專利名稱：成膜裝置及成膜方法
技術領域：
本發明涉及成膜技術，尤其涉及適用于通過照射光而生成晶種，并使晶種在基板上堆積的光成膜裝置的有效的技術。
背景技術：
在日本特開平6-244159號公報(專利文獻I)中記載有如下內容:作為使用了光激發的基板(晶片)的洗凈裝置(抗蝕劑除去裝置)，在光源和基板之間配置不透光的遮蔽體。此外在非專利文獻I中登載有TEOS (原硅酸四乙酯)分子的消光截面積的光譜。專利文獻1:日本特開平6-244159號公報非專利文獻1:前園好成、橫谷篤至、黑澤宏、菱沼宜是、松野博光，“基于真空紫外準分子燈光CVD的二氧化硅薄膜常壓形成技術的開發”，激光研究，第32卷第I號，第55項，2004年I月。

發明內容
利用了化學氣相反應的成膜裝置(CVD(Chemical VaporDeposition,化學氣相沉積)裝置)被廣泛用于以電子器件制造工藝中的各種半導體膜或金屬膜、電介質膜等的成膜為代表的產業。該裝置是向原料氣體供給能量來使氣體分子激發或解離而生成活性晶種，使活性晶種在基板上堆積并通過化學反應形成膜的裝置。根據向氣體供給的能量的形態而分類為幾種方式。有由熱能引起化學反應而進行成膜的熱CVD方式。此外，有通過由等離子體放電來將氣體分子解離、原子團化而進行成膜的等離子體CVD方式。在等離子體CVD方式中使用基于等離子體的激發，因此具有在熱方面即使較低的溫度下也能夠成膜的特征。此外，除上述方式之外，還有在氣體分子的激發中使用光的光CVD方式(光CVD裝置)。在光CVD方式中，為了提高氣體分子的反應性，需要切斷分子內的結合，或激發為高能狀態。為此使用的光源的波長使用能量較高的紫外光或真空紫外光。在光CVD方式中，光被原料氣體分子吸收而激發內部自由度。一部分的能量緩和成為熱能，能夠一邊抑制氣體分子的溫度上升，一邊進行成膜，因此與熱CVD方式或等離子體CVD方式相比，光CVD方式能夠降低成膜工序時的工藝溫度。例如，能夠在大致室溫(20°C 50°C左右)下成膜。此外，在原料氣體中使用了有機類材料氣體的光CVD方式顯示較高的階梯覆蓋性，從能夠將基板上的凹凸平坦化而成膜的方面考慮比熱CVD方式或等離子體CVD方式有利。光CVD方式具有上述特征，因此研究適用于多種領域。例如，研究對半導體器件中的層間絕緣膜、STI (Shallow Trench Isolation,淺溝道隔離)或PMD(Pre-MetalDielectric,前金屬介電質)的 間隙埋入工藝等的適用。在半導體器件工藝中，由光CVD方式成膜的基底基板為無機材料，因此最重要的是階梯覆蓋性較高。此外，若在例如有機膜等耐熱性較低的基底膜上成膜的情況下適用光CVD方式，則從能夠使工藝溫度降低這一方面考慮是有利的。例如,在有機EL (Electro Luminescence)發光層上堆積保護絕緣膜等的工序中適用的情況下，由于有機膜的耐熱性而要求大約100°C以下的成膜。因此，能夠降低工藝溫度的光CVD方式在適用于在與無機膜相比耐熱性相對較低的有機膜上成膜的情況時特別有效。本申請發明人對適用了光CVD方式的成膜技術進行了研究，發現了以下課題。在將光CVD方式適用于如有機EL那樣的在基底上包含有機膜的基板的情況下，能夠降低熱能。但是，需要考慮由于向基板照射作為激發源的光而導致基板內的例如有機膜劣化的情況。在光CVD方式中將高能的光用于能量源，因此不僅是原料氣體，基板也被高能的光照射。光CVD方式所用的光源例如使用低壓水銀燈或氘燈、電介質屏蔽準分子燈、準分子激光等，因此光源的波長為從126nm到248nm左右，典型的是氙電介質屏蔽準分子燈的172nm。即使照射這樣的波長范圍的光，對于多數的無機膜也難以產生劣化的問題。以石英為代表的電介質等由于長時間的照射導致劣化的發展，但若是幾分鐘左右的成膜時間，則完全不會產生問題。 但是，對在基底上具有有機物(有機膜)的基板由光CVD方式成膜的情況下，存在產生由于光導致的有機物的損傷的隱患。例如在有機EL的情況下，產生由于分子的損傷導致的輝度劣化、壽命縮短等不良影響。因此，本申請發明人進一步對防止或抑制由于光的照射導致的基板的劣化的技術進行了研究。本申請發明人對在由光CVD裝置進行成膜前，預先使如吸收光CVD裝置中使用的光源的波長那樣的膜(光屏蔽膜)成膜的方法進行了研究。但是，該方法另外需要用于成膜光屏蔽膜的真空裝置，需要較高的費用。此外，只要不是在真空環境下連接多個真空裝置間且真空搬送，則需要重復抽真空和大氣開放從而生產節拍變長。真空搬送在較小的晶片中可以作為現實的解決方法，但對于如在顯示器制造中使用的大型玻璃基板是不現實的。此外，本申請發明人對在光源和基板之間設置遮蔽光的構造物(遮光板)的方法進行了研究。詳細而言，在光源和基板之間配置具有多個貫穿孔的遮光板。即，對借助遮光板使從.光源照射到基板上的光的量減少，并且通過多個貫穿孔將被激發的原料氣體供給到基板上來成膜的方法進行了研究。根據該方法，能夠大幅減少照射到基板上的光，因此即使適用于例如在基底上具有有機物(有機膜)的基板，也能夠防止或抑制有機物的損傷(劣化)。但是，得知若僅在光源和基板之間配置具有多個貫穿孔的遮光板，則成膜速度大幅降低。本發明鑒于上述課題而提出，其目的在于提供一種能夠在將光用于激發源的成膜法中高效率地成膜的技術。此外，本發明的其他目的在于提供一種能夠在將光用于激發源的成膜法中防止或抑制作為成膜對象的基板的劣化的技術。本發明的所述及其他目的和新特征從本說明書的記述及附圖可知。簡單地說明本申請中公開的發明中代表性的方式的概要如下。即，本發明一實施方式的成膜裝置是通過對原料氣體照射光而生成晶種，并通過使所述晶種在基板上堆積而使膜成長的成膜裝置，并且在光源和保持基板的基板保持部之間配置遮光構件。此外，所述遮光構件具有:與所述基板的成膜面相對的第一面、位于所述第一面相反側的第二面、以及從所述第一面及所述第二面中的一方貫穿到另一方的多個貫穿孔。此外，所述遮光構件的所述第一面和所述基板的所述成膜面的分隔距離在所述原料氣體的氣體分子的平均自由行程以下。
簡單地說明由本申請中公開的發明中代表性的方式得到的效果如下。即，在將光用于激發源的成膜法中，能夠高效率地成膜。附圖鎖明

