JP2001156158A

JP2001156158A - 薄膜作成装置

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Publication number: JP2001156158A
Application number: JP33287499A
Authority: JP
Inventors: Koji Maeda; 幸治前田; Yoshiki Ariga; 芳樹有賀
Original assignee: Anelva Corp
Current assignee: Canon Anelva Corp
Priority date: 1999-11-24
Filing date: 1999-11-24
Publication date: 2001-06-08
Anticipated expiration: 2019-11-24
Also published as: JP4550959B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板保持具に堆積した薄膜が剥離してパーテ
ィクルとなって基板に付着する問題を効果的に解決す
る。【解決手段】成膜済みの基板９を基板保持具９０から
回収するアンロードロックチャンバー２と、未成膜の基
板９を基板保持具９０に搭載するロードロックチャンバ
ー１との間のリターン移動路上には、膜除去チャンバー
７０がアンロードロックチャンバー２及びロードロック
チャンバー１に対して気密に接続されている。膜除去チ
ャンバー７０内には、基板保持具９０の表面の堆積膜を
イオン衝撃によりスパッタエッチングにより除去する膜
除去機構が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、基板の表面に
所定の薄膜を作成する薄膜作成装置に関するものであ
り、特に、そのような装置において基板を保持する基板
保持具の表面に堆積した膜の除去に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】基板の表面に所定の薄膜を作成する薄膜
作成装置は、ＬＳＩ等の半導体デバイスや液晶ディスプ
レイ等の表示装置、ハードディスク等の情報記録ディス
クの製造において盛んに使用されている。このような薄
膜作成装置は、成膜を行う成膜チャンバー内の所定位置
に基板を保持するため、特定の構成の基板保持具を備え
ている。薄膜は、本来は基板のみに堆積させるべきであ
るが、薄膜を堆積させる粒子は基板の表面のみならず基
板保持具の表面にも付着してしまう。このため、基板保
持具の表面にも薄膜が堆積してしまう。このような基板
保持面への膜堆積が原因で、処理の品質を損ねる等の問
題が生じている。以下、この点について、情報記録ディ
スク製造用の薄膜作成装置を例にして説明する。

【０００３】図９は、従来の情報記録ディスク製造用の
薄膜作成装置の概略構成を示す平面図である。図９に示
す装置は、移動路８０に沿って気密に縦設された複数の
真空チャンバー１，２，５０１から成る構成である。ま
た、基板９を保持する基板保持具９０と、基板保持具９
０を移動路８０に沿って移動させる不図示の移動機構が
設けられている。

【０００４】図１０は、図９に示す基板保持具９０の構
成を示す正面概略図である。基板保持具９０は、板状の
保持具本体９２と、保持具本体９２に取り付けられた保
持爪９１とから主に構成されている。保持爪９１は、三
つが一組となって一枚の基板９を保持するようになって
いる。各保持爪９１はＬ字状に折り曲げられた金属製の
板バネである。保持具本体９２は、図１０に示すよう
に、基板９より少し大きな円形の開口を二つ有してい
る。保持具本体９２は、円形の開口から延びるようにし
てほぼＬ字状の開口を有しており、この開口内に各保持
爪９１が位置している。保持爪９１は、ネジ止めによっ
て保持具本体９２に固定されており、その先端に基板９
の縁が係止されるようになっている。保持爪９１の先端
は、Ｖ字状になっている。そして、基板９の縁がこのＶ
字状の先端に落とし込まれるようになっている。

【０００５】このような三つの保持爪９１のうち、下側
に位置する保持爪９１は可動保持爪となっている。即
ち、この保持爪９１をその弾性に逆らって押し下げるレ
バー９３が設けられている。基板９を基板保持具９０に
搭載する際には、レバー９３によって下側の保持爪９１
を押し下げ、基板９を保持具本体９２の中央の円形の開
口内に位置させる。そして、レバー９３を戻して下側の
保持爪９１をその弾性によって元の姿勢に復帰させる。
この結果、基板９が三つの保持爪９１によって係止さ
れ、基板保持具９０によって二枚の基板９が保持された
状態となる。基板保持具９０から基板９を回収する場合
には、これと全く逆の動作となる。尚、図１０から分か
るように、基板９は垂直に立った姿勢で基板保持具９０
に保持される。そして、基板保持具９０に保持された基
板９の板面は移動路８０の側方に向くようになってい
る。

【０００６】一方、図９に示す複数の真空チャンバーの
うちの一つは、基板保持具９０に基板９を搭載するロー
ドロックチャンバー１になっており、別の一つは、基板
保持具９０から基板９を回収するアンロードロックチャ
ンバー２になっている。また、さらに別の真空チャンバ
ー５０１の一つは、基板９の表面に所定の薄膜を作成す
る成膜チャンバーになっている。尚、残りの真空チャン
バー５０１は、成膜に先だって基板９を加熱する加熱チ
ャンバーとして構成されたり、多層膜を形成する場合に
は第二の成膜チャンバーとして構成されたりする。

【０００７】尚、図９に示す装置では、アンロードロッ
クチャンバー２で基板９が回収された機構をロードロッ
クチャンバー１に戻す不図示のリターン機構が大気側に
設けられている。従って、基板保持具９０は、複数の真
空チャンバー１，２，５０１とリターン機構とを通って
循環し、何回も基板９の保持に使用されるようになって
いる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の薄膜作
成装置において、基板９は基板保持具９０に保持された
状態で成膜チャンバー５０１に移動し、基板９の表面が
成膜される。このため、薄膜は、基板９の表面のみなら
ず、基板保持具９０の表面にも堆積する。このため、次
のような問題があった。この点を図１１を使用して説明
する。図１１は、従来の技術の問題点を説明した図であ
る。

【０００９】図１１には、図１０に示す保持爪９１の先
端と、その先端に係止された基板９の周縁が示されてい
る。まず、図１１（１）に示すように、薄膜９４は、基
板９の表面のみならず、保持爪９１の表面にも堆積す
る。より具体的には、薄膜９４は、保持爪９１から基板
９の周縁にまたがって堆積する。従って、成膜後に基板
９が基板保持具９０から回収されると、図１１（２）に
示すように、保持爪９１の先端のＶ字状の表面のうち、
基板９が位置していた部分を除いて薄膜９４が残った状
態となる。基板保持具９０は、前述したように何回も基
板９の保持に使用されるが、次に基板９が搭載される際
には、前回の位置と全く同じ位置に保持されることは殆
ど無い。即ち、図３（３）に示すように、基板９の周縁
が、堆積している薄膜９４の上に載ってしまう。

【００１０】この際、基板９が載る衝撃で薄膜９４は剥
離し、剥離した薄膜９４は、ある程度の大きさの粒子
（以下、パーティクル）９５となって飛散する。このパ
ーティクル９５が基板９の表面に付着すると、局所的な
膜厚異常を生じる。局所的な膜厚異常は、ハードディス
クのような情報記録ディスクの場合には、セクタ不良な
どの欠陥を生じ易い。

【００１１】特に、最近の情報記録ディスクは、記録容
量の向上のため、基板９の表面のうち、周縁付近のぎり
ぎりの領域まで使用するようになってきている。上述し
たパーティクルは、周縁から限られた距離の隅の部分に
付着することが多く、中央よりの部分に付着することは
少ない。このため、周縁付近の部分を使用しなかった以
前ではあまり問題とならなかったが、周縁付近のぎりぎ
りまで使用する最近では、深刻な問題となってきてい
る。

