JP2013129866A - Method and apparatus for depositing thin film - Google Patents

Abstract

Translated fromJapanese

【課題】基板への成膜の際にマスクに付着した薄膜をクリーニングし、マスクを再生させる技術を提供する。
【解決手段】
真空槽２１内に、放出装置２４を配置し、放出装置２４から有機材料の蒸気を放出させて、マスク本体の表面に犠牲層を形成してマスクを構成させ、マスク上に基板を配置し、放出装置２４から薄膜の材料蒸気を放出させ、基板表面にパターニングした薄膜を形成する。このとき、マスクの表面にも薄膜が形成されるが、真空槽２１に配置したレーザー光照射装置２５からマスクにレーザー光を照射し、犠牲層を蒸発させ、犠牲層表面の薄膜を、マスク本体から剥離させ、マスク本体表面に新しい犠牲層を形成して、基板表面への薄膜形成に用いる。同じ真空槽内で薄膜形成とマスク再生を行うことができる。
【選択図】図２A technique for cleaning a thin film attached to a mask during film formation on a substrate and regenerating the mask is provided.
[Solution]
Disposing the release device 24 in the vacuum chamber 21, releasing the vapor of the organic material from the release device 24, forming a mask by forming a sacrificial layer on the surface of the mask body, disposing the substrate on the mask, The material vapor of the thin film is discharged from the discharge device 24 to form a patterned thin film on the substrate surface. At this time, although a thin film is also formed on the surface of the mask, the mask is irradiated with laser light from the laser light irradiation device 25 disposed in the vacuum chamber 21, the sacrificial layer is evaporated, and the thin film on the surface of the sacrificial layer is removed from the mask body. And a new sacrificial layer is formed on the surface of the mask body and used for forming a thin film on the surface of the substrate. Thin film formation and mask regeneration can be performed in the same vacuum chamber.
[Selection] Figure 2

Description

Translated fromJapanese

本発明は、有機ＥＬディスプレイ、有機ＥＬ照明デバイス、有機太陽電池、蒸着重合膜など有機膜があるデバイスの作製に関する。  The present invention relates to the production of a device having an organic film such as an organic EL display, an organic EL lighting device, an organic solar battery, and a vapor deposition polymer film.

従来の有機膜の成膜では、図８(ａ)に示すようなマスク１１０を基板上に配置し、蒸気やスパッタリング粒子等の成膜粒子に、マスク１１０が有する開口１０９を通過させ、基板表面に到達させて、基板上にパターニングされた有機膜を形成しているが、マスク１１０の遮蔽部分となるマスク本体１１１に成膜粒子が付着し、同図(ｂ)に示すように、マスク１１０の表面には、有機膜から成る付着膜１１４が形成されてしまう。
この付着膜１１４は、開口１０９の大きさの精度を悪化させたり、剥離してパーティクルになるため、定期的なクリーニングが行われている。In the conventional organic film formation, amask 110 as shown in FIG. 8A is disposed on the substrate, and film formation particles such as vapor and sputtering particles are passed through theopenings 109 of themask 110 to form the substrate surface. The patterned organic film is formed on the substrate, but the film-forming particles adhere to themask body 111 serving as a shielding portion of themask 110, and as shown in FIG. Anadhesion film 114 made of an organic film is formed on the surface.
Since theadhesion film 114 deteriorates the accuracy of the size of the opening 109 or peels and becomes particles, regular cleaning is performed.

しかしながら、付着膜１１４を反応性ガスと化学反応させ、反応生成物を真空排気によって除去するクリーニング方法や、付着膜１１４にレーザー光を照射し、付着膜１１４を蒸発させて除去するレーザクリーニング方法では、付着膜１１４を完全に除去することはできず、同図(ｃ)に示すように、付着膜１１４の残渣物１１５が残ってしまう。  However, in the cleaning method in which theadhesion film 114 is chemically reacted with the reactive gas and the reaction product is removed by evacuation, or the laser cleaning method in which theadhesion film 114 is irradiated with the laser beam and theadhesion film 114 is evaporated to be removed. The attachedfilm 114 cannot be completely removed, and aresidue 115 of the attachedfilm 114 remains as shown in FIG.

他方、残渣物１１５が生じないように、例えばレーザー光の強度を強くしてマスク１１０に照射すると、マスク１１０の温度が上昇し、マスク１１０が変形してしまう。
また、残渣物１１５の蒸発物や、反応性ガスとの反応生成物は真空槽内の残留ガスとなり、基板表面に形成する薄膜中に混入すると、薄膜の品質を悪化させる。On the other hand, for example, when the intensity of laser light is increased to irradiate themask 110 so that theresidue 115 does not occur, the temperature of themask 110 rises and themask 110 is deformed.
Further, the evaporation product of theresidue 115 and the reaction product with the reactive gas become the residual gas in the vacuum chamber, and if mixed into the thin film formed on the substrate surface, the quality of the thin film is deteriorated.

さらに、マスク１１０を用いて基板表面に無機物膜の薄膜を形成すると、無機物膜とマスク本体１１１との密着性が強く、反応性ガスやレーザー光では除去できず、マスク１１０を薄膜製造装置の外部に搬出して、除去作業を行わなければならないという問題がある。  Further, when a thin film of an inorganic film is formed on the substrate surface using themask 110, the adhesion between the inorganic film and themask body 111 is strong and cannot be removed by a reactive gas or laser light. There is a problem that it must be carried out and removed.

特開２００３−３１３６５４号公報JP 2003-313654 A特開２００８−８８４８３号公報JP 2008-88483 A特開平７−１４５４７２号公報JP-A-7-145472

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、マスクに付着した付着膜を除去し、マスクを再使用できる技術を提供することにある。  The present invention was created in order to solve the above-mentioned disadvantages of the prior art, and an object of the present invention is to provide a technique capable of removing the adhered film adhering to the mask and reusing the mask.