圖1是表示本發明一實施方式的光CVD裝置的基本構造的剖視圖。圖2是表示由圖1所示的光CVD裝置形成了絕緣膜的基板的結構例的放大剖視圖。圖3是表示圖1所示的遮光板的俯視形狀的一個例子的俯視圖。圖4是沿圖3的A-A線的放大剖視圖。圖5是表示使用了 TEOS氣體的情況下的成膜時的壓力(原料氣體的總壓)與平均自由行程λ的相互關系的說明圖。圖6是表示圖3所示的遮光板的變形例的俯視圖。圖7是沿圖6的A-A線的放大剖視圖。圖8是表示相對于圖4所示的遮光板的變形例的放大剖視圖。圖9是表 示相對于圖4所示的遮光板的其他變形例的放大剖視圖。圖10是表示使用圖1進行了說明的成膜裝置的變形例的放大剖視圖。圖11是表不圖10所不的基板、遮光板、掩|旲、及光源的俯視位置關系的俯視圖。圖12是表不相對于圖11的變形例的光CVD裝置的基板、遮光板、掩模、及光源的俯視位置關系的俯視圖。圖13是表不使圖12所不的基板和遮光板的俯視位置關系相對移動后的狀態的俯視圖。圖14是表示相對于圖10的變形例的光CVD裝置的剖視圖。圖15是示意地表示在圖14所示的光CVD裝置的成膜處理室中取出放入基板及遮光板的機構的說明圖。圖16是表示使用了 OMCTS氣體的情況下的成膜時的壓力(原料氣體的總壓)與平均自由行程λ的相互關系的說明圖。圖17是表示使用了 TMCTS氣體的情況下的成膜時的壓力(原料氣體的總壓)與平均自由行程λ的相互關系的說明圖。圖18是表示使用了 HMDS氣體的情況下的成膜時的壓力(原料氣體的總壓)與平均自由行程λ的相互關系的說明圖。圖19是一覽地總結了相對于TE0S、0MCTS、TMCTS、HMDS各氣體的，計算求出的波長172nm中的振子強度、消光截面積σ、在平均自由行程的計算中使用的分子直徑的說明圖。圖20是表示相對于圖1的第一比較例的光CVD裝置的剖視圖。圖21是表示相對于圖1的第二比較例的光CVD裝置的剖視圖。符號說明1、1A、1B、1C、50、51 光 CVD 裝置(成膜裝置)2 基板2a成膜面2b背面(顯示面)3有機EL元件
3a、3c 導體膜3b有機膜4絕緣膜(保護膜、鈍化膜)10反應室(成膜處理室)11氣體導入口(氣體供給部)12氣體排出口(氣體排出部)13 光源14樣品臺(基板保持部)14a支承部14b移動機構部(驅動部)15排氣裝置16氣體供給源17石英窗18支承部19區動部20、22、24、26遮光板(遮光構件)20a 背面20b 表面21、23、25、27 貫穿孔21a、21b、23a、23b、25a、25b、27a、27b 開口部21c、23c、25c、27c 連結部24遮光板(遮光構件)24a背面側板24b表面側板24c中空空間(連結部)30 掩模31 開口部32基板保持部33保持工具

34遮光板保持部(遮光構件保持部)35掩模保持部40基板準備室40G、41G 門(隔開門)41退避室Cl距離(分隔距離)P1、P2 曲線MO M8 箭頭
具體實施方式
<本申請中的記載形式>在以下的實施方式中為了方便而需要時，分割為多個方面或實施方式進行說明，但除去特別明示的情況，這些方面或實施方式并不是相互沒有關系的，而是一方是其他方的一部分或全部的變形例、詳細情況、補充說明等的關系。此外，在以下的實施方式中，在言及要素的數量等(包括個數、數值、量、范圍等)的情況下，除去特別明示的情況及原理上明顯地限定于特定的數量的情況等，并不限于該特定的數量，可以是特定的數量以上或以下。另外，在以下的實施方式中，除去特別明示的情況及原理上明顯地認為必須的情況等，其構成要素(也包括要素步驟等)并不是必須的。同樣，在以下的實施方式中，在言及構成要素等的形狀、位置關系等時，除去特別明示的情況及原理上認為明顯不是那樣的情況等，包括實質上與該形狀等近似或類似的形狀等。這對于上述數值及范圍也相同。
此外，在用于說明實施方式的所有附圖中，對同一構件原則上標注同一符號，省略重復的說明。需要說明的是，存在為了使附圖易于理解而在俯視圖中也標注剖面線的情況。此外，在以下的實施方式中，作為基于光CVD的成膜工序的適用例，采用本申請發明人進行了具體研究的、在具有有機EL元件的有機膜上成膜例如由氧化硅形成的保護膜的工序進行說明。<光CVD裝置的結構>圖1是表示本實施方式的光CVD裝置的基本構造的剖視圖。此外，圖2是表示由圖1所示的光CVD裝置形成了絕緣膜的基板的結構例的放大剖視圖。圖1所示的光CVD裝置(成膜裝置)I包括反應室(成膜處理室)10、氣體導入口(氣體供給部)11、氣體排出口(氣體排出部)12、光源13、樣品臺(基板保持部)14、及遮光板(遮光物、遮光構件)20。在使用了光CVD裝置I的成膜工序(成膜工藝)中，從光源13對從氣體導入口 11導入(供給)的原料氣體照射光。由此原料氣體吸收光并被分解，成為活性晶種的分子或原料氣體分子經由形成在遮光板20上的多個貫穿孔21與基板2的成膜面2a碰撞。然后通過活性晶種吸附在基板2的成膜面上并在基板2上堆積而成膜。在作為成膜處理室的反應室10內，具有保持作為成膜對象物(樣品)的基板2的樣品臺14、及用于對反應室10內照射光的光源13。光源13是用于激發原料氣體的激發光的供給源，在本實施方式中，例如使用氙(Xe)準分子燈。此外，樣品臺14和光源13配置成成膜工序時基板2的成膜面2a朝向光源13側的位置關系。在圖1所示的例子中，基板2的位于與成膜面2a相反一側的背面2b以與樣品臺14的上表面相對的方式固定在樣品臺14上，基板2的成膜面2a和光源13配置成在上下方向相對。在光源13和固定有基板2的樣品臺14之間配置有作為隔離板的石英窗17，防止光源13直接照射原料氣體。經由石英窗17向基板2照射激發光，在照射中途激發光的一部分被原料氣體吸收。此外，反應室10與真空泵等排氣裝置15連接，成為能夠維持在減壓狀態(真空狀態)的氣密室。在圖1所示的例子中采用如下結構，在氣體排出口 12連接有排氣裝置15，經由氣體排出口 12排出反應室10內的氣體，由此維持減壓狀態。此外，在氣體導入口 11連接氣體供給源16，從該氣體供給源16向反應室10供給原料氣體。在本實施方式中，例如供給TEOS氣體。需要說明的是，為了易于理解地表示光CVD裝置的基本構造，在圖1中表示在氣體導入口 11連接一個氣體供給源16，從該氣體供給源16供給一種原料氣體的實施方式。但是，氣體供給源16的數量或種類并不限定于上述，例如能夠連接多個氣體供給源16，向反應室10內供給多種原料氣體。此外例如向反應室10供給的氣體并不限于只是原料氣體，例如除了原料氣體之外還能向反應室10內導入運載氣體或反應氣體。此外，在圖1所示的例子中，氣體導入口 11配置于反應室10的側壁，氣體排出口 12配置于位于與氣體導入口 11相反一側的側壁。此外，在氣體導入口 11和氣體排出口 12之間配置有保持基板2的樣品臺14。通過這樣的配置，在從氣體導入口 11供給的原料氣體到達氣體排出口 12之前的期間對原料氣體照射激發光來生成活性晶種，生成的活性晶種與基板2的成膜面2a碰撞。此外，如圖2所示，在由本實施方式說明的成膜方法中，作為被成膜處理物的基板2例如是被組裝入作為顯示裝置的有機EL顯示器裝置中的顯示面板。基板2包括成膜面(表面)2a、及位于與成膜面2a相反一側的背面(在所謂頂發射構造中為基板背面，在底發射構造中為顯示面)2b。此外，在基板2的成膜面2a側形成有包含有機膜的有機EL元件
