CN101779241B - 具有沉积遮蔽件的承载件 - Google Patents

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Abstract

抑制由承载件引起的沉积膜的剥离并且延长承载件的更换周期。在包括滑座(7)的承载件(1)中，在基板保持件(3)的两个表面上安装能够覆盖基板保持件(3)并且具有等于或大于形成有膜的基板(2)的开口的沉积遮蔽件(20a，20b)，该滑座(7)具有用于输送支撑基板(2)的基板保持件(3)的机构。此时，基板保持件(3)、支撑爪(4)和固定部(6)被配置成被沉积遮蔽件(20)隐藏。在成膜室中，为了在基板(2)上形成预定的膜，被沉积遮蔽件(20)覆盖的承载件(1)暴露于成膜室中的等离子体空间，并且形成膜。能够抑制被沉积遮蔽件(20)覆盖的基板保持件(3)、支撑爪(4)和固定部(6)上的膜沉积。因此，抑制了由于爪的挠曲导致的膜的剥离或由于固定部(6)的锐角部等导致的膜的剥离，由此能够延长承载件(1)的更换周期。

Description

具有沉积遮蔽件的承载件
技术领域
本发明涉及一种具有用于支撑基板的支撑爪的承载件(carrier)，该承载件被用在对基板的表面进行预定处理的成膜设备中。
背景技术
经常在各种基板的表面上形成膜。如图1和图13所示，为了将基板2保持在形成膜的成膜室中的预定位置，成膜设备具有承载件1，该承载件1由具有支撑爪4和固定部6的基板保持件3以及具有用于输送基板保持件的机构的滑座7形成。膜本来应该仅被沉积在基板2上，但是也被沉积在承载件1上。以该方式形成的某种膜具有高应力，并且被厚厚地沉积在承载件1上，特别是被沉积在用于支撑基板2的支撑爪4上。为了去除沉积物，从滑座7拆下基板保持件3，拆解并且清洁基板保持件3以用于再次使用，然后再次使用基板保持件3(参照图13)。
专利申请的PCT国际公布文本WO 01/O56758的已公布的日文译文说明了一种纵式承载件。在该承载件的构造中，用于支撑基板的支撑爪和用于固定支撑爪的固定部被露出。
专利文献1：WO 01/056758
此外，传统地，如图2所示，通过将固定到成膜室10的遮蔽件(shield)13配置在承载件12和成膜室10中的成膜源11之间，减少了承载件12上的膜沉积。然而，设置了间隙，以防止当承载件被输送到成膜室中时承载件与遮蔽件接触，使得膜也被沉积在支撑爪4和固定部6上(参照特表2002-512658号公报)。
专利文献2：特表2002-512658号公报
除了承载件1的基板保持件3以外，还存在如图3所示的支撑爪17被结合到基板保持件16中的靠近基板15的位置的基板保持件18。在该基板保持件18中，支撑爪的用于安装和拆卸基板的尖端部被露出。此外，支撑爪的固定部等具有露出构造，使得膜被沉积在这些部位上(参照特表2006-517324号公报)。
专利文献3：特表2006-517324号公报
发明内容
在图1和图13所示的承载件1中，由于支撑爪4和固定部6被露出，因此，当膜形成在基板2上时，膜被沉积在支撑爪4和固定部6上。如果进行多次的连续处理，则膜由于爪的挠曲而剥离或者从固定部的锐角部剥离，从而产生粒子(particles)。
即使在图3A和图3B所示的支撑爪17被结合到基板保持件16中的靠近基板15的位置的基板保持件18中，或者在图2所示的将固定到成膜室10的遮蔽件13配置在成膜室10中的靠近承载件12的位置的方法中，膜仍然被沉积在支撑爪的尖端和固定部上。因此，由于与上述理由类似的理由产生粒子。
如果粒子附着到基板的表面，则产生膜厚的局部异常。对于如硬盘等信息记录盘，膜厚的局部异常容易产生如有缺陷的扇区等缺陷。
