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JP5772736B2 - Atomic layer deposition equipment - Google Patents

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JP5772736B2
JP5772736B2 JP2012136998A JP2012136998A JP5772736B2 JP 5772736 B2 JP5772736 B2 JP 5772736B2 JP 2012136998 A JP2012136998 A JP 2012136998A JP 2012136998 A JP2012136998 A JP 2012136998A JP 5772736 B2 JP5772736 B2 JP 5772736B2
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片山  雅之
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Description

本発明は、原子層蒸着(Atomic layer deposition、以下ALDという)法による薄膜層の形成を行うALD装置に関するものである。   The present invention relates to an ALD apparatus for forming a thin film layer by an atomic layer deposition (hereinafter referred to as ALD) method.

従来より、ALD法を用いて薄膜層の形成を行うALD装置がある(例えば、特許文献1参照)。ALD法では、原子層を1層ずつ蒸着(堆積)することによって保護膜などの薄膜層を形成する。従来のALD装置は、真空容器内に反応チャンバを設置すると共に、反応チャンバ内に薄膜層の形成対象となる基板の輸送ロッドが配置された構成とされている。そして、真空容器内を減圧して真空状態に近づけた状態にしつつ、基板を加熱すると共に反応チャンバ内に薄膜層形成用のガスを導入し、反応チャンバ内での気相成長により薄膜層を形成している。   Conventionally, there is an ALD apparatus that forms a thin film layer using an ALD method (see, for example, Patent Document 1). In the ALD method, a thin film layer such as a protective film is formed by evaporating (depositing) atomic layers one by one. A conventional ALD apparatus is configured such that a reaction chamber is installed in a vacuum vessel, and a transport rod for a substrate on which a thin film layer is to be formed is arranged in the reaction chamber. Then, while reducing the pressure inside the vacuum vessel to bring it close to a vacuum state, the substrate is heated and a gas for forming a thin film layer is introduced into the reaction chamber, and a thin film layer is formed by vapor phase growth in the reaction chamber. doing.

このようなALD装置には、真空容器内に反応チャンバが設置されているのに加えて、基板の昇降や基板加熱用の加熱機構が備えられると共に、マスクおよび基板を上下させる上下機構などが備えられている。   In addition to the reaction chamber being installed in the vacuum vessel, such an ALD apparatus is provided with a heating mechanism for raising and lowering the substrate and heating the substrate, as well as a vertical mechanism for raising and lowering the mask and the substrate. It has been.

特開2001−20075号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-20075

上記した従来のALD装置を用いて、有機EL装置のように素子部は覆われるようにしつつ素子部から引き出された端子は覆われないように薄膜層を形成する場合、基板表面にマスクを設置して薄膜層を形成するマスク成膜が必要になる。そして、アライメント機構を設けて基板とマスクとの位置合わせ(アライメント)を行うことが必要になる。   When a thin film layer is formed using the above-described conventional ALD apparatus so that the element part is covered but the terminal drawn from the element part is not covered like an organic EL apparatus, a mask is provided on the substrate surface. Thus, mask film formation for forming a thin film layer is required. Then, it is necessary to provide an alignment mechanism to align the substrate and the mask (alignment).

しかしながら、従来のALD装置に対してアライメント機構を設けると、反応チャンバが大きくなり、ガス導入が行われる反応チャンバ内の容積が大きくなるため、材料効率(ガス導入量に対する薄膜層形成への寄与割合)を低下させることになる。また、アライメント確認をCCDカメラなどによる画像撮影によって行うことになるが、CCDカメラの窓に膜が付き、成膜が進むとアライメントが困難になる。また、反応チャンバ内の形状が複雑になるため、ガス供給制御が難しくなる。さらに、EL素子が作り込まれた基板に薄膜層を形成する工程を1枚1枚の基板に対して順に行う枚葉式の場合には、反応チャンバへの基板投入後に基板の加熱を行う際のタクト時間が長くなる。   However, if an alignment mechanism is provided for a conventional ALD apparatus, the reaction chamber becomes larger, and the volume of the reaction chamber into which gas is introduced becomes larger. Therefore, the material efficiency (contribution ratio to thin film layer formation with respect to the amount of gas introduced) ). In addition, alignment confirmation is performed by taking an image with a CCD camera or the like, but a film is attached to the window of the CCD camera, and alignment becomes difficult as the film formation proceeds. In addition, since the shape in the reaction chamber is complicated, gas supply control becomes difficult. Further, in the case of a single wafer type in which the process of forming a thin film layer on a substrate in which an EL element is formed is performed on each substrate in order, the substrate is heated after the substrate is loaded into the reaction chamber. The tact time becomes longer.