【００１２】さらに、最近の情報記録ディスクは、記録
密度の向上のため、セクタ間距離が狭くなってきてい
る。このため、僅かな膜厚異常（例えば突起の形成）で
も、記録エラーとなり易い。例えば、２０ギガビット／
平方インチ程度の高密度記録のハードディスクの場合、
直径がわずか０．２μｍ程度の小さなパーティクルが付
着しただけでも、記録エラーとなってしまう。

【００１３】このような問題を解決する手段としては、
基板保持具９０の表面に堆積した薄膜９４が剥離しにく
くなるようにすることが考えられる。例えば、保持爪９
１の表面をブラスト処理（砂等の微粒子を吹き付ける処
理）を行って表面に細かな凹凸を形成するようにする。
堆積する薄膜が凹凸に食い込んだ状態となるので、薄膜
が剥がれにくくなる。別の方法としては、融解金属等を
熔射して表面に凹凸を形成する方法もある。

【００１４】しかしながら、ブラスト処理や熔射処理等
を行うと、保持爪９１が傷み易い。保持爪９１は、成膜
の際に基板９の表面に対する成膜材料の到達を遮蔽しな
いよう、できるだけ薄いものが採用される。従って、ブ
ラスト処理や熔射処理のような処理を行うと、保持爪９
１が変形したり、弾性が無くなってしまったりする問題
がある。

【００１５】本願の発明は、このような課題を解決する
ために成されたものであり、基板保持具に堆積した薄膜
の剥離に起因した問題を効果的に解決する技術的意義を
有する。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項１記載の発明は、真空中で基板の表面
に所定の薄膜を作成する成膜チャンバーに対して大気側
から未成膜の基板が成膜チャンバーに搬入される際に一
時的に当該基板が位置するロードロックチャンバーと、
大気側に成膜済みの基板が取り出される際に当該基板が
一時的に位置するアンロードロックチャンバーとが、真
空が連通するようにして気密に接続されており、基板を
保持した基板保持具をロードロックチャンバー、成膜チ
ャンバー、アンロードロックチャンバーの順に移動させ
る移動機構が設けられた薄膜作成装置において、前記ア
ンロードロックチャンバーで成膜済みの基板が回収され
た基板保持具を前記ロードロックチャンバーに戻すリタ
ーン移動路が設定されており、このリターン移動路上に
は、基板保持具の表面に堆積した膜を除去する膜除去機
構が設けられているという構成を有する。また、上記課
題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項
１の構成において、前記膜除去機構を有した膜除去チャ
ンバーが前記リターン移動路上に設けられていて基板保
持具の表面に堆積した膜の除去が真空中で行えるように
なっており、当該膜除去チャンバーは、前記アンロード
ロックチャンバー及び前記ロードロックチャンバーに対
して真空が連通するようにして気密に接続されていると
いう構成を有する。また、上記課題を解決するため、請
求項３記載の発明は、前記請求項１又は２の構成におい
て、前記膜除去機構は、前記堆積膜にイオンを入射さ
せ、イオン衝撃により前記堆積膜をスパッタエッチング
して前記除去を行うものであるという構成を有する。ま
た、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、
前記請求項１、２又は３の構成において、前記基板は、
情報記録ディスク用基板であるという構成を有する。ま
た、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、
前記請求項４の構成において、前記基板保持具は、前記
基板の周縁を係止する保持爪と、保持爪を固定した保持
具本体とより成るものであり、前記膜除去機構は保持爪
の表面の堆積膜の除去を行うものであるという構成を有
する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態につ
いて説明する。以下の説明では、薄膜作成装置の一例と
して、同様に情報記録ディスク製造用の薄膜作成装置を
採り上げて説明する。図１は、本願発明の実施形態に係
る薄膜作成装置の概略構成を示す平面図である。本実施
形態の装置では、複数の真空チャンバーが方形の輪郭に
沿って縦設されている。各真空チャンバーは、専用又は
兼用の排気系によって排気される真空容器である。各真
空チャンバーの境界部分には、ゲートバルブ１０が設け
られている。基板９は、基板保持具９０に保持されて搬
送されるようになっている。複数の縦設された真空チャ
ンバーに沿って方形の移動路８０が設定されており、こ
の移動路８０に沿って基板保持具９０を移動させる移動
機構が設けられている。基板保持具９０は、移動機構に
よる移動の途中で基板９を保持して搬送するようになっ
ている。

【００１８】複数の真空チャンバーのうち、方形の一辺
に配置された二つの真空チャンバーが、基板保持具９０
への基板９の搭載を行うロードロックチャンバー１及び
基板保持具９０からの基板９の回収を行うアンロードロ
ックチャンバー２になっている。尚、方形の移動路８０
のうち、ロードロックチャンバー１とアンロードロック
チャンバー２との間の部分は、アンロードロックチャン
バー２からロードロックチャンバー１に基板保持具９０
を戻すリターン移動路になっている。

【００１９】また、方形の他の三辺に配置された真空チ
ャンバーは、各種処理を行う真空チャンバーになってい
る。方形の角の部分の真空チャンバーは、基板９の搬送
方向を９０度転換する方向転換機構を備えた方向転換チ
ャンバー３１，３２，３３，３４になっている。

【００２０】基板保持具９０に保持された基板９が一番
最初に搬送される処理用の真空チャンバーは、成膜に先
だって基板９を所定温度に予備加熱するプリヒートチャ
ンバー４となっている。プリヒートチャンバー４での予
備加熱の後に基板９が順次搬送される真空チャンバー
が、基板９の表面に所定の薄膜を作成する成膜チャンバ
ー５１，５２，５３，５４，５０となっている。

【００２１】本実施形態の装置では、移動機構は、基板
９を保持した基板保持具９０を移動路８０に沿って時計
回りに移動させて基板９が順次処理されるようにしてい
る。移動機構は、基板保持具９０を直線移動させる直線
移動機構と、前述した方向転換機構によって主に構成さ
れている。基板保持具９０を直線移動させる直線移動機
構等について、図２及び図３を使用して説明する。図２
及び図３は、図１に示す装置における基板保持具９０及
び移動機構の構成を説明する図であり、図２はその正面
概略図、図３は側断面概略図である。

【００２２】基板保持具９０の構成は、図１０に示すも
のとほぼ同様であり、保持具本体９２と保持具本体９２
に設けられた保持爪９１とからなる構成である。保持爪
９１は合計で六つ設けられており、三つが一組となって
一枚の基板９を保持する。従って、基板保持具９０は同
時に二枚の基板９を保持するようになっている。本実施
形態における基板保持具９０は、図２に示すように、そ
の下端部には小さな磁石（以下、保持具側磁石）９６を
多数備えている。各保持具側磁石９６は、上下の面に磁
極を有している。そしてこの保持具側磁石９６は、図２
に示すように、配列方向に交互に逆の磁極になってい
る。

