真空槽２１１内を真空排気したのち、上述の成膜工程を再開する。
【０１０９】
上述の説明では電源装置２１９からベルトコンベア２９０に電気的に接続されたマスク保持部２２４’と符号２３１ａの放出容器との間に交流電圧を印加していたが、電源装置２１９の構成はこれに限定されない。
【０１１０】
少なくとも成膜マスク２２１’から付着物を除去したいので、電源装置２１９はマスク保持部２２４’に真空槽２１１に対して負の電位を周期的に印加するように構成されていればよい。プラズマ中のイオンが負電位を印加された成膜マスク２２１’に衝突して成膜マスク２２１’から効率的に付着物が除去される。
【０１１１】
電源装置２１９は、マスク保持部２２４’に負の電位を印加した後で、かつ次にマスク保持部２２４’に負の電位を印加する前に、放出容器２３１ａに負の電位を印加するように構成されていてもよい。プラズマ中のイオンが負電位を印加された放出容器２３１ａの熱輻射防止板２３３ａに衝突して熱輻射防止板２３３ａからも付着物を効率的に除去できるので望ましい。
【０１１２】
さらに、電源装置２１９は、上述の交流電圧のように、マスク保持部２２４’に負の電位を印加すると同時に、放出容器２３１ａに真空槽２１１の電位に対して正の電位を印加し、放出容器２３１ａに負の電位を印加すると同時に、マスク保持部２２４’に正の電位を印加するように構成されていてもよい。防着壁２３５と真空槽２１１は接地電位であるため、プラズマ中のイオンを放電空間に閉じ込めることができ、成膜マスク２２１’と熱輻射防止板２３３ａとに効率的にイオンを衝突させることができるため望ましい。
【０１１３】
また、放出孔２３４ａから放電空間に放出された反応ガスをプラズマ化せずに、成膜マスク２２１’の付着物と反応させて反応生成物ガスを形成させるように構成してもよい。この場合には、電源装置２１９を省略でき、かつマスク保持部２２４’や放出容器２３１ａを真空槽２１１から電気的に絶縁させなくてもよいため、装置をより単純に構成することができる。
【０１１４】
クリーニングの際に、成膜マスク２２１’をクリーニングしない場合には、成膜マスク２２１’を成膜マスク２２１’と同じ形状の導電性のダミーマスクと交換した後、上述のクリーニング方法によって、防着壁２３５と熱輻射防止板２３３ａとをクリーニングしてもよい。
【０１１５】
上述の説明では移動装置にベルトコンベア２９０を使用したが、マスク保持部２２４’を移動させながら電源装置２１９からマスク保持部２２４’に電圧を印加できるように構成されていれば本発明の移動装置はベルトコンベア式に限定されず、ローラー式など他の方式で構成してもよい。ローラー式の場合には、マスク保持部２２４’と接触する複数のローラーの少なくとも一つに、電源装置２１９から電圧を印加するように構成すればよい。
【０１１６】
上述の説明では複数の接続管２３６ａ〜２３６ｄのうちの一つの接続管２３６ａにだけガス供給装置２５０を接続して、複数の放出容器２３１ａ〜２３１ｄのうち一つの放出容器２３１ａ内に反応ガスと放電補助ガスとを導入するように構成し、当該放出容器２３１ａの放出面と成膜マスク２２１’とを対面させながら成膜マスク２２１’のクリーニングを行ったが、二つ以上の接続管にガス供給装置を接続して、二つ以上の放出容器に反応ガスと放電補助ガスとを導入するように構成してもよい。この場合には、複数枚の成膜マスクをそれぞれ反応ガスと放電補助ガスとを導入される複数の放出容器と同時に対面させることで、複数枚の成膜マスクを同時にクリーニングすることができ、かつ当該複数の放出容器の熱輻射防止板をクリーニングすることができるので、好ましい。
【符号の説明】
【０１１７】
１０、２１０……真空蒸着装置
１１、２１１……真空槽
１２1、２１２1……第一の真空排気部
１２2、２１２2……第二の真空排気部
２１、２２１、２２１’……成膜マスク
２４、２２４、２２４’……マスク保持部
２６、２２６……冷却プレート
２７、２２７、２２７’……磁気装置
３１、２３１ａ〜２３１ｄ……放出容器
３４、２３４ａ〜２３４ｄ……放出孔
３５、２３５……防着壁
４０、２４０ａ〜２４０ｄ……蒸発源
５０、２５０……ガス供給装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽に接続され、前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、
前記真空槽内に配置され、壁面に放出孔が設けられた放出容器と、
前記放出容器に接続され、前記放出容器内に薄膜材料の蒸気を導入可能に構成された蒸発源と、
前記放出容器の前記放出孔と離間して対面する位置に成膜マスクを保持するように構成されたマスク保持部と、
を有する真空蒸着装置であって、
前記放出容器に接続され、前記成膜マスクの付着物と反応して反応生成物ガスを形成する反応ガスを前記放出容器内に導入可能に構成されたガス供給装置を有する真空蒸着装置。
【請求項２】
前記マスク保持部に成膜マスクを保持させると、前記マスク保持部に保持された前記成膜マスクは前記マスク保持部と電気的に接続される請求項１記載の真空蒸着装置であって、
前記放出容器と前記マスク保持部との間に電圧を印加して、前記ガス供給装置から前記放出容器内に導入され、前記放出孔から放出される前記反応ガスを、前記放出容器と前記マスク保持部に保持された前記成膜マスクとの間の放電空間でプラズマ化する電源装置を有する真空蒸着装置。
【請求項３】
前記放電空間を環状に取り囲んで配置され、前記蒸気の粒子を遮蔽する防着壁を有する請求項２記載の真空蒸着装置であって、
前記防着壁は前記真空槽と同電位にされた真空蒸着装置。
【請求項４】
前記電源装置は、前記真空槽の電位に対して負の電位を、前記マスク保持部に周期的に印加するように構成された請求項２又は請求項３のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記電源装置は、前記マスク保持部に前記負の電位を印加した後で、かつ次に前記マスク保持部に前記負の電位を印加する前に、前記放出容器に前記負の電位を印加するように構成された請求項４記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