上記課題を解決するため、本発明は、マスク本体の前面に有機薄膜から成る第一の犠牲層が形成された第一のマスクの背面に第一の基板を配置し、真空雰囲気中で、薄膜を形成するための第一の微粒子に前記第一のマスクの貫通孔を通過させ、前記第一の基板の表面に到達させて前記第一の基板の表面にパターニングされた第一の薄膜を形成した後、前記第一のマスクに付着した前記第一の微粒子によって形成された付着膜に、真空雰囲気中でレーザー光を照射し、前記第一の犠牲層を蒸発させて前記付着膜を前記マスク本体から剥離させ、前記マスク本体の前記前面を露出させ、前記マスク本体に犠牲層用微粒子を到達させ、前記マスク本体の前記前面に第二の犠牲層を形成して第二のマスクを構成させ、前記第二のマスクの前記背面に第二の基板を配置して、第二の微粒子に前記第二のマスクの貫通孔を通過させ、パターニングされた第二の薄膜を前記第二の基板の表面に形成する薄膜製造方法である。
また、本発明は、前記第一、第二の微粒子と前記犠牲層用微粒子とを、同じ放出装置から放出させる薄膜製造方法である。
また、本発明は、前記レーザー光は、前記放出装置が配置され、前記第一、第二の薄膜と、前記第二の犠牲層が形成される真空槽内で、前記第一のマスクに照射する薄膜製造方法である。
また、本発明は、前記第二の犠牲層は、前記マスク本体の裏面に冷却板を配置し、前記マスク本体に前記冷却板を密着させた状態で形成する薄膜製造方法である。
また、本発明は、真空槽と、前記真空槽内に配置された放出装置と、前記真空槽内でマスク本体と、前記マスク本体の表面に第一の犠牲層が形成された第一のマスクと、前記マスク本体に第二の犠牲層が形成された第二のマスクとを保持するマスクホルダと、前記真空槽内で基板を保持する基板ホルダと、基板表面に形成する薄膜の原料の微粒子を前記放出装置に供給する薄膜蒸気供給装置と、前記第一のマスクの表面に形成する犠牲層の原料の微粒子を前記放出装置に供給する犠牲層蒸気供給装置と、前記マスクホルダに保持された前記マスク本体にレーザー光を照射するレーザー光照射装置と、を有し、前記放出装置と前記基板は、前記マスク本体を間にして対面できるようにされた薄膜製造装置である。
また、本発明は、前記レーザー光照射装置は、前記レーザー光を射出するレーザー光源と、前記レーザー光源が射出した前記レーザー光を反射させる反射装置とを有し、前記反射装置は反射させる前記レーザー光の進行方向を変化させ、反射した前記レーザー光を前記マスクホルダに保持された前記第一のマスクに照射するように構成され、前記反射装置と、前記マスクホルダに保持された前記第一のマスクとは、相対的に移動するように構成された薄膜製造装置である。In order to solve the above-described problems, the present invention provides a first substrate disposed on the back surface of a first mask in which a first sacrificial layer made of an organic thin film is formed on the front surface of a mask body, and the thin film is formed in a vacuum atmosphere. The first fine particles for forming the first fine particles are passed through the through holes of the first mask to reach the surface of the first substrate to form a patterned first thin film on the surface of the first substrate. After that, the attached film formed by the first fine particles attached to the first mask is irradiated with a laser beam in a vacuum atmosphere to evaporate the first sacrificial layer, and the attached film is applied to the mask. Peeling from the body, exposing the front surface of the mask body, allowing the fine particles for the sacrificial layer to reach the mask body, and forming a second sacrificial layer on the front surface of the mask body to form a second mask. , On the back of the second mask And a substrate disposed, passed through a through hole of the second mask to the second particle, a patterned thin film manufacturing method for forming a second thin film on the surface of the second substrate.
The present invention is also a thin film manufacturing method in which the first and second fine particles and the sacrifice layer fine particles are discharged from the same discharge device.
According to the present invention, the laser beam is applied to the first mask in a vacuum chamber in which the emission device is disposed and the first and second thin films and the second sacrificial layer are formed. This is a thin film manufacturing method.
Moreover, this invention is a thin film manufacturing method which forms a said 2nd sacrificial layer in the state which has arrange | positioned the cooling plate on the back surface of the said mask main body, and contact | adhered the said cooling plate to the said mask main body.
The present invention also provides a vacuum chamber, a discharge device disposed in the vacuum chamber, a mask body in the vacuum chamber, and a first mask in which a first sacrificial layer is formed on the surface of the mask body. And a mask holder for holding a second mask having a second sacrificial layer formed on the mask body, a substrate holder for holding the substrate in the vacuum chamber, and fine particles of a thin film material formed on the substrate surface Held by the mask holder, a thin film vapor supply device for supplying the release device, a sacrificial layer vapor supply device for supplying fine particles of the raw material of the sacrificial layer formed on the surface of the first mask to the discharge device, and the mask holder A laser beam irradiating device for irradiating the mask main body with a laser beam, and the emission device and the substrate are thin film manufacturing apparatuses adapted to face each other with the mask main body in between.
In the present invention, the laser light irradiation device includes a laser light source that emits the laser light, and a reflection device that reflects the laser light emitted from the laser light source, and the laser that the reflection device reflects. The traveling direction of light is changed, and the reflected laser beam is irradiated to the first mask held by the mask holder. The reflection device and the first mask held by the mask holder are configured. A mask is a thin film manufacturing apparatus configured to move relatively.

本発明によれば、マスクに付着した薄膜をマスクを変形させずに除去してマスク本体を露出させ、新しいマスク本体に犠牲層を形成して再使用することができる。
また、反応性ガスを用いずにクリーニングを行うことができるので、真空槽内はダメージを受けないで済む。
また、マスクを大気雰囲気に曝さずに薄膜を除去できるので、真空槽内に不純物が侵入しない。According to the present invention, the thin film adhering to the mask can be removed without deforming the mask to expose the mask body, and a sacrificial layer can be formed on the new mask body for reuse.
Further, since the cleaning can be performed without using the reactive gas, the inside of the vacuum chamber is not damaged.
Moreover, since the thin film can be removed without exposing the mask to the air atmosphere, impurities do not enter the vacuum chamber.

(ａ)〜(ｅ)：本発明の成膜方法を説明するための図(a)-(e): The figure for demonstrating the film-forming method of this invention(ａ)、(ｂ)：本発明の薄膜製造装置の構造を説明するための図(a), (b): The figure for demonstrating the structure of the thin film manufacturing apparatus of this invention(ａ)、(ｂ)：本発明の工程を説明するための図(１)(a), (b): Diagram for explaining the process of the present invention (1)(ａ)、(ｂ)：本発明の工程を説明するための図(２)(a), (b): Diagram for explaining the process of the present invention (2)(ａ)、(ｂ)：本発明の工程を説明するための図(３)(a), (b): Diagram (3) for explaining the steps of the present invention(ａ)、(ｂ)：本発明の工程を説明するための図(４)(a), (b): Diagram for explaining the process of the present invention (4)マルチチャンバー式の本発明の薄膜製造装置Multi-chamber type thin film manufacturing apparatus of the present invention(ａ)〜(ｃ)：従来のマスクの状態を説明するための図(a)-(c): The figure for demonstrating the state of the conventional mask

図２(ａ)、(ｂ)の符号２は、本発明の薄膜製造装置の一例であり、図２(ａ)はその内部構造を説明するための平面図であり、図２(ｂ)は内部側面図である。  2 (a) and 2 (b) is an example of the thin film manufacturing apparatus of the present invention, FIG. 2 (a) is a plan view for explaining the internal structure, and FIG. FIG.

薄膜製造装置２は真空槽２１を有している。
真空槽２１の外部には、真空排気装置２２が配置されており、真空排気装置２２を動作させると、真空槽２１内が真空排気され、真空槽２１内に真空雰囲気が形成されるように構成されている。The thinfilm manufacturing apparatus 2 has avacuum chamber 21.
Avacuum evacuation device 22 is arranged outside thevacuum chamber 21. When thevacuum evacuation device 22 is operated, the inside of thevacuum chamber 21 is evacuated and a vacuum atmosphere is formed in thevacuum chamber 21. Has been.

真空槽２１の壁面には、搬出入口１８が設けられており、後述するように、この搬出入口１８を通過させて、基板や冷却板を真空槽２１内に搬出入することができる。
真空槽２１の内部の天井側には、マスクホルダ２０と基板ホルダ１９とが、下方からこの順序で設けられており、マスクホルダ２０にマスクを保持させ、基板ホルダ１９に基板を保持させると、基板はマスクの真上に位置するようにされている。The wall surface of thevacuum chamber 21 is provided with a carry-in / outport 18. As will be described later, the substrate and the cooling plate can be carried into and out of thevacuum chamber 21 through the carry-in / outport 18.
On the ceiling side inside thevacuum chamber 21, amask holder 20 and asubstrate holder 19 are provided in this order from below, and when themask holder 20 holds the mask and thesubstrate holder 19 holds the substrate, The substrate is positioned directly above the mask.

真空槽２１の内部の底面側には、放出装置２４が配置されており、マスクホルダ２０に保持されたマスクは、放出装置２４の上方に位置するようにされている。
真空槽２１の外部には、蒸発装置２３が配置されている。Adischarge device 24 is disposed on the bottom side inside thevacuum chamber 21, and the mask held by themask holder 20 is positioned above thedischarge device 24.
Anevaporator 23 is arranged outside thevacuum chamber 21.

蒸発装置２３は、薄膜蒸気供給装置３１を有している。薄膜蒸気供給装置３１の内部には、基板表面に形成される薄膜の材料が配置されており、薄膜蒸気供給装置３１はこの材料を加熱し、この材料の蒸気を生成するように構成されている。  Theevaporation device 23 has a thin filmvapor supply device 31. A thin film material formed on the surface of the substrate is disposed inside the thin filmvapor supply device 31, and the thin filmvapor supply device 31 is configured to heat this material and generate vapor of this material. .

放出装置２４は薄膜蒸気供給装置３１に接続されており、薄膜蒸気供給装置３１が生成した蒸気は、放出装置２４に供給される。
放出装置２４は、内部が中空にされた筺体４２を有しており、放出装置２４の鉛直上方を向く表面の部分の筺体４２には、複数の放出孔４１が形成されている。Thedischarge device 24 is connected to the thin filmvapor supply device 31, and the vapor generated by the thin filmvapor supply device 31 is supplied to thedischarge device 24.
Thedischarge device 24 has ahousing 42 that is hollow inside, and a plurality ofdischarge holes 41 are formed in thehousing 42 on the surface portion of thedischarge device 24 that faces vertically upward.