3。有機EL元件3的結構并不限于圖2所示的形態，例如可以如下地構成。在圖2所示的例子中，在由形成為陣列狀的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶體管)等構成的多個有源元件(圖示省略)上層合有成為陽極的導體膜3a ;空穴輸送層、發光層、電子輸送層等不同功能的膜(有機膜)順次層合而成的層合膜即有機膜3b ;以及成為陰極的導體膜3c。然后，在本實施方式的成膜工藝中，以覆蓋預先形成在基板2的成膜面2a上的有機EL元件3的方式，使用圖1所示的光CVD裝置I成膜氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等絕緣膜(保護膜、鈍化膜)4。換言之，在本實施方式的成膜工藝中，形成在基板2上的有機EL元件的上表面構成成膜面2a的一部分，在有機EL元件3上成膜絕緣膜4。需要說明的是，在圖2所示的例子中言及了存在多個有源元件的情況，但有源元件的存在并不是必須的。<遮光板> 這里，一邊與比較例進行對比一邊說明本實施方式的光CVD裝置I所具有的遮光板20。圖20是表不相對于 圖1的第 一比較例的光CVD裝置的剖視圖，圖21是表不相對于圖1的第二比較例的光CVD裝置的剖視圖。此外，圖3是表示圖1所示的遮光板的俯視形狀的一個例子的俯視圖，圖4是沿圖3的A-A線的放大剖視圖。圖20所示的光CVD裝置50與圖1所示的光CVD裝置I的不同之處為沒有圖1所示的遮光板20。其他方面與圖1所示的光CVD裝置I相同。此外，圖21所示的光CVD裝置51與圖1所示的光CVD裝置I的不同之處為遮光板20和基板2配置得比圖1所示的光CVD裝置I距離遠。其他方面與圖1所示的光CVD裝置I相同。圖20所示的光CVD裝置50及圖21所示的光CVD裝置51中的任一個都能夠在基板2的成膜面2a上成膜絕緣膜。但是，在圖20所示的光CVD裝置50的情況下，從光源13照射的光(激發光)的一部分照射到基板2上。這樣，若激發光照射到基板2上，則存在對已經在基板2上成膜的膜的特性產生影響的情況。特別是在如圖2所示地在基板2的成膜面2a側形成有有機膜3b的情況下，有機膜3b易受光照射的影響。例如在如圖2所示地構成有機EL元件3的有機膜3b的情況下，由于構成有機膜3b的分子產生損傷而產生輝度劣化、壽命縮短等不良影響。此外，在有機膜3b在成膜面2a側露出的情況下特別易受光照射的影響，但根據本申請發明人的研究得知，即使在如圖2所示有機膜3b被例如作為金屬膜的導體膜3c覆蓋的情況下有機膜3b也易由于光照射的影響產生損傷。因此，得知在基板2的成膜面2a側形成有包含有機膜3b的膜的情況下，特別需要用于抑制有機膜3b的特性劣化的對策。因此，本申請發明人對如圖1所示的光CVD裝置I或圖21所示的光CVD裝置51那樣在基板2和光源13之間設置遮光板20，使從光源13照射到基板2上的光的量減少的技術進行了研究。圖1及圖21所示的遮光板20由例如不銹鋼等對激發光的吸收特性比作為隔離板的石英窗17高的材料構成。此外如圖3及圖4所示，遮光板20具有與基板2的成膜面2a相對的背面20a及位于與背面20a相反一側的表面20b，且形成有從背面20a及表面20b中的一方貫穿到另一方的多個貫穿孔21。詳細而言如圖4所示，在遮光板20上由形成于背面20a的多個開口部21a、形成于表面20b的多個開口部21b、及連結多個開口部21a和多個開口部21b的多個連結部21c構成多個貫穿孔21。此外，在圖4所示的例子中，配置成俯視觀察時多個開口部21a和多個開口部21b的位置重合。通過這樣在基板2和光源13之間配置遮光板20，能夠減少照射到基板2上的光的量。此外，通過在遮光板20上設置多個貫穿孔21，能夠使成為活性晶種的分子朝向基板2通過。從抑制形成在基板2上的有機膜3b的特性劣化的觀點考慮，可以考慮完全遮斷照射到基板2上的光的方法，但根據本申請發明人的研究，若照射到基板2上的光的強度與未配置遮光板20的情況相比能夠減少到50%左右，則能夠得到有機膜3b的特性劣化的抑制效果。因此，優選使基于多個貫穿孔21的遮光板20的開口率為50%以下。但是，若貫穿孔21的開口直徑極端地增大，則在基板2的成膜面2a上產生光的照射量的不均，因此優選通過形成多個(多數)貫穿孔21來抑制光的照射量的不均。此外，從抑制光的照射量的不均的觀點考慮，優選如圖3所示地規則地配置多個貫穿孔21。具有在圖3中俯視觀察時呈圓形的開口部21b的貫穿孔21配置成矩陣狀(行列狀)。此 外，相鄰的開口部21b配置成等間隔。通過這樣規則地配置貫穿孔21，能夠抑制在圖1所示的基板2的成膜面2a上產生光的照射量的不均。S卩，能夠防止或抑制由于光的照射導致的基板2的劣化。但是，根據本申請發明人的研究可知，在圖21所示的光CVD裝置51的結構中，由于配置遮光板20導致成膜速度大幅降低。本申請發明人進一步對成膜速度降低的理由進行研究的結果是，認為理由如下。負責膜的成長的活性晶種壽命較短，因此若活性晶種到達基板之前移動較長的距離則有可能失活。若活性晶種移動長距離，則由于活性晶種相互之間的碰撞而變成非活性分子，不利于膜成長。即，認為在圖21所示的光CVD裝置51的情況下，遮光板20的背面20a和基板2的成膜面2a的距離較長(典型的是3cm 5cm左右)，因此多數活性晶種在到達基板2的成膜面2a之前失活，其結果是成膜速度降低。因此，本申請發明人驗證了如圖1所示的光CVD裝置I那樣縮短遮光板20的背面20a和基板2的成膜面2a的距離Cl，確認能夠防止或抑制成膜速度的降低。詳細而言，在光CVD裝置I中，以遮光板20的背面20a和基板2的成膜面2a的距離(分隔距離)Cl在原料氣體的氣體分子的平均自由行程以下的位置關系配置遮光板20和樣品臺14。這里，平均自由行程定義為分子的連續兩次碰撞間的平均移動距離。即，若分子在比平均自由行程更遠離基板2的位置解離，則大約半數以上的解離分子在到達基板2之前發生碰撞，因此易在到達基板2之前失活。換言之，通過使遮光板20的背面20a和基板2的成膜面2a的距離(分隔距離)Cl為原料氣體的氣體分子的平均自由行程以下，平均而言，通過照射激發光而生成的活性晶種能夠在生成后不經歷碰撞地到達基板2，有助于成膜。分子的平均自由行程能夠如下地算出。平均自由行程λ根據氣體分子運動論表示為式I。λ = 1/(21/2 31 d2n)...(式 I)式I中所示的d為分子的直徑，η為分子密度。光CVD方式下的成膜時的反應室10內的典型的壓力條件為例如15Pa 35Pa左右，由于反應室10內的氣體分子密度(總分子密度)較低，因此能夠大致看作理想氣體。因此，式I中所示的分子密度η能夠從由理想氣體的狀態方程得到的式2的關系求出。P = nkT...