成膜装置、成膜方法以及基板载置台与流程

本发明涉及向基板供给处理气体而形成膜的成膜装置、成膜方法、以及用于成膜装置的基板载置台。

背景技术：

用于有机EL显示装置的密封层等中使用了有机材料膜。公知有如下方法：在制造这样的有机材料膜时，利用气化器等使有机原料蒸发而向成膜室内供给，使它们在基板上蒸镀聚合而形成有机膜(例如专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许4283910号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

不过，在利用蒸镀聚合在大面积的基板上形成有机材料膜的情况下，难以均匀地进行成膜。另外，在处理室内的除了基板以外的部分形成膜，因此，存在维护周期较短这样的问题。

这样的问题并不限于利用蒸镀聚合形成有机材料膜的情况，在向处理室供给处理气体来进行成膜处理的情况下也大量存在。

因而，本发明的目的在于，提供一种成膜装置、成膜方法以及用于这样的成膜装置的基板载置台，其中，在供给处理气体而在基板上进行成膜时，能够形成均匀的膜，且能够仅在基板上形成膜。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明提供一种成膜装置，其包括：基板载置台，其用于载置基板；处理室，其用于对载置到所述基板载置台的基板实施成膜处理；处理气体供给部件，其用于向所述处理室供给成膜处理用的处理气体，该成膜装置对所述基板载置台上的基板实施成膜处理，其特征在于，所述基板载置台包括：载置部，其上表面成为用于载置基板的载置面；外周环，其以包围所述载置部的外周的方式设置；第1温度调节部，其用于将所述载置部的温度调节成能够利用所述处理气体进行成膜的第1温度；第2温度调节部，其用于将所述外周环的温度调节成无法利用所述处理气体进行成膜的第2温度，在所述载置部和所述外周环之间，整周地设置有作为用于抑制所述载置部和所述外周环之间的换热的绝热部发挥功能的间隙，所述载置部的所述载置面形成得比所述基板小，所述间隙以在所述基板载置到所述载置面时所述基板的从所述载置面超出的超出部分整周地搭于所述外周环的方式形成。

另外，本发明提供一种基板载置台，其用于供给处理气体而对基板实施成膜处理的成膜装置，其特征在于，该基板载置台包括：载置部，其上表面成为用于载置基板的载置面；外周环，其以包围所述载置部的外周的方式设置；第1温度调节部，其将所述载置部的温度调节成能够利用所述处理气体进行成膜的第1温度；第2温度调节部，其将所述外周环的温度调节成无法利用所述处理气体进行成膜的第2温度，在所述载置部和所述外周环之间，整周地设置有作为用于抑制所述载置部和所述外周环之间的换热的绝热部发挥功能的间隙，所述载置部的所述载置面形成得比所述基板小，所述间隙以在所述基板载置到所述载置面时所述基板的从所述载置面超出的超出部分整周地搭于所述外周环的方式形成。

而且，本发明提供一种成膜方法，在该成膜方法中使用成膜装置在基板载置到载置部的状态下向处理室供给处理气体而对基板实施成膜处理，该成膜装置在所述处理室内配置有基板载置台，该基板载置台包括：所述载置部，其上表面成为用于载置基板的载置面；外周环，其以隔着作为抑制在其与所述载置部之间的换热的绝热部发挥功能的间隙包围所述载置部的外周的方式整周地设置，该成膜方法的特征在于，该成膜方法具有如下工序：将所述基板以整周地遮蔽所述间隙并搭于所述外周环的方式载置于所述载置面的工序；将所述载置部的温度调节成能够利用所述处理气体进行成膜的第1温度的工序；将所述外周环的温度调节成无法利用所述处理气体进行成膜的第2温度的工序。