本発明は上記点に鑑みて、反応チャンバの容積を小さくできるようにして材料効率が向上させられると共に、薄膜層の成膜が進んでもアライメントが的確に行え、かつ、ガス供給制御も容易に行うことができるALD装置を提供することを第1の目的とする。それに加えて、タクト時間を短時間にすることが可能なALD装置を提供することを第2の目的とする。   In view of the above points, the present invention can improve the material efficiency by reducing the volume of the reaction chamber, accurately align the film even when the thin film layer is formed, and easily perform the gas supply control. A first object of the present invention is to provide an ALD apparatus that can be used. In addition, a second object is to provide an ALD apparatus capable of shortening the tact time.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、上部ベース(12)と下部ベース(13)とを有し、該上部ベースと下部ベースとが組み合わさることによって構成される反応チャンバ(11)が収容される第1チャンバ(1)と、第1チャンバに併設されていると共に該第1チャンバと繋がっており、マスク(31)を基板(30)上に配置してアライメント調整を行うアライメント調整機構(21)が備えられた第2チャンバ(2)と、下部ベースを第2チャンバから第1チャンバに移動させる移動制御部(4)と、を備え、下部ベースを基板およびマスクのフォルダとして、第2チャンバ内に下部ベースを配置しているときに基板上にマスクを配置してアライメント調整を行い、移動制御部にて下部ベースを基板およびマスクと共に第1チャンバに移動させ、下部ベースと上部ベースとを組み合わせることで反応チャンバを構成することを特徴としている。   In order to achieve the above object, according to the invention described in claim 1, a reaction chamber having an upper base (12) and a lower base (13) and configured by combining the upper base and the lower base ( 11) is housed in the first chamber (1), is connected to the first chamber, and is connected to the first chamber. A mask (31) is disposed on the substrate (30) to perform alignment adjustment. A second chamber (2) provided with an alignment adjustment mechanism (21); and a movement control unit (4) for moving the lower base from the second chamber to the first chamber. When the lower base is placed in the second chamber, a mask is placed on the substrate to perform alignment adjustment, and the lower base is placed on the substrate and the mask by the movement control unit. It is moved to the first chamber, characterized by constituting the reaction chamber by combining the lower base and an upper base and a.

このように、ALD法による薄膜層の成膜を行う第1チャンバと、アライメント調整を行う第2チャンバとを別々のチャンバに分割している。このため、ALD法による薄膜層の成膜を行う反応チャンバ内にアライメント調整機構を備える必要がなくなるため、反応チャンバ内の容積を小さくすることが可能となり、材料効率を向上させることができる。また、アライメント調整機構が反応チャンバとは異なる第2チャンバに備えられることから、反応チャンバ内のガスの影響を受けることはないし、反応チャンバの形状も簡素化できる。このため、薄膜層の成膜が進んでもアライメントを的確に行うことができ、かつ、ガス供給制御も容易に行うことができる。   As described above, the first chamber for forming the thin film layer by the ALD method and the second chamber for adjusting the alignment are divided into separate chambers. For this reason, since it is not necessary to provide an alignment adjustment mechanism in the reaction chamber for forming a thin film layer by the ALD method, the volume in the reaction chamber can be reduced, and the material efficiency can be improved. In addition, since the alignment adjusting mechanism is provided in the second chamber different from the reaction chamber, it is not affected by the gas in the reaction chamber, and the shape of the reaction chamber can be simplified. For this reason, even if the film formation of the thin film layer proceeds, alignment can be performed accurately and gas supply control can be easily performed.

請求項2に記載の発明では、下部ベースおよびマスクは複数個備えられ、第2チャンバに複数の下部ベースおよびマスクがストックされていることを特徴としている。   The invention according to claim 2 is characterized in that a plurality of lower bases and masks are provided, and a plurality of lower bases and masks are stocked in the second chamber.

このように、第2チャンバに複数の下部ベースおよびマスクがストックされるようにすれば、反応チャンバでのALD法による薄膜層の成膜中にもアライメント調整を並行して行うことができる。   As described above, when a plurality of lower bases and masks are stocked in the second chamber, alignment adjustment can be performed in parallel during the formation of the thin film layer by the ALD method in the reaction chamber.