(式 2) 式2中所示的P為壓力，T為絕對溫度，k為波爾茲曼常數。這里，壓力P不使用氣體分子(原料氣體分子)的總壓，而應該使用基于被分解、激發后的活性晶種的分壓。這是因為雖然活性晶種在相互之間的碰撞中由于結合等失活，但與在活性晶種與穩定分子的碰撞中兩者都緩和為非活性狀態相比，更傾向于經由能量的交接使一方的分子保持活性狀態。在使式2的壓力P為基于活性晶種的分壓的情況下，在分子密度η中不使用總分子密度而只要使用活性晶種的分子密度即可。活性晶種的分子密度由與原料氣體分子的光吸收相伴的解離和由于向基板或壁的附著、排氣等導致的消失的平衡來確定。若將每單位時間的活性晶種的生成數記作α，將每單位時間的活性晶種的消失頻率記作Υ，則對于活性晶種的分子密度N，以下的速率方程成立。dN/dt = α - Y N...(式 3)此外，在t = O且N = O的初始條件下解式3得N= α / Y X (ι-exp (-Yt))…(式 4)。上述式3、式4的α認為是吸收從光源入射的光子的原料氣體分子數，因此若將光源的照射強度記作ε，光的波長記作η，基于原料氣體的光的吸收率記作β，則能夠從以下的式5求出α。α = β X ε η/(he)...(式 5)這里h為普朗克常數，c為光速。此外，式5的β能夠從式7求出。首先，對氣體照射了光的情況下的光的透過率能夠從式6求出。I = 10exp (_ σ nL)...(式 6)這里，I為透過氣體后的光的強度，Itl為照射到氣體的光的強度，L為光透過的氣體的存在區域的距離，σ為氣體相對于照射光的消光截面積。從該式得出β = (1-1/1。)= (1-exp (-σ nL))...(式 7)此外，式7中的n為原料氣體整體的分子密度。Y可以認為是成為活性晶種的分子的平均壽命的倒數，使用Maxwell分布中給出的最可幾速率(實現度最高的速率)Vm可以表示成

Y = Vm/ A...(式 8)這里，A為從活性晶種的產生區域到基板、壁、排氣端口的平均距離。可知若使m為分子質量，則Vm= (2kT/m)1/2。由式4、5、7、8可以求出穩定狀態下的活性晶種分子密度N。利用該N可以從式I求出活性晶種的平均自由行程。以下，把將TEOS氣體用于原料氣體的情況作為一個例子來說明平均自由行程λ的值。圖5是表示使用了 TEOS氣體的情況下的成膜時的壓力(原料氣體的總壓)與平均自由行程λ的相互關系的說明圖。在圖5中，將通過計算平均自由行程λ和成膜時的壓力(原料氣體的總壓)而求出的結果表示成單對數坐標圖。需要說明的是，上述式6、式7中的距離L從光CVD裝置I的結構可知為5cm。此外，Xe準分子燈的波長172nm中的TEOS分子的消光截面積σ為大約5X10_18cm2(例如在所述非專利文獻I中記載有TEOS分子的消光截面積的光譜)。此外，通過照射波長172nm的光從而TEOS氣體解離，但認為TEOS氣體的一個甲基解離的情況最多，其次，兩個甲基解離的情況較多。因此，在圖5中，將一個甲基解離了的情況下的平均自由行程λ記載為曲線Ρ1，將兩個甲基解離了的情況下的平均自由行程λ記載為曲線Ρ2。使原料氣體的溫度T為50°C (323K)算出曲線P1、P2。如圖5所示，能夠將在成膜工序中使用的光源的種類、原料氣體的種類、壓力、及溫度作為參數，算出解離分子的平均自由行程λ。此外，解離分子的平均自由行程λ根據解離后的分子的直徑尺寸(分子直徑尺寸)不同而不同，因此如圖5所示，即使原料氣體壓力及溫度一定，平均自由行程λ也成為按照分子直徑尺寸而具有范圍的值。如圖5所示，與一個甲基解離的情況相比，兩個甲基解離的情況下的平均自由行程λ的值較大。此外雖然省略了圖示，但在三個以上的甲基解離的情況下，平均自由行程λ的值更大。此外如前所述，認為對原料氣體照射光時發生最多的是一個甲基解離的情況。因此，若使距離L為一個甲基解離的情況下的平均自由行程以下，則能夠防止或抑制成膜速度的降低。例如在圖5所示的例子中，在使典型的壓力條件為例如15Pa 35Pa的情況下，若使圖1所示的遮光板20和基板2的距離Cl在Icm以下，則能夠抑制成膜速度的降低。以下說明本申請發明人實驗地驗證后的結果。本申請發明人將Xe準分子燈用于圖1所示的光源13，使作為原料氣體的TEOS氣體的壓力為20Pa，使基板2的溫度為500C (323K)進行成膜處理。此時，在去掉了圖1所示的遮光板20的情況，及使圖1所示的距離Cl為5mm的情況下，每種情況下都能夠以50nm/分鐘的成膜速度形成氧化硅(SiO)膜。另一方面，在使圖1所示的距離Cl為比平均自由行程λ大的4cm的情況下，成膜速度顯著降低。圖1所示的距離Cl和成膜速度的關系根據原料氣體種類而變化，但如后所述地對多種典型的原料氣體進行研究的結果是，存在基于原料氣體種類的平均自由行程λ的變化，但若在通常的原料氣體壓力范圍內且使圖1所示的距離Cl在大約5mm以下，則不論氣體種類是哪種都能夠維持沒有遮光板20的情況下的成膜速度。如以上說明，在圖1所示的光CVD裝置I中，遮光板20的背面20a和基板2的成膜面2a的距離(分隔距離)Cl在組合上述式I 式4而算出的平均自由行程λ以下。因此，多數活性晶種的分子在生成后不經歷碰撞地到達基板2。其結果是，能夠抑制成膜速度的降低。即，在將光用于激發源的成膜法中，能夠高效率地成膜。此外，根據本實施方式，配置遮光板20，因此在將光用作激發源的成膜法中，能夠防止或抑制作為成膜對象物的基板2的劣化。

〈成膜方法〉
接著，說明使用了圖1所示的光CVD裝置I的成膜方法。在本實施方式的成膜方法中，首先如圖1所示，準備作為被成膜處理物的基板2，將其固定于樣品臺14上，且配置于反應室10內。此時，反應室10例如經由氣體排出口 12預先排出反應室10內的氣體，維持減壓狀態(真空狀態)。此外，在基板2的成膜面2a上如圖2所示地預先形成(成膜)有包含有機膜3b的膜(有機EL元件3)。此外，將基板2配置于樣品臺14上的方法及向反應室10內的搬送方法沒有特別的限定，但例如能夠使用未圖示的機械臂等基板搬送工具將基板2配置于反應室10內的樣品臺14上，并通過由保持工具(圖示省略)保持基板2來將其固定于樣品臺14上。接著，以使基板2的成膜面2a和遮光板20的背面20a相對的方式在基板2的成膜面2a上配置遮光板20。遮光板20以相對于樣品臺14獨立的方式被支承。例如如圖1所示，樣品臺14被支承部14a支承，遮光板20被與支承部14a分開形成的支承部18支承。此外在支承部18上安裝有使遮光板20向與基板2的成膜面2a垂直的方向移動的驅動部19。因此，若經由驅動部19使支承部18移動，則能夠以規定的位置關系配置遮光板20和基板2。即，能夠以遮光板20的背面20a和基板2的成膜面2a的距離(分隔距離)Cl在上述平均自由行程λ以下的位置關系相對配置基板2和遮光板20。