能够设为如下结构：所述基板载置台具有基体，所述载置部从所述基体的中央部向上方突出地设置，所述外周环隔着绝热材料设置于所述基体。

优选的是，在所述基板载置到所述载置面时的所述基板的超出部分的宽度是未用作产品的区域的宽度以下。在该情况下，能够设为所述超出部分的宽度小于10mm，所述间隙的宽度是1mm～9mm。优选的是，所述超出部分的宽度是5mm以上且小于10mm，所述间隙的宽度是3mm～5mm。

也可以是，还具有：上部罩，其以覆盖所述基板载置台的方式设置，用于划分形成所述处理室；第3温度调节部，其将所述上部罩的温度调节成无法利用所述处理气体进行成膜的第3温度。

能够设为，还具有以与所述载置面相对的方式设置的喷淋构件，将从所述处理气体供给部件供给来的处理气体从所述喷淋构件喷出。

使用有机系气体作为所述处理气体，能够通过蒸镀聚合在所述基板上形成有机膜。在该情况下，能够设为，所述有机膜是聚脲膜，利用所述第1温度调节部进行温度调节，以使所述载置部的所述第1温度成为100℃以下，利用所述第2温度调节部进行温度调节，以使所述外周环的所述第2温度成为150℃以上。

发明的效果

根据本发明，将载置部的温度调节成能够利用处理气体进行成膜的第1温度，将外周环的温度调节成无法利用处理气体进行成膜的第2温度，因此，能够仅在基板上形成膜。另外，在载置部和外周环之间，整周地设置有作为用于抑制载置部和外周环之间的换热的绝热部发挥功能的间隙，因此，能够防止直接从外周环向载置部热传递。因此，能够将载置部的温度控制在抑制了外周环的热影响的状态，但能够使基板的温度均匀而形成均匀的膜。另外，使外周环的上表面与载置面平齐，使载置面构成得比基板小，而且，将间隙设为在基板载置到载置面时基板的外周部整周地搭于外周环的上表面那样的尺寸，因此，间隙被基板遮蔽，能够防止处理气体进入间隙内。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的成膜装置的剖视图。

图2是示意性地表示图1的成膜装置的温度调节机构的俯视图。

图3是将图1的成膜装置的基板载置台的局部放大地表示的剖视图。

附图标记说明

1、基板载置台；2、上部罩；3、基体；4、载置部；5、外周环；6、间隙；7、绝热材料；8、空间；9、喷淋板；10、处理室；13、处理气体供给机构；16、排气机构；17、18、19、温度调节介质流路；20、温度调节介质供给单元；25、控制部；100、成膜装置；G、基板。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示本发明的一实施方式的成膜装置的剖视图，图2是示意性地表示图1的成膜装置的温度调节机构的俯视图。

成膜装置100具有：基板载置台1，其用于载置基板G；上部罩2，其用于划分形成用于对载置到基板载置台1的基板G进行成膜处理的处理室。

基板载置台1具有：呈板状的基体3；以从基体3的中央部向上方突出的方式设置成柱状且其上表面成为用于载置基板G的载置面4a的载置部4；隔着绝热材料7设置于基体3的载置部4的周围的外周环5。形成载置部4的上表面的载置面4a形成得比基板G小。在本例中，基板G以及载置面4a呈矩形形状。

外周环5以隔着间隙6包围载置部4的外周的方式设置，呈框状。间隙6作为抑制外周环5和载置部4之间的换热的绝热部发挥功能。外周环5的上表面与载置面4a平齐。

在基板G载置到载置面4a时，其外周部成为整周地从载置面4a超出的超出部分，间隙6的尺寸成为基板G的超出部分越过间隙6而到达外周环5的上表面、整周地搭于外周环5的上表面那样的尺寸。因而，在基板G载置到载置面4a时，间隙6被基板G遮蔽。

绝热材料7呈与外周环5相对应的框状，内周面与载置部4的外周接触地设置。绝热材料7是为了使外周环5和基体3之间绝热而设置的，能够优选使用滑石、MACOR(注册商标)那样的导热系数较低的陶瓷材料。此外，外周环5以及绝热材料7的外周达到了基体3的外周位置。

