(57)【要約】【課題】防着板の表面に着膜した有機薄膜を容易に除去できる有機薄膜形成装置を提供する。【解決手段】  真空槽と、真空槽内に配置された基板ステージと、真空槽内に露出する供給孔から真空槽内に有機物ガスを供給するガス供給部と、真空槽の内壁面に取り付けられた防着板とを有し、基板ステージの表面に配置された基板に、有機物ガスから有機薄膜を形成する有機薄膜形成装置であって、防着板の露出する表面には、膜全体の容積に対して、ポリテトラフルオロエチレンを２０％以上４０％以下の容積比で含有するフッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成されている。フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜は有機薄膜に対して離型性を有しており、有機薄膜が付着しても、高圧洗浄等の方法で有機薄膜を容易に除去できる。
2012077590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽内に配置された基板ステージと、
前記真空槽内に露出する供給孔から前記真空槽内に有機物ガスを供給するガス供給部と、
前記真空槽の内壁面に取り付けられた防着板と、
を有し、前記基板ステージの表面に配置された基板に、前記有機物ガスから有機薄膜を形成する有機薄膜形成装置であって、
前記防着板の露出する表面には、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成され、
前記フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜は、膜全体の容積に対して、ポリテトラフルオロエチレンを２０％以上４０％以下の容積比で含有する有機薄膜形成装置。
【請求項２】
前記防着板の前記表面とは逆の裏面は、前記真空槽の内壁面に密着された請求項１記載の有機薄膜形成装置。
【請求項３】
前記防着板の母材は、鉄と、ステンレスと、銅合金と、アルミとからなる群のうちいずれか一種類又は二種類以上の金属から成る請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項４】
前記供給孔の表面には前記フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成された請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項５】
前記基板ステージの表面のうち、前記基板の周囲の部分には、前記フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項６】
前記ガス供給部を二個以上有する請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項７】
前記有機薄膜はポリ尿素の薄膜である請求項６記載の有機薄膜形成装置。
【請求項８】
前記基板ステージの表面と対面する位置には、紫外線を放出する紫外線ランプが配置された請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項９】
前記有機薄膜は紫外線硬化型のアクリルの薄膜である請求項８記載の有機薄膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機薄膜形成装置に係り、特に有機物ガスを真空槽内に供給し、基板の表面で有機物ガスに重合反応を起こして、有機薄膜を形成する技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、高分子有機物からなる有機薄膜の多くは、蒸着重合法や紫外線硬化法により形成されている。蒸着重合法と紫外線硬化法は、どちらも低分子の有機物ガスを真空槽内に供給し、基板の表面で有機物ガスに重合反応を起こして、高分子の有機薄膜を形成する方法であり、有機薄膜のつきまわり性が良いという特徴がある。【０００３】
従来の有機薄膜形成装置では、図３（ａ）を参照し、真空槽１１１の内壁面への有機薄膜の着膜を防ぐために、真空槽１１１の内壁面に固定された支持具（ブラケット）１４２に防着板１４１を保持させていた。しかしながら、内壁面と防着板１４１との間に隙間が形成されていたため、蒸着重合法と紫外線硬化法では、有機物ガスがこの隙間に回り込み、真空槽１１１の内壁面への着膜を防ぐことができなかった。【０００４】