放出装置２４の筺体４２の中空の部分と、真空槽２１の内部で放出装置２４の外部の雰囲気とは、放出孔４１によって接続されており、放出装置２４に供給された蒸気は、薄膜形成のための微粒子として、筺体４２の中空部分に充満し、複数の放出孔４１から真空槽２１の内部に放出される。  The hollow portion of thehousing 42 of thedischarge device 24 and the atmosphere inside thevacuum chamber 21 and outside thedischarge device 24 are connected by adischarge hole 41, and the vapor supplied to thedischarge device 24 is used to form a thin film. As the fine particles, the hollow portion of thehousing 42 is filled and discharged from the plurality ofdischarge holes 41 into thevacuum chamber 21.

真空槽２１内には、移動装置１６が配置されている。移動装置１６には、台５９が取り付けられており、放出装置２４は台５９上に取り付けられ、移動装置１６によって、水平面内で直線的に往復移動できるように構成されており、放出装置２４は、マスクホルダ２０に保持されるマスクの真下位置を、直線的に横断する。  A movingdevice 16 is disposed in thevacuum chamber 21. Aplatform 59 is attached to themoving device 16, and thedischarge device 24 is mounted on the table 59, and is configured to be able to reciprocate linearly in a horizontal plane by themove device 16. The position directly below the mask held by themask holder 20 is linearly traversed.

放出装置２４には、放出装置２４が静止しているときと、移動しているときとの両方で、薄膜蒸気供給装置３１から薄膜材料の蒸気が供給されるように構成されており、従って、放出装置２４は、移動しながら放出孔４１から真空槽２１内に蒸気を放出させることができる。  Thedischarge device 24 is configured to be supplied with the vapor of the thin film material from the thin filmvapor supply device 31 both when thedischarge device 24 is stationary and when it is moving. Thedischarge device 24 can discharge the vapor from thedischarge hole 41 into thevacuum chamber 21 while moving.

薄膜製造装置２によって、基板表面に薄膜を形成する際には、マスクホルダ２０と基板ホルダ１９とに、マスクと基板を保持させ、放出装置２４によって、薄膜材料の蒸気を放出させながら、マスクの下方位置を移動させる。  When the thinfilm manufacturing apparatus 2 forms a thin film on the substrate surface, themask holder 20 and thesubstrate holder 19 hold the mask and the substrate, and thedischarge apparatus 24 releases the vapor of the thin film material, Move the lower position.

本発明に用いられるマスクを図１(ｂ)の符号１０に示す。
マスク１０は、金属で構成された板状のマスク本体１１を有している。図１(ａ)はマスク本体１１の断面図である。マスク本体１１には一乃至複数の貫通孔９が形成されており、マスク本体１１の片面には、有機薄膜から成る犠牲層１２が形成されている。なお、マスク１０はセラミックス等の絶縁物質で構成させてもよい。A mask used in the present invention is indicated byreference numeral 10 in FIG.
Themask 10 has a plate-like mask body 11 made of metal. FIG. 1A is a cross-sectional view of themask body 11. One or a plurality of throughholes 9 are formed in themask body 11, and asacrificial layer 12 made of an organic thin film is formed on one side of themask body 11. Themask 10 may be made of an insulating material such as ceramics.

この犠牲層１２をマスク本体１１に形成する工程を説明する。
先ず、真空槽２１内の真空雰囲気を維持しながら、真空槽２１に接続されたマスクストッカー室(不図示)から図１(ａ)のマスク本体１１を搬入し、図３(ａ)、(ｂ)に示すように、薄膜製造装置２内のマスクホルダ２０に保持させる。犠牲層１２の形成前のマスク本体１１を搬入するときから、少なくともマスク本体１１へ犠牲層１２を形成するまでの間は、真空排気装置２２による真空排気を継続し、真空槽２１内の真空雰囲気を維持する。A process of forming thesacrificial layer 12 on themask body 11 will be described.
First, while maintaining the vacuum atmosphere in thevacuum chamber 21, the maskmain body 11 of FIG. 1A is carried in from a mask stocker chamber (not shown) connected to thevacuum chamber 21, and FIGS. ), Themask holder 20 in the thinfilm manufacturing apparatus 2 is held. From when themask body 11 before the formation of thesacrificial layer 12 is carried in until at least thesacrificial layer 12 is formed on themask body 11, evacuation by theevacuation device 22 is continued, and the vacuum atmosphere in thevacuum chamber 21 is maintained. To maintain.

蒸発装置２３は、基板に薄膜を形成する薄膜蒸気供給装置３１に加え、犠牲層１２の形成に用いる犠牲層蒸気供給装置３２を有している。
犠牲層蒸気供給装置３２の内部には、犠牲層１２を形成する有機化合物の材料が配置されており、犠牲層蒸気供給装置３２はこの材料を加熱し、この材料の蒸気を生成する。犠牲層１２の材料は、Ｃ、ＨあるいはＣ、Ｈ、Ｎ元素で形成した化合物で構成され、この化合物は、例えば、ＮＰＢ、ＣＰＢ、ペンタセン、ペンゾ［ｂ］アントラセン、アントラセン、ナフタリン等である。Theevaporation device 23 includes a sacrificial layervapor supply device 32 used for forming thesacrificial layer 12 in addition to the thin filmvapor supply device 31 that forms a thin film on the substrate.
An organic compound material that forms thesacrificial layer 12 is disposed inside the sacrificial layervapor supply device 32, and the sacrificial layervapor supply device 32 heats the material to generate vapor of the material. The material of thesacrificial layer 12 is composed of a compound formed of C, H or C, H, and N elements. Examples of the compound include NPB, CPB, pentacene, benzo [b] anthracene, anthracene, and naphthalene.

薄膜製造装置２は、切替装置３３を有している。切替装置３３は真空槽２１の外部に配置されており、薄膜蒸気供給装置３１と犠牲層蒸気供給装置３２はこの切替装置３３を介して放出装置２４に接続されている。  The thinfilm manufacturing apparatus 2 has aswitching device 33. The switchingdevice 33 is disposed outside thevacuum chamber 21, and the thin filmvapor supply device 31 and the sacrificial layervapor supply device 32 are connected to thedischarge device 24 via theswitching device 33.

切替装置３３は、放出装置２４を、薄膜蒸気供給装置３１と犠牲層蒸気供給装置３２のうち、いずれか一方又は両方に接続し、又は、接続を遮断するように構成されており、切替装置３３によって放出装置２４に薄膜蒸気供給装置３１が接続されているときは、上述したように、薄膜蒸気供給装置３１から放出装置２４に基板表面に形成する薄膜の材料蒸気が供給され、放出装置２４の内部に薄膜の材料蒸気が充満する。  The switchingdevice 33 is configured to connect thedischarge device 24 to one or both of the thin filmvapor supply device 31 and the sacrificial layervapor supply device 32, or to cut off the connection. When the thin filmvapor supply device 31 is connected to thedischarge device 24, the thin film vapor formed on the substrate surface is supplied from the thin filmvapor supply device 31 to thedischarge device 24 as described above. The inside is filled with thin film material vapor.

他方、切替装置３３によって、放出装置２４に犠牲層蒸気供給装置３２が接続されているときは、犠牲層蒸気供給装置３２から放出装置２４に犠牲層１２の材料蒸気が供給され、放出装置２４の内部に犠牲層１２の材料蒸気が充満する。  On the other hand, when the sacrificial layervapor supply device 32 is connected to thedischarge device 24 by the switchingdevice 33, the material vapor of thesacrificial layer 12 is supplied from the sacrifice layervapor supply device 32 to thedischarge device 24. The material vapor of thesacrificial layer 12 is filled inside.

