特許 6605657 成膜装置、成膜方法及び電子デバイスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6605657

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】成膜装置、成膜方法及び電子デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/56 20060101AFI20191031BHJP

   C23C 14/12 20060101ALI20191031BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20191031BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20191031BHJP

   H05B 33/04 20060101ALI20191031BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20191031BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/56 G

   C23C14/12

   H05B33/14 A

   H05B33/10

   H05B33/04

   H01L21/68 A

【請求項の数】18

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2018-99463(P2018-99463)

(22)【出願日】2018年5月24日

【審査請求日】2018年10月26日

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】591065413

【氏名又は名称】キヤノントッキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131392

【弁理士】

【氏名又は名称】丹羽 武司

(74)【代理人】

【識別番号】100125357

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 剛

(74)【代理人】

【識別番号】100131532

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 浩一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100155871

【弁理士】

【氏名又は名称】森廣 亮太

(72)【発明者】

【氏名】阿部 可子

(72)【発明者】

【氏名】菅原 洋紀

【審査官】 壷内 信吾

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−０９７７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０４４２３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００６−２６０９３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１１７９７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／００−１４／５８

Ｈ０１Ｌ ２１／６８；２７／３２

Ｈ０５Ｂ ３３／００−３３／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空に維持される基板搬送室と、
基板を搬入及び搬出するための搬入出口を有する第１真空成膜室と、
基板を搬入するための搬入口と、基板を搬出するための搬出口と、を別々に有する第２真空成膜室と、
を備え、
前記第１真空成膜室は、蒸着処理により基板に成膜を行う成膜室であり、前記搬入出口を介して前記基板搬送室との間で基板が搬入及び搬出され、
前記第２真空成膜室は、スパッタリングにより基板に成膜を行う成膜室であり、前記搬入口を介して前記基板搬送室から基板が搬入され、前記搬入口を介して前記基板搬送室へ基板が搬出されない
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項2】

前記第２真空成膜室の前記搬出口は、前記搬入口を介して前記基板搬送室とつながっていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。

【請求項3】

成膜処理時における前記第１真空成膜室と前記基板搬送室との間の圧力差は、成膜処理時における前記第２真空成膜室と前記基板搬送室との間の圧力差よりも小さい
ことを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。

【請求項4】

前記第２真空成膜室は、調圧手段を有し、
前記第２真空成膜室は、前記第２真空成膜室と前記基板搬送室との間の圧力差が、成膜処理時における前記第２真空成膜室と前記基板搬送室との間の圧力差よりも小さくなるように、前記調圧手段に調圧されてから、前記搬入口を介して前記基板搬送室から基板が搬入される
ことを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。

【請求項5】

前記第２真空成膜室は、前記搬出口とつながった室との圧力差が、成膜処理時における前記室との圧力差よりも小さくなるように、前記調圧手段に調圧されてから、前記搬出口を介して前記室へ基板が搬出される
ことを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。

【請求項6】

成膜処理時における前記第１真空成膜室の圧力は、成膜処理時における前記第２真空成膜室の圧力よりも低い
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の成膜方法。

【請求項7】

基板を搬入及び搬出するための搬入出口を有する第３真空成膜室をさらに備え、
前記第３真空成膜室は、前記第３真空成膜室が有する前記搬入出口を介して前記基板搬送室との間で基板が搬入及び搬出され、
前記第３真空成膜室で成膜処理された基板は、前記基板搬送室を経由して前記第１真空成膜室に搬入される
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の成膜装置。

【請求項8】

前記第１真空成膜室で成膜処理された基板は、前記基板搬送室を経由して前記第２真空成膜室に搬入される
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の成膜装置。

【請求項9】

前記第１真空成膜室は、基板に有機材料からなる膜の成膜を行う成膜室であり、
前記第２真空成膜室は、基板に無機材料からなる膜の成膜を行う成膜室である
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の成膜装置。

【請求項10】

基板を、基板搬送室から第１真空成膜室へ搬入して成膜処理を行う第１成膜工程と、
前記第１真空成膜室で成膜処理された基板を、前記基板搬送室を経由して第２真空成膜室に搬入して成膜処理を行う第２成膜工程と、
前記第２真空成膜室で成膜処理された基板を、前記基板搬送室を経由せずに前記第２真空成膜室から搬出する搬出工程と、
を備え、
前記第１成膜工程における成膜処理は、蒸着処理であり、
前記第２成膜工程における成膜処理は、スパッタリングである
ことを特徴とする成膜方法。

【請求項11】

前記第２成膜工程において、前記第２真空成膜室と前記基板搬送室との間の圧力差が、成膜処理時における前記第２真空成膜室と前記基板搬送室との間の圧力差よりも小さくなるように、前記第２真空成膜室の圧力を調圧してから、基板を前記第２真空成膜室に搬入し、
成膜処理時における前記第１真空成膜室と前記基板搬送室との間の圧力差は、成膜処理時における前記第２真空成膜室と前記基板搬送室との間の圧力差よりも小さい
ことを特徴とする請求項１０に記載の成膜方法。