【００２３】また、基板保持具９０の下側には、隔壁８
３を挟んで磁気結合ローラ８１が設けられている。磁気
結合ローラ８１は丸棒状の部材であり、図２に示すよう
に、螺旋状に延びる細長い磁石（以下、ローラ側磁石）
８２を有している。このローラ側磁石８２は互いに異な
る磁極で二つ設けられており、二重螺旋状になってい
る。磁気結合ローラ８１は、ローラ側磁石８２が隔壁８
３を挟んで保持具側磁石９６に向かい合うよう配置され
ている。隔壁８３は、透磁率の高い材料で形成されてお
り、保持具側磁石９６とローラ側磁石８２とは、隔壁８
３を通して磁気結合している。尚、隔壁８３の基板保持
具９０側の空間は真空側（各真空チャンバーの内部側）
であり、磁気結合ローラ８１側の空間は大気側である。
このような磁気結合ローラ８１は、図１に示す方形の移
動路８０に沿って設けられている。

【００２４】また、図３に示すように、基板保持具９０
は、水平な回転軸の回りに回転する主プーリ８４の上に
載せられている。主プーリ８４は、基板保持具９０の移
動方向に沿って多数設けられている。また、基板保持具
９０の下端部分には、垂直な回転軸の回りに回転する一
対の副プーリ８５，８５が当接している。この副プーリ
８５，８５は、基板保持具９０の下端部分を両側から挟
むように押さえて基板保持具９０の転倒を防止してい
る。この副プーリ８５，８５も基板保持具９０の移動方
向に多数設けられている。図３に示すように、磁気結合
ローラ８１には傘歯車を介して駆動棒８６が連結されて
いる。そして、駆動棒８６には移動用モータ８７が接続
されており、駆動棒８６を介して磁気結合ローラ８１を
その中心軸の周りに回転させるようになっている。

【００２５】磁気結合ローラ８１が回転すると、図２に
示す二重螺旋状のローラ側磁石８２も回転する。この
際、ローラ側磁石８２が回転する状態は、保持具側磁石
９６から見ると、交互に異なる磁極の複数の小さな磁石
が一列に並んでその並びの方向に沿って一体に直線移動
しているのと等価な状態となる。従って、ローラ側磁石
８２に結合している保持具側磁石９６は、ローラ側磁石
８２の回転とともに直線移動し、この結果、基板保持具
９０が全体に直線移動することになる。この際、図３に
示す主プーリ８４及び副プーリ８５，８５は従動する。

【００２６】さて、本実施形態の薄膜作成装置の大きな
特徴点は、基板保持具９０の表面の堆積膜の除去を真空
中で行う膜除去機構が設けられており、この膜除去機構
を備えた膜除去チャンバー７０が設けられている点であ
る。図１に示すように、膜除去チャンバー７０は、ロー
ドロックチャンバー１とアンロードロックチャンバー２
との間に設けられている。膜除去チャンバー７０は、排
気系（図１中不図示）を備えた真空チャンバーである。
この膜除去チャンバー７０は、ロードロックチャンバー
１及びアンロードロックチャンバー２に対して真空が連
通するようにして気密に接続されている。ロードロック
チャンバー１と膜除去チャンバーの間、及び、膜除去チ
ャンバーとアンロードロックチャンバー２の間には、そ
れぞれゲートバルブ１０が設けられている。

【００２７】膜除去チャンバー７０及び膜除去機構の構
成について、図４を使用してさらに詳しく説明する。図
４は、図１に示す装置に設けられた膜除去チャンバー７
０の構成について説明する側断面概略図である。膜除去
チャンバー７０も、上述した処理チャンバー等と同様に
気密な真空チャンバーである。膜除去チャンバー７０
は、排気系７１を有している。排気系７１は、クライオ
ポンプ又はターボ分子ポンプ等の真空ポンプから構成さ
れており、膜除去チャンバー７０内を１０^-６Ｐａ程度
まで排気できるようになっている。

【００２８】膜除去機構は、膜除去チャンバー７０内に
高周波放電を生じさせ、スパッタエッチングにより基板
保持具９０の表面の堆積膜を除去するようになってい
る。具体的には、膜除去機構は、膜除去チャンバー７０
内に所定のガスを導入するガス導入系７２と、導入され
たガスに高周波放電を生じさせる高周波電源７３等から
構成されている。

【００２９】ガス導入系７２は、アルゴンのように化学
的に不活性で放電を生じさせ易くかつスパッタ率の高い
ガスを導入するようになっている。ガス導入系７２は、
不図示の流量調整器を備えており、所定の流量でガス導
入できるようになっている。高周波電源７３としては、
周波数１３．５６ＭＨｚ、出力１００Ｗ〜３００Ｗ程度
のものが使用できる。一方、膜除去チャンバー７０内に
は、可動電極７４が設けられており、整合器７３１を介
して高周波電源７３と可動電極７４とをつなぐようにし
て伝送線７３２が設けられている。伝送線７３２として
は、例えば同軸ケーブルが使用される。

【００３０】可動電極７４は、先端が基板保持具９０の
保持具本体９２に接触する電極ロッド７４１と、電極ロ
ッド７４１を保持した電極ホルダー７４２と、絶縁材を
介して電極ホルダー７４２を先端に取り付けた電極駆動
棒７４３と、電極駆動棒７４３に連結された電極駆動源
７４４とから主に構成されている。電極ロッド７４１は
ほぼ円柱状であり、電極ホルダー７４２は内部に電極ロ
ッド７４１を収容した円筒状である。電極ロッド７４１
の先端は電極ホルダー７４２の先端から少し突出してい
る。また、電極ホルダー７４２内には電極ロッド７４１
の後端と電極ホルダー７４２の内面との間には挟まれる
ようにしてコイルスプリング７４５が設けられている。

【００３１】また、電極駆動棒７４３は、膜除去チャン
バー７０に設けられた貫通孔を貫通している。電極駆動
棒７４３は、膜除去チャンバー７０の外側（大気側）に
位置する部分にフランジ部７４６を有する。そして、こ
のフランジ部７４６と膜除去チャンバー７０の外壁面と
の間にはベローズ７４８が設けられている。ベローズ７
４８は、電極駆動棒７４３の貫通部分等からの真空リー
クを防止している。また、電極駆動棒７４３は中空とな
っており、内部に絶縁性の緩衝材を介して高周波導入棒
７４７が設けられている。高周波導入棒７４７の先端
は、電極ロッド７４１に固定されている。そして、電極
駆動棒７４３のベローズ７４８内に位置する部分には、
開口が設けられている。高周波電源７３につながる伝送
線７３２は、フランジ部７４６を気密に貫通するととも
にこの開口を通して高周波導入棒７４７に接続されてい
る。尚、電極駆動源７４４には、例えばエアシリングが
使用されており、電極駆動棒７４３を所定のストローク
で前後運動させるようになっている。

【００３２】次に、上記構成に係る膜除去チャンバー７
０及び膜除去機構の動作について説明する。基板９を保
持しながら成膜チャンバー５１，５２，５３，５４，５
０内に移動し、成膜に利用された基板保持具９０は、前
述したように保持爪９１の表面に薄膜が堆積している。
この基板保持具９０から、アンロードロックチャンバー
２で成膜済みの基板９が回収され、この基板保持具９０
は基板９を保持しない状態で、移動機構により膜除去チ
ャンバー７０内に移動させられる。基板保持具９０が膜
除去チャンバー７０に移動した後、ゲートバルブ１０は
閉じられる。

