JP2000054124A - マスク配設装置およびスパッタリング装置 - Google Patents

マスク配設装置およびスパッタリング装置

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JP2000054124A
JP2000054124A JP10223488A JP22348898A JP2000054124A JP 2000054124 A JP2000054124 A JP 2000054124A JP 10223488 A JP10223488 A JP 10223488A JP 22348898 A JP22348898 A JP 22348898A JP 2000054124 A JP2000054124 A JP 2000054124A
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mask
chamber
maintenance
base
substrate
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JP10223488A
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English (en)
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Takahiro Takizawa
貴博 滝澤
Soichi Naganuma
壮一 長沼
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶用ガラス基板等の比較的大型の基板に対
して、プラズマによる薄膜形成やエッチングを行う各種
装置に採用されるマスク配設装置おいて、メンテナンス
部品であるマスクから温度調節機構等の機能を分離する
ことによって、作業工数や故障率を低減させることを目
的とする。 【解決手段】 チャンバー3側に、温度調節機構24を
有するマスクベース23を設け、マスクベース23上に
マスク5を配設した。メンテナンスの必要なマスク5を
マスクベース23から取り外すだけで、チャンバー3内
の作業は終了する。マスク5の温度調節機構24はマス
クベース23に存在し、マスク5にはないため、通常の
膜を除去するメンテナンス時には温度調節機構24を取
り外す必要はなく、メンテナンス作業を簡素化でき、ダ
ストを発生する機会は低減する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶用ガラス基板
等の比較的大型の基板に対して、プラズマによる薄膜形
成やエッチングを行うスパッタリング装置等に採用され
るマスク配設装置およびスパッタリング装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】近年、半導体や液晶パネルの製造装置に
おいては、基板の大型化のためにバッチ処理から枚葉処
理へとその生産形態が移行してきている。枚葉処理では
一枚ずつ反応容器内で処理を行う。スパッタリング装置
等の成膜装置においては、処理ごとに、電極と、基板よ
りも若干小さい穴の開いたマスクとにより基板をはさみ
込んで、基板の端面を覆い隠す。これにより、基板上に
形成した膜の膜はがれの起点の発生を防止する。またプ
ロセスによっては、熱や膜応力によって生じる基板の反
りを矯正するためにも、基板上にマスクが必要となる。
【0003】しかし、マスクは成膜領域に取り付けされ
ているため、マスクからはがれた膜によるダストの防止
のために、一定の期間を経過した後に膜を除去するメン
テナンスが必要となる。そこで従来から簡単にメンテナ
ンスができるように、大型化するマスクを分割し、チャ
ンバーの中で組み立て、調整を行っていた。
【0004】以下に従来のマスク配設装置について、液
晶用のスパッタリング装置を例として図4〜図6にて説
明する。枚葉処理において現在主流の平行平板スパッタ
ダウン方式では、ふた1側にターゲット(上部電極)2
が、チャンバー3側に下部電極4が設置されている。マ
スク5は、チャンバー3の中においてターゲット2と下
部電極4の間に位置し、ブラケット6等により基板7に
対して位置決めされ、かつ固定あるいは一方向に可動す
る状態で取り付けられている。
【0005】まず処理される基板7は、水平状方向の横
搬送手段8と上下方向の縦搬送手段9との動作により、
下位置の下部電極4の上に載置される。両搬送手段8,
9が退いた後、下部電極4はマスク5近傍の電極間距離
まで上昇する。このときマスク5と下部電極4で、基板
7の端面から内側へ所定の距離だけ基板7をはさむこと
による直接接触、あるいは高さ方向に規制を加えること
によって、下部電極4に載置された基板7に対して処理
領域の限定や反りを規制する。
【0006】次に、ガス導入口10よりプロセスガスが
導入され、真空計11と排気系12によって、チャンバ
ー3内が所定のガス圧に調整される。最後に、ターゲッ
ト2に接続された電源13により電力を印加することに
よってプラズマを発生し、スパッタによる成膜が行われ
る。処理された基板7は、上述とは逆の順序でチャンバ
ー3から排出される。
【0007】マスク5はメンテナンスの必要があるた
め、作業の簡素化やコスト低減のために額縁状に4分割
されることが多い。このとき分割マスク体5aは、図6
(a)に示すように各々別個に、チャンバー3に取り付
けられたブラケット6等に連結具(ねじなど)16を介
して取り付けられ、基板7との位置調整を行う。あるい
は図6(b)に示すように各々連結金具14と連結具
(ねじなど)15を介して連結された後、ブラケット6
等に連結具16を介して取り付けられる。
【0008】また図5に示すように、マスク5の温度調
節機構17は熱伝導の効率を向上させるため、直接メン
テナンス部品のマスク5に設けられており、チャンバー
