(57)【要約】【課題】長期間メンテナンスを行うことなく成膜を行うことが可能な成膜装置およびそのクリーニング方法を提供する。【解決手段】基板Ｗ上に堆積させる被膜材料５Ｍを供給する被膜材料供給手段５と、被膜材料供給手段５に対して所定位置に基板Ｗを保持する基板ホルダ４と、被膜材料供給手段５と基板ホルダ４との間に配置され、被膜材料５Ｍを透過させるスリット６Ｋが所定位置に形成されたマスク部材６と、マスク部材６のスリット６Ｋの近傍に、被膜材料５Ｍと反応して揮発性物質を生成する反応ガスＧを供給して、スリット６Ｋの近傍に付着した被膜材料５Ｍを除去するクリーニング手段と、を備えた。【選択図】図１
2008111171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に堆積させる被膜材料を供給する被膜材料供給手段と、
該被膜材料供給手段に対して所定位置に前記基板を保持する基板ホルダと、
前記被膜材料供給手段と前記基板ホルダとの間に配置され、前記被膜材料を透過させるスリットが所定位置に形成されたマスク部材と、
該マスク部材の前記スリットの近傍に、前記被膜材料と反応して揮発性物質を生成する反応ガスを供給して、前記スリットの近傍に付着した前記被膜材料を除去するクリーニング手段と、
を備えたことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記クリーニング手段は、
前記マスク部材を構成する一対の壁材の間に形成された反応ガス導入路と、
該反応ガス導入路を前記スリットの内面に開口させる開口部と、
前記反応ガス導入路を、前記一対の壁材のうち前記被膜材料供給手段側の第１の壁材の表面に開口させる貫通孔と、
を有す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】
前記揮発性物質を排気する排気手段を備えた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】
前記基板と前記スリットとの相対位置が変化するように前記基板ホルダを移動させる基板移動手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の成膜装置。
【請求項５】
基板上に堆積させる被膜材料を供給する被膜材料供給手段と、
該被膜材料供給手段に対して所定位置に前記基板を保持する基板ホルダと、
前記被膜材料供給手段と前記基板ホルダとの間に配置され、前記被膜材料を透過させるスリットが所定位置に形成されたマスク部材と、
該マスク部材の前記スリットの近傍に、前記被膜材料と反応して揮発性物質を生成する反応ガスを供給して、前記スリットの近傍に付着した前記被膜材料を除去するクリーニング手段と、を備え、
該クリーニング手段は、前記マスク部材を構成する一対の壁材の間に形成された反応ガス導入路と、
該反応ガス導入路を前記スリットの内面に開口させる開口部と、
前記反応ガス導入路を、前記一対の壁材のうち前記被膜材料供給手段側の第１の壁材の表面に開口させる貫通孔と、を有する成膜装置のクリーニング方法であって、
前記反応ガス導入路に導入された前記反応ガスを、前記開口部から噴出させて、前記スリットの内面に付着した前記被膜材料を除去すると共に、
前記反応ガス導入路に導入された前記反応ガスを、前記貫通孔から噴出させて、前記第１の壁材の表面に付着した前記被膜材料を除去することを特徴とする成膜装置のクリーニング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置およびそのクリーニング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタなどの投射型表示装置の光変調手段として用いられる液晶装置は、一対の基板間の周縁部にシール材が配設され、その中央部に液晶層が封止されて構成されている。その一対の基板の内側には液晶層に電圧を印加する電極が形成され、その電極の内側には非選択電圧印加時において液晶分子の配向を制御する配向膜が形成されている。そして、非選択電圧印加時と選択電圧印加時との液晶分子の配向変化に基づいて光源光が変調され、画像光が作製される構成となっている。
【０００３】
上述した配向膜として、側鎖アルキル基を付加したポリイミドなどからなる高分子膜の表面に、ラビング処理を施したものが用いられている。しかしながら、このような有機配向膜を備えた液晶装置をプロジェクタの光変調手段として採用した場合には、光源から照射される強い光や熱によって配向膜が次第に分解され、液晶プロジェクタの表示品質が低下するおそれがある。
【０００４】
そこで、耐光性および耐熱性に優れた無機材料からなる配向膜の採用が検討されている。この無機配向膜の製造方法として、斜方蒸着法などが提案されている。この方法は、基板に対して所定の入射角度で無機材料の粒子を連続入射させ、無機材料の柱状構造体を形成して無機配向膜を構成するものである。液晶装置では、この柱状構造体に沿って液晶分子が配向するので、この無機配向膜により液晶分子に対する配向規制およびプレティルトの付与が可能となっている。