【００３３】膜除去チャンバー７０内は、排気系７１に
よって予め所定の真空圧力まで排気され、その圧力が維
持される。そして、電極駆動源７４４が駆動され、電極
駆動棒７４３が所定のストロークだけ前進する。この結
果、電極ホルダー７４２を介して電極ロッド７４１も前
進し、図４に示すように保持具本体９２の側面に接触す
る。この際、コイルスプリング７４５は、電極ロッド７
４１が保持具本体９２に接触することによる衝撃を吸収
する。このため、電極ロッド７４１の摩耗等が抑制され
る。また、コイルスプリング７４５による弾性のため、
保持具本体９２への電極ロッド７４１の接触が確実に維
持される。この状態で、高周波電源７３が動作し、電極
ロッド７４１、高周波導入棒７４７及び伝送線７３２を
介して高周波電圧が保持具本体９２に印加される。尚、
保持具本体９２と同様に保持爪９１も金属製であり、保
持具本体９２を介して保持爪９１にも高周波電圧が印加
される。

【００３４】保持具本体９２や保持爪９１に高周波電圧
が印加されると、接地電位に維持されている膜除去チャ
ンバー７０の器壁等との間に電界が設定され、導入され
ているガスに高周波放電が生じ、高周波放電プラズマが
形成される。この際、プラズマと高周波電源７３との間
には、整合器７３１に含まれるコンデンサ又は別途設け
られる不図示のコンデンサ等によるキャパシタンスが存
在する。プラズマが形成されている空間にキャパシタン
スを介して高周波電界を設定すると、キャパシタンスの
充放電にプラズマ中の電子とイオンが作用する。この結
果、電子とイオンとの移動度の違いから保持爪９１の表
面に自己バイアス電圧と呼ばれる負の直流分の電圧が重
畳される。尚、主プーリ８４や副プーリ８５，８５の表
面は絶縁物となっており、従って、基板保持具９０は接
地電位から絶縁されて絶縁電位となっている。

【００３５】プラズマ中のイオンは、この自己バイアス
電圧によって加速されて保持爪９１の表面の堆積膜に入
射して堆積膜を衝撃する。これにより、堆積膜がスパッ
タエッチングされ、保持爪９１から除去される。スパッ
タエッチングを所定時間行った後、高周波電源７３の動
作を停止する。その後、電極駆動源７４４を駆動して電
極ロッド７４１を保持具本体９２から引き離す。そし
て、膜除去チャンバー７０内を再度排気した後、基板保
持具９０を膜除去チャンバー７０から搬出する。尚、膜
除去チャンバー７０内には、エッチングにより弾き出さ
れた堆積膜の粒子を付着させて集める不図示の集着板が
設けられている。集着板に集められた量がある程度の量
に達すると、膜除去チャンバー７０を大気圧に戻して開
放し、集着板を交換する。

【００３６】より具体的な条件について説明する。情報
記録ディスク用基板の成膜では、基板９の表面に磁性膜
や保護膜を作成する。従って、保持爪９１の表面にはこ
れらの薄膜が堆積しており、これらの薄膜を除去するこ
とを想定して説明する。尚、保持爪９１の材料はインコ
ネル等である。ガス導入系７２からはアルゴンガスが導
入され、その流量は５０〜１００ｃｍ ^３／分に設定され
る。排気系７１の排気速度調整器を制御して、膜除去チ
ャンバー７０内の圧力は５〜１０Ｐａ程度に維持され
る。高周波電源７３は、周波数１３．５６ＭＨｚ出力２
００Ｗ程度に設定される。このような条件で高周波放電
プラズマを形成し、スパッタエッチングを行う。この条
件で堆積膜の除去を行うと、４ｎｍ／分程度のエッチン
グ速度で除去が可能であり、一日に一回程度の頻度でこ
の作業を行うことで、問題となる基板９の表面へのパー
ティクルの付着を充分に抑制することができる。

【００３７】次に、膜除去機構の別の構成について説明
する。図５は、膜除去機構の別の構成について説明する
側断面概略図である。この例の膜除去機構は、保持爪９
１の表面の堆積膜に光照射して堆積膜を除去するように
なっている。具体的に説明すると、膜除去チャンバー７
０の器壁には光導入窓７５１が気密に設けられている。
膜除去機構は、所定の波長の光を放つ光源７５２と、光
源７５２からの光を膜除去チャンバー７０内の各保持爪
９１に所定のパターンで照射するように導く光学系７５
３とから構成されている。光学系７５３は、レーザー等
の光源７５２からの光を分割し、各保持爪９１の先端部
分よりも少し大きなパターンになるよう光をレンズで集
光する構成となっている。

【００３８】この例では、光照射を熱エネルギーを与え
る手段として用いている。保持爪９１の表面の堆積膜
は、大きな内部応力を持って堆積する場合が多い。これ
は、保持爪９１が前述したように複雑な形状であるとい
う理由によるとも考えられる。このように内部応力が高
い薄膜は、急激な加熱によって熱歪みを生じて剥離す
る。従って、光源７５２に赤外線レーザーや赤外線ラン
プを採用し、光学系によって集光して保持爪９１に照射
するようにすれば、急激な加熱により表面の堆積膜が剥
離する。

【００３９】尚、光エネルギーそのものを利用する例も
考えられる。例えば、光アッシング等のように、紫外線
の照射により堆積膜を分解することで保持爪９１から堆
積膜を剥離するようにする場合もあり得る。いずれにし
ても、剥離した堆積膜は、同様に不図示の集着板を介し
て膜除去チャンバー７０から排出される。もしくは、排
気系７１により排出される。

【００４０】膜除去機構のさらに別の例について、図６
を使用して説明する。図６は、膜除去機構のさらに別の
例について説明する平面断面概略図である。この例で
は、保持爪９１の表面の堆積膜は、反応性ガスの作用に
よって除去されるようになっている。即ち、膜除去機構
は、反応性ガスを導入するガス導入系７６１によって構
成されている。反応性ガスとしては、例えば酸素ガスが
使用される。磁性薄膜等の金属系の薄膜は、酸素ガス、
フッ素ガス又は塩素ガス等の活性の高い反応性ガスに触
れると急激に反応し（腐食し）、ぼろぼろになって保持
爪９１から剥離する。尚、保持爪９１や保持具本体９２
には、そのような反応性ガスによって化学的に損傷を受
けないよう、保護膜で覆われている。

【００４１】尚、反応性ガスの導入だけて薄膜を除去す
る場合もあるが、除去を短時間に行うため、薄膜にエネ
ルギーを与える構成が採用されている。具体的には、膜
除去チャンバー７０内に放電を形成し、放電による衝撃
を利用して膜を除去する構成となっている。膜除去チャ
ンバー７０内には、高周波電極７６２が設けられてい
る。高周波電極７６２は、膜除去チャンバー７に気密に
填め込まれた絶縁ブロック７６３に取り付けられてい
る。高周波電極７６２は内部が中空であり、前面にガス
吹き出し孔を有する。ガス導入系７６１は、この高周波
電極７６２の内部空間を経由して膜除去チャンバー４内
に反応性ガスを導入する。

【００４２】そして、高周波電極７６２に高周波電圧を
印加して高周波放電を生じさせる高周波電源７６４が設
けられている。反応性ガスと反応した薄膜は、高周波放
電の衝撃によって容易に剥離する。尚、図６に示す構成
は、図１に示す保護膜作成チャンバー５０の構成として
も応用が可能である。ガス導入系７６１がＣＨ₄ 等の有
機化合物ガスと水素ガスとの混合ガスを導入するよう構
成すれば、有機化合物ガスの分解により基板９の表面に
カーボン保護膜が作成される。