この場合において、請求項3に記載したように、第2チャンバに下部ベースを第1チャンバに移動させる前に予備加熱を行う加熱機構(20)を備えるようにすれば、反応チャンバでのALD法による薄膜層の成膜中にも予備加熱を並行して行うことができる。したがって、タクト時間を短時間にすることが可能となる。   In this case, as described in claim 3, if the second chamber is provided with a heating mechanism (20) for performing preheating before moving the lower base to the first chamber, the ALD method in the reaction chamber is performed. Preheating can be performed in parallel during the formation of the thin film layer by the above method. Therefore, the tact time can be shortened.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows an example of a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第1実施形態にかかるALD装置の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the ALD apparatus concerning 1st Embodiment of this invention. 図1のALD装置に備えられる反応チャンバの斜視模式図である。It is a perspective schematic diagram of the reaction chamber with which the ALD apparatus of FIG. 1 is equipped. 図1のALD装置に備えられる反応チャンバ内に基板およびマスクを設置して薄膜層を成膜するときの様子を示した断面図である。It is sectional drawing which showed a mode when installing a board | substrate and a mask in the reaction chamber with which the ALD apparatus of FIG. 1 is equipped, and forming a thin film layer.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態にかかるALD装置について、図1、図2および図3を参照して説明する。
(First embodiment)
An ALD apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG.

図1に示すように、ALD装置は、第1チャンバ1と第2チャンバ2の2つのチャンバ1、2を備えた構成とされている。第1チャンバ1は、ALD法による薄膜層の成膜を行うチャンバとして用いられ、第2チャンバ2は、第1チャンバ1に併設され、アライメント調整および予備加熱を行うチャンバとして用いられる。   As shown in FIG. 1, the ALD apparatus includes two chambers 1 and 2, a first chamber 1 and a second chamber 2. The first chamber 1 is used as a chamber for forming a thin film layer by the ALD method, and the second chamber 2 is used as a chamber for adjusting alignment and preheating, which is provided along with the first chamber 1.

第1チャンバ1は、反応チャンバ11を収容してALD法による薄膜層の成膜を行うものであるが、アライメント調整前の状態においては反応チャンバ11のうちの上部ベース12のみを収容している。上部ベース12は、反応チャンバ11における蓋体を構成するものであり、上面を構成する四角板状部の下側に四角枠体状の側面が備えられた長方体形状にて構成されている。上部ベース12には、図2に示すように、図1における紙面垂直方向に空けられたガス導入口12aとガス排出口12bとが備えられ、ガス導入口12aを通じて図示しないガス供給装置から供給される薄膜層形成用のガスを導入し、ガス排出口12bより未反応ガスなどを排出させる。この第1チャンバ1には、真空装置14が取り付けられており、真空装置14による真空吸引によって減圧雰囲気とされ、反応チャンバ11内も含めて真空状態にできるように構成されている。   The first chamber 1 accommodates the reaction chamber 11 and forms a thin film layer by the ALD method, but accommodates only the upper base 12 of the reaction chamber 11 in a state before alignment adjustment. . The upper base 12 constitutes a lid in the reaction chamber 11 and has a rectangular shape with a rectangular frame-like side surface provided below the square plate-like portion constituting the upper surface. . As shown in FIG. 2, the upper base 12 is provided with a gas inlet 12a and a gas outlet 12b vacated in the direction perpendicular to the plane of FIG. 1, and supplied from a gas supply device (not shown) through the gas inlet 12a. A gas for forming a thin film layer is introduced, and unreacted gas and the like are discharged from the gas discharge port 12b. A vacuum device 14 is attached to the first chamber 1, and a reduced pressure atmosphere is obtained by vacuum suction by the vacuum device 14, and the vacuum state including the inside of the reaction chamber 11 can be achieved.

反応チャンバ11には、上部ベース12以外に下部ベース13が備えられている。下部ベース13は、第1チャンバ1と第2チャンバ2との間を移動可能とされている。具体的には、第1チャンバ1と第2チャンバ2とは連絡通路3によって連結されており、この連絡通路3を通じて、下部ベース13が第1チャンバ1と第2チャンバ2との間を移動できる構成とされている。そして、下部ベース13をフォルダとして下部ベース13上に基板30およびマスク31が搭載され、下部ベース13を移動させることにより、基板30およびマスク31が第2チャンバ2から第1チャンバ1に移動できるようになっている。   The reaction chamber 11 is provided with a lower base 13 in addition to the upper base 12. The lower base 13 is movable between the first chamber 1 and the second chamber 2. Specifically, the first chamber 1 and the second chamber 2 are connected by a communication passage 3, and the lower base 13 can move between the first chamber 1 and the second chamber 2 through the communication passage 3. It is configured. Then, the substrate 30 and the mask 31 are mounted on the lower base 13 using the lower base 13 as a folder, and the substrate 30 and the mask 31 can be moved from the second chamber 2 to the first chamber 1 by moving the lower base 13. It has become.