【０００５】
また、基板サイズが大きくなることによって発生する蒸着角のズレを抑えるため、基板中心部から蒸着源までの距離に応じて基板が蒸発物に暴露されるスリット幅を、予め計算して決めておくことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６５６３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１の成膜装置を用いて基板に原料を蒸着しようとすると、原料であるＳｉＯ２は、成膜したい基板以外のスリット部材（防着板）などにも蒸着してしまうため、長時間処理を行うとスリット幅が狭くなってしまい、成膜条件が変わってしまう虞があった。そのため、成膜装置内のメンテナンスを頻繁に行わなければならないという問題があった。また、スリット部材のスリット近傍に蒸着物が付着した状態で処理を続けると、蒸着むらによる膜性能劣化が懸念されるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、長期間メンテナンスを行うことなく成膜を行うことが可能な成膜装置およびそのクリーニング方法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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の成膜装置は、基板上に堆積させる被膜材料を供給する被膜材料供給手段と、該被膜材料供給手段に対して所定位置に前記基板を保持する基板ホルダと、前記被膜材料供給手段と前記基板ホルダとの間に配置され、前記被膜材料を透過させるスリットが所定位置に形成されたマスク部材と、該マスク部材の前記スリットの近傍に、前記被膜材料と反応して揮発性物質を生成する反応ガスを供給して、前記スリットの近傍に付着した前記被膜材料を除去するクリーニング手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
このように構成することで、マスク部材に付着した被膜材料を確実にクリーニングすることができるため、スリットの形状を略同一に保つことができ、長期間メンテナンスを行うことなく成膜を行うことができる効果がある。
【００１０】
また、本発明の成膜装置は、前記クリーニング手段は、前記マスク部材を構成する一対の壁材の間に形成された反応ガス導入路と、該反応ガス導入路を前記スリットの内面に開口させる開口部と、前記反応ガス導入路を、前記一対の壁材のうち前記被膜材料供給手段側の第１の壁材の表面に開口させる貫通孔と、を有することを特徴とする。
【００１１】
このように構成することで、スリットの内面に形成された開口部から反応ガスを噴出させて、スリットの内面に付着した被膜材料を揮発性物質に変化させることが可能になる。また、第１の壁材の表面に形成された貫通孔から反応ガスを噴出させて、第１の壁材の表面に付着した被膜材料を揮発性物質に変化させることが可能になる。これにより、マスク部材に付着した被膜材料を簡単かつ短時間で除去することが可能となり、生産効率を向上させることができる効果がある。
【００１２】
更に、本発明の成膜装置は、前記揮発性物質を排気する排気手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
このように構成することで、反応ガスと被膜材料とが化学反応して発生した揮発性物質や、未反応の反応ガスなどを確実に成膜室内から排気することができるため、その後に継続される成膜工程に影響を与えることなく、成膜を確実に行うことができる効果がある。
【００１４】
そして、本発明の成膜装置は、前記基板と前記スリットとの相対位置が変化するように前記基板ホルダを移動させる基板移動手段を備えていることを特徴とする。
【００１５】
このように構成することで、基板を移動させて、基板表面がスリット上を確実に通過するようにできるため、確実に基板全面を成膜することができる効果がある。
【００１６】
次に、本発明のクリーニング方法は、基板上に堆積させる被膜材料を供給する被膜材料供給手段と、該被膜材料供給手段に対して所定位置に前記基板を保持する基板ホルダと、前記被膜材料供給手段と前記基板ホルダとの間に配置され、前記被膜材料を透過させるスリットが所定位置に形成されたマスク部材と、該マスク部材の前記スリットの近傍に、前記被膜材料と反応して揮発性物質を生成する反応ガスを供給して、前記スリットの近傍に付着した前記被膜材料を除去するクリーニング手段と、を備え、該クリーニング手段は、前記マスク部材を構成する一対の壁材の間に形成された反応ガス導入路と、該反応ガス導入路を前記スリットの内面に開口させる開口部と、前記反応ガス導入路を、前記一対の壁材のうち前記被膜材料供給手段側の第１の壁材の表面に開口させる貫通孔と、を有する成膜装置のクリーニング方法であって、前記反応ガス導入路に導入された前記反応ガスを、前記開口部から噴出させて、前記スリットの内面に付着した前記被膜材料を除去すると共に、前記反応ガス導入路に導入された前記反応ガスを、前記貫通孔から噴出させて、前記第１の壁材の表面に付着した前記被膜材料を除去することを特徴とする。