接著，從氣體供給源16經由氣體導入口 11向反應室10內供給原料氣體(例如TEOS氣體)。此外，被供給到反應室10內的原料氣體從氣體排出口 12向反應室10外排出。此時，在本實施方式中，如圖1所示氣體導入口 11配置在基板2的上方(成膜面2a側)，氣體排出口 12配置在基板2的下方(背面2b側)。換言之，基板2配置在從氣體導入口 11到氣體排出口 12之間。通過該配置，易使原料氣體在從氣體導入口 11到氣體排出口 12期間接觸基板2的成膜面2a。 接著，從光源13向原料氣體照射激發光。在本實施方式中，如圖1所示，從光源13向基板2的成膜面2a照射激發光。由此，原料氣體的一部分吸收光而分解(解離)，生成活性晶種。生成的活性晶種的一部分與遮光板20碰撞而失活。然后，活性晶種的另外一部分通過形成在遮光板20上的多個貫穿孔21。在本實施方式中，如上所述地以遮光板20的背面20a和基板2的成膜面2a的距離(分隔距離)Cl在上述平均自由行程λ以下的位置關系相對配置基板2和遮光板20，因此大部分通過了貫穿孔21的活性晶種形成于基板2的成膜面2a上。然后，活性晶種吸附于基板2的成膜面2a，并在基板2上堆積，由此形成(成膜)圖2所示的絕緣膜4。這樣，通過抑制通過了貫穿孔21的活性晶種的失活，能夠使成膜效率提高。此外，通過借助遮光板20降低照射到基板2上的光的強度，能夠防止或抑制基板2的劣化(特別是構成圖2所示的有機EL元件3的有機膜3b的劣化)。此外，成膜速度或被成膜的絕緣膜4的膜質受成膜工序時的基板2的溫度的影響。因此，從穩定地形成一定膜質的絕緣膜4的觀點考慮，優選設置調整基板2的溫度的基板溫度調整機構部。雖然圖示省略，但例如能夠在樣品臺14上設置供溫度調節周的流體流動的流體路徑，并將使被溫度調節成在該流體路徑上為大致恒定溫度的流體流動的機構用于基板溫度調整機構部。此外，為了抑制活性晶種在基板2的成膜面2a以外的部位，例如反應室10的內壁、石英窗17、或遮光板20上堆積而形成膜的情況，優選具有加熱這些構件的加熱部。特別是若遮光板20的貫穿孔21閉塞，則成為成膜效率(成膜速度)降低的原因，因此優選一邊由例如加熱器等加熱部(圖示省略)加熱遮光板20 —邊進行成膜。
〈變形例〉接著，關于上述本實施方式的成膜裝置及成膜方法的優選形態，采用變形例進行說明。圖6是表示圖3所示的遮光板的變形例的俯視圖，圖7是沿圖6的A-A線的放大剖視圖。此外，圖8及圖9分別是表示相對于圖4所示的遮光板的變形例的放大剖視圖。作為從抑制產生光的照射量的不均方面考慮而優選的結構，在圖3中表示了在圖1所示的基板2的成膜面2a上矩陣狀(行列狀)地配置有具有俯視觀察時呈圓形的開口部21b的貫穿孔21的例子。但是，形成在遮光板20上的多個貫穿孔的形狀及配置并不限于圖3所示的形態。例如如圖6及圖7所示，能夠形成等間隔地配置具有俯視觀察時呈長方形(帶形狀)的開口部23b的多個貫穿孔(貫穿狹縫)23的結構。詳細而言如圖7所示，遮光板22具有由形成在背面20a上的多個開口部23a、形成在表面20b上的多個開口部23b、以及連結多個開口部23a和多個開口部23b的多個連結部23c構成的多個貫穿孔23。開口部23a、23b分別在俯視觀察時呈長方形(帶形狀)。如圖6所示，即使在形成帶狀的貫穿孔23的情況下，也能夠通過調整遮光板22的開口率(如前所述優選為50%以下)來減少照射到圖1所示的基板2的成膜面2a上的光。此外，通過規則地配置多個貫穿孔23，能夠抑制在基板2的成膜面2a上產生光的照射量的不均。圖3及圖4所示的貫穿孔21和圖6及圖7所示的貫穿孔23若開口率相同，則在遮光性能的觀點及成膜速度的降低抑制的觀點中沒有大的差別，能夠從開孔加工效率及遮光板的強度的觀點考慮而采用優選的方式。此外，雖然圖示省略，但作為進一步的變形例能夠形成交替地配置貫穿孔21和貫穿孔23的形態。此外，在圖4所示的例子中，配置成俯視觀察時多個開口部21a和多個開口部21b的位置重合。但是，能夠如圖8所示的貫穿孔25或圖9所示的貫穿孔27那樣，以俯視觀察時不重合的方式配置形 成在表面20b側的開口部25b、27b和形成在背面20a側的開口部25a、27a。圖8所不的遮光板24包括:具有表面20b的表面側板24b、具有背面20a的背面側板24a及配置在表面側板24b和背面側板24a之間的中空空間(連結部)24c。而且，在表面側板24b的表面20b上形成多個開口部25b，在背面側板24a的背面20a上形成多個開口部25a。換言之遮光板24是空出間隙(中空空間24c)地將錯開了開口部25a、25b的位置的兩枚遮光物(表面側板24b和背面側板24a)重合的構造。此外，開口部25a、25b分別與中空空間24c連通，由此分別連結多個開口部25a和多個開口部25b。即中空空間24c作為連結開口部25a、25b間的連結部發揮功能。另一方面，圖9所示的遮光板26具有由形成在背面20a上的多個開口部27a、形成在表面20b上的多個開口部27b、以及連結多個開口部27a和多個開口部27b的多個連結部27c構成的多個貫穿孔27。即除去配置在俯視觀察時不重合的位置這一點，開口部27a和開口部27b與圖4所示的遮光板20相同。 如遮光板24、26那樣開口部25a、27a和開口部25b、27b配置在俯視觀察時不重合的位置的構造，從使遮光率提高的觀點考慮而優選。特別是在圖8所示的遮光板24的情況下，在從開口部25b到開口部25a的路徑中存在彎曲部，因此通過遮光板24內的光的路徑彎曲。因此，能夠大幅減少照射到基板2(參照圖1)上的光。但是，在如貫穿孔25那樣在從開口部25b到開口部25a的路徑中存在彎曲部的情況下，存在活性晶種的分子與貫穿孔25的內壁碰撞而失活的情況。該情況成為成膜速度降低的原因。因此，從抑制由于活性晶種的失活導致的成膜速度降低的觀點考慮，優選如圖4所示的遮光板20、圖6及圖7所示的遮光板22、或圖9所示的遮光板26那樣，在連結表面20b側的開口部21b、23b、27b和背面20a側的開口部21a、23a、27a的連結部21c、23c、27c不存在彎曲部的結構。接著，說明在基板2的成膜面2a的一部分上成膜的實施方式。圖10是表示使用圖1進行了說明的成膜裝置的變形例的放大剖視圖，圖11是表示圖10所示的基板、遮光板、掩模、及光源的俯視位置關系的俯視圖。圖10所示的光CVD裝置IA和圖1所示的光CVD裝置I的不同之處為在遮光板20和光源13之間固定有掩模30。在其他方面光CVD裝置IA和光CVD裝置I相同。在圖1中，為了易于理解光CVD裝置的基本結構，說明了在基板2的成膜面2a整體上總體成膜絕緣膜4(參照圖2)的結構，但成膜絕緣膜4并不限于在基板2的成膜面2a整體上，能夠在成膜面2a的一部分上選擇性地形成的情況下適用所述成膜技術。