具体的には、図1および図2に示すように、下部ベース13は、板状部材によって構成されており、その表面(基板30の設置面)のうち上部ベース12が搭載される部分にエラストマーなどで構成されたOリングなどのシール部材13aを備えた構成とされている。このようなシール部材13aを備えることにより、上部ベース12と下部ベース13との間がシール部材13aによって密閉され、気密性が保持できるようになっている。また、下部ベース13の表面のうちシール部材13aよりも内側には、基板30と対応する寸法のシール部材13bが備えられている。このシール部材13bも、例えばOリングなどで構成され、基板30と下部ベース13との間の気密性を保持し、ALD法による薄膜層成膜時に使用するガスが基板30の裏面側に回り込まないようにしている。   Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the lower base 13 is configured by a plate-like member, and an elastomer is formed on a portion of the surface (the installation surface of the substrate 30) on which the upper base 12 is mounted. It is set as the structure provided with sealing members 13a, such as O-ring comprised by these. By providing such a seal member 13a, the space between the upper base 12 and the lower base 13 is sealed by the seal member 13a, so that airtightness can be maintained. Further, a seal member 13 b having a size corresponding to the substrate 30 is provided on the inner side of the surface of the lower base 13 with respect to the seal member 13 a. This seal member 13b is also configured by, for example, an O-ring, and maintains the airtightness between the substrate 30 and the lower base 13, and the gas used when forming a thin film layer by the ALD method does not enter the back side of the substrate 30. I am doing so.

このような下部ベース13の移動は、フォルダ移動制御部4によって行われる。フォルダ移動制御部4による下部ベース13の移動としては、第1チャンバ1と第2チャンバ2との間の移動だけでなく、第1チャンバ1内における下部ベース13の上下移動も行われる。この上下移動により、第1チャンバ1内に移動させられた下部ベース13を上部ベース12側に移動させ、図3に示すように上部ベース12と下部ベース13が組み合わされ、反応チャンバ11が構成されるようになっている。   Such movement of the lower base 13 is performed by the folder movement control unit 4. As the movement of the lower base 13 by the folder movement control unit 4, not only the movement between the first chamber 1 and the second chamber 2 but also the vertical movement of the lower base 13 in the first chamber 1 is performed. By this vertical movement, the lower base 13 moved into the first chamber 1 is moved to the upper base 12 side, and the upper base 12 and the lower base 13 are combined as shown in FIG. It has become so.

図示していないが、下部ベース13やマスク31は、同じ構造のものが複数個備えられており、第2チャンバ2内にストックされている。このため、1個の下部ベース13を基板30およびマスク31と共に第2チャンバ2から第1チャンバ1に移動させたら続いて次の下部ベース13が第2チャンバ2の所定位置、つまり基板30を搭載してアライメント調整を行える位置に配置される。そして、1個の下部ベース13を第1チャンバ1に移動させて薄膜層を形成している間に次の下部ベース13上に基板30を設置して、マスク31のアライメント調整を行うと共に基板30などの加熱を行うことが可能になっている。   Although not shown, a plurality of lower bases 13 and masks 31 having the same structure are provided and stocked in the second chamber 2. Therefore, when one lower base 13 is moved from the second chamber 2 to the first chamber 1 together with the substrate 30 and the mask 31, the next lower base 13 is mounted with a predetermined position of the second chamber 2, that is, the substrate 30. Thus, it is arranged at a position where alignment adjustment can be performed. And while moving the one lower base 13 to the 1st chamber 1 and forming a thin film layer, the board | substrate 30 is installed on the following lower base 13, and alignment adjustment of the mask 31 is performed, and the board | substrate 30 is provided. It is possible to perform heating.

また、反応チャンバ11には、図示しない加熱機構が備えられており、ALD法による薄膜層の形成の際には、加熱機構により、反応チャンバ11内に配置される基板30などの加熱が行えるようになっている。後述するように反応チャンバ11の気密性保持や下部ベース13と基板30との間の気密性保持をエラストマーなどで構成されるシール部材13a、13bによって行っている。このため、高温によるシール部材13a、13bの劣化抑制のために、反応チャンバ11に備えられる加熱機構は、200℃以下の加熱温度での加熱を行う機構とされるのが好ましい。   Further, the reaction chamber 11 is provided with a heating mechanism (not shown) so that the substrate 30 and the like disposed in the reaction chamber 11 can be heated by the heating mechanism when forming a thin film layer by the ALD method. It has become. As will be described later, the airtightness of the reaction chamber 11 and the airtightness between the lower base 13 and the substrate 30 are maintained by seal members 13a and 13b made of elastomer or the like. For this reason, in order to suppress deterioration of the seal members 13a and 13b due to high temperature, the heating mechanism provided in the reaction chamber 11 is preferably a mechanism that performs heating at a heating temperature of 200 ° C. or less.