【００４３】膜除去機構の構成としては、電気エネルギ
ーを利用するものも考えられる。例えば、保持爪９１の
表面の薄膜が導電性である場合、瞬間的に大きな電流を
薄膜に流し、通電による衝撃により薄膜を剥離させる構
成が考えられる。薄膜は前述した通り内部応力が高いの
で、瞬間的な大電流の通電により容易に剥離する。この
構成では、膜除去チャンバー７０内に自動的に移動する
一対のプローブを設ける。一対のプローブの先端を保持
爪９１に接触させ、両者に電圧を印加して保持爪９１を
通電するように構成する。

【００４４】この他、超音波によって薄膜を除去する構
成も考えられる。例えば、保持爪９１の両側を一対の超
音波振動子で挟み、超音波を印加して薄膜を振動させて
剥離させるようにする。上記いずれの構成によっても、
保持爪９１の表面の堆積膜を膜除去チャンバー７０内と
いう真空中で除去することができる。このように堆積膜
を真空中で除去することは、次のような技術的意義を有
する。

【００４５】即ち、基板保持具９０の表面の堆積膜を除
去するには、基板保持具９０を大気側に取り出し、手作
業にて堆積膜を削り取る方法が考えられる。しかしなが
ら、基板保持具９０を大気側に取り出すと、大気中の酸
素、水分、ゴミ等が基板保持具９０に付着し、そのまま
基板保持具９０を装置内に搬入すると、基板保持具９０
を介してこれらの物質が装置内に持ち込まれてしまう。
この結果、基板９の表面が酸化等によって汚染された
り、作成される薄膜が酸化されてしまったり、薄膜が水
分やゴミ等を異物を含んだものとなってしまったりする
問題が生ずる。

【００４６】このような問題を防止するため、大気側に
基板保持具９０を取り出して堆積膜を削除した後、表面
のクリーニング等の処理を行った後に装置に搬入しなけ
ればならない。このため、非常に手間がかかり、生産性
が著しく低下してしまう。その上、基板保持具９０を搬
入した後、真空チャンバーを再度排気し、真空チャンバ
ーが所定の圧力に維持されていることを確認した後に処
理を再開する必要があり、処理の再開まで非常に長い時
間を要してしまう。この点も、生産性を著しく低下させ
る原因となる。一方、本実施形態の方法のように、堆積
膜を真空中で除去するようにすれば、除去後の基板保持
具９０のクリーニングや大気圧からの再度排気等の手順
が不要になる。このため、生産性を著しく低下させるこ
とがない。

【００４７】次に、薄膜作成装置の実施形態の各部の構
成について、再び図１を使用して説明する。まず、ロー
ドロックチャンバー１内には、搭載用ロボット１１が設
けられている。搭載用ロボット１１は、そのアームによ
って搭載用補助チャンバー１２から基板９を一枚ずつ保
持して基板保持具９０に搭載するよう構成されている。
また、アンロードロックチャンバー２には、搭載用ロボ
ット１１と同様の構成の回収用ロボット２１が設けられ
ている。回収用ロボット２１は、そのアームによって基
板保持具９０から基板９を一枚ずつ保持して回収用補助
チャンバー２２内に搬入するよう構成されている。

【００４８】方形の角の部分の四つの方向転換チャンバ
ー３は、基板９の搬送方向を９０度転換する不図示の方
向転換機構を備えている。図７を使用して、この方向転
換機構について説明する。図７は、図１に示す方向転換
チャンバー３１，３２，３３，３４に設けられた方向転
換機構の構成を説明する側面概略図である。図７に示す
方向転換機構は、上述した構成と同様の磁気結合ローラ
（図７中不図示）等を含む直線移動機構を全体に保持し
た保持体６１と、この保持体６１を回転させて保持体６
１全体を回転させる回転用モータ６２とから主に構成さ
れている。

【００４９】まず、図７中不図示の磁気結合ローラの軸
には、駆動棒８６が傘歯車等の運動転換機構を介して連
結されている。この駆動棒８６の後端には、図７に示す
ように別の傘歯車８６１が設けられている。この別の傘
歯車８６１には、鉛直な姿勢の動力伝達棒８８が連結さ
れている。即ち、動力伝達棒８８の先端には傘歯車８８
１が設けられて駆動棒８６の後端の傘歯車８６１に螺合
している。動力伝達棒８８の後端は、移動用モータ８７
の出力軸が連結されている。

【００５０】一方、方向転換機構を構成する保持体６１
は、円柱状又は円筒状の部材であり、その軸方向を鉛直
にして配置されている。保持体６１は、図７に示すよう
に、鉛直方向に長い貫通孔を有し、この貫通孔に挿通さ
れた状態で上記動力伝達棒８８が配置されている。貫通
孔の内面と動力伝達棒８８との間の間隙部分には、ベア
リング８８２が配置され、動力伝達棒８８の回転を許容
しつつ貫通孔の部分に動力伝達棒８８を保持している。
上記保持体６１は、より大きな径のほぼ円筒状の保持具
カバー６２の内側に配置されている。この保持具カバー
６２は、内側に保持体６１を収納して保持するとともに
方向転換機構が配置された方向転換チャンバー３１，３
２，３３，３４の底板部分３００に取り付けられてい
る。即ち、方向転換チャンバー３１，３２，３３，３４
の底板部分３００には、保持具カバー６２の外径に適合
する大きさの円形の開口を有し、この開口に保持具カバ
ー６２をはめ込んで固定している。保持具カバー６２と
底板部分３００との接触面にはＯリング等のシール材が
設けられている。

【００５１】また、保持具カバー６２とその内側の保持
体６１との間の間隙には、上下に並べて設けた四つのベ
アリング６３と、上側の二つのベアリング６３の間に挟
み込むようにして設けたメカニカルシール６４とが設け
られている。メカニカルシール６４は、保持体６１の回
転を許容しつつ保持体６１と保持具カバー６２との間の
間隙を真空シールするためのものであり、磁性流体を使
用したシール機構等が好適に使用できる。

【００５２】また一方、保持体６１の下面にはプーリ取
付具６５１が設けられており、このプーリ取付具６５１
の下端に保持具側プーリ６５が固定されている。保持具
側プーリ６５は、保持体６１の中心軸と同心状に配置さ
れたものである。さらに、保持具側プーリ６５と同じ高
さの位置には、モータ側プーリ６６が配置されている。
このモータ側プーリ６６には、上方に突出させた回転用
モータ６２の出力軸が連結されている。また、モータ側
プーリ６６と保持具側プーリ６５とを連結するようにし
て、ベルト６７が張架されている。具体的には、保持具
側プーリ６５及びモータ側プーリ６６はタイミングプー
リから構成され、ベルトはタイミングベルトから構成さ
れている。

【００５３】また、保持体６１の上面には、図７に示す
ような保持枠６８が固定されている。保持枠６８は、図
２に示す基板保持具９０や磁気結合ローラ８１等を全体
に保持するためのものである。保持枠６８の下側部分の
先端には、図７に示すように支柱６８１が数本配置され
ており、この支柱６８１によって前述した主プーリ８４
や一対の副プーリ８５，８５が保持されている。そし
て、保持枠６８と保持体６１との間は真空シールされて
おり、保持枠６８の内部からの方向転換チャンバー３
１，３２，３３，３４内のリークを防止している。