また、従来の有機薄膜形成装置では、内部に着膜してしまった有機薄膜を剥離することは困難であり、ブラスト処理や、酸又はアルカリの薬品と接触させる方法により、有機薄膜の除去作業が行われていた。しかしながら、ブラスト処理では、母材に変形が生じたり、母材に表面処理がされている場合には、表面処理が剥がれるため、表面処理をし直す必要があり、コストが高いという問題があった。また、酸又はアルカリの薬品と接触させる方法では、母材が溶けるおそれがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１１２７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、防着板の表面に着膜した有機薄膜を容易に除去できる有機薄膜形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽内に配置された基板ステージと、前記真空槽内に露出する供給孔から前記真空槽内に有機物ガスを供給するガス供給部と、前記真空槽の内壁面に取り付けられた防着板と、を有し、前記基板ステージの表面に配置された基板に、前記有機物ガスから有機薄膜を形成する有機薄膜形成装置であって、前記防着板の露出する表面には、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成され、前記フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜は、膜全体の容積に対して、ポリテトラフルオロエチレンを２０％以上４０％以下の容積比で含有する有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記防着板の前記表面とは逆の裏面は、前記真空槽の内壁面に密着された有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記防着板の母材は、鉄と、ステンレスと、銅合金と、アルミとからなる群のうちいずれか一種類又は二種類以上の金属から成る有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記供給孔の表面には前記フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成された有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記基板ステージの表面のうち、前記基板の周囲の部分には、前記フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成された有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記ガス供給部を二個以上有する有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記有機薄膜はポリ尿素の薄膜である有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記基板ステージの表面と対面する位置には、紫外線を放出する紫外線ランプが配置された有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記有機薄膜は紫外線硬化型のアクリルの薄膜である有機薄膜形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
防着板に着膜した有機薄膜を高圧洗浄などで容易に除去できるため、洗浄作業の手間と時間を低減できる。また、有機薄膜の除去作業では、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜は損傷しないので、防着板の交換コストが不要になる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明である第一例の有機薄膜形成装置の内部構成図
【図２】本発明である第二例の有機薄膜形成装置の内部構成図
【図３】真空槽の槽壁と防着板の拡大断面図  （ａ）：従来の装置  （ｂ）：本発明の装置
【図４】配管の真空槽内に挿入された端部の平面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜第一例の有機薄膜形成装置の構造＞
本発明である第一例の有機薄膜形成装置の構造を説明する。
図１は、第一例の有機薄膜形成装置１０ａの内部構成図を示している。
【００１１】
第一例の有機薄膜形成装置１０ａは、真空槽１１と、真空槽１１内に配置された基板ステージ３１と、真空槽１１内に露出する第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂから真空槽１１内に有機物ガスを供給する第一、第二のガス供給部２０ａ、２０ｂとを有している。
真空槽１１の壁面には真空排気装置１２が接続され、真空槽１１内を真空排気できるように構成されている。
【００１２】
基板ステージ３１は、表面に基板が配置されるべき位置が予め定められており、その表面が露出された状態で、真空槽１１内に配置されている。符号３５は基板ステージ３１の表面の所定位置に配置された基板を示している。
【００１３】
第一、第二のガス供給部２０ａ、２０ｂは、固体又は液体の有機物材料を収容できる第一、第二の収容容器２１ａ、２１ｂと、収容された有機物材料を加熱する第一、第二の加熱装置２２ａ、２２ｂと、一端が第一、第二の収容容器２１ａ、２１ｂ内に接続され、他端が真空槽１１内に挿入された第一、第二の配管２３ａ、２３ｂとを有している。
第一、第二の配管２３ａ、２３ｂの真空槽１１内に挿入された端部の開口が第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂであり、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂは真空槽１１内に露出されている。