第2チャンバ2は、内部空間に基板30およびマスク31を配置し、マスク31を位置合わせすることで基板30に対するマスク31のアライメント調整を行い、マスク31を基板30の所望位置に搭載する。具体的には、アライメント調整時には下部ベース13を第2チャンバ2内に移動させておいた状態で基板30を載せ、基板30の上方にマスク31を設置する。この状態を第2チャンバ2の上方に配置したアライメント調整機構を構成する複数のCCDカメラ21にて撮影し、その撮影画像をアライメント調整部5に取り込みつつその撮影結果に基づいてマスク31を基板30の表面と水平方向に移動させて位置合わせを行う。すなわち、基板30のうちEL素子が形成された素子部をマスク31の開口部から露出させつつ、端子がマスク31によって覆われた状態となるようにする。このようにして、マスク31を基板30の所望位置に搭載させるアライメント調整が行えるようになっている。   The second chamber 2 arranges the substrate 30 and the mask 31 in the internal space, aligns the mask 31, adjusts the alignment of the mask 31 with respect to the substrate 30, and mounts the mask 31 at a desired position on the substrate 30. Specifically, the substrate 30 is placed with the lower base 13 moved into the second chamber 2 during alignment adjustment, and the mask 31 is placed above the substrate 30. This state is photographed by a plurality of CCD cameras 21 constituting an alignment adjustment mechanism disposed above the second chamber 2, and the mask 31 is placed on the substrate 30 based on the photographing result while taking the photographed image into the alignment adjustment unit 5. Move it horizontally with the surface of the to align. That is, while the element portion of the substrate 30 on which the EL element is formed is exposed from the opening of the mask 31, the terminal is covered with the mask 31. In this way, alignment adjustment for mounting the mask 31 at a desired position on the substrate 30 can be performed.

また、第2チャンバ2には、加熱機構20が備えられている。加熱機構20は、例えば下部ベース13を第2チャンバ2内に移動させたときに下部ベース13の下方に位置するように設置され、基板30を裏面側から予備加熱する。加熱機構20は、ヒータ等、どのようなものであっても良い。ただし、後述するように反応チャンバ11の気密性保持や下部ベース13と基板30との間の気密性保持をエラストマーなどで構成されるシール部材13a、13bによって行っている。このため、高温によるシール部材13a、13bの劣化抑制のために、200℃以下での加熱を行う機構とされるのが好ましい。また、従来は高温仕様のため、気密性保持にはメタルシールを使用するが、低温仕様としてシール部材13a、13bにエラストマーシールを使うようにしている。このため、上部ベースと下部ベース13を組合せ反応チャンバ11とする際に精密な合わせ精度が必要なくなるという効果と、メタルシールと異なり複数回の使用が可能でコストダウンとなるという効果が得られる。   The second chamber 2 is provided with a heating mechanism 20. The heating mechanism 20 is installed, for example, so as to be positioned below the lower base 13 when the lower base 13 is moved into the second chamber 2 and preheats the substrate 30 from the back side. The heating mechanism 20 may be anything such as a heater. However, as will be described later, the airtightness of the reaction chamber 11 and the airtightness between the lower base 13 and the substrate 30 are maintained by seal members 13a and 13b made of elastomer or the like. For this reason, in order to suppress deterioration of the sealing members 13a and 13b due to high temperature, it is preferable to use a mechanism for heating at 200 ° C. or lower. Conventionally, since a high temperature specification is used, a metal seal is used for maintaining airtightness, but an elastomer seal is used for the seal members 13a and 13b as a low temperature specification. For this reason, when the upper base and the lower base 13 are used as the combined reaction chamber 11, there is an effect that precise alignment accuracy is not necessary, and unlike metal seals, the use can be performed a plurality of times and the cost can be reduced.

さらに、第2チャンバ2にも、真空装置22が取り付けられており、真空装置22による真空吸引によって減圧雰囲気とされ、真空状態にできるように構成されている。   Further, a vacuum device 22 is also attached to the second chamber 2, and is configured to be in a reduced pressure atmosphere by a vacuum suction by the vacuum device 22 so as to be in a vacuum state.

以上のような構造により、本実施形態にかかるALD装置が構成されている。続いて、このように構成されたALD装置によるALD法を用いた薄膜層の形成方法について説明する。   The ALD apparatus according to the present embodiment is configured by the above structure. Next, a method for forming a thin film layer using the ALD method by the ALD apparatus configured as described above will be described.

まず、基板30に対して従来からある手法によりEL素子を形成する。このとき、EL素子が形成された素子部からは、配線パターンなどによって構成される端子が引き出されるようにレイアウトする。続いて、下部ベース13の1個を第2チャンバ2内の所定位置に設置し、その下部ベース13にEL素子を形成した基板30を搭載する。   First, an EL element is formed on the substrate 30 by a conventional method. At this time, the layout is performed so that terminals composed of a wiring pattern or the like are drawn out from the element portion where the EL element is formed. Subsequently, one of the lower bases 13 is installed at a predetermined position in the second chamber 2, and the substrate 30 on which EL elements are formed is mounted on the lower base 13.