如图3的放大图所示，从基板G的载置面4a超出的超出部分的宽度D1设为工艺保障外且未用作产品的区域的宽度以下。该工艺保障外的区域的宽度通常是10mm左右，因此，在该情况下，优选超出部分的宽度小于10mm。另外，间隙6的宽度D2与基板G的超出部分的宽度D1相应地变化，在超出部分的宽度D1小于10mm的情况下，间隙6的宽度D2是1mm～9mm左右。优选的是，基板G的超出部分的宽度D1是5mm以上且小于10mm，间隙的宽度D2是3mm～5mm。

上部罩2具有侧壁2a和顶壁2b，侧壁2a隔着密封构件(未图示)以密闭状态支承于外周环5的上表面。在顶壁2b的下方隔着空间8设置有喷淋板9，由侧壁2a和喷淋板9围成的部分成为处理室10。此外，也可以设为直接由基体3支承上部罩2的构造。在该情况下，外周环5以及绝热材料7以它们的外周比基体3的外周靠内侧的方式形成。

在顶壁2b的中央形成有达到空间8的气体导入孔11，气体导入孔11经由配管12与处理气体供给机构13连接。并且，来自处理气体供给机构13的处理气体经由配管12达到空间8，从设置于喷淋板9的许多个气体喷出孔9a向处理室10内喷出。气体喷出孔9a既可以均匀地配置于喷淋板9的与基板G相对的区域，也可以描绘特定的图案地配置。

通过如此向处理室10内供给处理气体，在基板G上形成预定的膜。此时，通过从处理气体供给机构13使用预定的有机系气体作为处理气体，能够利用蒸镀聚合在基板G上形成有机膜。作为利用蒸镀聚合所形成的有机膜，作为代表，能够列举出聚脲膜。在形成聚脲膜时，以利用气化器等使二异氰酸酯和二元胺气化的状态供给处理气体。由此，能够使它们在基板G上蒸镀聚合而形成聚脲膜。

在上部罩2的侧壁2a的下部形成有排气口14，排气口14与排气配管15连接。在排气配管15上设置有由真空泵以及压力控制阀等构成的排气机构16，能够将处理室10内保持成预定的真空气氛。在由二异氰酸酯和二元胺形成聚脲膜的情况下，将处理室10内的压力控制成10Torr(1333Pa)以下，优选控制成0.2Torr～2.0Torr(26.7Pa～266Pa)。

另外，虽未图示，但在上部罩2的侧壁2a形成有用于输入输出基板G的输入输出口，该输入输出口能够由闸阀等开闭机构开闭。

在载置部4的内部设置有第1温度调节介质流路17，通过使第1温度调节介质向该第1温度调节介质流路17流通，来对载置部4的温度进行调节。利用该第1温度调节介质进行温度调节，以使载置到载置面4a的基板G成为能够成膜的第1温度T1。在利用蒸镀聚合形成有机膜的情况下，需要第1温度T1是低到能够进行蒸镀的程度的温度，在利用蒸镀聚合形成聚脲膜的情况下，第1温度T1被控制成能够进行蒸镀聚合的100℃以下、优选的是50℃～100℃。

在外周环5的内部设置有第2温度调节介质流路18，通过使第2温度调节介质向该第2温度调节介质流路18流通，来对外周环5的温度进行调节。利用该第2温度调节介质将外周环5的温度调节成无法在其表面形成膜的第2温度T2。在利用蒸镀聚合形成有机膜的情况下，需要第2温度T2是高达无法蒸镀的程度的温度，在利用蒸镀聚合形成聚脲膜的情况下进行温度调节，以使外周环5的温度成为无法进行蒸镀聚合的150℃以上、优选的是150℃～180℃。

