JPH0445277A

JPH0445277A - 成膜装置用ローディング室

Info

Publication number: JPH0445277A
Application number: JP15469290A
Authority: JP
Inventors: Masakazu Kimura; 正和木村
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1990-06-13
Filing date: 1990-06-13
Publication date: 1992-02-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は成膜装置用ローディング室に関し、特に液晶基
板用プラズマ化学気相堆積装置及びスパッタ装置のロー
ディング室に関する。

〔従来の技術〕

液晶表示パネル用ＴＦＴ　（Ｔｈｉｎ−Ｆｉｌｍ−Ｔｒ
ａｎｓｉｓｔｏｒ）は、通常透明ガラス基板上に形成さ
れ、ＴＰＴ製造工程の中に、アモルファスシリコン膜や
透明導電膜ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ
）を基板上に堆積する工程が含まれている。

アモルファスシリコン膜の成膜には、通常プラズマによ
るガス分解２攻応を利用したプラズマ化学気相堆積（プ
ラズマＣＶＤ　）装置が用いられる。また、ＩＴＯの成
膜にはスパッタ装置が用いられる。

パネルの大型化、生産効率化に伴い、成膜時の基板寸法
も大型化の傾向をたどり、例えば３５０ｍｍ’という、
シリコン基板の寸法をはるかに凌ぐ大きさが用いられる
ようになった。この傾向に伴い、成膜装置自体も装置専
有面積やパーティクル付着の低減化の観点から、縦型搬
送が用いられるようになった。成膜装置は通常ローディ
ング室、成膜室アンローディング室から構成される。

従来のローディング室構造を第４図に示す。第４図は、
ローディング室内の縦断面図で、基板２が垂直に２枚載
置されたトレイ１が２組並列に設けられた場合を示す。

基板２は、表面及び裏面側から例えばタングステン線を
用いた加熱用ランプ１２で加熱できるようになっている
。ローディング室と成膜室は通常シャッターで仕切られ
ており、真空ポンプＩＯによりローディング室を成膜室
と同じ真空度にしたのち、シャッターを開き、トレイ支
持体３を移動させることで、成膜室へ基板を移すように
なっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

この従来のローディング室は、前述したように、室内排
気機構と、基板加熱機構とを有しており、成膜プロセス
との関連においては予備加熱機能の役割を果たしている
。

成膜工程では、ピンホールが少なく、かつ密着性の良い
膜を形成することが電気的耐性、プロセス耐性の点で極
めて重要となる。これを実現するためには、従来基板を
成膜装置のローディング室に入れる前に、洗浄装置を用
いて基板の洗浄処理を行い、できるだけゴミを付着させ
ないように細心の注意を払いながら基板を成膜装置のロ
ーディング室へ移さねばならないという煩わしさがあっ
た。また、洗浄は通常、薬液による湿式が用いられるた
め、洗浄装置と成膜装置とをインライン化するのは難し
く、装置的には分離されているのが一般的である。１台
の成膜装置が複数工程を担っている場合には洗浄後、直
ちに成膜装置へ入れることができない場合も生じ、成膜
前での一時保管におけるパーティクル付着という厄介な
問題点もあった。

本発明の目的は、成膜装置のローディング室で基板表面
の洗浄を行うことにより、従来の問題点を解決した成膜
装置用ローディング室を提供することにある。

〔課題を解決するための手段］前記目的を達成するため、本発明に係る成膜装置用ロー
ディング室においては、基板加熱機構と、オゾン散布機
構と、紫外線照射機構とを有する成膜装置用ローディン
グ室であって、基板加熱機構は、搬送用のトレイに支持された基板を加
熱するものであり、オゾン散布機構は、前記トレイに支持された基板にオゾ
ンを散布するものであり、紫外線照射機構は、前記トレイに支持された基板に紫外
線を照射するものであり、前記オゾン散布機構及び紫外線照射機構は、オゾン雰囲
気中で紫外線を照射することにより、前記基板の表面で
洗浄する機構を構成するものである。

また本発明において、前記基板加熱機構は、前記トレイ
に支持された基板の裏面側を加熱させる加熱体と、該基
板の表面側を加熱させる加熱用ランプと、加熱用ランプ
の光を基板側に向けて反射する反射板とを有するもので
あり、前記紫外線照射機構は、前記加熱ランプに対して一定周
期で交互に配列された低圧水銀ランプと、低圧水銀ラン
プの紫外線を基板側に向けて反射させる反射板を有する
ものであり、前記オゾン散布機構は、前記トレイに支持された基板の
表面に対して平行に配置され、基板表面に平行にオゾン
を散布するための複数個の吹き出し孔を開口したオゾン
散布管を有するものである。