この後、加熱機構20によって200℃以下で予備加熱を行いながら、もしくは予備加熱前に、マスク31を基板30上に配置し、CCDカメラ21の撮影画像に基づいて、アライメント調整部5にてマスク31を基板30の表面と水平方向に移動させてアライメント調整を行う。これにより、基板30のうちEL素子が形成された素子部をマスク31の開口部から露出させつつ、端子がマスク31によって覆われた状態となる。   Thereafter, while preheating is performed at 200 ° C. or less by the heating mechanism 20 or before preheating, the mask 31 is placed on the substrate 30, and the mask is adjusted by the alignment adjustment unit 5 based on the captured image of the CCD camera 21. 31 is moved horizontally with respect to the surface of the substrate 30 to perform alignment adjustment. As a result, the terminal portion is covered with the mask 31 while the element portion of the substrate 30 on which the EL element is formed is exposed from the opening of the mask 31.

このとき、マスク31と基板30とがこの後の工程で位置ズレしないように、マスク31が基板30側に固定されるようにすると好ましい。例えば、マスク31を磁性体によって構成しておき、下部ベース13を電磁石などで構成しておく。そして、アライメント調整が行われたときに下部ベース13に通電してマスク31を磁気吸引することで、マスク31が基板30側に固定されるようにできる。   At this time, it is preferable that the mask 31 is fixed to the substrate 30 side so that the mask 31 and the substrate 30 are not misaligned in the subsequent process. For example, the mask 31 is made of a magnetic material, and the lower base 13 is made of an electromagnet or the like. When the alignment adjustment is performed, the mask 31 can be fixed to the substrate 30 side by energizing the lower base 13 and magnetically attracting the mask 31.

このようにしてアライメント調整を終えると、加熱機構20による予備加熱が行われた状態で、フォルダ移動制御部4にて基板30およびマスク31と共に下部ベース13を第2チャンバ2から第1チャンバ1に移動させる。   When the alignment adjustment is completed in this manner, the lower base 13 is moved from the second chamber 2 to the first chamber 1 together with the substrate 30 and the mask 31 by the folder movement control unit 4 in a state where the preheating is performed by the heating mechanism 20. Move.

そして、下部ベース13が上部ベース12の下方に到達したら、フォルダ移動制御部4にて下部ベース13を上方に移動させ、シール部材13aを介して上部ベース12と下部ベース13とを組み合わせ、反応チャンバ11を構成する。これにより、第1チャンバ1内に反応チャンバ11が収容された状態となる。   Then, when the lower base 13 reaches below the upper base 12, the lower base 13 is moved upward by the folder movement control unit 4, and the upper base 12 and the lower base 13 are combined via the seal member 13a, and the reaction chamber 11 is configured. As a result, the reaction chamber 11 is accommodated in the first chamber 1.

その後、ガス供給装置を用いてガス導入口12aより反応チャンバ11内に薄膜層形成用のガスを導入しつつ、未反応ガスをガス排出口12bより排出しながら、ALD法により基板30のうちマスク31で覆われていない部分に薄膜層を形成する。このとき、反応チャンバ11の加熱も行うことになるが、その温度も200℃以下となるようにすることで高温によるシール部材13a、13bの劣化を抑制できる。これにより、EL素子が形成された素子部が薄膜層で覆われ、素子部から引き出された端子は覆われないように薄膜層が形成される。このようにして、本実施形態にかかるALD装置によって薄膜層を形成することができる。   Thereafter, a gas for forming the thin film layer is introduced into the reaction chamber 11 from the gas inlet 12a using the gas supply device, and the unreacted gas is discharged from the gas outlet 12b while masking the substrate 30 by the ALD method. A thin film layer is formed in a portion not covered with 31. At this time, although the reaction chamber 11 is also heated, deterioration of the seal members 13a and 13b due to high temperature can be suppressed by setting the temperature to 200 ° C. or lower. Thus, the thin film layer is formed so that the element portion on which the EL element is formed is covered with the thin film layer, and the terminal drawn from the element portion is not covered. Thus, a thin film layer can be formed by the ALD apparatus according to the present embodiment.