前記電源装置は、前記マスク保持部に前記負の電位を印加すると同時に、前記放出容器に前記真空槽の電位に対して正の電位を印加し、前記放出容器に前記負の電位を印加すると同時に、前記マスク保持部に前記正の電位を印加するように構成された請求項４又は請求項５のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項７】
前記マスク保持部を前記放出孔と離間して対面する位置を通過するように移動させる移動装置を有する請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項８】
前記マスク保持部に成膜マスクを保持させたときに、前記マスク保持部に保持された前記成膜マスクから見て前記放出容器とは逆側に配置され、前記成膜マスクより低温にされた冷却プレートと、
前記成膜マスクに磁力を印加して、前記成膜マスクを前記冷却プレートに密着させる磁気装置とを有する請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項９】
前記真空排気装置はそれぞれ前記真空槽内を真空排気する第一、第二の真空排気部を有し、
前記第一の真空排気部によって前記真空槽内を真空排気すると、前記真空槽内の圧力は、前記第二の真空排気部によって前記真空槽内を真空排気したときの前記真空槽内の圧力よりも低くされる請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽に接続され、前記真空槽内を真空排気する真空排気装置と、
前記真空槽内に配置され、壁面に放出孔が設けられた放出容器と、
前記放出容器に接続され、前記放出容器内に薄膜材料の蒸気を導入可能に構成された蒸発源と、
前記放出容器の前記放出孔と離間して対面する位置に成膜マスクを保持するように構成されたマスク保持部と、
を有する真空蒸着装置であって、
前記放出容器に接続され、前記成膜マスクの付着物と反応して反応生成物ガスを形成する反応ガスを前記放出容器内に導入可能に構成されたガス供給装置を有する真空蒸着装置。
【請求項２】
前記マスク保持部に成膜マスクを保持させると、前記マスク保持部に保持された前記成膜マスクは前記マスク保持部と電気的に接続される請求項１記載の真空蒸着装置であって、
前記放出容器と前記マスク保持部との間に電圧を印加して、前記ガス供給装置から前記放出容器内に導入され、前記放出孔から放出される前記反応ガスを、前記放出容器と前記マスク保持部に保持された前記成膜マスクとの間の放電空間でプラズマ化する電源装置を有する真空蒸着装置。
【請求項３】
前記放電空間を環状に取り囲んで配置され、前記蒸気の粒子を遮蔽する防着壁を有する請求項２記載の真空蒸着装置であって、
前記防着壁は前記真空槽と同電位にされた真空蒸着装置。
【請求項４】
前記電源装置は、前記真空槽の電位に対して負の電位を、前記マスク保持部に周期的に印加するように構成された請求項２又は請求項３のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記電源装置は、前記マスク保持部に前記負の電位を印加した後で、かつ次に前記マスク保持部に前記負の電位を印加する前に、前記放出容器に前記負の電位を印加するように構成された請求項４記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
前記電源装置は、前記マスク保持部に前記負の電位を印加すると同時に、前記放出容器に前記真空槽の電位に対して正の電位を印加し、前記放出容器に前記負の電位を印加すると同時に、前記マスク保持部に前記正の電位を印加するように構成された請求項４又は請求項５のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項７】
前記マスク保持部を前記放出孔と離間して対面する位置を通過するように移動させる移動装置を有する請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項８】
前記マスク保持部に成膜マスクを保持させたときに、前記マスク保持部に保持された前記成膜マスクから見て前記放出容器とは逆側に配置され、前記成膜マスクより低温にされた冷却プレートと、
前記成膜マスクに磁力を印加して、前記成膜マスクを前記冷却プレートに密着させる磁気装置とを有する請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項９】
前記真空排気装置はそれぞれ前記真空槽内を真空排気する第一、第二の真空排気部を有し、
前記第一の真空排気部によって前記真空槽内を真空排気すると、前記真空槽内の圧力は、前記第二の真空排気部によって前記真空槽内を真空排気したときの前記真空槽内の圧力よりも低くされる請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２３１３４３（Ｐ２０１１−２３１３４３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９９６０９（Ｐ２０１０−９９６０９）
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【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１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【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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