例如，在面向顯示裝置的用途中，從提高制造效率的觀點考慮，存在在如平面面積超過Im2那樣的大型基板2所具有的多個器件區域上一起實施成膜處理，并在基板2上形成了所需的器件后進行分割來得到多個制品(例如顯示器面板)的情況。在這種方法中，從原料的利用效率提高等觀點考慮優選不在器件區域以外的區域(例如以包圍器件區域周圍的方式配置的切斷區域)上形成膜，而是選擇性地在器件區域上成膜。在圖10所示的光CVD裝置IA中，在遮光板20和光源13之間固定有掩模30。在掩模30上形成有與基板2的器件區域相對應的多個開口部(貫穿孔)31。在圖11所示的例子中，在掩模30上形成有四個開口部31。在這樣如光CVD裝置IA那樣在光源13和基板2之間配置掩模30的情況下，借助掩模30來遮蔽激發光的一部分。但是，由于基板2的器件區域在開口部31申露出，因此不能在基于掩模30的遮光效果中抑制基板2的劣化。因此，如圖10及圖11所示，在掩模30和基板2之間配置遮光板20，由此在掩模30的開口部31分別配置多個貫穿孔21。此外多個貫穿孔21的平面尺寸小于開口部31的平面尺寸。由此，能夠減少照射到基板2上的光的強度。需要說明的是，掩模30是用于覆蓋器件區域以外的區域的構件，因此需要進行與基板2的對位而固定，但在圖10所示的例子中，掩模30與遮光板20—起固定。換言之，利用固定(支承)掩模30的裝置來固定遮光板20。因此，與分別獨立地固定(支承)遮光板20及掩模30的情況相比能夠使裝置的結構簡單化。此外，作為圖11所示的實施方式的變形例，將形成在掩模30上的開口部31留下例如一個部位或兩個部位左右，并使基板2移動，由此能夠在基板2上的多個器件區域上成膜。圖12是表示相對于圖11的變形例的光CVD裝置的基板、遮光板、掩模、及光源的俯視位置關系的俯視圖。此外，圖13是表示使圖12所示的基板和遮光板的俯視位置關系相對移動后的狀態的俯視圖。圖12及圖13所示的光CVD裝置IB的遮光板20、掩模30的平面面積小于圖11所示的光CVD裝置1A。此外，由于一次照射光的區域的面積較小，因此光源13的數量比圖11所示的光CVD裝置IA少。在使用了光CVD裝置IB的成膜方法中，首先如圖12所示將基板2的成膜面2a的一部分作為光照射區域(第一區域)來進行基于光CVD方式的成膜。接著，如圖13所示使基板2和光源13的俯視位置關系沿基板2的成膜面2a相對移動。此時，由于需要在光源13和基板2之間配置遮光板20及掩模30，因此也使遮光板20及掩模30和基板2的俯視位置關系相對移動。然后以圖13所示的位置關系，將基板2的成膜面2a的另外一部分作 為光照射區域(與所述第一區域不同的第二區域)來進行基于光CVD方式的成膜。換言之，在使用了光CVD裝置IB的成膜方法中，將基板2的成膜面2a劃分為多個區域，順次對各區域進行基于光CVD方式的成膜處理。在使用了圖12及圖13所示的光CVD裝置IB的成膜方法中，由于一次照射光的區域變小，因此與圖11所示的實施方式相比能夠減少光源13的數量。此外，能夠減小遮光板20及掩模30的平面面積。如前所述，在光源13和基板2之間設置遮光板20的情況下，從防止或抑制成膜速度的降低的觀點考慮，優選使遮光板20和基板2的分隔距離在平均自由行程λ以下。該平均自由行程λ與基板2或遮光板20的平面尺寸相比非常小，為Imm Icm左右的距離。因此，從維持遮光板20和基板2之間的距離Cl (參照圖1)的觀點考慮，在遮光板20上要求能夠抑制發生松弛的程度的強度。但是，若增厚遮光板20的板厚，則成膜速度易降低。因此，若如使用了圖12及圖13所示的光CVD裝置IB的成膜方法那樣減小遮光板20的平面面積，則能夠確保從維持遮光板20和基板2之間的距離Cl (參照圖1)的觀點考慮所需的強度，并且能夠抑制遮光板20的板厚的增加。作為使基板2和光源13的位置相對移動的方法，能夠舉出例如如圖12及圖13所示,安裝移動機構部(驅動部)14b的方法，其中該移動機構部14b使基板2在保持、固定基板2的樣品臺14(參照圖10)上沿基板2的成膜面2a移動。使用了圖12及圖13所示的光CVD裝置IB的成膜方法在適用于對例如平面面積超過Im2那樣的大型的基板2實施成膜處理的情況時特別有效。接著，在圖1 圖13中說明了以基板2的成膜面2a朝向上方的所謂平置狀態進行固定來進行成膜處理的實施方式。但是，基板2的固定方法并不限于平置狀態下的固定，例如能夠以基板2的成膜面2a朝向橫向的所謂縱置狀態進行固定來進行成膜處理。圖14是表示相對于圖10的變形例的光CVD裝置的剖視圖。此外，圖15是示意地表示在圖14所示的光CVD裝置的成膜處理室中取出放入基板及遮光板的機構的說明圖。需要說明的是，圖15以從上方的視點表示光CVD裝置IC的俯視布局。圖15所示的光CVD裝置IC與圖10所示的光CVD裝置IA的不同之處為一邊以基板2的成膜面2a朝向橫向的狀態保持基板2 —邊實施成膜處理。在保持基板2的基板保持部32上安裝有多個保 持工具33，并經由多個保持工具33進行基板2的保持及姿勢控制。此外在光CVD裝置IC中，遮光板20被遮光板保持部(遮光構件保持部)34保持，掩模30被掩模保持部35保持。基板保持部32、遮光板保持部34及掩模保持部35分別獨立地被支承，而且分別具有能夠獨立地使各自移動的驅動部(圖示省略)。此外，遮光板保持部34配置在遮光板20的上方，并保持遮光板20的上端側。換言之遮光板20被懸掛于配置在遮光板20上方的遮光板保持部34。通過這樣以從上方懸掛的方式保持遮光板20，能夠抑制在遮光板20上產生松弛。特別是若遮光板20的尺寸(與基板2的成膜面2a相對的平面的尺寸)較大，則遮光板20的自重增加，因此能夠進一步抑制松弛的發生。在如前所述地對大型的基板2實施成膜處理的情況下，如前所述需要抑制遮光板20的板厚的增加，并且將基板2和遮光板20的分隔距離維持在Imm Icm以下的技術。因此，從能夠抑制遮光板20的板厚的增加方面考慮，優選如圖14所示的光CVD裝置IC那樣能夠借助遮光板20的自重來抑制松弛的發生的結構。此外，光CVD裝置IC的掩模保持部35配置在掩模30的上方，并保持掩模30的上端側。換言之掩模30被懸掛于配置在掩模30上方的掩模保持部35。即，掩模30被與遮光板20相同的構造保持。因此，即使在掩模30的平面尺寸較大的情況下也能夠抑制厚度的增厚。