在上部罩2的顶壁2b上设置有第3温度调节介质流路19，通过使第3温度调节介质向该第3温度调节介质流路19流通，来对上部罩2的温度进行调节。利用该第3温度调节介质进行温度调节，以使上部罩2成为无法在其内壁形成膜的第3温度T3。在利用蒸镀聚合形成有机膜的情况下，第3温度T3需要是高达无法进行蒸镀的程度的温度，在利用蒸镀聚合形成聚脲膜的情况下，上部罩2的温度被控制成无法切实地形成膜的150℃以上、优选的是150℃～180℃。

从温度调节介质供给单元20分别向第1～第3温度调节介质流路17～19供给第1～第3温度调节介质。温度调节介质供给单元20具有将第1温度调节介质向第1温度调节介质流路17供给的第1温度调节介质供给部(CH1)20a、将第2温度调节介质向第2温度调节介质流路18供给的第2温度调节介质供给部(CH2)20b、将第3温度调节介质向第3温度调节介质流路19供给的第3温度调节介质供给部(CH3)20c。

第1温度调节介质供给部(CH1)20a与向第1温度调节介质流路17供给第1温度调节介质的供给配管21a、从第1温度调节介质流路17返回第1温度调节介质的返回配管21b(图2)连接，以将第1温度调节介质向第1温度调节介质流路17循环供给。另外，第1温度调节介质供给部(CH1)20a将第1温度调节介质的温度控制成第1温度T1。

第2温度调节介质供给部(CH2)20b与向第2温度调节介质流路18供给第2温度调节介质的供给配管22a、从第2温度调节介质流路18返回第2温度调节介质的返回配管22b(图2)连接，以将第2温度调节介质向第2温度调节介质流路18循环供给。另外，第2温度调节介质供给部(CH2)20b将第2温度调节介质的温度控制成第2温度T2。

第3温度调节介质供给部(CH3)20c与向第3温度调节介质流路19供给第3温度调节介质的供给配管23a、从第3温度调节介质流路19返回第3温度调节介质的返回配管23b(图2)连接，以将第3温度调节介质向第3温度调节介质流路19循环供给。另外，第3温度调节介质供给部(CH3)20c将第3温度调节介质的温度控制成第3温度T3。

此外，温度调节介质供给单元20也可以是对向第2温度调节介质流路18和第3温度调节介质流路19供给的温度调节介质一并进行温度控制的单元。另外，在图1、2中，示意性地描绘第1～第3温度调节介质流路17～19，实际上以将它们的温度调节成预定的温度的方式将它们配置成适当的形状。

成膜装置100具有用于对成膜装置100的各构成部进行控制的控制部25。控制部25具有微型处理器(计算机)，对处理气体供给机构13、排气机构16、温度调节介质供给单元20等进行控制。控制部25执行预定的处理制程，具有存储有为执行预定的处理制程所需的控制参数、处理制程的存储部、输入部件以及显示器等。

在如此构成的成膜装置100中，将从基板输入输出口(未图示)输送到处理室10内的基板G以遮蔽间隙6并整周地搭于外部环5的方式载置于载置部4的载置面4a，利用排气机构16将处理室10内保持成预定的真空状态。然后，通过从温度调节介质供给单元20向第1温度调节介质流路17、第2温度调节介质流路18、第3温度调节介质流路19分别供给第1温度调节介质、第2温度调节介质、第3温度调节介质，将载置部4的温度调节成能够成膜的第1温度T1，将外周环5以及上部罩2的温度分别调节成无法成膜的第2温度T2以及第3温度T3。此外，第2温度T2和第3温度T3也可以是相同的。

在该状态下，从处理气体供给机构13经由配管12以及喷淋板9向处理室10内供给处理气体，在基板G的表面形成预定的膜。

例如，作为处理气体，使用预定的有机系气体，能够利用蒸镀聚合在基板上形成有机膜。在利用蒸镀聚合形成聚脲膜作为有机膜的情况下，将处理室10内的压力控制为10Torr(1333Pa)以下，优选控制为0.2Torr～2.0Torr(26.7Pa～266Pa)，作为处理气体，在利用气化器等使二异氰酸酯和二元胺气化了的状态下向处理室10供给，使它们在基板G上蒸镀聚合。