【請求項12】

前記搬出工程において、前記第２真空成膜室と搬出先の室との間の圧力差が、成膜処理時における前記第２真空成膜室と前記室との間の圧力差よりも小さくなるように、前記第２真空成膜室の圧力を調圧してから、基板を前記室へ搬出する
ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の成膜方法。

【請求項13】

第１成膜工程の成膜処理時における前記第１真空成膜室の圧力は、第２成膜工程の成膜処理時における前記第２真空成膜室の圧力よりも低い
ことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の成膜方法。

【請求項14】

前記第１成膜工程は、基板に有機材料からなる膜の成膜を行う成膜工程であり、
前記第２成膜工程は、基板に無機材料からなる膜の成膜を行う成膜工程である
ことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の成膜方法。

【請求項15】

基板を、基板搬送室から第１真空成膜室へ搬入して成膜処理を行う第１成膜工程と、
前記第１真空成膜室で成膜処理された基板を、前記基板搬送室を経由して第２真空成膜室に搬入して成膜処理を行う第２成膜工程と、
前記第２真空成膜室で成膜処理された基板を、前記基板搬送室を経由せずに前記第２真空成膜室から搬出する搬出工程と、
前記第２真空成膜室から搬出された基板を封止する封止工程と、
を備え、
前記第１成膜工程における成膜処理は、蒸着処理であり、
前記第２成膜工程における成膜処理は、スパッタリングである
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。

【請求項16】

前記封止工程は、前記第２真空成膜室から搬出された基板を封止室に搬入して封止板と接着する接着工程を含み、
前記接着工程における接着処理時の前記封止室の圧力は、前記第１成膜工程における成膜処理時の前記第１真空成膜室の圧力よりも高い
ことを特徴とする請求項１５に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項17】

前記封止工程は、前記第２真空成膜室から搬出された基板を保護膜成膜室に搬入して保護膜を成膜する成膜処理を行う保護膜成膜工程を含み、
前記保護膜成膜工程における成膜処理時の前記保護膜成膜室の圧力は、前記第１成膜工程における成膜処理時の前記第１真空成膜室の圧力よりも高い
ことを特徴とする請求項１５または１６に記載の電子デバイスの製造方法。

【請求項18】

保護膜成膜工程における成膜処理は、プラズマ化学気相成長法、スパッタリング及び原子層堆積のいずれかである
ことを特徴とする請求項１７に記載の電子デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成膜装置、成膜方法及び電子デバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電子デバイスの製造において基板に成膜処理を行う成膜装置の構成として、搬送室を中心に、その周囲に各種の成膜室をクラスタ状に配置し、搬送室を基点として基板を各成膜室へ順次搬送して成膜処理を行う構成が知られている。また、特許文献１には、クラスタ式の配置とインライン式の配置とを組み合わせた成膜装置の構成が開示されている。具体的には、搬送室に対してクラスタ式に配置される成膜室のうち、スパッタリングを行うスパッタ室を、それぞれターゲット材料が異なる複数のスパッタエリアが直列に連続配置されるように構成した成膜装置である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１０／０４４２３７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

成膜装置において、搬送室及び各成膜室は、所定の圧力にされて基板の搬送及び成膜処理が行われるが、成膜室ごとに圧力の設定が異なるため、基板を各成膜室間で移動させる際に調圧が必要となる。この調圧工程は、製造タクトや歩留まりなど生産性を低下させる要因となる。また、特許文献１に開示された構成においては、インライン式に構成されたスパッタ室の一番奥のスパッタエリアまで搬送して成膜処理を終えた基板は、これまでの経路を引き返して搬送室まで戻す必要がある。この復路の基板搬送工程が、生産性を低下させる要因となる。

【0005】

本発明は、成膜装置の成膜処理における生産性の向上を図ることができる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明の一側面としての成膜装置は、
真空に維持される基板搬送室と、
基板を搬入及び搬出するための搬入出口を有する第１真空成膜室と、
基板を搬入するための搬入口と、基板を搬出するための搬出口と、を別々に有する第２真空成膜室と、
を備え、
前記第１真空成膜室は、蒸着処理により基板に成膜を行う成膜室であり、前記搬入出口を介して前記基板搬送室との間で基板が搬入及び搬出され、
前記第２真空成膜室は、スパッタリングにより基板に成膜を行う成膜室であり、前記搬入口を介して前記基板搬送室から基板が搬入され、前記搬入口を介して前記基板搬送室へ基板が搬出されないことを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の別の一側面としての成膜方法は、
基板を、基板搬送室から第１真空成膜室へ搬入して成膜処理を行う第１成膜工程と、
前記第１真空成膜室で成膜処理された基板を、前記基板搬送室を経由して第２真空成膜室に搬入して成膜処理を行う第２成膜工程と、
前記第２真空成膜室で成膜処理された基板を、前記基板搬送室を経由せずに前記第２真
空成膜室から搬出する搬出工程と、
を備え、
前記第１成膜工程における成膜処理は、蒸着処理であり、
前記第２成膜工程における成膜処理は、スパッタリングであることを特徴とする。
また、上記目的を達成するため、本発明の別の一側面としての電子デバイスの製造方法は、
基板を、基板搬送室から第１真空成膜室へ搬入して成膜処理を行う第１成膜工程と、
前記第１真空成膜室で成膜処理された基板を、前記基板搬送室を経由して第２真空成膜室に搬入して成膜処理を行う第２成膜工程と、
前記第２真空成膜室で成膜処理された基板を、前記基板搬送室を経由せずに前記第２真空成膜室から搬出する搬出工程と、
前記第２真空成膜室から搬出された基板を封止する封止工程と、
を備え、
前記第１成膜工程における成膜処理は、蒸着処理であり、
前記第２成膜工程における成膜処理は、スパッタリングであることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、成膜装置の成膜処理における生産性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施例１に係る成膜装置の構成を示す模式的平面図である。