术语“扇区”是指硬盘中的被称为“盘片(platter)”的转动盘上的最小记录单元，如果该扇区的磁性非常弱，则不能读写被记录的磁信息。产生该问题的原因不限于磁性的劣化。上述膜厚的异常也可能产生相同的问题。不能读写的扇区被称为有缺陷的扇区。
此外，对于最近的信息记录盘，为了提高记录密度，已经减小了扇区的尺寸。因此，即使微小的膜厚异常(例如，形成突起)也容易产生有缺陷的扇区。
由于上述理由，在传统的成膜设备中，不可避免地用新的承载件或为了再次使用而清洁过的承载件来更换受到连续多次处理的承载件。
为了解决上述粒子问题，已经完成了本发明，并且本发明的目的是延长承载件的更换周期。
本发明的沉积遮蔽件具有能够覆盖所有基板保持件、支撑爪和固定部的尺寸，并且具有等于或大于形成有膜的基板的开口。可以在基板保持件的两个表面或一个表面上安装该沉积遮蔽件。
沉积遮蔽件与基板保持件一起被连接到具有用于输送基板保持件的机构的滑座，并且沉积遮蔽件被置于承载件收纳室和成膜室中。
沉积遮蔽件具有用于固定的钩状元件。通过将该钩状元件钩到基板保持件中的矩形孔，将沉积遮蔽件固定到基板保持件3。此外，也可以采用使用螺钉、磁体等的其它固定方法。
为了缓和膜的应力，如果可能，优选沉积遮蔽件被构造成排除锐角构造并且避免使用不同材料的组装构造。此外，通过选择具有高导热性的材料，能够缓和由于除了靠近热输入部的部位以外的部位的热膨胀而产生的膜应力。
此外，为了使沉积在沉积遮蔽件上的膜难以剥离，通过喷砂或者热喷涂使表面粗糙，由此预期沉积膜的物理附着力增加的效果。对于承载件，也可以预期相同的效果。
沉积遮蔽件装/卸设备包括机器人室、承载件输送室以及沉积遮蔽件存储室，在该机器人室中设置沉积遮蔽件装/卸机器人以更换沉积遮蔽件，在该沉积遮蔽件存储室中配置用于存储沉积遮蔽件的存储区域。
通过本发明的承载件1和沉积遮蔽件20，可以抑制由承载件1引起的沉积膜的剥离，并且可以延长承载件1的更换周期。此外，通过使用图5所示的沉积遮蔽件装/卸设备，无需破坏真空状态就能够安装和拆卸沉积遮蔽件20。因此，能够抑制如由于承载件1暴露于大气而产生的粒子等对基板2施加不利影响的物质。
附图说明
图1是传统的承载件的主视图；
图2是传统的成膜室和承载件的剖视图；
图3A是结合有支撑爪的传统的基板支撑保持件的主视图；
图3B是图3A的放大图；
图4A是根据一个实施方式的承载件和沉积遮蔽件的侧视图；
图4B是图4A所示的承载件和沉积遮蔽件的主视图；
图5是根据本发明的沉积遮蔽件装/卸设备的放大图；
图6是图5所示的沉积遮蔽件装/卸设备的侧剖视图；
图7是根据本发明的一个实施方式的用于制造信息记录盘的成膜设备的俯视图；
图8是被连接到成膜设备的沉积遮蔽件装/卸设备的俯视图；
图9是被置于基板供给室和基板排出室之间的沉积遮蔽件装/卸设备的俯视图，其示出了成膜设备的另一构造；
图10是示出沉积遮蔽件装/卸设备(真空装/卸)被配置成与承载件收纳室(stocker)连接的状态的俯视图，其示出了成膜设备的另一构造；
图11是示出沉积遮蔽件装/卸设备(大气装/卸)被配置成与承载件收纳室连接的状态的俯视图，其示出了成膜设备的另一构造；
图12是示出承载件输送室被用作基板保持件清洁室的配置的侧剖视图；
图13是传统的基板保持件的立体图；
图14A是根据本发明的基板保持件的立体图；
图14B是示出图14A所示的基板保持件的沉积遮蔽件的分解状态的立体图。
附图标记说明
1     承载件
2     基板
3     基板保持件
4     支撑爪
5     矩形孔
6     固定部
7     滑座
10    成膜室