マスクホルダ２０にマスク本体１１を配置した後、搬出入口１８から真空槽２１内に冷却板を搬入し、冷却板を基板ホルダ１９上に配置し、基板ホルダ１９を降下させて冷却板をマスク本体１１上に密着させる。図３(ａ)、(ｂ)の符号１７はマスク本体１１上に配置された冷却板を示しており、冷却板１７の表面は、貫通孔９の底面に露出されている。  After the maskmain body 11 is disposed in themask holder 20, the cooling plate is carried into thevacuum chamber 21 from the carry-in / outport 18, the cooling plate is disposed on thesubstrate holder 19, thesubstrate holder 19 is lowered, and the cooling plate is moved to the mask main body. 11 is closely attached. Areference numeral 17 in FIGS. 3A and 3B denotes a cooling plate disposed on the maskmain body 11, and the surface of the coolingplate 17 is exposed at the bottom surface of the throughhole 9.

放出装置２４は、マスク本体１１の斜め下方位置に移動させ、マスク本体１１の真下には位置しないようにしておき、切替装置３３によって、犠牲層蒸気供給装置３２を放出装置２４に接続し、犠牲層蒸気供給装置３２から放出装置２４に犠牲層１２の材料蒸気を供給し、放出孔４１から犠牲層１２の材料蒸気を微小粒子として放出させる。  Thedischarge device 24 is moved to an obliquely lower position of the maskmain body 11 so as not to be positioned directly below the maskmain body 11, and the sacrificial layervapor supply device 32 is connected to thedischarge device 24 by the switchingdevice 33, and thesacrifice device 24 is sacrificed. The material vapor of thesacrificial layer 12 is supplied from the layervapor supply device 32 to thedischarge device 24, and the material vapor of thesacrificial layer 12 is discharged as fine particles from the discharge holes 41.

なお、犠牲層蒸気供給装置３２や薄膜蒸気供給装置３１と、放出装置２４とを接続する配管には、加熱装置２９が密着して取り付けられており、加熱装置２９によって配管が温められ、配管の内部を通過する蒸気が析出することはない。  Note that aheating device 29 is closely attached to the pipe connecting the sacrificial layervapor supply device 32 or the thin filmvapor supply device 31 and thedischarge device 24, and the piping is heated by theheating device 29. Vapor passing through the inside does not deposit.

薄膜蒸気供給装置３１の場合と同様に、放出装置２４には、放出装置２４が静止しているときと、移動しているときとの両方に、犠牲層蒸気供給装置３２から犠牲層１２の材料蒸気が供給されるように構成されており、放出装置２４を、予めマスクホルダ２０に保持されたマスク本体１１の真下位置から離間させておき、放出装置２４の放出孔４１から犠牲層１２の蒸気を放出させながら、放出装置２４の移動を開始し、図４(ａ)、(ｂ)に示すように、放出装置２４とマスクホルダ２０とを、放出装置２４を移動させながら対面させる。  As with the thin filmvapor supply device 31, therelease device 24 includes a material for thesacrificial layer 12 from the sacrificial layervapor supply device 32 both when thedischarge device 24 is stationary and when it is moving. Vapor is supplied, and thedischarge device 24 is separated from a position directly below the maskmain body 11 held in advance by themask holder 20, and the vapor of thesacrificial layer 12 is discharged from thedischarge hole 41 of thedischarge device 24. As shown in FIGS. 4A and 4B, thedischarge device 24 and themask holder 20 face each other while thedischarge device 24 is moved.

各貫通孔９は、マスク本体１１の前面側の開口が大径で、裏面側の開口が小径にそれぞれ形成されており、貫通孔９の内周側面は、放出装置２４が移動する経路に面するように傾けられている。  Each through-hole 9 is formed with an opening on the front side of themask body 11 having a large diameter and an opening on the back side having a small diameter, and the inner peripheral side surface of the through-hole 9 faces a path along which thedischarge device 24 moves. Tilt to do.

図１(ｂ)に示すように、放出装置２４が材料蒸気を放出しながら、マスク本体１１の真下位置を通過すると、放出装置２４から放出された材料蒸気は、放出装置２４の真上のマスク本体１１が配置された位置に到達し、蒸気の一部は、マスク本体１１の前面と貫通孔９の内周側面とに付着し犠牲層１２を成長させ、他の一部は、貫通孔９の底面に露出する冷却板１７の表面に付着し、その部分に薄膜を成長させる。  As shown in FIG. 1 (b), when thedischarge device 24 discharges material vapor and passes a position directly below themask body 11, the material vapor released from thedischarge device 24 is masked directly above thedischarge device 24. A part of the vapor reaches the position where themain body 11 is disposed, and a part of the vapor adheres to the front surface of the maskmain body 11 and the inner peripheral side surface of the through-hole 9 to grow thesacrificial layer 12, and the other part A thin film is grown on the surface of the coolingplate 17 exposed on the bottom surface.

放出装置２４に、一乃至複数回マスク本体１１の真下位置を通過させ、犠牲層１２が所定膜厚に形成されると、マスク本体１１と犠牲層１２とを有するマスク１０が得られる。
材料蒸気は高温であり、材料蒸気が付着すると、マスク１０が加熱されるが、裏面に密着された冷却板１７によって吸熱され、マスク１０の昇温が大きくならないようにされている。When thesacrificial layer 12 is formed to have a predetermined film thickness by passing it through thedischarge device 24 one or more times under themask body 11, themask 10 having themask body 11 and thesacrificial layer 12 is obtained.
The material vapor is high temperature, and when the material vapor adheres, themask 10 is heated, but the heat is absorbed by the coolingplate 17 in close contact with the back surface, so that the temperature rise of themask 10 is not increased.

なお、冷却板１７の大きさは、貫通孔９が配置された範囲よりも大きくなっており、各貫通孔９内に進入した材料蒸気のうち、裏面側の開口に向かった材料蒸気は、冷却板１７に付着し、真空槽２１内の、マスク本体１１の裏面側には侵入しないようになっている。なお、貫通孔９は犠牲層１２によって閉塞されない。  The size of the coolingplate 17 is larger than the range where the through-holes 9 are arranged, and among the material vapors that have entered the respective through-holes 9, the material vapor directed toward the opening on the back side is cooled. It adheres to theplate 17 and does not enter the back side of themask body 11 in thevacuum chamber 21. The throughhole 9 is not blocked by thesacrificial layer 12.

犠牲層１２が形成された後、犠牲層蒸気供給装置３２内での材料蒸気の生成を停止し、冷却板１７を搬出入口１８から真空槽２１の外部に搬出すると、薄膜製造装置２内で、マスク１０を用いて基板表面に薄膜を形成できる状態になる。  After thesacrificial layer 12 is formed, the generation of the material vapor in the sacrificial layervapor supply device 32 is stopped, and the coolingplate 17 is carried out of thevacuum chamber 21 from the carry-in / outport 18. Themask 10 can be used to form a thin film on the substrate surface.

基板表面への薄膜形成工程を説明すると、真空槽２１の上方には、冷却装置８が設けられており、犠牲層１２の形成後、真空槽２１内の真空雰囲気を維持した状態で、搬出入口１８から真空槽２１内に搬送ロボットのハンド上に乗せた基板を搬入し、冷却装置８とマスク１０との間の位置で一旦静止させ、基板と基板ホルダ１９とを接近させ、基板を基板ホルダ１９上に配置する。なお、基板表面への薄膜形成中も、真空排気装置２２によって真空槽２１内を継続して真空排気している。  The thin film formation process on the substrate surface will be described. Acooling device 8 is provided above thevacuum chamber 21, and after the formation of thesacrificial layer 12, the carry-in / out port is maintained while maintaining the vacuum atmosphere in thevacuum chamber 21. The substrate placed on the hand of the transfer robot is carried into thevacuum chamber 21 from 18, temporarily stopped at a position between the coolingdevice 8 and themask 10, the substrate and thesubstrate holder 19 are brought close to each other, and the substrate is held by the substrate holder. 19 is arranged. Thevacuum chamber 21 is continuously evacuated by theevacuation device 22 even during the formation of the thin film on the substrate surface.