【００１７】
このように構成することで、基板上を成膜する際に、被膜材料が基板上だけでなくマスク部材のスリット近傍にも付着してしまうが、マスク部材を適切なタイミングでクリーニングすることができるため、スリットの形状を略同一に保つことができ、長期間マスク部材のメンテナンスを行うことなく成膜を行うことができる効果がある。
また、マスク部材のスリットの内面およびマスク部材の第１の壁材の表面に付着した被膜材料を開口部と貫通孔により効率よく除去することができるため、短時間でクリーニングすることができ、生産効率を向上させることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の実施形態について図１〜図６に基づいて説明する。以下の説明において、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。本実施形態において、Ｘ軸は基板の進行（移動）方向、Ｙ軸はスリットの延在方向、Ｚ軸は成膜装置の上下方向である。
【００１９】
（成膜装置）
図１は本実施形態に係る成膜装置を示す概略正面図であり、図２は本実施形態に係る成膜装置の概略側面図である。本実施形態の成膜装置１は、液晶装置の少なくとも一部となる基板Ｗの表面に無機材料からなる無機配向膜を形成するものである。また、成膜装置１は、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法の中の一つである斜方蒸着法により基板Ｗの表面に無機配向膜を形成するものである。
【００２０】
図１、図２に示すように、成膜装置１は、基板Ｗを収容可能であり、その収容した基板Ｗ上に無機配向膜を形成可能な成膜室２を有する成膜システム３と、成膜室２内に配置された、基板Ｗを保持可能な基板ホルダ４および基板ホルダ４を移動させるための図示しない基板移動手段と、基板Ｗ上に無機配向膜を形成するための材料を供給可能な蒸着源５と、蒸着源５と基板Ｗとの間に配置され、スリット６Ｋを有する上下２枚の板状部材６Ａ，６Ｂからなるマスク部材６と、成膜システム３と別の位置に配置され、マスク部材６をクリーニング可能なクリーニングガス供給部１０と、成膜室２内に発生した揮発性物質などを排気する排気ポンプ１１と、成膜装置１全体の動作を制御する制御装置１２とを備えている。
【００２１】
成膜室２は、左右の壁面２Ｌ、２Ｒと、上面２Ｕと、底面２Ｄと、前後の壁面２Ｆ、２Ｂとで囲まれた略直方体の形状を有している。成膜室２には、配向膜を形成する際の前処理（例えば基板の加熱処理）を行うための図示しない前処理室と、配向膜を形成した後の後処理（例えば基板の冷却処理）を行うための図示しない後処理室とがそれぞれ接続されている。成膜室２と前処理室及び後処理室のそれぞれとの間にはゲートバルブが設けられており、前処理室から成膜室２への基板Ｗの搬入動作、及び成膜室２から後処理室への基板Ｗの搬出動作は、図示しない搬送装置によって、ゲートバルブを介して実行される。ゲートバルブによって、成膜室２の状態（真空状態）の大きな変動を抑制しつつ、基板Ｗを搬送できるように構成されている。
【００２２】
蒸着源５は、基板Ｗ上に無機配向膜を形成するための材料を供給するものであって、無機配向膜を形成するための材料の蒸気を発生する。蒸着源５は、成膜室２の底面２Ｄの下方に配置されている。蒸着源５は、無機配向膜を形成するための材料を収容する容器（るつぼ）５Ａを有し、図示しない電子ビーム照射装置からの電子ビームが照射されることによって加熱される。これにより、蒸着源５から、無機配向膜を形成するための材料の蒸気が発生する。以下の説明において、基板Ｗ上に無機配向膜を形成するための材料を適宜「配向膜材料５Ｍ」と称する。
【００２３】
本実施形態においては、配向膜材料５Ｍとして、二酸化珪素（ＳｉＯ２）を用いる。他には、ＳｉＯ２以外の酸化珪素（ＳｉＯｘ）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ＺｎＯ、ＭｇＯ、ＩＴＯ等の金属酸化物を用いてもよい。
【００２４】
また、蒸着源５は成膜室２において、底面２Ｄの下方で、一方の壁面２Ｌ寄り（−Ｘ側）の所定位置に配置されている。また、蒸着源５の容器５Ａは開口５Ｋを有し、その開口５Ｋが基板Ｗを向くように配置されている。これにより、蒸着源５から発生する配向膜材料５Ｍの蒸気（昇華材料）は、図１中、二点鎖線で示すように、マスク部材６のスリット６Ｋ近傍に効率良く供給される。
【００２５】