3の内部に導入された継ぎ手や端子18によって、冷却
水やシーズヒータ等による温度調節機構17と接続され
ている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところでメンテナンス
作業は、装置の稼働率に影響を及ぼすため、なるべく早
く終了させる必要がある。またダスト低減の観点から、
チャンバー3内での作業を極力排除する必要がある。
【0010】従来のマスク配設装置は、以下の欠点を有
していた。まず分割式のマスク5では、チャンバー3に
取り付けられたブラケット6に取り付けられて調整を行
うために、作業空間が制約されるチャンバー3内で作業
を行う必要があり、作業が繁雑となっていた。またチャ
ンバー3内で繁雑な作業をすることによって、ダストを
発生させる機会が増加していた。さらにマスク5に直接
温度調節機構17を設け、接続をチャンバー3内で行っ
たために、マスク5は、温度調節機構17を取り付けた
まま、あるいは取り外す作業を行ってからマスク5に付
着した膜を除去する必要があり、作業が複雑であったり
温度調節機構17を破損していた。
【0011】本発明は、メンテナンス時に、メンテナン
ス部品から温度調整機構等の取り付け、取り外しを廃止
して、短時間に簡単にメンテナンス作業が行え、構造が
簡素なマスク配設装置、およびスマスク配設装置を採用
したパッタリング装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のマスク配設装置は、チャンバー側に、温度調
節機構を有するマスクベースを設け、このマスクベース
上にマスクを配設した構成としている。
【0013】この発明によれば、メンテナンス部品であ
るマスク自体の交換作業および付帯作業を簡素化、軽減
でき、さらにダストや機構の故障率を低減でき、装置の
稼働率を向上できる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、真空状態で処理ガスのプラズマによって基板を処理
するチャンバー内で、平行平板式に構成された一対の電
極の間にマスクを配設するに、チャンバー側に、温度調
節機構を有するマスクベースを設け、このマスクベース
上にマスクを配設したことを特徴とするマスク配設装置
としたものであり、メンテナンスの必要なマスクをマス
クベースから取り外すだけで、チャンバー内の作業は終
了し、またマスクの温度調節機構はマスクベースに存在
して、メンテナンス部品であるマスクにはないため、通
常の膜を除去するメンテナンス時には温度調節機構は取
り外しを行う必要はなく、これによりメンテナンス作業
が簡素化され、ダストを発生する機会が低減されるとい
う作用を有する。
【0015】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
マスク配設装置であって、マスクとマスクベースとの間
に熱の導体を介在したことを特徴としたものであり、マ
スクベースとマスクを自重やねじによる締結、熱の導体
を間にはさむ等で、両者間の熱伝導を向上し得るという
作用を有する。
【0016】請求項3に記載の発明は、請求項2記載の
マスク配設装置であって、熱の導体がカーボンシートで
あることを特徴としたものであり、マスクベースとマス
クを自重やねじによる締結、カーボンシートを間にはさ
む等で、両者間の熱伝導を向上し得るという作用を有す
る。
【0017】請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれかに記載のマスク配設装置であって、マスクベー
スは、スペーサやブラケットと一体でユニット化され、
このマスクユニットがチャンバーに着脱自在であること
を特徴としたものであり、メンテナンス時にさらに厳し
くダストを低減させたいときや下部電極の作業時には、
マスクユニットごとチャンバーの外に取り出し、マスク
の取り付け、取り外し、位置決めを行うことができ、そ
してマスクユニットを外すときにも、スペーサに接続さ
れた配管を外すだけで、チャンバーから外すことがで
き、これにより、配線等の作業工数や温度調節機構の破
損等の機会の低減が図れ、また、チャンバー内に結線が
ないため、端子付近の異常放電が防止できる、という作
用を有する。
【0018】請求項5に記載の発明は、真空状態で処理
ガスのプラズマによって基板を処理するスパッタリング
装置において、一対の電極の間にマスクを配設するに、
チャンバー側に温度調節機構を有するマスクベースを設
け、このマスクベース上にマスクを配設したことを特徴
とするスパッタリング装置としたものであり、スパッタ
リング装置のメンテナンス作業が簡素化され、ダストを
発生する機会が低減されるという作用を有する。 (実施の形態1)以下、本発明の実施の形態1につい
て、液晶用のスパッタリング装置を例として図1〜図3
を用いて説明する。ここで、図1は本発明の実施の形態
1におけるスパッタリング装置の縦断面図、図2は同マ
スクユニット部分の縦断面図、図3は同マスクユニット
部分の要部の平面図を示す。
【0019】なお、従来例(図4〜図6)と同一または
ほぼ同一の作用を成すものには、同一の符号を付けて詳
細な説明は省略する。すなわち、図1において、1はふ
た、2はターゲット(上部電極)、3はチャンバー、4
は下部電極、5はマスク、5aは分割マスク体、7は基
板、8は横搬送手段、9は縦搬送手段、10はガス導入
口、11は真空計、12は排気系、13は電源、14は
連結金具、15は連結具をそれぞれ示す。
【0020】本発明の実施の形態1においては、チャン
バー3の上端面にマスクユニット20のベースとなるス
ペーサ21を取り付ける。このスペーサ21は四角筒状
に一体形成され、その四側内面の所定箇所には、マスク
5を保持するためのブラケット22等が取り付けられて
いる。そしてブラケット22には、マスク5を載置する
ためのマスクベース23を固定している。なおマスクベ