【図2】本発明の実施例１における成膜処理のフローチャートである。

【図3】本発明の実施例１に係る成膜装置の蒸着室の構成を示す模式的平面図である。

【図4】本発明の実施例１に係る成膜装置のスパッタ室の構成を示す模式的平面図である。

【図5】本発明の実施例２に係る成膜装置の構成を示す模式的平面図である。

【図6】本発明の実施例２における成膜処理のフローチャートである。

【図7】本発明の比較例に係る成膜装置の構成を示す模式的平面図である。

【図8】本発明の比較例における成膜処理のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

【0010】

本発明は、基板上に薄膜を形成する成膜装置及びその制御方法に関する。本発明は、平行平板の基板の表面に所望のパターンの薄膜（材料層）を形成する成膜処理室として、真空蒸着により薄膜の形成を行う蒸着室と、スパッタリングにより薄膜の形成を行うスパッタ室と、を備える成膜装置に好ましく適用できる。基板の材料としては、ガラス、樹脂、金属などの任意の材料を選択でき、また、蒸着材料やスパッタリングのターゲット材料としても、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などの任意の材料を選択できる。本発明の技術は、具体的には、発光素子や光電変換素子、タッチパネルなどの電子デバイスや、光学部材などの製造に適用可能である。中でも、本発明の技術は、有機ＥＬ（ＥｒｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの有機発光素子や、有機薄膜太陽電池などの有機光電変換素子の製造に好ましく適用可能である。なお、本発明における電子デバイスは、発光素子を備えた表示装置（例えば有機ＥＬ表示装置）や照明装置（例えば有機ＥＬ照明装置）、光電変換素子を備えたセンサ（例えば有機ＣＭＯＳイメージセンサ）も含むものである。

【0011】

［実施例１］
＜成膜装置及び成膜プロセス＞
図１は、本発明の実施例１に係る成膜装置１ａの構成を示す模式的平面図である。図１の成膜装置１ａは、例えば、各種半導体デバイス、磁気デバイス、電子部品、光学部品な
どの電子デバイスの製造装置１００において、基板１０に対する成膜処理の役割を担う構成である。製造装置１００においては、例えば、スマートフォン用の表示パネルの製造の場合、例えば約１８００ｍｍ×約１５００ｍｍ、厚み約０．５ｍｍのサイズの基板に有機ＥＬを構成する各層の成膜を行った後、該基板をダイシングして複数の小サイズのパネルが作製される。

【0012】

図１に示すように、成膜装置１ａは、概略、ＬＬ（ロードロック）室１１ａと、搬送室１２と、ストッカ室１３（バッファ室とも称される）と、蒸着室２０ａ、２０ｂと、スパッタ室３０と、後処理室４０と、ＬＬ室１１ｂと、を備える。本実施例においては、蒸着室２０ａ、２０ｂは基板１０に有機材料からなる膜の成膜を行う成膜室であり、スパッタ室３０は基板１０に無機材料からなる膜の成膜を行う成膜室であるが、これに限定はされない。なお、本明細書において、「基板に膜の成膜を行う」とは、基板の表面に直接膜を成膜する場合、及び、基板の表面に形成された膜の上に別の膜を成膜する場合、の両方を含む。搬送室１２を中心として、搬送室１２を囲むように、ＬＬ室１１ａ、ストッカ室１３、２つの蒸着室２０ａ、２０ｂ、スパッタ室３０がクラスタ状に配置されている。搬送室１２を起点とした、ＬＬ室１１ａ、ストッカ室１３、２つの蒸着室２０ａ、２０ｂ、スパッタ室３０に対する基板１０の搬送（搬出・搬入）は、搬送室１２に配置したロボットハンド１２ａが基板１０を担持して行う。また、スパッタ室３０以後はインライン式に構成されている。スパッタ室３０内における基板１０の搬送及びスパッタ室３０から後処理室４０、ＬＬ室１１ｂへの搬送は、基板１０を保持する基板ホルダ１２ｂ（図４参照）を不図示の搬送機構により搬送することにより行う。なお、ここに示す基板搬送手段はあくまで一例であり、これらに限定されるものではなく、既知の技術を適宜採用してよい。

【0013】

成膜装置１ａにおける各室には、調圧手段として、クライオポンプやＴＭＰ（ターボモレキュラポンプ）等からなる排気装置がそれぞれ接続されており、各室の圧力が調整可能に構成されている。本実施例の成膜装置１ａは、搬送室１２の室内圧力を第１真空成膜室としての蒸着室２０ａ、２０ｂの室内圧力と同等（真空）に維持し、第２真空成膜室としてのスパッタ室３０の室内圧力を適宜調整して、基板１０の搬送・成膜処理を行う構成となっている。なお、本明細書において「真空」とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間内の状態をいう。