基板ホルダ４は、基板Ｗを所定位置に保持可能に構成されている。また、基板ホルダ４は、無機配向膜が形成される基板Ｗの表面（−Ｚ側の面）と蒸着源５とが対向するように、基板Ｗを保持するように構成されている。ここで、基板ホルダ４は、成膜時において、基板Ｗの法線方向（Ｚ軸方向）から時計回りに角度θをなす線に沿った位置に蒸着源５が配置されるように構成されている。
【００２６】
上述した蒸着源５と基板Ｗとの間には、マスク部材６が配置されている。マスク部材６は、例えば金属、セラミックス、樹脂等、任意の材料で形成可能であり、防着板としての機能も兼用している。マスク部材６の上面（＋Ｚ側の面）は略平坦に形成されている。また、マスク部材６は、蒸着源５からの配向膜材料５Ｍの少なくとも一部が通過可能なスリット６Ｋを有している。スリット６Ｋは、蒸着源５より放射状に出射された配向膜材料５Ｍのうち、所定角度で飛来する配向膜材料５Ｍのみを基板Ｗに蒸着させるもの、つまり、基板Ｗに対する配向膜材料５Ｍの入射角度を制限するものである。
【００２７】
また、マスク部材６は基板Ｗよりも十分に大きく、基板Ｗの表面のほぼ全域を覆うことができる。そして、マスク部材６は、蒸着源５からの、マスク部材６のスリット６Ｋによって設定された形成領域（供給領域）以外への配向膜材料５Ｍの供給（蒸着）を抑制するように構成されている。
【００２８】
マスク部材６のスリット６Ｋは、蒸着源５が配置された位置に対して、水平方向（＋Ｘ方向）に所定距離離れた位置に配置されている。そして、蒸着源５の開口５Ｋと基板Ｗとを結ぶ線と、基板Ｗの法線方向（Ｚ軸）とがなす角度θは、基板Ｗの表面に形成される無機配向膜の目標形状に応じて定められる。これにより、配向膜材料５Ｍの蒸気は、基板Ｗの表面に対して、所定の入射角度で供給され、その基板Ｗに斜方蒸着される。マスク部材６は、成膜室２の図示しない係止部に係止されており、成膜室２から着脱可能に取り付けられている。
【００２９】
次に、成膜装置１には、マスク部材６をクリーニングするためのクリーニング手段が設けられている。クリーニング手段は、クリーニングガスＧが貯蔵されたクリーニングガス供給部１０と、クリーニングガス供給部１０に接続され、クリーニングガスＧが搬送される配管２１およびその途中に設けられているバルブ２２と、クリーニングガスＧを活性化させるためのマイクロ波照射手段２７と、上下一対の板状部材６Ａ，６Ｂからなるマスク部材６と、板状部材６Ａ，６Ｂとの間に形成されたクリーニングガス導入路（以下「ガス導入路」と呼ぶ。）６Ｄおよび開口部６Ｓと、板状部材６Ａに形成された貫通孔６Ｈと、で構成されている。
【００３０】
クリーニングガス供給部１０には、配向膜材料５Ｍと化学反応することで揮発性物質を生成し、マスク部材６に付着している配向膜材料５Ｍを除去可能なクリーニングガスＧが貯蔵されている。クリーニングガスＧは、配向膜材料５Ｍに応じて適宜選択される。例えば、配向膜材料５Ｍとして、ＳｉＯ２を用いる場合、クリーニングガスＧとして、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６、Ｃ3Ｆ６、ＮＦ３等のフッ素を含むガスをプラズマで活性化させたガスやラジカルを用いることができる。配向膜材料５Ｍとの反応性や励起しやすさを考慮するとＣ3Ｆ６が好ましい。
他には、Ｃｌ２やＦ２／Ｈ２などのガスを紫外線などで活性化させた光励起ガスを用いることや、ＳｉＯ２と反応性の高いＨＦなどのガスを用いることができる。
【００３１】
クリーニングガス供給部１０は、配管２１を介して成膜室２の左右の壁面２Ｌ，２Ｒに形成された接続孔２５と接続され、接続孔２５から成膜室２内のマスク部材６のガス導入路６Ｄに噴出されるように構成されている。また、配管２１の途中にはバルブ２２が設けられている。バルブ２２は、クリーニングガスＧを成膜室２内へ送出しない場合には閉状態であり、クリーニングガスＧを成膜室２内へ送出する場合に開状態となるように制御装置１２により制御されるように構成されている。
更に、バルブ２２と接続孔２５との間には、クリーニングガスＧを活性化させるためのマイクロ波照射手段２７が設けられている。
つまり、クリーニングガス供給部１０から配管２１を介して成膜室２へ活性化されたクリーニングガスＧを供給し、マスク部材６に付着している配向膜材料５Ｍを除去できるように構成されている。
【００３２】
図３は、マスク部材６のスリット６Ｋ近傍の側断面図、図４は、マスク部材６のスリット６Ｋ近傍を下側から見た図である。
図３、図４に示すように、本実施形態においては、マスク部材６は、上下２枚一対の板状部材６Ａ，６Ｂで構成されている。板状部材６Ａ，６Ｂの間には、クリーニングガスＧが通過可能なガス導入路６Ｄが形成されている。ガス導入路６Ｄの先端にはスリット６Ｋを臨むようにスリット状の開口部６Ｓが形成されており、クリーニングガスＧがスリット６Ｋに噴出可能に構成されている。
また、板状部材６Ａには略円形状の貫通孔６Ｈが複数形成されている。貫通孔６Ｈは、スリット６Ｋを中心に略左右対称に形成されている。
【００３３】