【００１４】
図４は、第一、第二の配管２３ａ、２３ｂの真空槽１１内に挿入された端部の平面図を示している。本実施例では、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂは、シャワーヘッドのように多数の小径の孔から構成されているが、本発明はこれに限定されず、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂが他の形状の場合も含まれる。
【００１５】
第一、第二の収容容器２１ａ、２１ｂは、真空槽１１の外側に配置され、内部には、有機薄膜の材料である第一、第二の有機物材料が配置されている。第一、第二の有機物材料には、それらの蒸気が基板３５上に到達すると共蒸着重合反応して有機薄膜が形成されるものが用いられる。
【００１６】
第一、第二の加熱装置２２ａ、２２ｂは、ここでは線状の抵抗加熱装置であり、第一、第二の収容容器２１ａ、２１ｂの外周に巻き回されて取り付けられ、第一、第二の収容容器２１ａ、２１ｂ内の第一、第二の有機物材料を加熱して、蒸発できるようになっている。以下では、第一、第二の有機物材料の蒸気を第一、第二の有機物ガスと呼ぶ。
【００１７】
第一、第二の収容容器２１ａ、２１ｂ内で生成された第一、第二の有機物ガスは、第一、第二の配管２３ａ、２３ｂの内部を通って、真空槽１１内に露出された第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂから、真空槽１１内に放出される。
【００１８】
第一、第二の配管２３ａ、２３ｂには、それぞれ配管用ヒーター２４ａ、２４ｂが巻き付けられており、第一、第二の配管２３ａ、２３ｂは第一、第二の有機物ガスの凝縮温度よりも高い温度に加熱され、内部を通る第一、第二の有機物ガスが、第一、第二の配管２３ａ、２３ｂの壁面で凝縮しないようになっている。
【００１９】
真空槽１１の内壁面には、防着板４１が密着して取り付けられている。
防着板４１の母材は、鉄と、ステンレスと、銅合金と、アルミとからなる群のうちいずれか一種類又は二種類以上の金属から成り、防着板４１の露出する表面には、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成されている。フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜は、膜全体の容積に対して、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を２０％以上４０％以下の容積比で含有するものであり、本実施例では、アルバックテクノ株式会社のニフグリップ（登録商標）が用いられる。
【００２０】
フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜の形成方法を説明すると、ＰＴＦＥを分散させた無電解ニッケルめっき液に、表面に母材が露出した防着板４１を浸漬させ、防着板４１の表面にニッケルとＰＴＦＥとを共析させる。次いで、防着板４１を大気中において３８０℃〜４００℃で熱処理して、無電解ニッケルとＰＴＦＥとを強固に密着させる。
【００２１】
フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜は、有機薄膜に対して離型性を有しており、有機薄膜が付着しても、高圧洗浄等の方法で、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜を損傷させずに、有機薄膜を容易に除去できるようになっている。仮に防着板４１の表面に有機薄膜が積層され続けると、積層膜の表面部分が剥離して、剥離した不純物が基板３５の表面に付着するおそれがあるが、剥離が生じる前に有機薄膜を除去すれば、この問題を予防できる。
【００２２】
また、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜は、母材に対して接着性に優れており、有機薄膜を除去する際に、母材から剥がれないようになっている。そのため、有機薄膜の除去を行った後に、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜を形成し直すコストが不要である。
【００２３】
図３（ｂ）は、真空槽１１の槽壁と防着板４１の拡大断面図である。本実施例では、防着板４１は、ネジ形状の治具４２により真空槽１１に対してネジ止めされ、防着板４１の表面とは逆の裏面は、真空槽１１の内壁面に密着されている。そのため、真空槽１１内に供給された第一、第二の有機物ガスは、防着板４１の裏面と真空槽１１の内壁面との間に回りこむことはなく、真空槽１１の内壁面には有機薄膜が形成されないようになっている。
【００２４】