このとき、基板ホルダ１９上の基板とマスクホルダ２０上のマスク１０とは離間しており、位置合わせ装置５６によって、基板ホルダ１９とマスクホルダ２０とを相対的に移動させることで、基板とマスク１０とを水平方向に相対的に移動させ、基板とマスク１０との位置合わせを行う。
位置合わせ後、基板ホルダ１９とマスクホルダ２０とを上下方向に相対的に移動させ、基板をマスク１０の裏面に密着させる。At this time, the substrate on thesubstrate holder 19 and themask 10 on themask holder 20 are separated from each other, and the substrate and themask holder 20 are moved relative to each other by thealignment device 56, whereby the substrate and the mask are moved. 10 is relatively moved in the horizontal direction to align the substrate and themask 10.
After the alignment, thesubstrate holder 19 and themask holder 20 are moved relative to each other in the vertical direction to bring the substrate into close contact with the back surface of themask 10.

図５(ａ)、(ｂ)の符号１３は、基板ホルダ１９上で、マスク１０に密着された基板を示している。
この状態では、基板１３の表面の一部がマスク１０の裏面と接触し、基板１３の表面の他の一部は、マスク１０の貫通孔９の底面に露出される。Reference numeral 13 in FIGS. 5A and 5B denotes a substrate that is in close contact with themask 10 on thesubstrate holder 19.
In this state, a part of the surface of thesubstrate 13 is in contact with the back surface of themask 10, and the other part of the surface of thesubstrate 13 is exposed to the bottom surface of the throughhole 9 of themask 10.

冷却装置８は基板１３に接触させ、放出装置２４は予めマスクホルダ２０上のマスク１０の真下位置から離間させておき、薄膜蒸気供給装置３１内で基板１３表面に形成する薄膜の材料蒸気を生成し、切替装置３３により、薄膜蒸気供給装置３１を放出装置２４に接続し、放出装置２４に薄膜の材料蒸気の供給を開始し、放出孔４１から供給された材料蒸気を放出しながら放出装置２４にマスク１０の下方を通過させる。  Thecooling device 8 is brought into contact with thesubstrate 13, and thedischarge device 24 is previously separated from the position immediately below themask 10 on themask holder 20 to generate a thin film material vapor to be formed on the surface of thesubstrate 13 in the thin filmvapor supply device 31. Then, the thin filmvapor supply device 31 is connected to thedischarge device 24 by the switchingdevice 33, the supply of the thin film material vapor to thedischarge device 24 is started, and thedischarge device 24 is discharged while discharging the material vapor supplied from thedischarge hole 41. Is passed under themask 10.

放出孔４１は、放出される蒸気が、放出装置２４の移動方向とは垂直な方向の一定範囲に帯状に到達するように配置されており、放出された薄膜の材料蒸気は真上方向に進行し、マスク１０が配置された位置に到達し、一部は貫通孔９を通過して貫通孔９の底面に露出した基板１３の表面に付着して基板１３表面に薄膜を成長させ、他の一部はマスク１０の放出装置２４に向く前面と、貫通孔９の内周側面とに付着する。  Thedischarge hole 41 is arranged so that the vapor to be discharged reaches a band within a certain range in a direction perpendicular to the moving direction of thedischarge device 24, and the discharged material vapor of the thin film travels in the upward direction. Then, it reaches the position where themask 10 is disposed, and part of themask 10 passes through the through-hole 9 and adheres to the surface of thesubstrate 13 exposed on the bottom surface of the through-hole 9 to grow a thin film on the surface of thesubstrate 13. Part of themask 10 adheres to the front surface of themask 10 facing thedischarge device 24 and the inner peripheral side surface of the throughhole 9.

マスク１０の放出装置２４に向く前面と、貫通孔９の内周側面とには犠牲層１２が予め形成されているから、マスク１０に到達した材料蒸気は犠牲層１２表面に付着する。
マスク１０は、マスク本体１１の前面に犠牲層１２が形成された後は、マスクホルダ２０に対して移動されておらず、マスク本体１１の表面のうち、犠牲層１２の形成の際に、マスクホルダ２０などの真空槽２１内の部材によって隠蔽されていて、マスク本体１１表面が露出する部分は、基板１３の表面に薄膜を形成する際に真空槽２１内に露出することはなく、従って、薄膜は、マスク本体１１の表面に接触して形成されないようになっている。Since thesacrificial layer 12 is formed in advance on the front surface of themask 10 facing thedischarge device 24 and the inner peripheral side surface of the throughhole 9, the material vapor that reaches themask 10 adheres to the surface of thesacrificial layer 12.
After thesacrificial layer 12 is formed on the front surface of themask body 11, themask 10 is not moved with respect to themask holder 20, and themask 10 is masked when thesacrificial layer 12 is formed on the surface of themask body 11. The portion of themask body 11 that is concealed by the member in thevacuum chamber 21 such as theholder 20 is not exposed in thevacuum chamber 21 when a thin film is formed on the surface of thesubstrate 13. The thin film is not formed in contact with the surface of themask body 11.

図１(ｄ)は、基板１３表面に薄膜を形成した後の、基板１３とマスク１０の断面図であり、同図の符号１５は、貫通孔９の底面に露出した基板１３の表面に形成された薄膜を示しており、同図の符号１４は、犠牲層１２の表面に形成された薄膜を示している。  FIG. 1D is a cross-sectional view of thesubstrate 13 and themask 10 after a thin film is formed on the surface of thesubstrate 13, andreference numeral 15 in the figure is formed on the surface of thesubstrate 13 exposed at the bottom surface of the throughhole 9. Thereference numeral 14 in the figure indicates a thin film formed on the surface of thesacrificial layer 12.

基板１３は、表面に所定の厚みで薄膜１５が形成された後、搬出入口１８から真空槽２１の外部に搬出し、未成膜の基板を搬出入口１８から真空槽２１内に搬入し、上記手順と同じ手順で薄膜を形成する。  After thethin film 15 having a predetermined thickness is formed on the surface of thesubstrate 13, thesubstrate 13 is unloaded from the loading / unloadingport 18 to the outside of thevacuum chamber 21, and an undeposited substrate is loaded into thevacuum chamber 21 from the loading / unloadingport 18. A thin film is formed by the same procedure as in step 1.

このように薄膜を基板表面に形成する工程を複数回繰り返すと、マスク１０上の犠牲層１２の表面に形成された薄膜１４が厚くなるため、所定枚数の基板に薄膜を形成すると、クリーニングを行い、マスク１０の薄膜１４を除去する。
ここでは、マスク１０のクリーニングは、マスク本体１１に犠牲層１２を形成し、かつ、基板１３の表面に薄膜１５を形成した真空槽２１の内部で行われる。If the process of forming the thin film on the substrate surface in this manner is repeated a plurality of times, thethin film 14 formed on the surface of thesacrificial layer 12 on themask 10 becomes thick. Thethin film 14 of themask 10 is removed.
Here, the cleaning of themask 10 is performed inside avacuum chamber 21 in which thesacrificial layer 12 is formed on themask body 11 and thethin film 15 is formed on the surface of thesubstrate 13.

第一例の薄膜製造装置２は、クリーニングに用いるレーザー光照射装置２５を有している。
レーザー光照射装置２５は、レーザー光を生成して射出するレーザー光源５０と、射出されたレーザー光を反射し、マスク１０に照射する反射装置５１とを有している。The thinfilm manufacturing apparatus 2 of the first example has a laserbeam irradiation apparatus 25 used for cleaning.
The laserlight irradiation device 25 includes alaser light source 50 that generates and emits laser light, and areflection device 51 that reflects the emitted laser light and irradiates themask 10.

レーザー光源５０は、真空槽２１の内部又は真空槽２１の外部に配置されており、真空槽２１の外部に配置される場合は、射出したレーザー光は真空槽２１に設けられた透明窓部を通過して、真空槽２１の内部に入射するようにすればよい。  Thelaser light source 50 is disposed inside thevacuum chamber 21 or outside thevacuum chamber 21. When thelaser light source 50 is disposed outside thevacuum chamber 21, the emitted laser light passes through a transparent window portion provided in thevacuum chamber 21. It only has to pass through and enter the inside of thevacuum chamber 21.