ここで、開口部６Ｓの高さより貫通孔６Ｈの直径を若干大きく形成すると、開口部６Ｓからスリット６ＫへのクリーニングガスＧの噴出量と、貫通孔６Ｈから下方へのクリーニングガスＧの噴出量とのバランスがとりやすくなる。また、貫通孔６Ｈの直径（大きさ）を壁面２Ｌ，２Ｒそれぞれの側からスリット６Ｋ側へと進むにつれて大きくしていくと、更にクリーニングガスＧの圧力バランスをとりやすくすることができると共に、スリット６Ｋ近傍に重点的にクリーニングガスＧを噴出させることができるため、好ましい。
【００３４】
基板ホルダ４は、図示しない基板移動手段により基板Ｗとスリット６Ｋとの相対位置が変化するように、具体的には基板Ｗの各部がスリット６Ｋと対向配置されるように、マスク部材６の板状部材６Ｂの上面（＋Ｚ側の面）に沿って基板Ｗを移動可能である。また、制御装置１２は、基板移動手段を用いて基板Ｗを右方向（＋Ｘ方向）に移動しつつ、蒸着源５より供給された配向膜材料５Ｍを、スリット６Ｋを介して基板Ｗの表面に連続的に供給する。これにより、スリット６Ｋを通過した配向膜材料５Ｍは、基板Ｗの表面の略全体に斜方蒸着される。
本実施形態においては、マスク部材６が蒸着源５の上側（＋Ｚ側）に配置されており、基板ホルダ４は、そのマスク部材６の更に上側（＋Ｚ側）において、基板Ｗを保持して基板移動手段により移動可能に構成されている。ここで、基板移動手段はモータなどからなる駆動装置で構成されており、基板ホルダ４を移動可能に構成されたものである。
【００３５】
図１に戻り、成膜システム３には、マスク部材６に付着している配向膜材料５Ｍの量を検出可能な図示しない検出装置を備えている。検出装置は、例えば水晶振動子を含み、マスク部材６のスリット６Ｋ近傍の位置に配置する。
ここで、水晶振動子は、その水晶振動子上に形成される膜の量（厚み、重さ）に応じて、その振動状態を変化させる。具体的には、水晶振動子に膜が形成されると、その質量変化により、共振周波数が変化する。すなわち、水晶振動子の振動状態と、その水晶振動子上に形成される膜の量とは対応関係にあり、共振周波数の変化によって、水晶振動子上に形成された膜の量（厚み、重さ）を求めることができる。したがって、検出装置により、マスク部材６に付着している配向膜材料５Ｍの量、つまり、配向膜材料５Ｍに基づいてマスク部材６の表面に形成される膜Ｍの量（厚み）を検出可能に構成されている。
【００３６】
また、成膜室２の右側（＋Ｘ側）の壁面２Ｒの下方には、配向膜材料５ＭとクリーニングガスＧとの反応により生成された揮発性物質や、未反応のクリーニングガスＧなどを排気可能な排気口３１が形成されている。排気口３１には配管３２が接続されており、配管３２の先には排気ポンプ１１が取り付けられている。また、配管３２の途中には、この配管の流路を開閉可能なバルブ３３が配置されている。ここで、排気ポンプ１１は通常成膜室２に取り付けられている排気ポンプと兼用してもよいし、別途取り付けてもよい。
【００３７】
（成膜方法）
次に、上述の構成を有する成膜装置１を用いて、基板Ｗの表面に無機配向膜を形成する方法について説明する。以下の各工程は、制御装置１２により自動的に実行される。
まず、成膜処理されるべき基板Ｗが、前処理室から成膜室２の基板ホルダ４に搬入される。基板ホルダ４は、搬入された基板Ｗを保持する。前処理室を有する前処理装置は、基板Ｗの基材（例えばガラス基板）上に所定の機能膜を形成可能であり、基板Ｗ上には、前処理装置によって、例えばＩＴＯ等の透明導電膜が予め形成されている。制御装置１２は、排気ポンプ１１を制御して、基板Ｗが搬入された成膜室２を真空状態に調整する。
【００３８】
また、基板Ｗが成膜室２に搬入される前又は後の所定のタイミングで、配向膜材料５Ｍを有する蒸着源５を加熱する動作を開始する。そして、配向膜材料５Ｍの昇華が安定した後、蒸着源５から基板Ｗへ向かって配向膜材料５Ｍが供給可能な状態に設定する。
【００３９】
次に、蒸着処理を実行することによって、蒸着源５からは、配向膜材料５Ｍが放射状に放出される。つまり、蒸着源５から発生する配向膜材料５Ｍの蒸気（昇華材料）は、図１中、二点鎖線で示すように、マスク部材６のスリット６Ｋ近傍に効率良く供給される。
【００４０】
ここで、上述のように、蒸着源５の開口５Ｋと基板Ｗとを結ぶ線と、基板Ｗの法線方向を示す線（Ｚ軸）とが所定の角度θに定められている。したがって、配向膜材料５Ｍは、基板Ｗの表面に対して概ね角度θだけ傾斜した斜め方向から、その基板Ｗの表面に供給される。これにより、基板Ｗの表面には、所望の角度で傾くように形成された複数の射方柱（カラム、柱状構造体）を含む無機配向膜が形成される。
【００４１】
また、蒸着源５と基板Ｗとの間には、基板Ｗ上における形成領域（供給領域）を設定するスリット６Ｋを有するマスク部材６が配置されている。そのため、蒸着源５から放出された配向膜材料５Ｍのうち、マスク部材６のスリット６Ｋを通過する一部の配向膜材料５Ｍのみが、基板Ｗ上に供給される。スリット６Ｋは、蒸着源５より放射状に出射された配向膜材料５Ｍのうち、厳密に入射角度θで飛来する配向膜材料５Ｍのみを基板Ｗの表面に蒸着させるもの、つまり、基板Ｗに対する配向膜材料５Ｍの入射角度を厳しく制限するものである。