11    成膜源
12    承载件
13    遮蔽件
15    基板
16    基板保持件
17    支撑爪
18    基板保持件
20a、20b  沉积遮蔽件(组装前)
21    沉积遮蔽件开口
22    固定件
23    承载件
30    沉积遮蔽件装/卸设备
31    沉积遮蔽件装/卸机器人
32    机器人室
33    沉积遮蔽件收纳盒
34    沉积遮蔽件存储室
35    承载件输送室
36    真空闸式阀
37    大气闸式阀
38    真空泵
39    基板
40    真空室闸式阀
41    基板供给室
42    基板排出室
43、44、45、46方向转换室
47    承载件收纳室
50    沉积遮蔽件装/卸室
51    基板供给室
52    基板排出室
53    基板
54    承载件
60    沉积遮蔽件装/卸室
61    成膜室
62    承载件收纳室
63    沉积遮蔽件装/卸机器人
70    沉积遮蔽件装/卸室
71    成膜室
72    承载件收纳室
73    待机室
74    排真空机构
80    承载件输送室
81    电极驱动棒
82    基板保持件
83    匹配装置
84    高频电源
85    传送线
86    高频导入棒
87    电极弹簧
88    气体
90    方向转换室
91    沉积遮蔽件装/卸设备
具体实施方式
现在将说明本发明的实施方式。在下面的说明中，通过将用于制造信息记录盘的成膜设备作为成膜设备的一个例子来进行说明。
图7是示出根据本发明的实施方式的成膜设备的整体构造的俯视图。在该实施方式的设备中，沿着矩形轮廓串联配置多个真空室。各真空室均是通过专用或兼用的排气系统进行排真空的真空容器。在各真空室的交界部，配置真空室闸式阀40。在上述成膜设备中，在由承载件1保持图1所示的基板2的状态下输送基板2。在串联配置的多个真空室中设置矩形移动路径，并且设置用于使承载件1沿着该移动路径移动的移动机构。在承载件保持基板2的状态下，由该移动机构在室内输送承载件1。
在多个真空室之中，配置在矩形的一侧的两个真空室被用作将基板2安装在承载件1上的基板供给室41和从承载件1回收基板2的基板排出室42。矩形移动路径的位于基板供给室41和基板排出室42之间的部分被用作用于使承载件1从基板排出室42返回到基板供给室41的返回移动路径。
此外，其它的真空室被用作对基板2进行各种处理的真空室。矩形的拐角处的真空室被用作均设置有方向转换机构的方向转换室43、44、45和46，在各方向转换室中，承载件1的输送方向被转换90度。
承载件收纳室47被连接到方向转换室，在该承载件收纳室47中能够存储新的承载件和为了再次使用而清洁过的承载件，并且可以更换在成膜设备中沉积了膜的承载件。通过该承载件收纳室47，无需停止生产就可以更换承载件1。
图4A和图4B分别是根据本发明的实施方式的承载件23和沉积遮蔽件20的侧视图和主视图。如图4A和图4B所示，承载件23具有基板保持件3、用于输送基板保持件3的滑座7、支撑爪4和固定部6，并且基板保持件3形成有用于安装沉积遮蔽件20a和20b的矩形孔5等。沉积遮蔽件20a和20b中的每一方均具有固定件22，并且通过固定件22被固定到基板保持件3。用于将沉积遮蔽件20a和20b固定到基板保持件3的方法不受任何特别限制；例如，可以使用插入法、钩接法和螺纹连接法。图14A是根据本发明的第一实施方式的承载件23的立体图，图14B是示出沉积遮蔽件20a和20b的移除状态的立体图。基板保持件3被夹在两个沉积遮蔽件20a和20b之间。