【００５４】このような方向転換チャンバーの方向転換
機構の動作について説明する。まず、移動用モータ８７
が駆動されると、動力伝達棒８８及び駆動棒８６を介し
て図７中不図示の磁気結合ローラに回転駆動が伝達さ
れ、磁気結合ローラが回転する。これによって、上方の
基板保持具９０が直線移動する。基板保持具９０が移動
して方向転換チャンバー３１，３２，３３，３４内の所
定位置に達すると、回転用モータ６２が駆動される。回
転用モータ６２の動力は、モータ側プーリ６６からベル
ト６７によって保持具側プーリ６５に伝えられ、保持具
側プーリ６５を回転させる。これによって、上方の保持
体６１が回転し、保持体６１上に保持されていた直線移
動機構が全体に回転する。この結果、基板保持具９０も
回転する。回転角度が９０度に達すると回転用モータ６
２は駆動を停止し、基板保持具９０の回転も停止する。
これによって、基板保持具９０の搬送の向きが９０度曲
げられる。

【００５５】次に、所定の制御信号を受けた後さらに直
線移動機構が駆動され、９０度曲げられた移動路８０に
沿って基板保持具９０を移動させ、次の真空室チャンバ
ーまで基板保持具９０を搬送させる。従って、曲げられ
た後の移動路８０においても、基板９の板面は搬送方向
の側方に向くようになっている。上記構成に係る方向転
換機構の構成において、９０度等の所定角度の回転の制
御は、回転用モータ６２の制御によって行っても良い
し、保持体６１が所定角度回転したのを検出する不図示
のセンサ機構等によって行ってもよい。尚、本実施形態
の装置は、装置全体を制御する不図示の制御部を備えて
いる。制御部は、前述した移動機構、搭載用ロボット１
１、回収用ロボット２１等を制御するようになってい
る。

【００５６】次に、プリヒートチャンバー４の構成につ
いて説明する。プリヒートチャンバー４におけるプリヒ
ートは、脱ガス即ち基板９の吸蔵ガスを放出させる目的
で行われる。脱ガスを行わないで成膜を行うと、成膜時
の熱による吸蔵ガスの放出によって膜中に気泡が形成さ
れたり、発泡によって膜の表面が粗くなったりする問題
がある。このため、プリヒートチャンバー４で、基板９
を１００〜３００℃程度まで予め加熱するようになって
いる。プリヒートチャンバー４は、内部に窒素などの不
活性ガスを導入する不図示のガス導入系と、搬入された
基板９を加熱する加熱手段が設けられている。加熱手段
としては、通常、赤外線ランプ等の輻射加熱手段が採用
される。

【００５７】各成膜チャンバー５１，５２，５３，５
４，５０は、スパッタリング又はＣＶＤ（化学蒸着）に
より所定の薄膜を作成するようになっている。一例とし
て、最初に基板９が搬送される成膜チャンバーである第
一下地膜作成チャンバー５１を例にして説明する。図８
は、第一下地膜作成チャンバー５１の構成を示す平面断
面概略図である。第一下地膜作成チャンバー５１は、ス
パッタリングにより下地膜を作成するようになってい
る。第一下地膜作成チャンバー５１は、内部を排気する
排気系５５と、内部にプロセスガスを導入するガス導入
系５６と、内部の空間に被スパッタ面を露出させて設け
たターゲット５７と、ターゲット５７にスパッタ放電用
の電圧を印加するスパッタ電源５８と、ターゲット５７
の背後に設けられた磁石機構５９とから主に構成されて
いる。

【００５８】排気系５５は、クライオポンプ等の真空ポ
ンプを備えて第一下地膜作成チャンバー内を１０^−６Ｐ
ａ程度まで排気可能に構成される。ガス導入系５６は、
プロセスガスとしてアルゴン等のガスを所定の流量で導
入できるよう構成される。スパッタ電源５８は、ターゲ
ット５７に−３００Ｖ〜−５００Ｖ程度の負の高電圧を
印加できるよう構成される。磁石機構５９は、マグネト
ロン放電を達成するためのものであり、中心磁石５９１
と、この中心磁石５９１を取り囲むリング状の周辺磁石
５９２と、中心磁石５９１と周辺磁石５９２とをつなぐ
板状のヨーク５９３とから構成される。尚、ターゲット
５７や磁石機構５９は、絶縁ブロック５７１を介して第
一下地膜作成チャンバー５１に固定されている。第一下
地膜作成チャンバー５１は、電気的には接地されてい
る。

【００５９】ガス導入系５６によってプロセスガスを導
入しながら排気系５５によって第一下地膜作成チャンバ
ー５１内を所定の圧力に保ち、この状態でスパッタ電源
５８を動作させる。この結果、スパッタ放電が生じてタ
ーゲット５７がスパッタされ、スパッタされたターゲッ
ト５７の材料が基板９に達して基板９の表面に所定の下
地膜が作成される。尚、図８から分かるように、ターゲ
ット５７、磁石機構５９及びスパッタ電源５８の組は、
第一下地膜作成チャンバー５１内の基板９の配置位置を
挟んで両側に設けられており、基板９の両面に同時に下
地膜が作成されるようになっている。

【００６０】また、図８に示すように、各ターゲット５
７の大きさは、一枚の基板９よりも少し大きい程度とな
っている。二枚の基板９を保持した基板保持具９０は、
第一下地膜作成チャンバー５１内で移動し、二枚の基板
９が順次ターゲット５７の正面に位置するようになって
いる。即ち、最初は搬送方向前方の基板９がターゲット
５７の正面に位置する状態となってこの基板９に成膜が
行われる。そして、その後、所定距離前進して搬送方向
後方の基板９がターゲット５７の正面に位置する状態と
なり、この基板９への成膜が行われる。

【００６１】各成膜チャンバー５１，５２，５３，５
４，５０のより具体的な構成例について、基板９の搬送
順に説明する。前述した第一下地膜作成チャンバー５１
は、下地膜としてＣｒ膜が作成されるようになってい
る。また、第一下地膜作成チャンバー５１の次に基板９
が搬送される成膜チャンバーは、スパッタリングにより
磁性膜を作成する第一磁性膜作成チャンバー５２になっ
ている。磁性膜としては、本実施形態では、ＣｏＣｒＴ
ａ膜が作成されるようになっている。

【００６２】本実施形態の装置では、下地膜と磁性膜と
を二層にわたって形成できるようになっている。即ち、
第一磁性膜作成チャンバー５２の次に基板９が搬送され
る成膜チャンバーは第二下地膜作成チャンバー５３にな
っており、その次に基板９が搬送される成膜チャンバー
は第二磁性膜作成チャンバー５４になっている。第二下
地膜作成チャンバー５３は、第一下地膜作成チャンバー
５１と同様にＣｒ膜を下地膜として作成するチャンバー
であり、第二磁性膜作成チャンバー５４は、同様にＣｏ
ＣｒＴａ膜を磁性膜として作成するチャンバーである。

【００６３】そして、第二磁性膜作成チャンバー５４の
次に基板９が搬送される成膜チャンバーは、ＣＶＤによ
りカーボン保護膜を作成する保護膜作成チャンバー５０
である。保護膜作成チャンバー５０は二つ設けられてい
る。最初に基板９が搬送される保護膜作成チャンバー５
０で必要な厚さの半分の厚さの保護膜が作成され、次の
保護膜作成チャンバー５０で残りの半分の厚さの保護膜
が作成されるようになっている。