接著，說明使用了圖14及圖15所示的光CVD裝置IC的成膜方法。如圖15所示，光CVD裝置IC在作為成膜處理室的反應室10的旁邊具有基板準備室40及退避室(遮光板退避室、掩模退避室)41。在使用了光CVD裝置IC的成膜方法中，首先在基板準備室40中使基板2保持在基板保持部32。在基板保持部32上安裝有能夠如圖15中標注的fif頭所不地在反應室10和基板準備室40之間移動(箭頭Ml)的驅動部(移動機構部，圖示省略)。此外，在反應室10和基板準備室40之間配置有門(隔開門)40G。在基板保持部32在反應室10和基板準備室40之間移動時，開放該門40G(箭頭M2)。此外，在基板準備室40中，使基板2保持在基板保持部32的方法沒有特別的限定，但例如能夠一邊使用未圖示的機械臂等基板搬送工具進行基板2的姿勢控制，一邊將基板2搬送至基板保持部32 (箭頭MO)，并使其保持、固定在基板保持部32。接著將保持有基板2的基板保持部32搬送至作為成膜處理室的反應室10內。基板保持部32能夠在反應室10內朝向光源13移動(箭頭M3)。因此能夠調整基板2的成膜面2a和光源13的距離。另一方面，在退避室41中分別收容保持遮光板20的遮光板保持部34、及保持掩模30的掩模保持部35。遮光板保持部34及掩模保持部35分別安裝有能夠使其獨立地在反應室10和退避室41之間移動(箭頭M4、M5)的驅動部(移動機構部，圖示省略)。此外，在反應室10和退避室41之間配置有門(隔開門)41G。在基板保持部32在反應室10和退避室41之間移動時，開放該門41G (箭頭M6)。需要說明的是，基板準備室40及退避室41分別與真空泵等排氣裝置(圖示省略)連接，成為能夠維持在減壓狀態(真空狀態)的氣密室，因此即使在開放了門40G、41G的情況下，也能夠抑制大量的空氣流入反應室10內。此夕卜，遮光板保持部34及掩模保持部35能夠分別獨立地在反應室10內，在光源13和基板保持部32之間移動(箭頭M7、M8)。因此 能夠調整基板2的成膜面2a和遮光板20的分隔距離(圖14所示的距離Cl)。 如上所述，在以規定的位置關系配置好基板2、遮光板20及掩模30之后，供給原料氣體，并向該原料氣體照射光。在使用了光CVD裝置IC的成膜方法中，基板2的成膜面2a和光源13不是在上下方向而是在橫向相對配置，因此朝向配置在光源13側面的基板2照射來自光源13的光。需要說明的是，在圖14中表示考慮原料氣體的易于流動性，將氣體導入口 11配置在反應室10的上方，將氣體排出口 12配置在反應室10的下方的結構。但是，氣體導入口 11及氣體排出口 12的位置并不限于圖14所示的形態，例如能夠形成將氣體導入口 11及氣體排出口 12分別設置于反應室10的側壁的構造。此外，光CVD裝置IC能夠如前所述地使遮光板保持部34及掩模保持部35分別獨立地向各自移動，因此能夠適用如下的成膜方法。即，在成膜處理中途從掩模30和基板2之間去掉遮光板20，再次進行成膜處理，由此能夠縮短整體的成膜時間。詳細而言，在由光CVD方式成膜氧化硅、氮化硅或氮氧化硅等絕緣膜4(參照圖2)的情況下，絕緣膜4具有吸收一部分激發光的特性。在將波長為126nm到248nm左右的光用作激發光的情況下，由于波長較短而易被絕緣膜4吸收。因此，在成膜處理開始時以設置了遮光板20的狀態進行成膜，在絕緣膜4 一定程度地成長后的時刻去掉遮光板20，由此能夠抑制向基底的基板2的光照射，同時加速成膜速度。在該情況下，在以夾著遮光板20的狀態進行成膜處理的第一成膜工序中，例如圖14所示的遮光板20的背面20a和基板2的成膜面2a的距離(分隔距離)Cl例如可以大于平均自由行程λ。若距離(分隔距離)Cl大于平均自由行程λ，則第一成膜工序的成膜時間增大，但由于能夠在去掉遮光板20之后進行成膜處理的第二成膜工序中縮短成膜時間，因此能夠縮短整體的成膜時間。但是，從縮短成膜時間的觀點考慮，優選在所述第一成膜工序中也使距離Cl在平均自由行程λ以下。在圖15所示的例子中，在反應室10的旁邊配置有經由門41G而與反應室10連通的退避室41。此外，遮光板保持部34具有在成膜處理中途使遮光板20從反應室10向退避室41移動的機構。因此，通過在成膜處理的中途使遮光板20移動至退避室41，能夠從基板2和光源13之間去掉遮光板20。此外，在上述中采用使原料氣體為TEOS氣體的情況進行了詳細說明，但原料氣體并不限于TEOS氣體。例如，除TEOS氣體之外，能夠使用OMCTS (八甲基環四硅氧烷)氣體、TMCTS(四甲基環四硅氧烷)氣體、六甲基二硅烷氣體、六甲基二硅氮烷氣體等含有硅氮烷、硅烷醇、硅氧烷的有機硅氣體。根據本申請發明人的研究可知，在將所述TEOS氣體置換為OMCTS氣體、TMCTS氣體、HMDS (六甲基二硅烷)氣體的情況下，若例如使圖1所示的距離Cl在5mm以下，則如圖16 圖18所示該距離Cl大致在這些氣體的平均自由行程λ以下，能夠有效地抑制成膜速度的降低。OMCTS氣體、TMCTS氣體、HMDS氣體的平均自由行程λ與上述已經說明的方法相同地求出。然而，對于波長172nm的照射光的這些氣體的消光截面積σ由如下所述的模擬算出。在模擬中使用第一原理的分子軌道計算程序GaUssian03，在基函數中使用B3LYP/6-31+G(d)。TEOS、OMCTS, TMCTS, HMDS各氣體的結構最優化后，使用含時密度泛函法在9eV以下的范圍計算激發狀態的激發能及激發狀態和基態之間的遷移的振子強度。另外，使得到的線光譜在半峰寬0.35eV的高斯函數中具有范圍來求出振子強度的光譜，得到波長172nm中的振子強度。從由消光截面積σ的實驗值得知的使TEOS氣體的振子強度為I的情況下的、其他氣體的振子強度的計算值和TEOS氣體的消光截面積σ的積的值推斷各氣 體的波長172nm中的消光截面積。在圖19中總結通過計算求出的波長172nm中的振子強度、消光截面積σ、分子量、活性晶種分子直徑(I 2個甲基解離了的情況下的直徑)。此外，在計算中使用溫度50°C (323K)、光源的波長172nm、光源的照射強度25mW/cm2、光源的光通過原料氣體的距離5cm、從活性晶種的產生區域經由圖1所示的基板2到反應室10的壁或氣體排出口 12的平均距離lm。此外，與圖5的情況相同，將一個甲基解離了的情況下的曲線作為P1，將兩個甲基解離了的情況下的曲線作為P2進行表示。然而，在圖18所示的HMDS氣體的例子中，在甲基的解離數為一個的情況和兩個的情況下描繪相同的曲線，因此曲線P2省略圖示。如圖16 圖18所示，可知OMCTS氣體、TMCTS氣體、HMDS氣體的平均自由行程入不依賴原料氣體的壓力，且至少大于5_。此外可知，由于基于原料氣體溫度的平均自由行程λ的變化較小，因此若至少使圖1所示的距離Cl在5mm以下，則不論氣體種類是哪種，都能夠抑制成膜時間的降低。以上，基于實施方式具體說明了由本發明人完成的發明，但毫無疑問本發明并不限于所述實施方式，能夠在不脫離其主旨的范圍內進行各種變更。例如，在所述實施方式中，作為由于光照射而易產生劣化的基板的一個例子，采用在成膜面上形成有包含有機膜的層合膜的基板2進行了說明，但不論有機膜的有無，都能夠通過在有可能由于光照射導致劣化(特性劣化)的成膜工序中適用上述成膜方法來抑制劣化。此外例如，在所述實施方式中，說明了不在遮光板20和基板2之間配置其他構件地進行成膜處理的實施方式。但是，例如在成膜時使絕緣膜4形成圖案的情況下，能夠以在基板2的成膜面2a上安裝有形成圖案用的掩模(模板掩模，stencil mask)的狀態適用所述基于光CVD方式的成膜方法。即使在像這樣在遮光板20和基板之間配置其他構件的情況下，若使遮光板20的背面20a和基板2的成膜面2a的距離Cl在平均自由行程λ以下，也能夠抑制成膜速度的降低。此外，在上述中說明了多種變形例，能夠適當組合各變形例而適用。產業h的可利用件 本發明能夠廣泛應用于具有基于光CVD方式的成膜工序的制品，例如有機EL顯示