【0014】

図２も参照しつつ、本実施例の成膜装置１ａにおける成膜処理（基板搬送）の流れについて説明する。図２は、本発明の実施例１における成膜処理のフローチャートである。

【0015】

成膜処理を施す対象物たる基板１０は、ストッカ室１３内に複数搬入され、スタンバイされる。具体的には、基板１０は、先ず、外部からＬＬ室１１ａに搬入される。ＬＬ室１１ａは、不図示の上記排気装置により、室内圧力を大気圧から搬送室１２の室内圧力と同等の圧力へ調圧される。ＬＬ室１１ａの室内圧力が所定の圧力になると、基板１０は、ＬＬ室１１ａから搬出され、基板搬送室としての搬送室１２を経由して、ストッカ室１３へ搬入される。このようにして、複数の基板１０がストッカ室１３に搬入される。

【0016】

なお、本実施例ではＬＬ室１１ａから搬入された基板１０がストッカ室１３に搬入されるものとしたが、これに限定はされず、ＬＬ室１１ａから搬入された基板１０は搬送室１２を経由して直接、第１の蒸着室２０ａに搬入されてもよい。また、ストッカ室１３は蒸着室２０ａ、２０ｂにおける成膜処理の前に基板１０を収容してもよいし、成膜処理の後に基板１０を収容してもよい。蒸着室２０ａ、２０ｂにおける成膜処理の前に基板１０を収容することで、ストッカ室１３内で基板１０の脱ガス等の前処理を行うこともできる。蒸着室２０ａ、２０ｂにおける成膜処理の後に基板１０を収容することで、例えばその後の工程（スパッタ室３０における成膜処理など）でトラブルがあった場合などに、蒸着室２０ａ、２０ｂにおける成膜処理がなされた基板１０を待機させておくことができる。

【0017】

ストッカ室１３に収められた複数の基板１０は、１枚ずつ順次、ストッカ室１３から搬出され、搬送室１２を経由して第１の蒸着室２０ａに搬入され、蒸着処理による成膜が施される（Ｓ１０１：第１成膜工程）。搬送室１２の室内圧力と蒸着室２０ａ、２０ｂの室内圧力とは同等に維持されているので、搬送室１２と蒸着室２０ａ、２０ｂとの間における基板の搬送において、特段の調圧工程を必要としない。搬送室１２と蒸着室２０ａ、２０ｂの室内圧力は、本実施例においては、約１×１０^−５Ｐａ程度に維持されている。
なお、搬送室１２と蒸着室２０ａ、２０ｂの夫々の室内圧力は、基板１０の成膜処理や搬送に影響を及ぼさない範囲において、多少の圧力差があってもよい。

【0018】

図３は、本実施例に係る成膜装置の蒸着室２０ａ、２０ｂの構成を示す模式的平面図である。図３に示すように、蒸着室２０ａは、蒸着室２０ａを区画するハウジング２１ａと、ゲートバルブが設けられた搬入出口２２ａと、蒸着材料として有機材料が収容された蒸着源容器２３ａと、蒸着室２０ａの室内圧力を調整するための排気装置２５ａと、を備える。蒸着源容器２３ａには、収容した蒸着材料を蒸発させるためのヒータ（不図示）が一体に設けられている。

【0019】

本実施例の蒸着室２０ａは、一度に２枚の基板１０ａ、１０ｂを収容可能であり、一方の基板１０ａの蒸着処理を行っている間に、他方の基板１０ｂの搬入（基板１０ｂの後に蒸着処理を行う場合）もしくは搬出（蒸着処理を終えている場合）が可能である。すなわち、収容した２枚の基板１０ａ、１０ｂに対して交互に蒸着処理を行うことができるように構成されている。一方の基板１０ａは、蒸着室２０ａ内における一方の側（図３左側）に、搬入出口２２ａを介して、図３中の矢印Ａ方向に搬入・搬出される。他方の基板１０ｂは、基板１０ａとは反対側の蒸着室２０ａ内における他方の側（図３右側）に、搬入出口２２ａを介して、図３中の矢印Ｂ方向に搬入・搬出される。基板１０ａ、１０ｂは、搬入されたそれぞれの位置において、蒸着処理を施される。

【0020】

蒸着源容器２３ａは、蒸着室２０ａ内に配置された基板１０ａ、１０ｂに対して相対移動すべく蒸着室２０ａ内を移動可能に構成されている。一方の基板１０ａに対する蒸着処理では、基板１０ａ下面の被処理面（被成膜面）と不図示のマスクを介して対向する位置において、基板１０ａとの相対位置を、基板１０ａの縦方向（基板長辺方向（矢印Ｙ１方向））に変化させるように移動（往復移動）する。これにより、ヒータの加熱により蒸着源容器２３ａから蒸発した蒸着材料を基板１０ａの被処理面にまんべんなく付着・堆積させる。一方の基板１０ａに対する蒸着処理を終えると、他方の基板１０ｂ下面の被処理面と不図示のマスクを介して対向する位置に移動する。そして、基板１０ｂの被処理面と対向する位置において、基板１０ｂとの相対位置を、基板１０ｂの縦方向（矢印Ｙ２方向）に変化させるように移動（往復移動）する。これにより、ヒータ加熱により蒸着源容器２３ａから蒸発した蒸着材料を基板１０ｂの被処理面にまんべんなく付着・堆積させる。