图5示出了根据本发明的沉积遮蔽件装/卸设备30。该沉积遮蔽件装/卸设备30具有：机器人室32，在该机器人室32中设置沉积遮蔽件装/卸机器人31，以更换沉积遮蔽件20；沉积遮蔽件存储室34，在该沉积遮蔽件存储室34中配置存储区域33，以存储沉积遮蔽件；以及承载件输送室35，沉积遮蔽件装/卸设备30还具有真空闸式阀36、大气闸式阀37和真空泵38。此外，沉积遮蔽件装/卸设备30可以隔着承载件输送室35被配置在基板39的两个表面上。
通过图5所示的构造，可以在真空中安装和拆卸沉积遮蔽件，这实现了可以抑制如由于承载件1暴露于大气所产生的粒子等对基板2施加不利影响的物质的效果。
图6是图5所示的沉积遮蔽件装/卸设备的侧剖视图。也可以上下或者左右配置设置于沉积遮蔽件存储室34的用于存储更换用的沉积遮蔽件的沉积遮蔽件存储区域33。图6示出了上下配置沉积遮蔽件存储区域33的例子。
通过图6所示的构造，可以分开存储更换前的沉积遮蔽件和更换后的沉积遮蔽件，这实现了可以减少更换前的沉积遮蔽件上的粒子沉积的效果。
图8示出了沉积遮蔽件装/卸设备91被连接到成膜设备的方向转换室90的配置。通过图8所示的配置，实现了可以使用沉积遮蔽件装/卸设备91作为装载锁定室的效果。
图9示出了另一配置。通过将沉积遮蔽件装/卸设备50配置在基板供给设备51和基板排出设备52之间，可以在基板53不在承载件54上的状态下安装和拆卸沉积遮蔽件20。
图10示出了又一配置。通过将沉积遮蔽件装/卸设备60配置成与设置在成膜设备61上的承载件收纳室62连接，无需干扰成膜设备61中的成膜状态和流水作业就可以更换承载件。在膜被沉积在安装于成膜设备61中的承载件的沉积遮蔽件20上的情况下，可以用预先配置在承载件收纳室62中的承载件来更换已经沉积了膜的承载件。此外，存储在承载件收纳室62中的沉积了膜的承载件被输送到沉积遮蔽件装/卸设备60，并且通过沉积遮蔽件装/卸机器人63来更换沉积遮蔽件20。被更换的沉积遮蔽件与承载件一起再次被存储在承载件收纳室62中。由此，无需更换具有如支撑爪等直接对基板施加影响的部件的承载件就能够继续成膜过程。
图11示出了再一配置。沉积遮蔽件装/卸设备70经由具有排真空机构74的待机室73被设置在承载件收纳室72上，该承载件收纳室72被设置在成膜设备71上，能够通过该沉积遮蔽件装/卸设备70在大气中安装和拆卸沉积遮蔽件。因此，能够以较低的成本制造沉积遮蔽件装/卸设备70。此外，不必通过使用机器人等来自动进行该状态下的装/卸操作，可以手动地进行装/卸操作。
图12是示出承载件输送室也被用作基板处理室、特别是基板保持件清洁室的例子的侧剖视图。在承载件输送室80中设置高频导入路径。由单独设置的排气系统将承载件输送室80排真空到预定的真空压力，并且维持该压力。然后，电极驱动棒81前进通过预定行程。结果，来自高频电源84的电压经由传送线85、高频导入棒86和电极弹簧87被施加到基板保持件82。
当高频电压被施加到基板保持件82时，在基板保持件82和被维持在安装电位的承载件输送室80的壁等之间产生电场，并且在导入气体中产生高频放电，通过该高频放电形成高频放电等离子体。此时，在等离子体和高频电源84之间存在由包括在匹配装置83中的电容器和单独设置的未示出的电容器等产生的电容。当在形成有等离子体的空间中经由电容产生高频电场时，等离子体中的电子和离子对电容的充放电起作用。结果，由于电子和离子的可动性的差异，在基板保持件82的表面上产生与负电流对应的被称为自偏压的电压。