この例では、反射装置５１は、放出装置２４と共に台５９に取り付けられており、移動装置１６によって台５９が移動されると、反射装置５１は、放出装置２４と一緒に、マスクホルダ２０上のマスク１０の真下位置を移動する。なお、反射装置５１と放出装置２４とは、別々に移動できるようにしてもよい。  In this example, the reflectingdevice 51 is attached to the table 59 together with the emittingdevice 24, and when the table 59 is moved by the movingdevice 16, the reflectingdevice 51 is mounted on themask holder 20 together with the emittingdevice 24. The position directly below themask 10 is moved. Thereflection device 51 and theemission device 24 may be moved separately.

反射装置５１とレーザー光源５０とは、反射装置５１が移動する際にも、レーザー光源５０から反射装置５１にレーザー光が照射されるように配置されており、ここでは、反射装置５１は、受光鏡５２と射出鏡５３とを有しており、レーザー光源５０から射出されたレーザー光は、先ず、受光鏡５２に入射して射出鏡５３に向かって反射され、射出鏡５３に入射してマスク１０に向かって反射され、マスク１０に入射すると、レーザー光の入射によって、マスク１０の表面に、直径１ｍｍ程度のレーザスポットが形成される。  Thereflection device 51 and thelaser light source 50 are arranged so that laser light is irradiated from thelaser light source 50 to thereflection device 51 even when thereflection device 51 moves. Here, thereflection device 51 receives light. The laser beam emitted from thelaser light source 50 is first incident on thelight receiving mirror 52, reflected toward theemission mirror 53, and incident on theemission mirror 53 and masked. When the light is reflected toward 10 and incident on themask 10, a laser spot having a diameter of about 1 mm is formed on the surface of themask 10 by the incidence of laser light.

射出鏡５３には、角度制御装置５４が設けられており、角度制御装置５４によって、射出鏡５３の、レーザー光の入射方向に対する反射面の角度が変更され、レーザスポットは、マスク１０上を反射装置５１の移動方向とは垂直な方向に移動する。
従って、反射装置５１の移動と、射出鏡５３の角度の変更によって、レーザスポットは、マスク１０の前面の露出している部分に隈無く照射することができる。Theexit mirror 53 is provided with anangle control device 54, and the angle of the reflection surface of theexit mirror 53 with respect to the incident direction of the laser light is changed by theangle control device 54, and the laser spot is reflected on themask 10. Thedevice 51 moves in a direction perpendicular to the moving direction.
Therefore, by moving the reflectingdevice 51 and changing the angle of theexit mirror 53, the laser spot can be irradiated to the exposed portion of the front surface of themask 10 without any problem.

マスク１０の表面には、基板１３に成膜した薄膜１５と同じ材料の薄膜１４が形成されており、レーザー光はこの薄膜１４に照射されてレーザスポットを形成すると、レーザスポットの部分と、その周囲の部分が加熱され、薄膜１４と、薄膜１４の下層の犠牲層１２とが昇温する。  Athin film 14 of the same material as thethin film 15 formed on thesubstrate 13 is formed on the surface of themask 10. When the laser beam is irradiated to thethin film 14 to form a laser spot, The surrounding portion is heated, and the temperature of thethin film 14 and thesacrificial layer 12 below thethin film 14 is raised.

犠牲層１２は、薄膜１４よりも低温で蒸発するように設定されており、レーザー光によって犠牲層１２が昇温して蒸発すると、犠牲層１２表面に位置していた薄膜１４はマスク１０から落下し、薄膜１４がマスク本体１１の前面及び貫通孔９の内周側面から剥離され、剥離した部分では、マスク本体１１の表面が露出する。  Thesacrificial layer 12 is set to evaporate at a lower temperature than thethin film 14, and when thesacrificial layer 12 is heated and evaporated by the laser beam, thethin film 14 located on the surface of thesacrificial layer 12 falls from themask 10. Then, thethin film 14 is peeled off from the front surface of the maskmain body 11 and the inner peripheral side surface of the throughhole 9, and the surface of the maskmain body 11 is exposed at the peeled portion.

マスク１０から薄膜１４を剥離させる工程を説明すると、レーザー照射する前に、予め、反射装置５１をマスク１０の下方位置から離間させておき、先ず、冷却装置８を降下させ、マスクホルダ２０上のマスク１０の裏面に密着させる。  The process of peeling thethin film 14 from themask 10 will be described. Before the laser irradiation, the reflectingdevice 51 is separated from the lower position of themask 10 in advance, and first, thecooling device 8 is lowered and themask holder 20 is moved. Themask 10 is brought into close contact with the back surface.

この状態は、図５(ａ)、(ｂ)に示してあり、次いで、反射装置５１の移動を開始させる。
反射装置５１が移動し、マスク１０の外側からマスク１０の下方位置に入るところで、レーザー光源５０からレーザー光を射出させ、反射装置５１で反射してマスク１０の表面に照射し、照射された部分とその周囲の犠牲層１２を蒸発させ、薄膜１４を剥離させる。This state is shown in FIGS. 5A and 5B, and then the movement of the reflectingdevice 51 is started.
When the reflectingdevice 51 moves and enters a position below themask 10 from the outside of themask 10, a laser beam is emitted from thelaser light source 50, reflected by the reflectingdevice 51, and irradiated on the surface of themask 10, and the irradiated portion Then, thesacrificial layer 12 around it is evaporated and thethin film 14 is peeled off.

図６(ａ)、(ｂ)は、マスク１０にレーザー光６０を照射している状態である。
角度制御装置５４によって、マスク１０の前面と貫通孔９の内周面とを含む表面上のレーザー光６０の照射位置は、反射装置５１の移動方向とは垂直な方向に移動されており、マスク１０の表面上で帯状の範囲に照射されると共に、反射装置５１の移動によって、マスク１０の前面上で、帯状の範囲が、帯が伸びる方向とは垂直な方向に移動し、マスク１０の反射装置５１と対面する範囲にレーザー光６０が照射され、マスク１０の前面と貫通孔９の内周側面に付着する薄膜１４を剥離させ、マスク本体１１の表面を露出させる。6A and 6B show a state in which themask 10 is irradiated with thelaser beam 60. FIG.
The irradiation position of thelaser beam 60 on the surface including the front surface of themask 10 and the inner peripheral surface of the through-hole 9 is moved by theangle control device 54 in a direction perpendicular to the moving direction of the reflectingdevice 51. The band-shaped area is irradiated on the surface of thefilm 10, and the movement of the reflectingdevice 51 moves the band-shaped area on the front surface of themask 10 in a direction perpendicular to the direction in which the band extends. Alaser beam 60 is irradiated to a range facing thedevice 51, and thethin film 14 attached to the front surface of themask 10 and the inner peripheral side surface of the throughhole 9 is peeled off to expose the surface of themask body 11.

冷却装置８は昇降装置６に取り付けられており、上下移動可能に構成されており、レーザー光がマスク１０に照射される際には、予め冷却装置８が降下され、冷却装置８の底面は、マスク１０の裏面と密着されており、レーザー光が照射されて加熱されるマスク１０から、冷却された冷却装置８に熱が流れて、マスク１０が冷却されるようになっている。  Thecooling device 8 is attached to thelifting device 6 and is configured to be movable up and down. When the laser beam is irradiated to themask 10, thecooling device 8 is lowered in advance, and the bottom surface of thecooling device 8 is Heat is applied to the cooledcooling device 8 from themask 10 which is in close contact with the back surface of themask 10 and is heated by being irradiated with laser light, so that themask 10 is cooled.

冷却装置８には、真空槽２１の外部に配置された冷却媒体源７が接続されており、冷却媒体源７によって冷却された冷却媒体が冷却媒体源７と冷却装置８の間を循環して流れるようにされており、冷却装置８に移動した熱は、冷却媒体源７によって冷却媒体から除去されるようになっている。  A coolingmedium source 7 arranged outside thevacuum chamber 21 is connected to thecooling device 8, and the cooling medium cooled by the coolingmedium source 7 circulates between the coolingmedium source 7 and thecooling device 8. The heat transferred to thecooling device 8 is removed from the cooling medium by the coolingmedium source 7.