【0021】

本実施例では、基板１０ａ、１０ｂを横置き（平置き）、すなわち基板被処理面が水平方向に延び、かつ下方を向く姿勢で搬送され、蒸着源容器２３ａが、基板１０ａ、１０ｂに対して下方に配置される構成としているが、かかる構成に限定されるものではない。
基板１０ａ、１０ｂを縦置き、すなわち基板被処理面が鉛直方向に延び、かつ水平方向を向く姿勢で搬送され、蒸着源容器２３ａが、基板被処理面に対して水平方向に対向するように配置される構成としてもよい。
また、蒸着室２０ａに収容可能な基板の枚数は、３枚以上としてもよいし、１枚のみ収容可能な構成としてもよい。

【0022】

以上のように、第１の蒸着室２０ａにおける蒸着処理を施された基板１０は、蒸着室２０ａから搬出され、搬送室１２を経由して第２の蒸着室２０ｂに搬入され、蒸着室２０ａ
とは異なる蒸着材料による蒸着処理が施される（Ｓ１０２）。
蒸着室２０ｂは、蒸着室２０ａと同様、ハウジング２１ｂと、搬入出口２２ｂと、蒸着源容器２３ｂと、排気装置２５ｂと、を備える。これら各構成は、蒸着材料の種類が異なることを除き、蒸着室２０ａのハウジング２１ａ、搬入出口２２ａ、蒸着源容器２３ａ、排気装置２５ａと同様に構成されており、説明を省略する。
蒸着室２０ａ、２０ｂによる成膜処理は、例えば、スマートフォンやテレビ、カメラ等に用いられる表示パネルにおける有機材料からなる各種発光層等の形成に好適に用いられる。
なお、上記説明では第１の蒸着室２０ａおよび第２の蒸着室２０ｂをまとめて第１真空成膜室として説明したが、第１の蒸着室２０ａは第３真空成膜室、第２の蒸着室２０ｂは第１真空成膜室として捉えることもできる。すなわち、第３真空成膜室である第１の蒸着室２０ａで成膜処理された基板１０は、搬送室１２を介して第１真空成膜室である第２の蒸着室２０ｂへと搬入され、第１真空成膜室で成膜処理される。

【0023】

第２の蒸着室２０ｂにおける蒸着処理を終えた基板１０は、蒸着室２０ａから搬出され、搬送室１２を経由して、予め搬送室１２（蒸着室２０ａ、２０ｂ）の室内圧力と同等の室内圧力に調圧されたスパッタ室３０に搬入される（Ｓ１０３）。
なお、搬送室１２とスパッタ室３０の夫々の室内圧力は、基板１０の成膜処理や搬送に影響を及ぼさない範囲において、多少の圧力差があってもよい。調圧後（減圧後）のスパッタ室３０と搬送室１２との圧力差（圧力比）は、成膜処理時におけるスパッタ室３０と搬送室１２との圧力差（圧力比）よりも小さくなる。

【0024】

図４は、本実施例に係る成膜装置のスパッタ室３０の構成を示す模式的平面図である。図４に示すように、スパッタ室３０は、スパッタ室３０を区画するハウジング３１と、それぞれゲートバルブが設けられた搬入口３２及び搬出口３４と、カソードユニット３３と、スパッタ室３０の室内圧力を調整するための排気装置３５と、を備える。
スパッタ室３０による成膜処理は、例えば、スマートフォンやテレビ、カメラ等に用いられる表示パネルにおける電極や配線の形成に好適に用いられる。

【0025】

カソードユニット３３は、スパッタリングによる成膜材料としてのターゲット、磁石ユニット、カソード電極等を備え、不図示の高周波電源に接続されている。ターゲットの材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉなどの金属ターゲットとその合金材が挙げられる。

【0026】

スパッタ室３０は、室内上方に基板１０の搬送経路が設けられ、その下方にカソードユニット３３が配置されている。スパッタ室３０は、搬入口３２、搬出口３４の夫々のゲートバルブが閉じられた状態で、排気装置３５により、スパッタリングプロセスに好適な室内圧力に調整（典型的には増圧）される。スパッタリングプロセスに好適な室内圧力は、１×１０^−２Ｐａ〜１×１０^１Ｐａ程度であり、典型的には約１×１０^−１Ｐａ程度である。それとともに、ガス供給源３６から、スパッタリングガスが流量制御されてスパッタ室３０内に供給される。これにより、スパッタ室３０の内部にスパッタリング雰囲気が形成される。スパッタリングガスとしては、例えばＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の希ガスや成膜用の反応性ガスが用いられる。なお、スパッタ室３０の室内圧力の調整（調圧）は、排気装置３５のみによって行ってもよし、排気装置３５とガス供給源３６とを併用して行ってもよい（以下同様である）。このようにして、スパッタ室３０が調圧される（Ｓ１０４）。