在氩气88被导入到承载件输送室80的情况下，由该自偏压使等离子体中的离子加速，并且等离子体中的离子撞在基板保持件82的表面的沉积膜上以对沉积膜产生冲击。由此，对沉积膜进行溅射蚀刻，并且从基板保持件82移除沉积膜。此外，在氧气代替氩气被导入到承载件输送室的情况下，产生氧等离子体，由此产生活性氧。由于该活性氧，氧气与由碳等形成的保护膜起反应，并且通过生成如一氧化碳或者二氧化碳等气体而被排出。由此，对沉积膜进行氧灰化(oxygen ashing)，并且从基板保持件82移除沉积膜。
在已经进行预定时间的溅射蚀刻和灰化后，停止高频电源84的操作。其后，驱动电极驱动棒81以使电极弹簧87与基板保持件82分离。
通过使用如图12所示的也被用作基板处理室的承载件输送室，可以减少基板处理室，这实现了减小尺寸(foot print)的效果。

Claims (10)

1.一种真空沉积用承载件，其包括：基板保持件，该基板保持件具有用于支撑基板的基板支撑爪；以及滑座，该滑座用于输送所述基板保持件，
其中，在所述基板保持件上设置用于防止膜沉积在所述基板支撑爪上的沉积遮蔽件，
所述承载件还包括固定部，所述固定部被设置于所述基板保持件并且被构造成使得所述沉积遮蔽件被固定到所述基板保持件，
所述沉积遮蔽件具有能够覆盖所有所述基板保持件、所述基板支撑爪和所述固定部的尺寸，并且具有等于或大于形成有膜的基板的开口，
由所述固定部将所述沉积遮蔽件可拆卸地安装于所述基板保持件。
2.根据权利要求1所述的承载件，其特征在于，所述沉积遮蔽件被安装于所述基板保持件的两个表面或一个表面。
3.根据权利要求1所述的承载件，其特征在于，由单独设置的用于更换所述沉积遮蔽件的沉积遮蔽件装/卸设备来安装和拆卸所述沉积遮蔽件。
4.一种沉积遮蔽件装/卸设备，其用于安装和拆卸沉积遮蔽件，该沉积遮蔽件装/卸设备包括：沉积遮蔽件收纳室，该沉积遮蔽件收纳室用于存储所述沉积遮蔽件；机器人室，在该机器人室中设置用于更换所述沉积遮蔽件的沉积遮蔽件装/卸机器人；以及承载件输送室，该承载件输送室用于输送安装有所述沉积遮蔽件的真空沉积用承载件，该承载件包括：基板保持件，其具有用于支撑基板的基板支撑爪；固定部，其被设置于所述基板保持件并且被构造成使得所述沉积遮蔽件被固定到所述基板保持件；所述沉积遮蔽件，其被可拆卸地安装在所述基板保持件上，以防止膜沉积在所述基板支撑爪上；以及滑座，其用于输送所述基板保持件，
其中，所述沉积遮蔽件具有能够覆盖所有所述基板保持件、所述基板支撑爪和所述固定部的尺寸，并且具有等于或大于形成有膜的基板的开口，
由所述固定部将所述沉积遮蔽件可拆卸地安装于所述基板保持件。
5.根据权利要求4所述的沉积遮蔽件装/卸设备，其特征在于，在更换所述沉积遮蔽件之前和之后，使用单独的收纳室作为所述沉积遮蔽件收纳室。
6.根据权利要求4所述的沉积遮蔽件装/卸设备，其特征在于，所述沉积遮蔽件收纳室和所述机器人室被设置在所述承载件输送室的输送方向上的一侧或者两侧。
7.根据权利要求4所述的沉积遮蔽件装/卸设备，其特征在于，所述沉积遮蔽件装/卸设备被连接到用于回收、存储和排出所述承载件的承载件收纳室。
8.根据权利要求4所述的沉积遮蔽件装/卸设备，其特征在于，所述沉积遮蔽件装/卸设备被设置在串联的处理设备的基板供给室和基板排出室之间。
9.根据权利要求7所述的沉积遮蔽件装/卸设备，其特征在于，所述沉积遮蔽件装/卸设备被连接到具有排真空/排气机构和承载件输送机构的待机室，该待机室被设置在所述沉积遮蔽件装/卸设备和所述承载件收纳室之间。
10.根据权利要求4所述的沉积遮蔽件装/卸设备，其特征在于，所述沉积遮蔽件装/卸设备的所述承载件输送室也被用作基板处理室。
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