これにより、無機配向膜を構成する柱状構造体の傾斜角度を均一化することが可能になり、基板Ｗの品質向上を図ることができる。
【００４２】
そして、基板ホルダ４に保持された基板Ｗを、図示しない基板移動手段を用いて基板Ｗの表面（−Ｚ側の面）がスリット６Ｋ上を順次通過するように右方向（＋Ｘ方向）に移動させて、蒸着源５を用いた成膜処理（蒸着処理）を実行する。すなわち、基板Ｗを右方向（＋Ｘ方向）に移動させつつ、マスク部材６のスリット６Ｋを通過した配向膜材料５Ｍが、基板Ｗの表面に連続的に供給され、斜方蒸着される。
このように、基板ホルダ４を用いて基板Ｗを移動させながら斜方蒸着することで、基板Ｗの表面全体に確実に配向膜を形成することができる。
【００４３】
（成膜装置のクリーニング方法）
図５は、マスク部材６の膜形成時におけるスリット６Ｋの近傍を示す側断面図、図６は、マスク部材６の膜形成時におけるスリット６Ｋ近傍を下側から見た図である。
図５、図６に示すように、蒸着源５から放出された配向膜材料５Ｍのうち、マスク部材６のスリット６Ｋを通過しない一部の配向膜材料５Ｍは、例えば板状部材６Ａのスリット６Ｋ近傍の下面の一部、あるいは、板状部材６Ａ，６Ｂのスリット６Ｋの内面等に付着し、複数の基板に対して蒸着処理を行った後には、それらスリット６Ｋ近傍に膜Ｍを形成する可能性がある。この膜Ｍが形成されるとスリット６Ｋの大きさが変化したり、スリット６Ｋの形状が変化したりすることになる。これにより、スリット６Ｋの内側の成膜状態（形成される無機配向膜の膜厚など）が均一でなくなるなど、蒸着むらが発生し、所望の無機配向膜を基板Ｗ上に形成できなくなる可能性がある。
【００４４】
また、マスク部材６に形成された膜Ｍの一部が剥がれる可能性がある。マスク部材６から剥がれた膜Ｍは異物として作用し、その異物（膜Ｍの一部）が、例えばスリット６Ｋを介して基板Ｗに付着する可能性がある。異物が基板Ｗに付着すると、その基板Ｗに基づいて製造されるデバイスの性能が劣化する。
【００４５】
そこで、本実施形態においては、基板Ｗが成膜室２内に無い時、つまり成膜工程を行っていない時に、膜Ｍが形成されたマスク部材６をクリーニングガスＧによりクリーニングする。
【００４６】
以下、クリーニングガスＧを用いたクリーニング動作の一例について説明する。
制御装置１２は、図示しない検出装置の検出結果に基づいて、クリーニング動作を制御する。上述のように、水晶振動子を含む検出装置は、成膜室２におけるマスク部材６上に形成された配向膜材料５Ｍの量、つまり、マスク部材６の表面に形成される膜Ｍの量（厚み）を検出可能である。検出装置の検出結果は制御装置１２に出力される。
【００４７】
検出装置は、マスク部材６のスリット６Ｋ近傍に配置されており、水晶振動子上に形成される膜Ｍの量と、マスク部材６の表面に形成される膜Ｍの量とは略等しい。したがって、制御装置１２は、検出装置の検出結果に基づいて、配向膜材料５Ｍによりマスク部材６上に形成される膜Ｍの量を検出できる。
【００４８】
制御装置１２は、検出装置の検出結果に基づいて、クリーニングガス供給部１０を制御する。具体的には、検出装置の検出結果に基づいて、マスク部材６上の膜Ｍの量が、予め定められた許容量以上になったと判断したとき、配管２１に取り付けられたバルブ２２を開状態にし、クリーニングガス供給部１０に貯蔵されているクリーニングガスＧを成膜室２内へ供給する。また、この許容量は、予備実験及びシミュレーションの少なくとも一方を用いて予め設定することができる。
【００４９】
制御装置１２は、クリーニングガスＧを供給すると略同時に、マイクロ波照射手段２７を駆動してクリーニングガスＧをプラズマ化する。マイクロ波照射手段２７によって励起、イオン化されたクリーニングガスＧは、成膜室２内に導入され、マスク部材６の板状部材６Ａ，６Ｂの間に形成されたガス導入路６Ｄに供給され、開口部６Ｓおよび貫通孔６Ｈから噴出する。
【００５０】
複数の箇所から同時に噴出したクリーニングガスＧは、マスク部材６の表面に付着している配向膜材料５Ｍと複数の箇所で化学反応し、例えばフッ化珪素（ＳｉＦ４）を生成し、配向膜材料５Ｍをガス化する。これにより、マスク部材６に付着していた配向膜材料５Ｍを、短時間で確実にマスク部材６から除去することができる。すなわち、ドライエッチング（プラズマエッチング）の手法によって、マスク部材６に付着している配向膜材料５Ｍを除去するためのクリーニング動作を実行することができる。
また、クリーニングガスＧを成膜室２内へ噴射している際に、制御装置１２の指示に基づいて適宜排気ポンプ１１を稼動させ、成膜室２内のガスを室外へ排気する。このとき、排気ポンプ１１の稼動状態に連動して、バルブ３３の開閉を制御するようにしている。
【００５１】