在该情况下，作为载置部4的温度的第1温度T1是低到能够进行蒸镀的程度的温度，在形成聚脲膜的情况下，利用第1温度调节介质将载置部4的温度调节成100℃以下，优选50℃～100℃。另一方面，作为外周环5的温度的第2温度T2以及作为上部罩2的温度的第3温度T3是高达无法进行蒸镀的程度的温度，在形成聚脲膜的情况下，分别利用第2温度调节介质以及第3温度调节介质将外周环5以及上部罩2的温度调节成150℃以上，优选150℃～180℃。

由此，能够仅在基板G的表面进行成膜，能够抑制在设置于载置部4的外周的外周环5的表面、上部罩2的内壁形成膜。

不过，在如此将邻接的载置部4和外周环5温度分别调节成各自不同的温度的情况下，若载置部4和外周环5接触，则载置部4容易与外周环5进行换热，载置部4的温度控制性降低，难以在基板G上形成均匀的膜。尤其是，若基板G大型化，则其倾向变明显。

相对于此，在本实施方式中，在包括载置面4a的载置部4和外周环5之间设置有作为绝热部的间隙6，因此，可防止直接从外周环5向载置部4进行热传递。尤其是，间隙6达到上部，使载置面4a和外周环5的上表面切实地隔绝，因此彼此的温度不会在它们之间产生干涉。而且，可利用绝热材料7抑制从外周环5经由基板载置台1的基体3向载置部4的热传递。因此，能够在抑制了来自外周环5的热影响的状态下控制载置部4的温度，能够使基板G的温度均匀而形成均匀的膜。

另外，在设置有这样的间隙6的情况下，若处理气体进入间隙6，则存在如下不良情况：成为微粒的原因、或间隙6内被成膜而无法获得绝热效果，但在本实施方式中，使外周环5的上表面与载置面4a平齐，且使作为载置部4的上表面的载置面4a构成得比基板G小，而且，将间隙6的尺寸设为在基板G载置到载置面4a时的基板G的从载置面4a超出的超出部分整周地搭于外周环5的上表面那样的尺寸，因此，能够防止这样的不良情况。即、通过设为上述那样的结构，在将基板G载置到载置面4a时，基板G的在载置面4a的整周存在的超出部分搭于外周环5，从而间隙6被遮蔽，能够防止处理气体进入间隙6内。

而且，在基板G的外周部分存在工艺保障外且未用作产品的区域，因此，只要将超出部分的宽度D1设为该区域的宽度以下，则不会使产品的成品率降低。

工艺保障外的区域的宽度通常是10mm左右，因此，优选超出部分的宽度D1小于10mm。另外，间隙6的宽度D2与基板G的超出部分的宽度D1相应地变化，在超出部分的宽度D1小于10mm的情况下，间隙6的宽度D2是1mm～9mm左右。另外，出于载置台4和外周环5之间的绝热效果的观点考虑，间隙6的宽度D2也存在优选的范围，综合这些，则优选基板G的超出部分的宽度D1是5mm以上且小于10mm，间隙的宽度D2是3mm～5mm。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种变形。例如，在上述实施方式中，示出了如下情况：通过使用预定的有机系气体作为处理气体而利用蒸镀聚合在基板上形成有机膜的情况，特别是形成聚脲膜的情况，但并不限于此，能够应用于例如CVD等使用处理气体来进行成膜的全部情况。

另外，在上述实施方式中，示出了利用温度调节介质对载置部、外周环等进行温度调节的情况，但自不待言，也可以使用电阻式加热器等其他温度调节部件。

而且，在上述实施方式中，对基板以及载置部的载置面的形状为矩形形状的情况进行了说明，但当然不限于此。