【0027】

上述したスパッタリング雰囲気の形成と、カソードユニット３３に設けられたカソード電極を陰極とし、スパッタ室３０の壁部であるハウジング３１を陽極とした、不図示の高周波電源からの電圧印加により、ターゲットの表面近傍にプラズマ領域が生成される。プラズマ領域の生成により生成されるスパッタリングガスイオンとターゲットとの衝突によ
り、ターゲット粒子がターゲット表面から放出される。ターゲットから放出されたターゲット粒子が基板１０に向かって飛翔、堆積することで基板１０の被成膜面に成膜がなされる（Ｓ１０５：第２成膜工程）。

【0028】

カソードユニット３３は、スパッタ室３０内に配置された基板１０に対して相対移動すべくスパッタ室３０内を移動可能に構成されている。基板１０の被処理面（下面）と対向する位置において、基板１０との相対位置を、スパッタ室３０における基板１０の搬送経路（矢印Ｃ、Ｄ方向）と直交する方向（矢印Ｚ方向）に変化させるように移動（往復移動）する。これにより、基板１０の被処理面にまんべんなく成膜を行う。

【0029】

本実施例のスパッタ室３０では、基板１０の搬送方向を基板１０の長辺方向に合わせる構成としている。こうすることでスパッタ室３０における基板の搬送スペースを狭くすることができる。また、カソードユニット３３の基板１０に対する走査方向を基板１０の短辺方向に合わせることで成膜ムラを低減することができる。
なお、本実施例のスパッタ室３０では、蒸着室２０と同様、基板１０を横置きとし、カソードユニット３３が、基板１０に対して下方に配置される構成としているが、かかる構成に限定されるものではない。基板１０を横置きとし、カソードユニット２２が基板１０に対して上方に配置される構成（基板１０の被処理面が上面となる構成）でもよいし、基板１０を縦置きとする構成でもよい。

【0030】

本実施例におけるスパッタ室３０は、搬入口３２がゲートバルブを介して搬送室１２と接続され、搬出口３４がゲートバルブを介して後処理室４０と接続されている。すなわち、スパッタ室３０は、蒸着室２０ａ、２０ｂと異なり、基板の搬入口３２と基板の搬出口３４とを別々に有しており、搬出口３４は搬送室１２とつながっていない。換言すれば、搬出口３４は搬入口３２を介して搬送室１２とつながっている。本実施例におけるスパッタ室３０は、搬送室１２と後処理室４０との間にインライン式で接続され、搬送室１２から後処理室４０までの基板１０の搬送の流れが、一方向（搬送室１２→スパッタ室３０→後処理室４０）となるように構成されている。すなわち、スパッタ室３０の搬入口３２を通過してスパッタ室３０内に搬入された基板１０は、その後、搬入口３２を通過することはない。より具体的には、スパッタ室３０の前後において、基板１０は、搬入口３２、スパッタ室３０、搬出口３４をこの順に経由して搬送され、搬出口３４から搬出された後には、搬入口３２及び搬出口３４を通過することはない。

【0031】

スパッタ室３０でのスパッタリングによる基板１０の成膜処理を終えると、スパッタ室３０の室内圧力は、搬出先の室としての後処理室４０の室内圧力に合せるべく、排気装置３５により調圧される（Ｓ１０６）。調圧後のスパッタ室３０と後処理室４０との夫々の室内圧力は、基板１０の成膜処理や搬送に影響を及ぼさない範囲において、多少の圧力差があってもよい。調圧後のスパッタ室３０と後処理室４０との圧力差（圧力比）は、成膜処理時におけるスパッタ室３０と後処理室４０との圧力差（圧力比）よりも小さくなる。調圧が完了すると搬出口３４のゲートバルブが開けられ、搬出口３４を介してスパッタ室３０から後処理室４０へ基板１０が搬出される（Ｓ１０７：搬出工程）。以上の構成により、電子デバイスの製造装置１００の成膜装置１ａにおける成膜処理が完了する。スパッタ室３０の室内圧力は、基板１０が後処理室４０へ搬出された後、次の成膜処理に備えて、所定の圧力に戻される。

【0032】

後処理室４０では、成膜装置１ａにおける各種成膜処理を終えた基板１０に対する後処理や検査等の後工程が行われる。後工程としては、特に限定はされないが、例えば、膜厚検査工程や封止工程、パターニング工程、切断工程などがあげられる。後処理室４０における後工程は、蒸着室２０ａ、２０ｂ（第１真空成膜室）および搬送室１２の室内圧力よりも高い圧力下で行われる。後処理室４０における後処理を終えた基板は、ＬＬ室１１ｂ
から製造装置１００の外部へ搬出される。以上の一連の工程を経て、電子デバイスが製造される。