マスク部材６に配向膜材料５Ｍが付着している場合、その配向膜材料５ＭとクリーニングガスＧとの化学反応によってフッ化珪素（ＳｉＦ４）が生成され続けるので、制御装置１２は、図示しないガス検出装置の検出結果に基づいて、フッ化珪素が生成されていると判断したとき、マスク部材６には未だ配向膜材料５Ｍが存在していると判断できる。一方、マスク部材６上の配向膜材料５Ｍがほぼ除去された場合、フッ化珪素（ＳｉＦ４）はほとんど生成されないので、制御装置１２は、ガス検出装置の検出結果に基づいて、フッ化珪素がほとんど生成されていないと判断したとき、マスク部材６には配向膜材料５Ｍが存在していないと判断できる。このように、ガス検出装置によってフッ化珪素をほとんど検出しなくなった時点で、マスク部材６から配向膜材料５Ｍがほぼ除去されたと判断する。
【００５２】
ガス検出装置の検出結果に応じて、マスク部材６から配向膜材料５Ｍがほぼ除去できたと判断した後、バルブ２２を閉状態にすることで、クリーニングガス供給部１０からの成膜室２に対するクリーニングガスＧの供給動作を停止し、ドライエッチングの手法に基づくクリーニング動作を終了する。
【００５３】
本実施形態によれば、基板Ｗに配向膜材料５Ｍを斜方蒸着する際に、基板Ｗを保持する基板ホルダ４を設け、蒸着源５と基板Ｗとの間にスリット６Ｋを有するマスク部材６を設け、スリット６Ｋの近傍に配向膜材料５Ｍと反応して揮発性物質を生成するクリーニングガスＧを供給するためのクリーニング手段を設けた。そして、基板Ｗ上における配向膜材料５Ｍが供給される供給領域を設定するスリット６Ｋを有するマスク部材６をクリーニングするようにしたので、例えばスリット６Ｋの近傍に配向膜材料５Ｍが付着することによって生じる、そのスリット６Ｋの形状の変化、又はスリット６Ｋの大きさの変化等をクリーニング手段により抑制することができる。スリット６Ｋの大きさ又は形状が変化した場合、成膜条件が変化したり、成膜むら（蒸着むら）等が発生したりする不具合が生じるが、本実施形態においては、クリーニングガスＧを用いて、マスク部材６に付着した配向膜材料５Ｍを確実に除去できる。したがって、スリット６Ｋの形状を略同一に保つことができ、長期間メンテナンスを行うことなく成膜を行うことができる。
【００５４】
また、成膜室２における異物の発生を抑制でき、基板Ｗ上に配向膜を良好に形成できる。したがって、所望の性能を有する液晶装置を製造できる。
また、マスク部材６に付着した配向膜材料５Ｍを容易に除去できるようにしたため、マスク部材６の寿命を大幅に長くすることができる効果もある。更に、マスク部材６の予備品が少なくて済むため、コストを削減することができる。
【００５５】
更に、マスク部材６を２枚の板状部材６Ａ，６Ｂで構成し、板状部材６Ａ，６Ｂの間にはガス導入路６Ｄおよび開口部６Ｓを形成し、蒸着源５側（−Ｚ側）の板状部材６Ａには貫通孔６Ｈを複数形成し、ガス導入路６ＤにクリーニングガスＧを流通可能に構成したため、スリット６Ｋの内面に形成された開口部６ＳからクリーニングガスＧを噴出させて、スリット６Ｋの内面に付着した配向膜材料５Ｍを揮発性物質に変化させることが可能になる。また、板状部材６Ａに形成された貫通孔６ＨからクリーニングガスＧを噴出させて、板状部材６Ａの表面に付着した配向膜材料５Ｍを揮発性物質に変化させることが可能になる。これにより、マスク部材６に付着した配向膜材料５Ｍからなる膜Ｍを簡単かつ短時間で除去することができる。したがって、生産効率（装置稼働率）を向上することができると共に、良好な配向膜を継続的に形成することができる。
そして、ガス導入路６ＤにクリーニングガスＧを導入するようにしたため、ガス導入路６Ｄの内壁に付着した配向膜材料５Ｍも確実に除去することができ、装置メンテナンス負荷の軽減を図ることもできる。
【００５６】
また、マスク部材６のスリット６Ｋの近傍に、配向膜材料５Ｍと反応して揮発性物質を生成するクリーニングガスＧを供給して、スリット６Ｋの近傍に付着した配向膜材料５Ｍを除去するクリーニング手段を設けたことにより、同じマスク部材６を繰り返し使用できるので、同じ成膜条件で基板Ｗ上に配向膜を形成できる。したがって、形成される配向膜の品質がばらつくことを抑制できる。すなわち、例えばマスク部材６上に許容量以上の膜Ｍが形成された場合、そのマスク部材６を新たなものと交換することも考えられるが、上述のように、マスク部材６は、供給領域を規定するスリット６Ｋを有しており、マスク部材６を新たなものと交換すると、マスク部材６（スリット６Ｋ）の製造誤差（形状誤差）等によって、供給領域が変動する可能性がある。そのため、マスク部材６を新たなものと頻繁に交換することは望ましくない場合がある。本実施形態においては、マスク部材６をクリーニングガス供給部１０に貯蔵されたクリーニングガスＧを用いてクリーニングするため、マスク部材６を長期間交換することなく、使用することができる。したがって、良好な配向膜を安定して長期間形成することができる。
【００５７】