本実施例では、第一、第二の配管２３ａ、２３ｂのうち第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂの部分の母材も、鉄と、ステンレスと、銅合金と、アルミとからなる群のうちいずれか一種類又は二種類以上の材料から成り、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂの表面にも、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成されている。そのため、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂの表面に有機薄膜が形成されても、高圧洗浄等の方法で、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜を損傷させずに、容易に除去できるようになっている。
【００２５】
従って、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂの口径が小さくて、形成される有機薄膜により閉塞されやすい場合でも、閉塞される前に有機薄膜を除去すれば、第一、第二の有機物ガスの供給流量が減少することを予防できる。
【００２６】
さらに、基板ステージ３１の表面のうち、基板３５が配置されるべき所定場所の周囲の部分の母材も、鉄と、ステンレスと、銅合金と、アルミとからなる群のうちいずれか一種類又は二種類以上の材料から成り、その表面にも、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成されている。そのため、基板３５の表面に有機薄膜が形成される際には、基板ステージ３１の表面のうち、基板３５が配置されるべき場所の周囲の部分にも有機薄膜が形成されるが、高圧洗浄等の方法で、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜を損傷させずに、有機薄膜を容易に除去できるようになっている。
【００２７】
＜第一例の有機薄膜形成方法＞
第一例の有機薄膜形成装置１０ａを用いた有機薄膜形成方法を説明する。
（成膜工程）
真空排気装置１２により真空槽１１内を真空排気し、真空雰囲気を形成する。以後、真空排気を継続して真空雰囲気を維持する。
真空槽１１内の真空雰囲気を維持しながら、真空槽１１内に基板３５を搬入し、基板ステージ３１の表面のうち、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜で周囲を囲まれた所定の位置に配置する。
【００２８】
第一、第二の収容容器２１ａ、２１ｂの内部に、第一、第二の有機物材料を配置する。本実施例では、第一の有機物材料として、ジアミンである１，１２−ジアミノドデカンを使用し、第二の有機物材料として、ジイソシアネートである１，３−ビス（イソシアナートメチル）シクロヘキサンを使用する。ただし、第一、第二の有機物材料は、基板３５上で共蒸着重合反応するものであればこれらに限定されず、例えばジアミンである４，４’−ジアミノジフェニルメタン（ＭＤＡ）と、ジイソシアネートである４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）とを使用してもよい。
【００２９】
第一、第二の配管２３ａ、２３ｂを第一、第二の配管用ヒーター２４ａ、２４ｂにより、第一、第二の有機物ガスの凝縮温度よりも高い温度に加熱しておく。
第一、第二の加熱装置２２ａ、２２ｂにより、第一、第二の有機物材料を加熱すると、第一、第二の有機物材料から第一、第二の有機物ガスが生成され、生成された第一、第二の有機物ガスは第一、第二の配管２３ａ、２３ｂの内部を通って、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂから真空槽１１内に供給される。
【００３０】
供給された第一、第二の有機物ガスは、基板３５の表面で共蒸着重合反応を起こし、基板３５の表面に有機薄膜が形成される。本実施例では、ポリ尿素の薄膜が形成される。  
真空槽１１内に供給された第一、第二の有機物ガスの一部は、防着板４１の表面でも共蒸着重合反応を起こして、防着板４１の表面にも有機薄膜が形成される。
【００３１】
また、第一、第二の有機物ガスの一部は、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂの表面と、基板ステージ３１の表面のうち、基板３５の周囲の部分とでも共蒸着重合反応を起こして、それぞれの場所で有機薄膜が形成される。
基板３５の表面に所定の膜厚の有機薄膜が形成された後、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂからの第一、第二の有機物ガスの供給を停止する。
真空槽１１内の真空雰囲気を維持しながら、成膜済みの基板３５を真空槽１１の外側に搬出し、別の未成膜の基板３５を真空槽１１内に搬入して、上述の成膜工程を繰り返す。
【００３２】
（洗浄工程）
基板３５以外の部分に積層された有機薄膜が剥離する前で、かつ第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂが有機薄膜により閉塞される前に、連続して成膜できる基板の枚数を、試験やシミュレーションにより予め求めておく。
予め求めておいた所定枚数の基板３５に有機薄膜を形成した後、第一例の有機薄膜形成装置１０ａの洗浄工程を行う。