犠牲層１２と薄膜１４とが除去されたマスク本体１１は、放出装置２４から材料蒸気の放出によって、新しい犠牲層１２が形成されると、基板表面への薄膜の形成に用いることができるようになる。  Themask body 11 from which thesacrificial layer 12 and thethin film 14 have been removed can be used to form a thin film on the substrate surface when a newsacrificial layer 12 is formed by the discharge of material vapor from theemission device 24. Become.

なお、マスク１０の下方の、真空槽２１の底面上には、図示しないトレイが予め配置されており、マスク１０から落下した薄膜１４は、トレイ上に落下して、真空槽２１の内部から取り出すことができるようにされている。  Note that a tray (not shown) is disposed in advance on the bottom surface of thevacuum chamber 21 below themask 10, and thethin film 14 dropped from themask 10 falls on the tray and is taken out from the inside of thevacuum chamber 21. Have been able to.

マスク１０にレーザー光６０を照射して、犠牲層１２を蒸発させる際、反射装置５１の移動に後続して放出装置２４を移動させるようにすれば、反射装置５１によって犠牲層１２が蒸発され、マスク本体１１の前面及び貫通孔９の内周側面が露出された後、後続する放出装置２４が犠牲層１２を形成する材料蒸気を放出しながら、露出された前面及び内周側面の真下位置に到達すると、マスク本体１１の前面と貫通孔９の内周側面に新しい、犠牲層１２が形成される。  When themask 10 is irradiated with thelaser beam 60 to evaporate thesacrificial layer 12, thesacrificial layer 12 is evaporated by the reflectingdevice 51 if the emittingdevice 24 is moved following the movement of the reflectingdevice 51. After the front surface of themask body 11 and the inner peripheral side surface of the through-hole 9 are exposed, thesubsequent discharge device 24 releases the material vapor forming thesacrificial layer 12 and is directly below the exposed front surface and inner peripheral side surface. When reaching, a newsacrificial layer 12 is formed on the front surface of themask body 11 and the inner peripheral side surface of the throughhole 9.

犠牲層１２が形成されているときに、反射装置５１にレーザー光が入射され、反射されてマスク１０表面に照射されており、マスク１０上の犠牲層１２と薄膜１４とが除去されている。この場合、マスク１０の犠牲層１２と薄膜１４を除去しながら、同じマスク１０の露出されたマスク本体１１の表面に新しい犠牲層１２を形成することになり、作業効率が高い。  When thesacrificial layer 12 is formed, laser light is incident on the reflectingdevice 51, reflected and irradiated on the surface of themask 10, and thesacrificial layer 12 and thethin film 14 on themask 10 are removed. In this case, while removing thesacrificial layer 12 and thethin film 14 of themask 10, a newsacrificial layer 12 is formed on the exposed surface of themask body 11 of thesame mask 10, and the working efficiency is high.

以上により、マスク本体１１を真空槽２１の外部に搬出することなく、マスク本体１１への犠牲層の形成と、犠牲層を有するマスクを用いた基板表面への薄膜の形成と、マスクに付着した薄膜の除去とを繰り返し行うことができる。  As described above, the sacrificial layer is formed on the maskmain body 11, the thin film is formed on the substrate surface using the mask having the sacrificial layer, and the maskmain body 11 is attached to the mask without carrying the maskmain body 11 out of thevacuum chamber 21. The removal of the thin film can be repeated.

なお、上記実施例の薄膜製造装置２では、放出装置２４を移動させていたが、マスクや基板と同程度の面積の範囲に放出孔が配置された放出装置を用い、放出装置を静止させて、犠牲層や薄膜を形成してもよい。その場合の薄膜製造装置の反射装置は、上記実施例の薄膜製造装置の反射装置と同じ移動をするようにしておくと、犠牲層や薄膜を形成する真空槽の内部で、マスク上の犠牲層と、犠牲層に付着した薄膜を除去することができる。  In the thinfilm manufacturing apparatus 2 of the above embodiment, thedischarge device 24 is moved. However, the discharge device is stationary using a discharge device in which discharge holes are arranged in the same area as the mask and the substrate. A sacrificial layer or a thin film may be formed. In this case, the reflecting device of the thin film manufacturing apparatus moves in the same manner as the reflecting device of the thin film manufacturing apparatus of the above embodiment, so that the sacrificial layer and the sacrificial layer on the mask are formed inside the vacuum chamber for forming the thin film. Then, the thin film attached to the sacrificial layer can be removed.

また、図７の符号３に示した第二例の薄膜製造装置のように、搬送ロボット７０が配置された搬送室６９に、レーザー光照射装置を有するクリーニング室６３と、マスク上に配置された基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成室６４と、マスクに設けられた犠牲層を除去し、露出されたマスク本体の表面に新しい犠牲層を形成するクリーニング室６３と、搬出入室６８と、エッチング室や薄膜製造室である他の処理室６５〜６７が接続されている。  Moreover, like the thin film manufacturing apparatus of the 2nd example shown by the code |symbol 3 of FIG. 7, the cleaningchamber 63 which has a laser beam irradiation apparatus, and the mask were arrange | positioned in theconveyance chamber 69 where theconveyance robot 70 was arrange | positioned. A thinfilm forming chamber 64 for forming a thin film on the surface of the substrate, a sacrificial layer provided on the mask is removed, a cleaningchamber 63 for forming a new sacrificial layer on the exposed surface of the mask body, a carry-in / outchamber 68, and etchingOther processing chambers 65 to 67 which are chambers and thin film manufacturing chambers are connected.

各室６３〜６９の内部は真空排気されており、薄膜形成室６４には、薄膜蒸気供給装置３８と、犠牲層蒸気供給装置３９とが接続されており、薄膜形成室６４内で搬送ロボット７０によって基板を搬入し、上記第一例の薄膜製造装置２で説明した工程と同じ工程で、薄膜蒸気供給装置３８から基板に形成する薄膜の材料蒸気を放出させ、基板の表面に薄膜を形成し、処理室６５〜６８のうちの搬出入室から外部に搬出し、新しい基板を搬入する。基板の搬出前に他の処理室６５〜６８で真空処理を行っても良い。  Eachchamber 63 to 69 is evacuated, and a thin filmvapor supply device 38 and a sacrificial layervapor supply device 39 are connected to the thinfilm formation chamber 64. In the same process as described in the thinfilm manufacturing apparatus 2 of the first example, the material vapor of the thin film to be formed on the substrate is released from the thin filmvapor supply apparatus 38 to form the thin film on the surface of the substrate. Then, the substrate is unloaded from the loading / unloading chamber among the processingchambers 65 to 68 and a new substrate is loaded. You may perform a vacuum process in the other process chambers 65-68 before carrying out a board | substrate.

薄膜が付着されたマスクは、搬送ロボット７０によって、薄膜形成室６４からクリーニング室６３に移動させ、クリーニング室６３の内部でマスクにレーザー光を照射し、犠牲層を蒸発させ、犠牲層表面の薄膜を除去し、マスク本体を露出させる。  The mask with the thin film attached is moved from the thinfilm forming chamber 64 to thecleaning chamber 63 by thetransfer robot 70, the mask is irradiated with laser light inside the cleaningchamber 63, the sacrificial layer is evaporated, and the thin film on the surface of the sacrificial layer. To expose the mask body.

マスク本体は、クリーニング室６３から薄膜形成室６４内に移動させ、上記第一例の薄膜製造装置２で説明した工程と同じ工程で、犠牲層蒸気供給装置３９から犠牲層の材料蒸気を放出させマスク本体に犠牲層を形成する。
搬出入室６８以外の各室６３〜６７、６９は、内部の真空雰囲気が維持されており、マスクやマスク本体が、薄膜形成とクリーニングと犠牲層形成とが行われる間に大気に曝されることはない。The mask main body is moved from the cleaningchamber 63 into the thinfilm forming chamber 64, and the material vapor of the sacrificial layer is released from the sacrificial layervapor supply device 39 in the same process as described in the thinfilm manufacturing apparatus 2 of the first example. A sacrificial layer is formed on the mask body.
Thechambers 63 to 67 and 69 other than the carry-in / outchamber 68 are maintained in an internal vacuum atmosphere, and the mask and the mask body are exposed to the atmosphere during the thin film formation, cleaning, and sacrificial layer formation. There is no.