【0033】

封止工程は、スパッタ室３０から搬出された基板１０を封止する工程である。封止工程としては、基板１０の表面に保護膜を成膜する保護膜成膜工程や、封止用ガラスなどの封止部材（封止板）と基板１０とを貼り合わせて接着剤を用いて接着する、貼り合わせ工程（接着工程）などがある。すなわち、後処理室４０には、封止室として保護膜成膜室や接着室などが含まれ、それら各室における成膜処理時や接着処理時における室内圧力は、蒸着室２０ａ、２０ｂ（第１真空成膜室）および搬送室１２の室内圧力よりも高い。保護膜成膜工程における成膜処理としては、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）やスパッタリング、原子層堆積（ＡＬＤ）が好ましく用いられる。形成される保護膜は、無機膜であってもよいし、有機膜であってもよいし、無機膜と有機膜とが交互に積層されたハイブリット膜であってもよい。無機膜の形成にはプラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）やスパッタリング、原子層堆積（ＡＬＤ）が好ましく用いられ、有機膜の形成にはインクジェット法が好ましく用いられる。なお、プラズマ化学気相成長法（ＰＥＣＶＤ）及び原子層堆積（ＡＬＤ）は、典型的には１×１０^１Ｐａ〜１×１０^２Ｐａ程度の圧力下で行われる。また、インクジェット法による成膜は、典型的には大気圧下（１０^５Ｐａ程度）で行われる。

【0034】

パターニング工程は、基板１０上に形成された膜の少なくとも一部をパターニングする工程である。パターニングの方法は特に限定はされず、典型的にはフォトリソグラフィを用いることができる。切断工程は、典型的には、基板１０を所望のサイズに切断するダイシング工程である。これらの工程は、典型的には大気圧下（１０^５Ｐａ程度）で行われる。

【0035】

（本実施例の優れた点）
本実施例に係る成膜装置１ａは、上述したように、スパッタ室３０の搬入口３２は、文字通り搬送室１２からスパッタ室３０への基板１０の搬入にのみ用いられる連通口となっており、スパッタ室３０で成膜処理を終えた基板１０は搬送室１２に戻ることがない。すなわち、スパッタ室３０において成膜装置１ａにおける最後の成膜処理を終えた基板１０は、搬送室１２を経由せず、直接、後処理室４０へ搬出される搬送（搬出）経路により、成膜装置１ａから搬出される構成となっている。かかる構成により、従来のクラスタ式成膜装置と比較して、成膜工程における工程数の削減を図ることができ、成膜装置の成膜処理における生産性（製造タクトや歩留まりなど）の向上を図ることができる。

【0036】

この本実施例の優れた点について、比較例を用いて、以下説明する。なお、比較例の成膜装置１ｃにおいて、実施例１の成膜装置１ａと同様の構成については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

【0037】

＜比較例＞
図７は、本発明の実施例の比較例に係る成膜装置１ｃの構成を示す模式的平面図である。図７に示すように、比較例に係る成膜装置１ｃは、最後の成膜処理を行うスパッタ室３０が、搬入出口３５を介して、搬送室１２とのみ接続されており、本実施例のスパッタ室３０のように後処理室４０と直接接続されていない。後処理室４０は、受渡室１４を介して搬送室１２と接続している。すなわち、比較例に係る成膜装置１ｃでは、スパッタ室３０において最後の成膜処理を終えた基板１０は、スパッタ室３０から搬送室１２、受渡室１４を経由して後処理室４０へ搬出されることになる。受渡室１４は、他の室と同様、不図示の排気装置が設けられ、室内圧力を調整可能に構成されており、搬送室１２の室内圧力を蒸着室２０ａ、２０ｂの室内圧力と同程度に維持すべく、搬送室１２と後処理室４０との間のバッファ室として設けられている。このような構成により、比較例の成膜装置１
ｃは、実施例１の成膜装置１ａと比較して、成膜処理における工程数が増加してしまう。なお、上記先行文献に記載の装置構成も、本比較例と同様に構成されている。

【0038】

図８を参照して、比較例の成膜装置１ｃにおける成膜処理（基板搬送）の流れについて説明する。図８は、本発明の実施例の比較例における成膜処理のフローチャートである。なお、比較例のフローチャートにおいて、Ｓ３０１〜Ｓ３０５までは、実施例１のフローチャートにおけるＳ１０１〜Ｓ１０５までと同様である。すなわち、最後の成膜処理をスパッタ室３０で終えるまでの工程において、比較例と実施例１との間に差はない。両者の間には、スパッタ室３０において成膜処理を終えてから、後処理室４０へ基板１０を搬出するまでの工程において差がある。

【0039】

比較例の成膜装置１ｃでは、スパッタ室３０で成膜処理を終えた後、基板１０を搬送室１２へ搬出するために、スパッタ室３０の室内圧力を搬送室１２の室内圧力に合せる調圧（減圧）が必要になる（Ｓ３０６）。そして、基板１０を、スパッタ室３０から、搬送室１２を経由して、受渡室１４へ搬入した後（Ｓ３０７）、今度は、受渡室１４の室内圧力を後処理室４０の室内圧力に合せる調圧（増圧）が必要となる（Ｓ３０８）。

【0040】

これに対し、実施例１の成膜装置１ａでは、スパッタ室３０で最後の成膜処理を終えた後の調圧工程は、スパッタ室３０の室内圧力を後処理室４０の室内圧力に合せる調圧工程（Ｓ１０６）のみで済む。すなわち、実施例１の成膜装置１ａによれば、比較例の成膜装置１ｃと比べて、工程数の削減を図ることができ、製造タクトや歩留まりなどの向上を図ることができる。搬送室１２の室内圧力は特に低い（本実施例では約１×１０^−５Ｐａ程度）ため、搬送室１２の室内圧力に合わせて減圧する際には多大な時間を要する。比較例においてはこの減圧を２回行う必要があるが、実施例１においてはこの減圧を１回行うだけで良いので、製造タクトを大幅に短縮することができる。