【００６４】保護膜作成チャンバー５０は、ＣＨ_４等の
有機化合物ガスを内部に導入する不図示のプロセスガス
導入系と、プロセスガスに高周波エネルギーを与えてプ
ラズマを形成する不図示のプラズマ形成手段等を備えて
いる。有機化合物ガスがプラズマ中で分解し、基板９の
表面にカーボンの薄膜が堆積するようになっている。

【００６５】また、保護膜作成チャンバー５０の次に基
板９が搬送される真空チャンバーは、予備チャンバー５
００となっている。この予備チャンバー５００は、必要
に応じて基板９を冷却したりするチャンバーとして構成
される。この予備チャンバー５００を経た後、最後の方
向転換チャンバー３４を経て基板９がアンロードロック
チャンバー２に達するようになっている。

【００６６】次に、上記構成に係る本実施形態の装置の
全体の動作について説明する。本実施形態の装置では、
すべての真空チャンバーに基板保持具９０が常に位置し
ている。そして、最も時間のかかる作業を行う真空チャ
ンバー（律速チャンバー）での作業時間で決まるタクト
タイムごとに、各真空チャンバー内の基板保持具９０は
次の真空チャンバーに同時に移動する。特定の基板９の
動きに注目すると、一つの基板９は、ロードロックチャ
ンバー１で基板保持具９０に搭載された後、プリヒート
チャンバー４で予備加熱される。その後、第一下地膜作
成チャンバー５１、第一磁性膜作成チャンバー５２、第
二下地膜作成チャンバー５３、第二磁性膜作成チャンバ
ー５４を経て、下地膜と磁性膜との積層膜が二層にわた
って作成される。その後、基板９は保護膜作成チャンバ
ー５０で保護膜が作成され、補助チャンバー５００を経
てアンロードロックチャンバー２に達する。そして、ア
ンロードロックチャンバー２で基板保持具９０から回収
される。

【００６７】基板保持具９０は、アンロードロックチャ
ンバー２で空（基板９を保持しない状態）となった後、
リターン移動路を通ってロードロックチャンバー１に戻
る。より具体的には、空になった基板保持具９０は、次
のタクトタイムで膜除去チャンバー７０に移動する。そ
して、その次のタクトタイムで、ロードロックチャンバ
ー１に移動して、未成膜の基板９の搭載動作が行われ
る。このようにして、基板保持具９０は、図１に示す方
形の移動路８０を周回して、成膜処理に何回も使用され
る。

【００６８】このようにして移動路８０を所定回数周回
して所定回数の成膜処理に利用された基板保持具９０が
膜除去チャンバー７０に移動すると、前述したように膜
除去機構が動作し、保持爪９１の表面の堆積膜の除去が
行われる。どの程度の周回を繰り返した後に膜除去が行
われるべきかは、基板９に作成する薄膜の厚さ等による
ので一概に決められないが、例えば２〜４回程度周回し
た後に膜除去が行われるようにする。勿論、毎回の周回
毎に膜除去を行うようにしてもよい。

【００６９】上述した構成及び動作に係る本実施形態の
装置では、アンロードロックチャンバー２からロードロ
ックチャンバー１に戻すリターン移動路上に膜除去機構
が設けられているので、装置の構成が簡略化されるメリ
ットがある。即ち、前述した通り、膜除去の動作を行う
際、基板９の損傷等を防止する観点から、基板保持具９
０が基板９を保持しない状態（空の状態）とすることが
好ましい。この場合、膜除去機構がリターン移動路上に
配置されていない場合、例えばロードロックチャンバー
１とプリヒートチャンバー４との間の移動路上にある場
合、膜除去を行う基板保持具９０については、ロードロ
ックチャンバー１で基板９の搭載動作を行わないよう構
成することになる。この場合、ロードロックチャンバー
１内の搭載用ロボット１１の駆動プログラムを修正する
ことが必要になる。

【００７０】また、基板９を保持しない基板保持具９０
が成膜チャンバー５１，５２，５３，５４，５０内に位
置する際に成膜が行われると、保持爪９１の表面領域の
うち基板９が陰になって本来は堆積しない領域にまで膜
が堆積してしまう。このため、基板９を保持しない基板
保持具９０が成膜チャンバー５１，５２，５３，５４，
５０に達した場合には、成膜動作が行われないよう成膜
チャンバー５１，５２，５３，５４，５０内の各部の動
作を制御することが好ましい。しかし、これについても
制御プログラムの修正が必要であり、また装置全体の動
作が複雑になる欠点がある。さらに、リターン移動路以
外の移動路上に膜除去機構を配置する構成では、膜除去
が行われた後に基板保持具９０が空の状態でロードロッ
クチャンバー１まで移動してから基板９の搭載動作が行
われる。この部分の移動は、無駄な動きである。

【００７１】一方、本実施形態のように、アンロードロ
ックチャンバー２からロードロックチャンバー１へのリ
ターン移動路上に膜除去機構があると、成膜済みの基板
９を回収した後に直ちに膜除去を行うことが可能で、膜
除去後直ちに未成膜の基板９の搭載を行うことが可能で
ある。このため、基板保持具９０の移動に無駄がなく、
制御のためのプログラムの修正も非常に少ない。さら
に、基板保持具９０が空の状態で処理チャンバーを移動
することがないため、処理用の真空チャンバー４，５０
〜５４の制御プログラムの修正も不要である。このよう
なことから、本実施形態では、装置の構成が簡略となっ
ており、既存の装置への適用が容易である。尚、「リタ
ーン移動路」とは、成膜済みの基板が回収された基板保
持具が、次の未成膜の基板の保持のために移動する際の
経路の意味であって、その移動のための特別な機構の有
無を問わない。

【００７２】また、膜除去機構が膜除去チャンバー７０
に設けられていて膜除去チャンバー７０がロードロック
チャンバー１及びアンロードロックチャンバー２に対し
て真空が連通するようにして気密に接続されている点
は、基板保持具９０の大気による汚損を防止するという
技術的意義を有する。即ち、基板保持具９０が大気に晒
されると、前述したように、基板保持具９０の表面に大
気中の塵埃や酸素，水分等が付着することがある。この
ような汚損物質が基板保持具９０を介して装置内に持ち
込まれると、基板９を汚損したり、作成される薄膜の品
質を損なう恐れがある。しかしながら、本実施形態で
は、膜除去が真空中で行われる上、アンロードロックチ
ャンバー２からロードロックチャンバー１に戻るまでの
過程で基板保持具９０が大気に晒されることがないの
で、このような汚損の恐れはない。

【００７３】尚、このような大気中の汚損物質が基板保
持具９０の表面に付着した場合でも、膜除去機構による
膜除去の際、汚損物質も一緒に除去できる場合がある。
従って、アンロードロックチャンバー２から膜除去チャ
ンバー７０までの間では基板保持具９０が大気に晒され
ても良い場合がある。

【００７４】また、本実施形態の装置は、リターン移動
路の部分以外の移動路の部分でも、基板保持具９０は大
気に晒されず、常に真空中で移動して成膜が行われるた
め、大気中の汚損物質が基板保持具９０を介して装置内
に持ち込まれることがない。この点でも、基板９の汚損
や薄膜の品質低下が低減されている。