以上は、蒸着法によって基板表面に有機薄膜を形成したが、本発明で薄膜形成に用いる微粒子は蒸気に限定されるものでは無く、スパッタリング粒子や、他の微粒子であっても、犠牲層を有機薄膜で形成すると、レーザー照射によって蒸発させることができるので、犠牲層の表面上の無機薄膜を除去することができる。  The organic thin film was formed on the substrate surface by the vapor deposition method as described above. However, the fine particles used for forming the thin film in the present invention are not limited to vapor. When formed as a thin film, it can be evaporated by laser irradiation, so that the inorganic thin film on the surface of the sacrificial layer can be removed.

犠牲層として用いる有機薄膜は、８０℃〜３００℃の温度範囲で１×１０^-2Ｐａ以上の蒸気圧有する有機化合物であれば、基板表面に薄膜を形成するときにマスクが昇温しても犠牲層は蒸発せず、且つ、レーザー光を照射することで蒸発させやすい。If the organic thin film used as the sacrificial layer is an organic compound having a vapor pressure of 1 × 10⁻² Pa or higher in the temperature range of 80 ° C. to 300 ° C., even if the temperature of the mask is increased when the thin film is formed on the substrate surface. The sacrificial layer does not evaporate and is easily evaporated by irradiation with laser light.

レーザー光をマスクに溶射して犠牲層を蒸発させる際、Ａｒガス、Ｈｅガス、Ｎｅガス等の希ガス雰囲気中やＮ₂ガス雰囲気中にマスクを配置してもよい。
また、レーザー光の波長は、犠牲層の吸収率が高い波長に設定しておくと、犠牲層を蒸発させやすい。When the sacrificial layer is evaporated by spraying laser light on the mask, the mask may be disposed in a rare gas atmosphere such as Ar gas, He gas, Ne gas, or N₂ gas atmosphere.
Further, if the wavelength of the laser beam is set to a wavelength at which the sacrificial layer has a high absorptance, the sacrificial layer can be easily evaporated.

２、３……薄膜製造装置
９……貫通孔
１０……マスク
１１……マスク本体
１２……犠牲層
１３……基板
１４……薄膜
１５……薄膜
１７……冷却板
１９……基板ホルダ
２０……マスクホルダ
２４……放出装置
３１、３８……薄膜蒸気供給装置
３２、３９……犠牲層蒸気供給装置
２５……レーザー光照射装置
2, 3 ... Thinfilm manufacturing apparatus 9 ... Throughhole 10 ...Mask 11 ...Mask body 12 ...Sacrificial layer 13 ...Substrate 14 ...Thin film 15 ...Thin film 17 ... Coolingplate 19 ...Substrate holder 20 ……Mask holder 24 ……Discharge device 31, 38 …… Thin filmvapor supply device 32, 39 …… Sacrificial layervapor supply device 25 …… Laser light irradiation device

Claims (6)

Translated fromJapanese

マスク本体の前面に有機薄膜から成る第一の犠牲層が形成された第一のマスクの背面に第一の基板を配置し、真空雰囲気中で、薄膜を形成するための第一の微粒子に前記第一のマスクの貫通孔を通過させ、前記第一の基板の表面に到達させて前記第一の基板の表面にパターニングされた第一の薄膜を形成した後、
前記第一のマスクに付着した前記第一の微粒子によって形成された付着膜に、真空雰囲気中でレーザー光を照射し、前記第一の犠牲層を蒸発させて前記付着膜を前記マスク本体から剥離させ、前記マスク本体の前記前面を露出させ、
前記マスク本体に犠牲層用微粒子を到達させ、前記マスク本体の前記前面に第二の犠牲層を形成して第二のマスクを構成させ、前記第二のマスクの前記背面に第二の基板を配置して、第二の微粒子に前記第二のマスクの貫通孔を通過させ、パターニングされた第二の薄膜を前記第二の基板の表面に形成する薄膜製造方法。The first substrate is disposed on the back of the first mask on which the first sacrificial layer made of an organic thin film is formed on the front surface of the mask body, and the first fine particles for forming the thin film are formed in a vacuum atmosphere. After passing through the through hole of the first mask and reaching the surface of the first substrate to form a patterned first thin film on the surface of the first substrate,
The attached film formed by the first fine particles attached to the first mask is irradiated with laser light in a vacuum atmosphere, the first sacrificial layer is evaporated, and the attached film is peeled off from the mask body. And exposing the front surface of the mask body,
Sacrificial layer fine particles reach the mask body, a second sacrificial layer is formed on the front surface of the mask body to form a second mask, and a second substrate is formed on the back surface of the second mask. A method of manufacturing a thin film, wherein the second fine particle is disposed and passed through the through hole of the second mask to form a patterned second thin film on the surface of the second substrate. 前記第一、第二の微粒子と前記犠牲層用微粒子とを、同じ放出装置から放出させる請求項１記載の薄膜製造方法。  The thin film manufacturing method according to claim 1, wherein the first and second fine particles and the sacrifice layer fine particles are discharged from the same discharge device. 前記レーザー光は、前記放出装置が配置され、前記第一、第二の薄膜と、前記第二の犠牲層が形成される真空槽内で、前記第一のマスクに照射する請求項２記載の薄膜製造方法。  3. The laser beam according to claim 2, wherein the first mask is irradiated with the laser light in a vacuum chamber in which the emission device is disposed and the first and second thin films and the second sacrificial layer are formed. Thin film manufacturing method. 前記第二の犠牲層は、前記マスク本体の裏面に冷却板を配置し、前記マスク本体に前記冷却板を密着させた状態で形成する請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の薄膜製造方法。  4. The thin film according to claim 1, wherein the second sacrificial layer is formed in a state in which a cooling plate is disposed on a back surface of the mask body and the cooling plate is in close contact with the mask body. Production method. 真空槽と、
前記真空槽内に配置された放出装置と、
前記真空槽内でマスク本体と、前記マスク本体の表面に第一の犠牲層が形成された第一のマスクと、前記マスク本体に第二の犠牲層が形成された第二のマスクとを保持するマスクホルダと、
前記真空槽内で基板を保持する基板ホルダと、
基板表面に形成する薄膜の原料の微粒子を前記放出装置に供給する薄膜蒸気供給装置と、
前記第一のマスクの表面に形成する犠牲層の原料の微粒子を前記放出装置に供給する犠牲層蒸気供給装置と、
前記マスクホルダに保持された前記マスク本体にレーザー光を照射するレーザー光照射装置と、
を有し、
前記放出装置と前記基板は、前記マスク本体を間にして対面できるようにされた薄膜製造装置。A vacuum chamber;
A discharge device disposed in the vacuum chamber;
A mask body, a first mask having a first sacrificial layer formed on the surface of the mask body, and a second mask having a second sacrificial layer formed on the mask body are held in the vacuum chamber. A mask holder to
A substrate holder for holding the substrate in the vacuum chamber;
A thin film vapor supply device for supplying thin film raw material fine particles to be formed on the substrate surface to the discharge device;
A sacrificial layer vapor supply device for supplying fine particles of the raw material of the sacrificial layer formed on the surface of the first mask to the discharge device;
A laser beam irradiation device for irradiating the mask body held by the mask holder with a laser beam;
Have
A thin film manufacturing apparatus in which the discharge device and the substrate can face each other with the mask body in between. 前記レーザー光照射装置は、前記レーザー光を射出するレーザー光源と、前記レーザー光源が射出した前記レーザー光を反射させる反射装置とを有し、
前記反射装置は反射させる前記レーザー光の進行方向を変化させ、反射した前記レーザー光を前記マスクホルダに保持された前記第一のマスクに照射するように構成され、
前記反射装置と、前記マスクホルダに保持された前記第一のマスクとは、相対的に移動するように構成された請求項５記載の薄膜製造装置。The laser light irradiation device has a laser light source that emits the laser light, and a reflection device that reflects the laser light emitted by the laser light source,
The reflection device is configured to change a traveling direction of the laser beam to be reflected, and to irradiate the first mask held by the mask holder with the reflected laser beam,
The thin film manufacturing apparatus according to claim 5, wherein the reflection device and the first mask held by the mask holder are configured to move relatively.

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