〔作用］オゾン（０３）雰囲気中で紫外線を照射する方法は有機
物汚染に対する洗浄や、レジストのアッシングに有効で
あることは、原理的に既に知られている［例えば科学雑
誌：ボリマー、エンジニアリング、サイエンス、　１９
７２年第１２巻、１０９ページ（Ｐｏｌｙｍ、Ｅｎｇ、
　Ｓｃｉ、、１２．１０９（１９７２月。即ち、オゾン
ガス存在下で紫外線を照射すると、オゾンは約２００〜
３００ナノメートルの波長領域の光を吸収して活性な励
起酸素原子（○）に分解される。また、酸素分子（０２
）は約１９５ナノメートル以下の紫外線を吸収してオゾ
ンに変換される。低圧水銀ランプは、１８４、９ナノメ
ートル、　２５３．７ナノメードルの波長の強い光を発
生するので、オゾン・酸素雰囲気中に基板を置くと、そ
の表面はＱ３．○にさらされ、基板表面の有機物は０３
．Ｏの酸化作用や、紫外線による直接分解で気化し、洗
浄効果が得られる。

［実施例］次に本発明について図面を参照して説明する。

（実施例１）第１図、第２図は本発明の実施例１を模式的に示すロー
ディング室の縦断面図である。第１図は基板の搬送方向
からみた断面図、第２図は基板表面側からみた基板とラ
ンプとの位置関係を示す断面図である。

本実施例では第１図、第２図に示されるように、基板２
を１組のトレイ１に２枚垂直に並べ、このようなトレイ
がトレイ支持体３に２組並列に設置した場合について述
べる。２組のトレイ１．１をシーズヒータ４を挾んで両
側に位置するように設けることで、基板２は裏面側から
シーズヒータ４の熱輻肘によって加熱される。

また、オゾン散布管５はその吹き出し孔１１を下方に向
けてトレイ支持体３の両側上方位ｌに該トレイ支持体３
に沿って平行に、かつ水平に設置しである。

オゾン散布管は、その吹き出し孔１１から基板表面にオ
ゾン・酸素混合ガス６を均一に散布するものである。更
に、トレイ支持体３の両側には基板表面を加熱するため
の加熱用ランプ１２と、紫外線を照射するための低圧水
銀ランプ８とが交互に並べて設けである。各々の加熱用
ランプ１２及び低圧水銀ランプ８には反射板（第１図で
は低圧水銀ランプ用の反射板７を示す）を設け、照射効
率を高めである。

本実施例は、基板として大きさ３００　Ｘ　３００　ｍ
ｍ　２．厚さ１ｍｍのガラス基板を対象とした。

シーズヒータ４として、ニクロム線ヒータ、加熱用ラン
プ１２として８００ワツトのタングステン線ランプヒー
タをそれぞれ用い、２００℃の加熱が出きるようにした
。オゾン散布管５として、内径１５鵬、長さ７００　ｍ
ｍのステンレス管に直径３ＩＩＩＩ１１の吹き出し孔１
１が、円周上約６０度の角度範囲にわたって８Ｍピッチ
で多数設けられている管を用いた。低圧水銀ランプ８と
して、長さ６５０ｍ、出力２００ワツトのランプを用い
た。反射板７として、直径４０ｍｍの半円筒状のステン
レス板にアルミ蒸着したものを用いた。このような低圧
水銀ランプ８を、第２図に示すように、加熱用ランプ１
２と交互になるような配置で、８０ｍｍピッチで片側あ
たり８本並べた。

加熱用ランプ１２の数も８本とした。加熱用ランプ１２
及び低圧水銀ランプ８と基板２との距離は１５ｍｍとし
た。ローディング室内を排気するための真空ポンプｌＯ
としては、通常用いられるロータリーポンプ、メカニカ
ルブースターポンプ、ターボ分子ポンプを用い、５　Ｘ
　］　Ｏ−”　０Ｔｏｒｒ以下の到達真空度が得られる
ようにした。オゾンを散布する場合、オゾン１００％の
ガスでなくてもよく、酸素の中にオゾンをある比率で混
合したものが一般的に用いられる。散布量に関しては、
例えば上述した寸法のオゾン散布管、基板寸法に対して
毎分３０Ｑの量で基板全面にオゾンを供給することが可
能となる。トレイ支持体３を介してトレイ１を第２図に
示す方向に±７５ｉｕｎの範囲を毎秒１ｍｍの速度で往
復運動させながら、オゾン、紫外線照射、加熱を施した
。

本実施例に示した構造を有するローディング室において
、オゾンを７ＶｏＱ％混合した酸素ガスを毎分３ｉ散布
しながら、無アルカリガラス基板（商品名：コーニング
７０５９）に対する洗浄効果を調べた。