また、成膜室２に接続するように排気ポンプ１１を設置したため、配向膜材料５ＭとクリーニングガスＧとの反応により生成された揮発性物質や、未反応のクリーニングガスＧなどを成膜室２から確実に排出することができ、その後の工程に影響を与えることを抑制できる。すなわち、マスク部材６をクリーニングする際に、ＰＦＣガス等、フッ素を含むガスを用い、そのフッ素を含むガスが成膜室２に残留すると、その後に成膜室２に搬入される基板Ｗに付着し、基板Ｗ（配向膜）の性能が劣化し、製造されるデバイス（液晶装置）の性能が劣化する可能性がある。また、フッ素を含むガスが成膜室２の内壁を腐食する等、成膜室２を劣化させる可能性がある。しかしながら、本実施形態においては、排気ポンプ１１により、上述の不具合を抑制できる。したがって、所望の性能を有するデバイスを製造できる。
【００５８】
また、成膜室２内に基板ホルダ４を設け、基板Ｗが所定位置に配置することができるようにしたと共に、順次基板Ｗを基板移動手段により移動可能にし、基板Ｗの表面全体が確実にスリット６Ｋ上を通過するようにしたため、基板Ｗ表面全体を確実に斜方蒸着（成膜）することができる。
【００５９】
また、クリーニングガス供給部１０は、マスク部材６に付着している配向膜材料５Ｍを除去するためのドライエッチングの手法に基づくクリーニング動作を実行するので、マスク部材６を良好にクリーニングできる。
【００６０】
また、マスク部材６上の配向膜材料５Ｍの量を検出する検出装置を設け、その検出装置の検出結果に基づいて、マスク部材６のクリーニング動作を制御するため、成膜室２においてマスク部材６に許容量以上の材料が付着したと判断された場合に、クリーニングガスＧを適切なタイミングで、マスク部材６をクリーニングできる。例えば、マスク部材６上の膜Ｍの量が僅かであって、マスク部材６のクリーニングを実行しなくてもいい状態であるにもかかわらずクリーニング動作を実行してしまうことがなくなり、生産効率を向上することができる。
【００６１】
また、形成しようとする無機配向膜の目標形状（射方柱の目標角度）に応じて、蒸着源５とマスク部材６のスリット６Ｋとの位置関係等を最適化することによって、所望の形状（角度）を有する複数の射方柱を含む無機配向膜を基板Ｗ上に良好に形成することができる。したがって、配向性が良好な無機配向膜を形成することができる。
【００６２】
尚、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、実施形態で挙げた具体的な構造や材料などはほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００６３】
例えば、本実施形態において、検出装置の検出結果に基づいて、マスク部材６のクリーニング動作が実行されるが、マスク部材６のクリーニング動作は、検出装置の検出結果によらずに、例えば予め定められた基板Ｗの所定処理枚数毎、あるいは所定処理時間間隔毎に実行するようにしてもよい。所定処理枚数は、１枚でもよいし、複数枚でもよい。
【００６４】
また、本実施形態においては、所定の角度の射方柱を有する無機配向膜を形成するために、蒸着源とマスク部材６のスリット６Ｋと基板Ｗとの位置関係を最適化して、配向膜材料５Ｍを基板Ｗの表面に斜め方向から供給しているが、形成しようとする無機配向膜に応じて、配向膜材料５Ｍは、必ずしも基板Ｗの表面に斜め方向から供給されなくてもよい。
【００６５】
また、本実施形態においては、マスク部材６をクリーニングする場合を例にして説明したが、クリーニングガスＧは、成膜室２の内壁などもクリーニングできる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の実施形態における成膜装置の概略構成を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態における成膜装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態におけるスリット部材の要部拡大断面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるスリット部材の底面図である。
【図５】同実施形態におけるスリット部材の膜形成時の要部拡大断面図である。
【図６】同実施形態におけるスリット部材の膜形成時の底面図である。
【符号の説明】
【００６７】
１…成膜装置  ２…成膜室  ４…基板ホルダ  ５…蒸着源（被膜材料供給手段）  ５Ｍ…配向膜材料（被膜材料）  ６…マスク部材  ６Ａ，６Ｂ…板状部材（壁材）  ６Ｄ…ガス導入路（反応ガス導入路）  ６Ｋ…スリット  ６Ｈ…貫通孔  ６Ｓ…開口部  １０…クリーニングガス供給部  １１…排気ポンプ（排気手段）  Ｇ…クリーニングガス（反応ガス）  Ｗ…基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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