【００３３】
真空槽１１内から基板３５を搬出した後、真空排気装置１２を停止し、真空槽１１内を大気に開放する。
防着板４１を真空槽１１の内壁面から取り外し、真空槽１１の外側に取り出す。真空槽１１の内壁面のうち、防着板４１が密着されていた部分には有機薄膜は形成されていない。
【００３４】
取り出した防着板４１に水を高圧で吹き付ける高圧洗浄処理を行うと、防着板４１の表面には予めフッ素樹脂含有無電解ニッケル薄膜が形成されており、有機薄膜は容易に除去される。なお、有機薄膜の除去方法は高圧洗浄処理に限定されず、例えば、ピンセット等の器具を用いて除去することもできるが、高圧洗浄処理ではフッ素樹脂含有無電解ニッケル膜を損傷するおそれが他の方法より少ないため好ましい。
【００３５】
また、第一、第二の配管２３ａ、２３ｂの第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂ側の端部を真空槽１１内から取り出し、高圧洗浄処理などにより、有機薄膜を除去する。第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂの表面にも予めフッ素樹脂含有無電解ニッケル薄膜が形成されており、有機薄膜は容易に除去される。
【００３６】
さらに、基板ステージ３１を真空槽１１内から取り出し、高圧洗浄処理などにより、有機薄膜を除去する。基板ステージ３１の表面のうち、基板が配置されるべき所定位置の周囲の部分にも予めフッ素樹脂含有無電解ニッケル薄膜が形成されており、有機薄膜は容易に除去される。
【００３７】
次いで、洗浄済みの基板ステージ３１を真空槽１１内に搬入して、所定位置に設置し、洗浄済みの第一、第二の配管２３ａ、２３ｂの第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂ側の端部を真空槽１１内に挿入して、気密に取り付ける。
洗浄済みの防着板４１を真空槽１１内に搬入し、真空槽１１の内壁面に密着して取り付ける。
【００３８】
次いで、上述の成膜工程を再開する。基板３５以外の部分に積層された有機薄膜は除去されており、剥離した有機薄膜が不純物として基板３５に付着する問題は生じない。また、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂも有機薄膜により閉塞されることはないので、第一、第二の有機物ガスを一定の流量で供給でき、一定の膜質の有機薄膜を基板３５上に形成できる。
【００３９】
＜第二例の有機薄膜形成装置の構造＞
本発明である第二例の有機薄膜形成装置の構造を説明する。
図２は、第二例の有機薄膜形成装置１０ｂの内部構成図を示している。第二例の有機薄膜形成装置１０ｂのうち、上述の第一例の有機薄膜形成装置１０ａと構造が同じ部分には、同じ符号を付している。
【００４０】
第二例の有機薄膜形成装置１０ｂは、真空槽１１と、真空槽１１内に配置された基板ステージ３１と、真空槽１１内に露出する供給孔２５から真空槽１１内に有機物ガスを供給するガス供給部２０とを有している。
【００４１】
すなわち、第二例の有機薄膜形成装置１０ｂは、第一例の有機薄膜形成装置１０ａの第一、第二のガス供給部２０ａ、２０ｂの替わりに、ガス供給部２０を一つ有している。また、第二例の有機薄膜形成装置１０ｂは、紫外線を放出する紫外線ランプ１７を有している。
【００４２】
第一例の有機薄膜形成装置１０ａと構造が同じ部分は、説明を省略する。
ガス供給部２０は、固体又は液体の有機物材料を収容できる収容容器２１と、収容された有機物材料を加熱する加熱装置２２と、一端が収容容器２１内に接続され、他端が真空槽１１内に挿入された配管２３とを有している。
【００４３】
配管２３の真空槽１１内に挿入された端部の開口を供給孔２５と呼ぶと、供給孔２５は真空槽１１内に露出されている。本実施例では、図４を参照し、供給孔２５は、シャワーヘッドのように多数の小径の孔から構成されているが、本発明はこれに限定されず、他の形状の場合も含まれる。
【００４４】
収容容器２１は、真空槽１１の外側に配置され、内部には、有機薄膜の材料である有機物材料が配置されている。有機物材料には、その液状膜に紫外線が照射されると硬化して有機薄膜が形成されるものが用いられる。
【００４５】
加熱装置２２は、ここでは線状の抵抗加熱装置であり、収容容器２１の外周に巻き回されて取り付けられ、収容容器２１内の有機物材料を加熱して、蒸発できるようになっている。以下では、有機物材料の蒸気を有機物ガスと呼ぶ。
収容容器２１内で生成された有機物ガスは、配管２３の内部を通って、真空槽１１内に露出された供給孔２５から、真空槽１１内に放出される。
【００４６】
配管２３には、配管用ヒーター２４が巻き付けられており、配管２３は有機物ガスの凝縮温度よりも高い温度に加熱され、内部を通る有機物ガスが、配管２３の壁面に析出しないようになっている。
真空槽１１の槽壁のうち、基板ステージ３１の表面と対面する部分には、紫外線を透過する透過窓１８が設けられている。透過窓１８の材質は例えば石英である。
【００４７】