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權利要求
1.一種成膜裝置，其通過對原料氣體照射光而生產晶種，并通過使所述晶種在基板上堆積而使膜成長，所述成膜裝置的特征在于，包括: 成膜處理室，其收容所述基板； 氣體供給部，其向所述成膜處理室內供給所述原料氣體； 光源，其對所述成膜處理室內照射所述光； 基板保持部，其在所述成膜處理室內，以使所述基板的成膜面朝向所述光源側的方式保持所述基板；以及 遮光構件，其配置在所述成膜處理室內的所述基板和所述光源之間， 所述遮光構件包括: 與所述基板的所述成膜面相對的第一面、位于所述第一面相反側的第二面、以及從所述第一面及所述第二面中的一方貫穿到另一方的多個貫穿孔， 所述遮光構件的所述第一面和所述基板的所述成膜面的分隔距離在所述原料氣體的分子的平均自由行程以下。
2.根據權利要求1所述的成膜裝置，其特征在于， 在所述基板的所述成膜面上形成有包含有機膜的層合膜。
3.根據權利要求2所述的成膜裝置，其特征在于， 所述遮光構件包括: 形成在所述第一面上的多個第一開口部、形成在所述第二面上并與所述多個第一開口部連通的多個第二開口部、以及連接所述多個第一開口部和所述多個第二開口部而構成所述多個貫穿孔的多個連結部， 在所述多個連結部沒有形成彎曲部。
4.根據權利要求3所述的成膜裝置，其特征在于， 所述分隔距離在5mm以下。
5.根據權利要求3所述的成膜裝置，其特征在于， 所述原料氣體為TEOS氣體即四乙氧基硅烷氣體、OMCTS氣體即八甲基環四硅氧烷氣體、TMCTS氣體即四甲基環四硅氧烷氣體、或HMDS氣體即六甲基二硅烷氣體。
6.根據權利要求1所述的成膜裝置，其特征在于， 在所述基板保持部安裝有使所述基板保持部沿所述基板的所述成膜面移動的移動機構部。
7.根據權利要求1所述的成膜裝置，其特征在于， 所述遮光構件被遮光構件保持部保持， 在所述遮光構件保持部安裝有能夠使所述遮光構件保持部與所述基板保持部分別地移動的驅動部。
8.根據權利要求7所述的成膜裝置，其特征在于， 在所述成膜處理室的旁邊配置有經由隔開門而與所述成膜處理室連通的退避室，所述遮光構件保持部具有在成膜處理的中途使所述遮光構件從所述成膜處理室朝向所述退避室移動的機構。
9.一種成膜方法,其特征在于,包括: (a)將保持基板的基板保持部配置在成膜處理室內的工序；(b)向所述成膜處理室內供給原料氣體的工序； (C)在配置于與所述基板的成膜面相對的位置的光源和所述基板之間配置遮光構件的工序；以及 (d)在所述(a)、(b)及(C)工序之后，通過從所述光源朝向所述基板照射光而生成晶種，并使所述晶種在所述基板的所述成膜面上堆積的工序， 在所述遮光構件上形成有: 與所述基板的所述成膜面相對的第一面、位于所述第一面相反側的第二面、以及從所述第一面及所述第二面中的一方貫穿到另一方的多個貫穿孔， 在所述(C)工序中，以所述遮光構件的所述第一面和所述基板的所述成膜面的分隔距離在所述原料氣體的分子的平均自由行程以下的方式進行對位。
10.根據權利要求9所述的成膜方法，其特征在于， 在所述(a)工序中配置在所述成膜處理室內的所述基板的所述成膜面上預先形成有包含有機膜的層合膜。
11.根據權利要求9所述的成膜方法，其特征在于， 在所述(d)工序中，將所述基板的所述成膜面劃分為多個區域，順次對各區域進行成膜處理。
12.根據權利要求9所述的成膜方法，其特征在于， 在所述(d)工序中，包括: (dl)以夾有所述遮光構件的狀態進行成膜處理的第一成膜工序； (d2)在所述(dl)工序之后，從所述光源和所述基板之間去掉所述遮光構件的工序；以及 (d3)在所述(d2)工序之后，以未夾有所述遮光構件的方式進行成膜處理的第二成膜工序。
13.一種成膜方法,其特征在于,包括: (a)將保持基板的基板保持部配置在成膜處理室內的工序； (b)向所述成膜處理室內供給原料氣體的工序； (c)在配置于與所述基板的成膜面相對的位置的光源和所述基板之間配置遮光構件的工序；以及 (d)在所述(a)、(b)及(C)工序之后，通過從所述光源朝向所述基板照射光而生成晶種，并使所述晶種在所述基板的所述成膜面上堆積的工序， 在所述遮光構件上形成有: 與所述基板的所述成膜面相對的第一面、位于所述第一面相反側的第二面、以及從所述第一面及所述第二面中的一方貫穿到另一方的多個貫穿孔， 在所述(d)工序中，包括: (dl)以夾有所述遮光構件的狀態進行成膜處理的第一成膜工序； (d2)在所述(dl)工序之后，從所述光源和所述基板之間去掉所述遮光構件的工序；以及 (d3)在所述(d2)工序之后，以未夾有所述遮光構件的方式進行成膜處理的第二成膜工序。
14.據權利要求13所述的成膜方法，其特征在于， 在所述(a)工序中配置在所述成膜處理室內的所述基板的所述成膜面上預先形成有包含有機膜的層合膜。
全文摘要
本發明提供一種成膜裝置及成膜方法。光CVD裝置(成膜裝置)(1)通過對原料氣體照射光而生成晶種，并通過使晶種在基板(2)上堆積而使膜成長，并且在光源(13)和保持基板(2)的樣品臺(基板保持部)(14)之間配置遮光板(遮光構件)(20)。遮光板(20)具有與基板(2)的成膜面(2a)相對的背面(20a)、位于背面(20a)相反側的表面(20b)、以及從背面(20a)及表面(20b)中的一方貫穿到另一方的多個貫穿孔(21)。此外，遮光板(20)的背面(20a)和基板(2)的成膜面(2a)的距離(C1)在原料氣體的氣體分子的平均自由行程以下。根據本發明，能夠防止或抑制作為成膜對象物的基板的劣化。
文檔編號C23C16/44GK103088317SQ201210445200
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月8日 優先權日2011年11月8日
發明者藤森正成, 峰利之, 大橋直史 申請人:株式會社日立高新技術, 株式會社日立國際電氣