以上説明したように、本実施形態のALD装置によれば、ALD法による薄膜層の成膜を行う第1チャンバ1と、アライメント調整を行う第2チャンバ2とを別々のチャンバに分割している。このため、ALD法による薄膜層の成膜を行う反応チャンバ11内にアライメント調整機構を備える必要がなくなるため、反応チャンバ11内の容積を小さくすることが可能となり、材料効率を向上させることができる。また、アライメント調整機構が反応チャンバ11とは異なる第2チャンバ2に備えられることから、反応チャンバ11内のガスの影響を受けることはないし、反応チャンバ11の形状も簡素化できる。このため、薄膜層の成膜が進んでもアライメントを的確に行うことができ、かつ、ガス供給制御も容易に行うことができる。   As described above, according to the ALD apparatus of this embodiment, the first chamber 1 for forming the thin film layer by the ALD method and the second chamber 2 for adjusting the alignment are divided into separate chambers. . For this reason, since it is not necessary to provide an alignment adjusting mechanism in the reaction chamber 11 for forming a thin film layer by the ALD method, the volume in the reaction chamber 11 can be reduced, and the material efficiency can be improved. . Further, since the alignment adjusting mechanism is provided in the second chamber 2 different from the reaction chamber 11, it is not affected by the gas in the reaction chamber 11, and the shape of the reaction chamber 11 can be simplified. For this reason, even if the film formation of the thin film layer proceeds, alignment can be performed accurately and gas supply control can be easily performed.

さらに、本実施形態のALD装置によれば、複数の下部ベース13を備え、第2チャンバ2側で下部ベース13に基板30を設置してマスク31のアライメント調整を行えると共に、加熱機構20による予備加熱も行える。このため、反応チャンバ11でのALD法による薄膜層の成膜中にも他の基板30やマスク31および下部ベース30に対してアライメント調整や予備加熱を並行して行うことができる。したがって、タクト時間を短時間にすることが可能となる。   Furthermore, according to the ALD apparatus of the present embodiment, the plurality of lower bases 13 are provided, the substrate 30 is placed on the lower base 13 on the second chamber 2 side, and the alignment of the mask 31 can be adjusted. Heating is also possible. For this reason, alignment adjustment and preheating can be performed in parallel with respect to the other substrate 30, the mask 31, and the lower base 30 during the formation of the thin film layer by the ALD method in the reaction chamber 11. Therefore, the tact time can be shortened.

また、反応チャンバ11の一部を構成する下部ベース13に基板30およびマスク31を搭載し、下部ベース13を移動させることで第1チャンバ1と第2チャンバ2との間の移動に加えて、第1チャンバ1内における上下移動も可能としている。このため、下部ベース13の移動機構が備えられていれば良く、基板30およびマスク31の移動のみに別途上下機構などを備える必要もない。よって、より反応チャンバ11の容積を低減することが可能となり、材料効率の向上を図ることが可能となる。   Further, in addition to the movement between the first chamber 1 and the second chamber 2 by mounting the substrate 30 and the mask 31 on the lower base 13 constituting a part of the reaction chamber 11 and moving the lower base 13, Vertical movement within the first chamber 1 is also possible. For this reason, it suffices if a moving mechanism for the lower base 13 is provided, and it is not necessary to provide a separate vertical mechanism only for moving the substrate 30 and the mask 31. Therefore, the volume of the reaction chamber 11 can be further reduced, and the material efficiency can be improved.

(他の実施形態)
上記実施形態では、第1チャンバ1内に設置した反応チャンバ11のガス導入口12aおよびガス導入口12bが第1チャンバ1と第2チャンバ2の配列に対して垂直方向に並べられた状態となるようにしている。しかしながら、この形態は単なる一例であり、どのような形態でガス導入排出が行われても構わない。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the gas introduction port 12 a and the gas introduction port 12 b of the reaction chamber 11 installed in the first chamber 1 are arranged in a direction perpendicular to the arrangement of the first chamber 1 and the second chamber 2. I am doing so. However, this form is merely an example, and the gas introduction and discharge may be performed in any form.

また、上記実施形態では、下部ベース31を電磁石とする場合について説明したが、電磁石に限るものではなく、永久磁石とすることもできる。その場合、下部ベース13へ通電を行うための部品を無くせるため、装置の簡略化が図れる。勿論、下部ベース31を磁石とする場合に限らず、マスク31側を磁石にしたり、他の固定構造を適用することもできる。   Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the lower base 31 was made into an electromagnet, it is not restricted to an electromagnet, It can also be used as a permanent magnet. In that case, since parts for energizing the lower base 13 can be eliminated, the apparatus can be simplified. Of course, the present invention is not limited to the case where the lower base 31 is a magnet, and the mask 31 side can be a magnet, or another fixing structure can be applied.

また、上記実施形態では、基板30にEL素子が形成される場合を例に挙げて説明したが、ALD法による薄膜層を形成するようなものであれば、どのようなものに対しても本発明を適用することができる。   In the above-described embodiment, the case where the EL element is formed on the substrate 30 has been described as an example. However, the present invention is applicable to any device that forms a thin film layer by the ALD method. The invention can be applied.