基板温度２００℃、室内圧力２００Ｔｏｒｒで５分間処
理した結果、１μｍ以上のパーティクルが２７０ｍｍ’
内に５個以下となり、通常の湿式洗浄と同等の効果が得
られた。通常のローディング室内の保持時間（タクトタ
イムに相当）は、成膜方式、成膜条件によって異なるが
、例えばプラズマＣＶＤの場合には、タクトタイムは通
常２０〜３０分となるため、本発明のローティング室を
用いた場合でも、従来のタクトタイム内で十分に洗浄処
理を完了することができる。基板裏面側を加熱する手段
として、本実施例ではシーズヒータを用いたが、例えば
タングステン線ランプヒータを用いてもよい。また、成
膜装置としてプラズマＣＶＤのみに限らず、スパッタ装
置に対しても本発明は有効である。

（実施例２）第３図は本発明の実施例２に係るローディング室を示す
縦断面図である。

本実施例では加熱用ランプ１２と低圧水銀ランプ８とを
２本ずつ交互に配列した点が、実施例１と異なる。ラン
プの長さ、ワット数は実施例１と同じである。使用した
ランプの本数も片側あたり実施例１と同様各８本とした
。トレイ１は±１１２，５−の範囲を毎秒１．５Ｍの速
度で往復運転させた。

実施例１と同じオゾン散布方式、散布量を用いて基板温
度２００°Ｃ９室内圧力２００Ｔｏｒｒで５分間処理し
た結果、実施例１で述べたと同等の洗浄効果が得られた
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、成膜装置のローディング
室で基板表面の洗浄を可能としたものである。

従来、成膜に先たち湿式洗浄装置を用いて基板表面の洗
浄を行い、然るのち成膜装置のローディング室へ基板を
挿入して成膜を行うという方法をとっていたが、本発明
のローティング室を用いることにより湿式の洗浄装置が
不要となる更に、洗浄工程から成膜工程への基板移し替
えに伴うパーティクル汚染を著しく低減することが可能
となる。例えば、従来洗浄後、５分間クラス１００のク
リーンルーム内に基板をさらした場合、Ｉｐｍ以上のパ
ーティクルが２７０皿０あたり３０個程度の増加がみら
れたが、このパーティクル増加を殆ど零に抑えることが
できる。

本発明の効果は、上述したパーティクル低減効果のみで
なく、従来行っていた湿式洗浄に費やされた時間分を削
減できる。湿式洗浄では例えば基板２０枚を処理するの
に約５０分を要する。ＴＰＴ工程では通常成膜工程は５
〜６エ程あるため、洗浄時間の短縮分は４〜５時間とな
り、リードタイム短縮に対する効果は太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明の実施例１を示す縦断面図、第
３図は本発明の実施例２を示す縦断面図、第４図は従来
のローディング室構造を示す縦断面図である。１・・・トレイ　　　　　　　　２・・・基板３・・・
トレイ支持体　　　　４・・・シーズヒータ５・・・オ
ゾン散布管　　６・・・オゾン・酸素混合ガス７・・・
反射板　　　　　　　８・・・低圧水銀ランプ９・・・
排気ガス　　　　　　１０・・・真空ポンプ１１・・・
吹き出し孔１２・・・加熱用ランプ！−一第図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板加熱機構と、オゾン散布機構と、紫外線照射
機構とを有する成膜装置用ローディング室であって、基板加熱機構は、搬送用のトレイに支持された基板を加
熱するものであり、オゾン散布機構は、前記トレイに支持された基板にオゾ
ンを散布するものであり、紫外線照射機構は、前記トレイに支持された基板に紫外
線を照射するものであり、前記オゾン散布機構及び紫外線照射機構は、オゾン雰囲
気中で紫外線を照射することにより、前記基板の表面で
洗浄する機構を構成するものであることを特徴とする成
膜装置用ローディング室。
（２）前記基板加熱機構は、前記トレイに支持された基
板の裏面側を加熱させる加熱体と、該基板の表面側を加
熱させる加熱用ランプと、加熱用ランプの光を基板側に
向けて反射する反射板とを有することを特徴とする請求
項第（１）項記載の成膜装置用ローディング室。
（３）前記紫外線照射機構は、前記加熱ランプに対して
一定周期で交互に配列された低圧水銀ランプと、低圧水
銀ランプの紫外線を基板側に向けて反射させる反射板と
を有することを特徴とする請求項第（１）項記載の成膜
装置用ローディング室。
（４）前記オゾン散布機構は、前記トレイに支持された
基板の表面に対して平行に配置され、基板表面に平行に
オゾンを散布するための複数個の吹き出し孔を開口した
オゾン散布管を有することを特徴とする請求項第（１）
項記載の成膜装置用ローディング室。