【００７５】さらに、表面に薄膜が堆積した基板保持具
９０が大気側に取り出されると、薄膜の表面が酸化した
り異物が付着したりする。そして、次の基板９が保持さ
れて表面に薄膜が作成されると、そのような表面が酸化
したり異物が付着したりした薄膜の上にさらに薄膜が堆
積することになる。このような性質の異なる薄膜が積層
されると、応力が高く、剥離し易い。従って、上記パー
ティクルの発生の恐れが高くなる。しかしながら、本実
施形態の薄膜作成装置は、基板保持具９０が大気側には
取り出されないので、このような問題はない。

【００７６】上述した各実施形態では、保持爪９１の表
面の堆積膜の除去について主に説明したが、保持具本体
９２の表面の堆積膜も同様に除去されており、保持具本
体９２の表面から放出されるパーティクルも低減されて
いる。

【００７７】また、上記各実施形態では、膜除去機構を
備えた専用の膜除去チャンバー７０が設けられたが、こ
れは必須の条件ではない。例えば、アンロードロックチ
ャンバー２又はロードロックチャンバー１内に膜除去機
構を設けるようにしてもよい。プラズマを形成して除去
する構成の場合、搭載用ロボット１１又は回収用ロボッ
ト２１がプラズマに晒される恐れがあるので難しいが、
光又は超音波等により除去する構成の場合、充分に実現
性がある。但し、専用の膜除去チャンバー７０を用意す
ると、プラズマを形成したり、反応性ガスを使用したり
というような構成を自由に選択できるメリットがある。
尚、膜除去チャンバー７０は、ロードロックチャンバー
１及びアンロードロックチャンバー２に直接隣接して設
けられている必要はなく、間に別の真空チャンバーが介
在していてもよい。要は、真空が連通するようになって
いればよい。

【００７８】以上の説明では、基板保持具９０は、保持
爪９１によって基板９の周縁を係止するものであった
が、情報記録ディスク用基板のように中央に円形の開口
がある基板については、その中央の開口の縁を係止する
ようにしてもよい。但し、保持爪が中央の開口の縁を係
止する構成では、保持爪を設ける構造上、基板の両面を
同時に成膜することはできない。また、最近では、ノー
トパソコン用ハードディスクのように非常に小型の情報
記録ディスクも多くなっているが、小型の基板について
は、中央の開口の縁で係止するのは困難である。従っ
て、基板９の周縁で係止する構成は、基板９の両面同時
成膜を可能にし、小型の基板にも対応できるというメリ
ットがある。

【００７９】尚、膜除去チャンバー７０において、複数
の基板保持具９０が滞留する構成を採用することも可能
である。即ち、膜除去を行う必要がある基板保持具９０
を複数収容した後、膜除去機構を動作させ、複数の基板
保持具９０に対して一括して膜除去を行うようにしても
よい。

【００８０】

【発明の効果】以上説明した通り、本願の各請求項の発
明によれば、基板保持具の表面の堆積膜が除去されるの
で、堆積膜の剥離に起因したパーティクルの発生などの
問題が抑制される。そして、膜除去機構がアンロードロ
ックチャンバーからロードロックチャンバーへのリター
ン移動路上に設けられているので、基板保持具の移動に
無駄がなく、装置の構成が簡略化される。また、請求項
２の発明によれば、上記効果に加え、基板保持具を大気
側に取り出すことなくその表面の堆積膜が除去されるの
で、基板保持具を介して大気中の汚損物質が装置内に持
ち込まれることが無い。このため、基板の汚損や作成さ
れる薄膜の汚損が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施形態に係る薄膜作成装置の概略
構成を示す平面図である。

【図２】図１に示す装置における基板保持具９０及び移
動機構の構成を説明する正面概略図である。

【図３】図１に示す装置における基板保持具９０及び移
動機構の構成を説明する側断面概略図である。

【図４】図１に示す装置に設けられた膜除去チャンバー
７０の構成について説明する側断面概略図である。

【図５】膜除去機構の別の構成について説明する側断面
概略図である。

【図６】膜除去機構のさらに別の例について説明する平
面断面概略図である。

【図７】図１に示す方向転換チャンバー３１，３２，３
３，３４に設けられた方向転換機構の構成を説明する側
面概略図である。

【図８】第一下地膜作成チャンバー５１の構成を示す平
面断面概略図である。

【図９】従来の情報記録ディスク製造用の薄膜作成装置
の概略構成を示す平面図である。

【図１０】図９に示す基板保持具９０の構成を示す正面
概略図である。

【図１１】従来の技術の問題点を説明した図である。

【符号の説明】

１０ゲートバルブ１ロードロックチャンバー２アンロードロックチャンバー３１方向転換チャンバー３２方向転換チャンバー３３方向転換チャンバー３４方向転換チャンバー４プリヒートチャンバー５１第一下地膜作成チャンバー５２第一磁性膜作成チャンバー５３第二下地膜作成チャンバー５４第二磁性膜作成チャンバー５０保護膜作成チャンバー７０膜除去チャンバー７１排気系７２ガス導入系７３高周波電源７４可動電極９基板９０基板保持具９１保持爪９２保持具本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3B116 AA47 AB13 AB42 BC00 4G075 AA24 AA37 AA57 BA05 BC02 BC06 CA02 CA05 CA63 ED04 4K029 DA09 FA00 JA01 5F004 AA15 AA16 BB15 BC06 BD05 5F031 CA01 CA02 CA05 GA43 HA24 HA29 HA45 MA06 MA09 MA29 MA31 NA05 NA08 PA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空中で基板の表面に所定の薄膜を作成
する成膜チャンバーに対して大気側から未成膜の基板が
成膜チャンバーに搬入される際に一時的に当該基板が位
置するロードロックチャンバーと、大気側に成膜済みの
基板が取り出される際に当該基板が一時的に位置するア
ンロードロックチャンバーとが、真空が連通するように
して気密に接続されており、基板を保持した基板保持具
をロードロックチャンバー、成膜チャンバー、アンロー
ドロックチャンバーの順に移動させる移動機構が設けら
れた薄膜作成装置において、前記アンロードロックチャンバーで成膜済みの基板が回
収された基板保持具を前記ロードロックチャンバーに戻
すリターン移動路が設定されており、このリターン移動
路上には、基板保持具の表面に堆積した膜を除去する膜
除去機構が設けられていることを特徴とする薄膜作成装
置。
【請求項２】前記膜除去機構を有した膜除去チャンバ
ーが前記リターン移動路上に設けられていて基板保持具
の表面に堆積した膜の除去が真空中で行えるようになっ
ており、当該膜除去チャンバーは、前記アンロードロッ
クチャンバー及び前記ロードロックチャンバーに対して
真空が連通するようにして気密に接続されていることを
特徴とする請求項１記載の薄膜作成装置。
【請求項３】前記膜除去機構は、前記堆積膜にイオン
を入射させ、イオン衝撃により前記堆積膜をスパッタエ
ッチングして前記除去を行うものであることを特徴とす
る請求項１又は２記載の薄膜作成装置。
【請求項４】前記基板は、情報記録ディスク用基板で
あることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の薄膜
作成装置。
【請求項５】前記基板保持具は、前記基板の周縁を係
止する保持爪と、保持爪を固定した保持具本体とより成
るものであり、前記膜除去機構は保持爪の表面の堆積膜
の除去を行うものであることを特徴とする請求項４記載
の薄膜作成装置。