【0041】

また、実施例１によれば、例えば、スパッタ室３０を先行文献のスパッタ室のようにインライン式に構成した場合において、先行文献のように成膜処理完了後に基板をそれまでの搬送経路を引き返させる必要がなく、製造タクトを大幅に短縮することができる。

【0042】

＜実施例２＞
図５、図６を参照して、本発明の実施例２に係る成膜装置１ｂについて説明する。なお、実施例２において実施例１の構成と共通する構成は、同じ符号を付し、再度の説明を省略する。実施例２においてここで特に説明しない事項は、実施例１と同様である。

【0043】

図５は、本発明の実施例２に係る成膜装置１ｂの構成を示す模式的平面図である。図５の成膜装置１ｂは、成膜装置１ａの構成において、搬送室１２とスパッタ室３０との間に、バッファ室としての受渡室１４を差し込んだ構成となっている。なお、受渡室１４は、連結する室間の調圧だけでなく、基板１０の搬送姿勢の変換するために用いることができる。すなわち、受渡室１４内に基板１０の搬送姿勢を変換可能な機構を設けることで、例えば、蒸着室２０ａ、２０ｂでは基板１０を横置きで搬送し、スパッタ室３０では縦置きで搬送する、といった搬送構成とすることができる。

【0044】

図６を参照して、実施例２の成膜装置１ｂにおける成膜処理（基板搬送）の流れについて説明する。図６は、実施例２における成膜処理のフローチャートである。なお、実施例２のフローチャートにおいて、Ｓ２０１〜Ｓ２０２までは、実施例１のフローチャートにおけるＳ１０１〜Ｓ１０２までと同様である。

【0045】

第２有機室２０ｂにおいて蒸着による成膜処理を終えた基板１０を、第２有機室２０ｂから搬送室１２を経由して、搬送室１２（有機室２０ａ、２０ｂ）の室内圧力と同等の室
内圧力に調圧された受渡室１４へ搬入する（Ｓ２０３）。そして、受渡室１４の室内圧力をスパッタ室３０の室内圧力と同等の圧力に調圧（増圧）する（Ｓ２０４）。受渡室１４からスパッタ室３０へ搬入口３２を介して基板１０を搬送し、スパッタ室３０において基板１０にスパッタリング処理を行う（Ｓ２０５）。スパッタ室３０でのスパッタリングによる基板１０の成膜処理を終えると、スパッタ室３０の室内圧力を後処理室４０の室内圧力に合せるべく、排気装置３５により調圧する（Ｓ２０６）。調圧が完了すると搬出口３４のゲートバルブが開けられ、搬出口３４を介してスパッタ室３０から後処理室４０へ基板１０が搬出される（Ｓ２０７）。以上の構成により、電子デバイスの製造装置１００の成膜装置１ｂにおける成膜処理が完了する。

【0046】

実施例２によれば、実施例１と同様、比較例と比較して、工程数の削減を図ることができ、製造タクトや歩留まりなどの向上を図ることができる。

【0047】

さらに、実施例２によれば、実施例１と比較して、スパッタ室３０の調圧回数を減らすことができる（実施例１ではＳ１０４とＳ１０６の２回に対し、実施例２ではＳ２０６の１回）。これにより、スパッタ室３０における成膜処理を行っている間に、別の基板を受渡室１４に搬入して受渡室１４の調圧を行うなどして、製造タクトをさらに向上させることができる。

【0048】

以上の説明では、第１真空成膜室における成膜処理として蒸着を行い、第２真空成膜における成膜処理としてスパッタリングを行う例について説明したが、これに限定はされない。第１真空成膜室の成膜処理時における室内圧力が第２真空成膜室の成膜処理時における室内圧力よりも低い場合に、本発明の効果が顕著となる。したがって、例えば、第１真空成膜室における成膜処理としてスパッタリングを行い、第２真空成膜における成膜処理として化学気相成長法（ＣＶＤ）を行う構成であっても良い。

【符号の説明】

【0049】

１ａ…成膜装置、１０…基板、１２…搬送室、２０ａ、２０ｂ…蒸着室、２２ａ、２２ｂ…搬出入口、３０…スパッタ室、３２…搬入口、３４…搬出口

【要約】

【課題】成膜装置の成膜処理における生産性の向上を図ることができる技術を提供する。
【解決手段】真空に維持される基板搬送室１２と、基板１０を搬入及び搬出するための搬入出口２２ａ、２２ｂを有する第１真空成膜室２０ａ、２０ｂと、基板１０を搬入するための搬入口３２と、基板１０を搬出するための搬出口３４と、を別々に有する第２真空成膜室３０と、を備え、第１真空成膜室２０ａ、２０ｂは、搬入出口２２ａ、２２ｂを介して基板搬送室１２との間で基板１０が搬入及び搬出され、第２真空成膜室３０は、搬入口３２を介して基板搬送室１２から基板１０が搬入され、搬入口１０を介して基板搬送室１２へ基板１０が搬出されないことを特徴とする。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】