紫外線ランプ１７は、真空槽１１の外側のうち、透過窓１８と対面する位置に配置されており、紫外線ランプ１７から紫外線を放出させると、放出された紫外線は透過窓１８を透過して、真空槽１１の内部に照射されるようになっている。
なお、本実施形態では紫外線ランプ１７は真空槽１１の外側に配置されていたが、紫外線ランプ１７が真空槽１１の内側に配置され、透過窓１８が省略されていてもよい。また、紫外線ランプ１７はステージ３１の表面と対面する位置に静止されていてもよいし、基板ステージ３１の表面と対面する平面内で往復移動できるように構成されていてもよい。
真空槽１１の内壁面には、防着板４１が密着して取り付けられている。防着板４１の構造は、第一例の有機薄膜形成装置１０ａの防着板４１と同じであり、説明を省略する。
【００４８】
本実施例では、配管２３のうち供給孔２５の部分の構造も、第一例の有機薄膜形成装置１０ａにおける第一、第二の配管２３ａ、２３ｂの第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂの部分と同じであり、説明を省略する。
さらに、基板ステージ３１の表面のうち、基板３５が配置されるべき所定場所の周囲の部分の構造も、第一例の有機薄膜形成装置１０ａの基板ステージ３１と同じであり、説明を省略する。
【００４９】
＜第二例の有機薄膜形成方法＞
本発明の第二例の有機薄膜形成装置１０ｂを用いた有機薄膜形成方法を説明する。
（成膜工程）
真空排気装置１２により真空槽１１内を真空排気し、真空雰囲気を形成する。以後、真空排気を継続して真空雰囲気を維持する。
【００５０】
真空槽１１内の真空雰囲気を維持しながら、真空槽１１内に基板３５を搬入し、基板ステージ３１の表面のうち、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜で周囲を囲まれた所定の位置に配置する。
収容容器２１の内部に、有機物材料を配置する。本実施例では、有機物材料として、紫外線硬化型のアクリルモノマー又はオリゴマーを使用する。有機物材料には光重合開始剤を添加してもよい。
【００５１】
配管２３を配管用ヒーター２４により、有機物ガスの凝縮温度よりも高い温度に加熱しておく。
加熱装置２２により、有機物材料を加熱すると、有機物材料から有機物ガスが生成され、生成された有機物ガスは配管２３の内部を通って、供給孔２５から真空槽１１内に供給される。
【００５２】
供給された有機物ガスは、基板３５の表面に付着して凝縮し、液状膜が形成される。また、有機物ガスの一部は、防着板４１の表面にも付着して凝縮し、液状膜が形成される。さらに、有機物ガスの一部は、供給孔２５の表面と、基板ステージ３１の表面のうち、基板３５の周囲の部分とにも付着して凝縮し、液状膜が形成される。
【００５３】
基板３５の表面に所定の厚みの液状膜が形成された後、供給孔２５からの有機物ガスの供給を停止する。
真空槽１１内の真空雰囲気を維持しながら、紫外線ランプ１７から紫外線を放出させる。放出された紫外線は透過窓１８を透過して真空槽１１内に進入する。
真空槽１１内に進入した紫外線の一部は基板３５の表面に入射して、基板３５の表面に形成された有機物材料から成る液状膜に光重合反応を起こして硬化させ、基板３５の表面に有機薄膜が形成される。本実施例ではアクリル樹脂の薄膜が形成される。
【００５４】
また、紫外線の一部は防着板４１の表面に入射して、防着板４１の表面に形成された有機物材料から成る液状膜に光重合反応を起こして硬化させ、防着板４１の表面にも有機薄膜が形成される。
さらに、真空槽１１内に進入した紫外線の一部は、供給孔２５の表面と、基板ステージ３１の表面のうち基板３５の周囲の部分にも入射して、それぞれの場所に形成された有機物材料から成る液状膜に重合反応を起こして硬化させ、それぞれの場所で有機薄膜が形成される。
【００５５】
基板３５の表面に有機薄膜が形成された後、紫外線ランプ１７からの紫外線の放出を停止する。
真空槽１１内の真空雰囲気を維持しながら、成膜済みの基板３５を真空槽１１の外側に搬出し、別の未成膜の基板３５を真空槽１１内に搬入して、上述の成膜工程を繰り返す。
【００５６】
（洗浄工程）
基板３５以外の部分に積層された有機薄膜が剥離する前で、かつ供給孔２５が有機薄膜により閉塞される前に、連続して成膜できる基板の枚数を、試験やシミュレーションにより予め求めておく。
【００５７】
予め求めておいた所定枚数の基板３５に有機薄膜を形成した後、第二例の有機薄膜形成装置１０ｂの洗浄工程を行う。
第二例の有機薄膜形成装置１０ｂの洗浄工程は、第一例の有機薄膜形成装置１０ａの洗浄工程と同様であり、説明を省略する。
【００５８】
なお、第一、第二の有機薄膜形成装置１０ａ、１０ｂは、防着板４１の表面と、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂの表面又は供給孔２５の表面と、基板ステージ３１の表面のうち、基板３５が配置されるべき所定場所の周囲の部分を加熱する不図示のヒーターを有していてもよい。
【００５９】