1 第1チャンバ
2 第2チャンバ
3 連通通路
4 フォルダ移動制御部
5 アライメント調整部
11 反応チャンバ
12 上部ベース
13 下部ベース
20 加熱機構
21 CCDカメラ
30 基板
31 マスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st chamber 2 2nd chamber 3 Communication path 4 Folder movement control part 5 Alignment adjustment part 11 Reaction chamber 12 Upper base 13 Lower base 20 Heating mechanism 21 CCD camera 30 Substrate 31 Mask

Claims (5)

基板(30)の上に、所望位置が開口部とされたマスク(31)を配置し、前記基板のうち前記マスクの開口部から露出した部分に原子層蒸着法によって薄膜層を成膜する原子層蒸着装置であって、
上部ベース(12)と下部ベース(13)とを有し、該上部ベースと下部ベースとが組み合わさることによって構成されると共に前記原子層蒸着法によって薄膜層の成膜を行う反応チャンバ(11)が収容される第1チャンバ(1)と、
前記第1チャンバに併設されていると共に該第1チャンバと繋がっており、前記マスクを前記基板上に配置してアライメント調整を行うアライメント調整機構(21)が備えられた第2チャンバ(2)と、
前記下部ベースを前記第2チャンバから前記第1チャンバに移動させる移動制御部(4)と、を備え、
前記下部ベースを前記基板および前記マスクのフォルダとして、前記第2チャンバ内に前記下部ベースを配置しているときに前記基板上に前記マスクを配置してアライメント調整を行い、前記移動制御部にて前記下部ベースを前記基板および前記マスクと共に前記第1チャンバに移動させ、前記下部ベースと前記上部ベースとを組み合わせることで前記反応チャンバを構成することを特徴とする原子層蒸着装置。
A mask (31) having an opening at a desired position is disposed on a substrate (30), and an atom for forming a thin film layer by atomic layer deposition on a portion of the substrate exposed from the opening of the mask. A layer deposition apparatus,
A reaction chamber (11) having an upper base (12) and a lower base (13), which is configured by combining the upper base and the lower base and deposits a thin film layer by the atomic layer deposition method. A first chamber (1) in which is housed;
A second chamber (2) provided in the first chamber and connected to the first chamber, the second chamber (2) including an alignment adjustment mechanism (21) for adjusting the alignment by arranging the mask on the substrate; ,
A movement control unit (4) for moving the lower base from the second chamber to the first chamber,
Using the lower base as a folder for the substrate and the mask, when the lower base is disposed in the second chamber, the mask is disposed on the substrate to perform alignment adjustment, and the movement control unit The atomic layer deposition apparatus, wherein the reaction chamber is configured by moving the lower base together with the substrate and the mask to the first chamber and combining the lower base and the upper base.
前記下部ベースおよび前記マスクは複数個備えられ、前記第2チャンバに複数の前記下部ベースおよび前記マスクがストックされていることを特徴とする請求項1に記載の原子層蒸着装置。   2. The atomic layer deposition apparatus of claim 1, wherein a plurality of the lower base and the mask are provided, and the plurality of the lower base and the mask are stocked in the second chamber. 前記第2チャンバには、前記下部ベースを前記第1チャンバに移動させる前に予備加熱を行う加熱機構(20)が備えられていることを特徴とする請求項2に記載の原子層蒸着装置。   The atomic layer deposition apparatus according to claim 2, wherein the second chamber is provided with a heating mechanism (20) for performing preheating before moving the lower base to the first chamber. 前記上部ベースと前記下部ベースとの間にはエラストマーにて構成されたシール部材(13a)が配置され、該シール部材により前記上部ベースと前記下部ベースとの間が密着され、気密性が保持される構造とされており、
前記反応チャンバには、200℃以下の加熱温度での加熱を行う加熱機構が備えられていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の原子層蒸着装置。
A seal member (13a) made of an elastomer is disposed between the upper base and the lower base, and the upper base and the lower base are brought into close contact with each other by the seal member so that airtightness is maintained. The structure is
The atomic layer deposition apparatus according to claim 1, wherein the reaction chamber includes a heating mechanism that performs heating at a heating temperature of 200 ° C. or less.
前記マスクは磁性体によって構成されて、前記下部ベース側から磁石による磁気吸引によって前記マスクが前記基板に固定されることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1つに記載の原子層蒸着装置。   5. The atomic layer deposition according to claim 1, wherein the mask is made of a magnetic material, and the mask is fixed to the substrate by magnetic attraction by a magnet from the lower base side. apparatus.
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