ース23は、額縁状に一体形成されている。ここで、マ
スクベース23、ブラケット22、スペーサ21は一体
でユニット化され、マスクユニット20としてチャンバ
ー3に対して着脱自在であり、かつ着装時には位置決め
されている。
【0021】前記マスクベース23には、冷却水やシー
ズヒータ等による温度調節機構24が備わっており、こ
の温度調節機構24は、スペーサ21とマスクベース2
3との間を金属チューブ等25や継ぎ手自体で真空を保
持したまま接続され、さらにチャンバー3外で一次配管
26に接続されている。
【0022】メンテナンス部品であるマスク5は従来の
ものと同じように分割され、分割マスク体5aが各々連
結金具14と連結具15を介して連結された後、マスク
ベース23の上に載置されている。このマスク5とマス
クベース23は、自重や上操作連結具(ねじなど)2
7、下操作連結具28による締結、熱の導体29を間に
はさむ等で両部品間の熱伝導を向上させることにより、
従来の温度調節性能を確保している。なお、熱の導体2
9としてはカーボンシートなどが採用される。
【0023】上述した本発明の実施の形態1によれば、
メンテナンスの必要な分割マスク体5aを一体に形成す
るための連結具15と、マスク5をマスクベース23に
固定するための連結具27,28を分離できるので、連
結具27,28を操作してマスクベース23からマスク
5を取り外すだけで、チャンバー3内の作業は終了す
る。メンテナンス時にさらに厳しくダストを低減させた
いときや下部電極4の作業時には、マスクユニット20
ごとチャンバー3の外に取り出し、マスク5の取り付
け、取り外し、位置決めを行うことができる。これによ
りメンテナンス作業が簡素化され、ダストを発生する機
会が低減される。
【0024】またマスク5の温度調節機構24はマスク
ベース23に存在して、マスク5等のメンテナンス部品
にはないため、通常の膜を除去するメンテナンス時には
温度調節機構24は取り外しを行う必要はない。そして
マスクユニット20を外すときにも、スペーサ21に接
続された一次配管26を外すだけで、チャンバー3から
外すことができる。これにより、配線等の作業工数や温
度調節機構24の破損等の機会の低減が図れるという有
利な効果を持つ。また、チャンバー3内に結線がないた
め、端子付近の異常放電が防止できる。
【0025】なお、ガス導入口10、真空計11の配管
をマスクベース23に設けたときには、メンテナンス部
品以外の取り付け取り外しといった付帯作業を低減させ
ることもできる。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、メンテナ
ンス部品自体の交換作業および付帯作業を簡素化、軽減
でき、さらにダストや機構の故障率を低減できるので、
結果として装置の稼働率を向上できるという有利な効果
が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマスク配設装置を採用した実施の形態
1であって、スパッタリング装置を示す縦断面図。
【図2】本発明のマスク配設装置を採用した実施の形態
1であって、スパッタリング装置のマスクユニット部分
を示す縦断面図。
【図3】本発明のマスク配設装置を採用した実施の形態
1であって、スパッタリング装置のマスクユニット部分
における要部の平面図を示す。
【図4】従来のマスク配設装置を採用したスパッタリン
グ装置を示す縦断面図。
【図5】従来のマスク配設装置を採用したスパッタリン
グ装置のマスク配設部分を示す縦断面図。
【図6】従来のマスク配設装置を採用したスパッタリン
グ装置のマスク配設部分を示す平面図。
【符号の説明】
1 ふた 2 ターゲット(上部電極) 3 チャンバー 4 下部電極 5 マスク 5a 分割マスク体 7 基板 10 ガス導入口 12 排気系 13 電源 14 連結金具 15 連結具 20 マスクユニット 21 スペーサ 22 ブラケット 23 マスクベース 24 温度調節機構 25 金属チューブ等 26 一次配管 27 上操作連結具 28 下操作連結具 29 熱の導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4K029 DC35 HA02 HA03 5F004 AA16 BA04 BB32 BC08 BD05 5F103 AA08 BB11 BB13 BB25 BB60 RR10

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空状態で処理ガスのプラズマによって
    基板を処理するチャンバー内で、平行平板式に構成され
    た一対の電極の間にマスクを配設するに、チャンバー側
    に、温度調節機構を有するマスクベースを設け、このマ
    スクベース上にマスクを配設したことを特徴とするマス
    ク配設装置。
  2. 【請求項2】 マスクとマスクベースとの間に熱の導体
    を介在したことを特徴とする請求項1記載のマスク配設
    装置。
  3. 【請求項3】 熱の導体がカーボンシートであることを
    特徴とする請求項2記載のマスク配設装置。
  4. 【請求項4】 マスクベースは、スペーサやブラケット
    と一体でユニット化され、このマスクユニットがチャン
    バーに着脱自在であることを特徴とする請求項1〜3の
    いずれかに記載のマスク配設装置。
  5. 【請求項5】 真空状態で処理ガスのプラズマによって
    基板を処理するスパッタリング装置において、一対の電
    極の間にマスクを配設するに、チャンバー側に温度調節
    機構を有するマスクベースを設け、このマスクベース上
    にマスクを配設したことを特徴とするスパッタリング装
    置。
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