真空槽１１内に有機物ガスを供給する前に、不図示のヒーターにより、防着板４１の表面と、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂの表面又は供給孔２５の表面と、基板ステージ３１の表面のうち、基板３５が配置されるべき所定場所の周囲の部分とを有機物ガスの凝縮温度より高い温度に加熱しておけば、有機物ガスの付着量そのものを減少させることができ、洗浄工程を行うまでに連続して成膜できる基板の枚数を増やすことができる。
図１、２の図面上では、真空槽１１内に基板ステージ３１と供給口２５ａ、２５ｂ又は２５とからなる成膜組は一組だけ配置されていたが、本発明はこれに限定されず、二組以上配置されていてもよい。
第二例の有機薄膜形成装置１０ｂが成膜組を二組以上有する場合には、各成膜組ごとにそれぞれ異なる紫外線ランプ１８を設ける構成より、一個の紫外線ランプ１８を各基板ステージ３１の表面と対面する位置にそれぞれ移動できるように構成する方が、低コストで好ましい。
第二例の有機薄膜形成装置１０ｂが成膜組を二組以上有する場合には、一の成膜組で一の基板３５の表面に光反応性の有機物材料を付着中に、他の成膜組で他の基板３５の表面に光照射を行えば、有機薄膜の生産効率を向上できる。
【符号の説明】
【００６０】
１０ａ、１０ｂ……有機薄膜形成装置
１１……真空槽
２０ａ、２０ｂ、２０……ガス供給部
２５ａ、２５ｂ、２５……供給孔
３１……基板ステージ
３５……基板
４１……防着板
【図１】
2012077590.tif 000003
【図２】
2012077590.tif 000004
【図３】
2012077590.tif 000005
【図４】
2012077590.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年5月27日(2013.5.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、真空槽と、前記真空槽内に配置された基板ステージと、前記真空槽内に露出する供給孔から前記真空槽内に有機物ガスを供給するガス供給部と、前記真空槽の内壁面に取り付けられた防着板と、を有し、前記基板ステージの表面に配置された基板に、前記有機物ガスから有機薄膜を形成する有機薄膜形成装置であって、前記防着板の露出する表面には、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成され、前記フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜は、膜全体の容積に対して、ポリテトラフルオロエチレンを２０％以上４０％以下の容積比で含有する有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記防着板の前記表面とは逆の裏面は、前記真空槽の内壁面に密着された有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記防着板の母材は、鉄と、ステンレスと、銅合金と、アルミとからなる群のうちいずれか一種類又は二種類以上の金属から成る有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記供給孔の表面には前記フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成された有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記基板ステージの表面のうち、前記基板の周囲の部分には、前記フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成された有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記ガス供給部を二個以上有する有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記有機薄膜はポリ尿素の薄膜である有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記基板ステージの表面と対面する位置には、紫外線を放出する紫外線ランプが配置された有機薄膜形成装置である。
本発明は有機薄膜形成装置であって、前記有機薄膜は紫外線硬化型のアクリル樹脂の薄膜である有機薄膜形成装置である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第一、第二の配管２３ａ、２３ｂには、それぞれ第一、第二の配管用ヒーター２４ａ、２４ｂが巻き付けられており、第一、第二の配管２３ａ、２３ｂは第一、第二の有機物ガスの凝縮温度よりも高い温度に加熱され、内部を通る第一、第二の有機物ガスが、第一、第二の配管２３ａ、２３ｂの壁面で凝縮しないようになっている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
さらに、基板ステージ３１を真空槽１１内から取り出し、高圧洗浄処理などにより、有機薄膜を除去する。基板ステージ３１の表面のうち、基板３５が配置されるべき所定位置の周囲の部分にも予めフッ素樹脂含有無電解ニッケル薄膜が形成されており、有機薄膜は容易に除去される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
紫外線ランプ１７は、真空槽１１の外側のうち、透過窓１８と対面する位置に配置されており、紫外線ランプ１７から紫外線を放出させると、放出された紫外線は透過窓１８を透過して、真空槽１１の内部に照射されるようになっている。
なお、本実施形態では紫外線ランプ１７は真空槽１１の外側に配置されていたが、紫外線ランプ１７が真空槽１１の内側に配置され、透過窓１８が省略されていてもよい。また、紫外線ランプ１７は基板ステージ３１の表面と対面する位置に静止されていてもよいし、基板ステージ３１の表面と対面する平面内で往復移動できるように構成されていてもよい。
真空槽１１の内壁面には、防着板４１が密着して取り付けられている。防着板４１の構造は、第一例の有機薄膜形成装置１０ａの防着板４１と同じであり、説明を省略する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
なお、第一例、第二例の有機薄膜形成装置１０ａ、１０ｂは、防着板４１の表面と、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂの表面又は供給孔２５の表面と、基板ステージ３１の表面のうち、基板３５が配置されるべき所定場所の周囲の部分を加熱する不図示のヒーターを有していてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
真空槽１１内に有機物ガスを供給する前に、不図示のヒーターにより、防着板４１の表面と、第一、第二の供給孔２５ａ、２５ｂの表面又は供給孔２５の表面と、基板ステージ３１の表面のうち、基板３５が配置されるべき所定場所の周囲の部分とを有機物ガスの凝縮温度より高い温度に加熱しておけば、有機物ガスの付着量そのものを減少させることができ、洗浄工程を行うまでに連続して成膜できる基板の枚数を増やすことができる。
図１、２の図面上では、真空槽１１内に基板ステージ３１と供給孔２５ａ、２５ｂ又は２５とからなる成膜組は一組だけ配置されていたが、本発明はこれに限定されず、二組以上配置されていてもよい。
第二例の有機薄膜形成装置１０ｂが成膜組を二組以上有する場合には、各成膜組ごとにそれぞれ異なる紫外線ランプ１７を設ける構成より、一個の紫外線ランプ１７を各基板ステージ３１の表面と対面する位置にそれぞれ移動できるように構成する方が、低コストで好ましい。
第二例の有機薄膜形成装置１０ｂが成膜組を二組以上有する場合には、一の成膜組で一の基板３５の表面に光反応性の有機物材料を付着中に、他の成膜組で他の基板３５の表面に光照射を行えば、有機薄膜の生産効率を向上できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、
前記真空槽内に配置された基板ステージと、
前記真空槽内に露出する供給孔から前記真空槽内に有機物ガスを供給するガス供給部と、
前記真空槽の内壁面に取り付けられた防着板と、
を有し、前記基板ステージの表面に配置された基板に、前記有機物ガスから有機薄膜を形成する有機薄膜形成装置であって、
前記防着板の露出する表面には、フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成され、
前記フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜は、膜全体の容積に対して、ポリテトラフルオロエチレンを２０％以上４０％以下の容積比で含有する有機薄膜形成装置。
【請求項２】
前記防着板の前記表面とは逆の裏面は、前記真空槽の内壁面に密着された請求項１記載の有機薄膜形成装置。
【請求項３】
前記防着板の母材は、鉄と、ステンレスと、銅合金と、アルミとからなる群のうちいずれか一種類又は二種類以上の金属から成る請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項４】
前記供給孔の表面には前記フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成された請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項５】
前記基板ステージの表面のうち、前記基板の周囲の部分には、前記フッ素樹脂含有無電解ニッケル膜が形成された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項６】
前記ガス供給部を二個以上有する請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項７】
前記有機薄膜はポリ尿素の薄膜である請求項６記載の有機薄膜形成装置。
【請求項８】
前記基板ステージの表面と対面する位置には、紫外線を放出する紫外線ランプが配置された請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の有機薄膜形成装置。
【請求項９】
前記有機薄膜は紫外線硬化型のアクリル樹脂の薄膜である請求項８記載の有機薄膜形成装置。
【国際調査報告】
2012077590.tif 000007
2012077590.tif 000008