JP2001247955A

JP2001247955A - 真空成膜装置

Info

Publication number: JP2001247955A
Application number: JP2000060730A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Deguchi; 武司出口; Tadashi Watanabe; 正渡邊; Takeshi Kawamata; 健川俣; Kiyoshi Takao; 潔高尾; Nobuyoshi Toyohara; 延好豊原
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2001-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】成膜を行う真空室内の塵埃が基板に付着する
ことを確実に防止する。【解決手段】成膜用の基板Ｗがセットされる真空室２
と、真空室２を真空排気する排気手段５と、イオン化ガ
スを発生させるイオン化ガス発生手段１２と、イオン化
ガス発生手段１２からのイオン化ガスを真空室２に導入
すると共に、導入したイオン化ガスの一部を基板Ｗの表
面に噴きつけるように導くイオン化ガス供給手段１７，
１８とを備える。イオン化ガスが除電を行うため、真空
室２内の塵埃を除去すると共に基板Ｗの表面に付着して
いる塵埃を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板への成膜を行
う真空成膜装置に関し、特に基板への塵埃を防止するこ
とが可能な真空成膜装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】真空蒸着装置やスパッタリング装置等の
真空成膜装置では、基板を真空室内にセットした状態で
成膜を行っている。これらの真空成膜装置では、真空室
内の真空排気を開始すると、室内の空気が急に排出され
るため、気流が発生して真空室内の塵埃が舞い上がる。
このような塵埃の一部は真空室内の空気と一緒に排出さ
れるが、排気が進行するにつれ気流が減少するため、浮
遊塵埃の多くが排出されるに必要な運動量を得られなく
なり、真空室内に残留し、その一部が基板表面に付着す
る。

【０００３】このように真空室内の塵埃を十分排出でき
ない場合には、蒸着等における膜生成等に悪影響を与え
る欠点がある。特にレンズ等の光学部品の場合には、基
板材料が硝子や樹脂などの絶縁材料であるため、基板が
帯電しやすく、静電気力による塵埃の吸着が多くなり、
歩留まりの低下の大きな要因となる。

【０００４】このような真空室内の塵埃の除去を行うた
め、特公平５−７８８２６号公報では、真空室の排気中
に、真空室内に清浄気体を噴出させ、かつ清浄気体の一
部を基板の表面に噴きつけている。また、特公平２−５
７１５６号公報では、基板の表面処理に先立って、基板
の表面に荷電粒子を照射して基板表面を帯電させた後、
帯電の電荷とは反対の極牲を有した電極を基板表面に近
接させて基板表面を除塵している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
５−７３８２６号公報のように、排気中に清浄気体の気
流を噴出させる場合、一旦は塵埃が真空室側壁や基板表
面から離れて浮遊しても、気流の弱い箇所に流された塵
埃は、静電気力によって真空室内で再付着して排出され
ずに、真空室内に残留する。このように残留した塵埃
は、成膜工程で真空室内に導入されるガスの気流によっ
て、再度浮遊して基板表面に付着するため、成膜に悪影
響を及ぼす問題を有している。

【０００６】特公平２−５７１５６号公報のように、基
板の表面処理に先だって基板を帯電させ、反対の極性の
電極によって除塵を行う場合には、基板表面だけの除塵
となり、基板表面以外に付着している塵埃の除去ができ
ないものとなっている。これに加えて、除塵工程で帯電
した基板表面は、その静電気力により、塵埃が付着しや
すくなっている。このため、成膜工程で発生する気流に
より浮遊した塵埃が付着し、同様に成膜に悪影響を及ぼ
している。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点を考慮
してなされたものであり、真空室内の塵埃を十分排出
し、基板表面への塵埃の付着を効果的に防止することが
可能な真空成膜装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明は、成膜用の基板がセットされる真
空室と、この真空室を真空排気する排気手段と、イオン
化ガスを発生させるイオン化ガス発生手段と、イオン化
ガス発生手段からのイオン化ガスを前記真空室に導入す
ると共に、導入したイオン化ガスの一部を前記基板の表
面に噴きつけるように導くイオン化ガス供給手段と、を
備えていることを特徴とする。

【０００９】この発明では、成膜する基板を真空室内に
セットした後、排気手段によって真空室内の真空排気を
行う。この真空排気では、真空室内に気流が発生するた
め、真空室内の塵埃が浮遊し、その一部は気体と共に真
空室外へ排出される。真空排気が進行し、真空室内の圧
力が低下すると気流が減少し、浮遊していた塵埃は真空
室内の基板表面等の帯電している部分に静電気力により
吸引されて付着する。

【００１０】ここで、イオン化ガス発生手段からのイオ
ン化ガスをイオン化ガス供給手段が真空室内に墳出させ
る。イオン化ガスを吹き付けられた部分は、電気的に中
和、除電され、塵埃が付着しなくなる。このとき、イオ
ン化ガスの一部がガス配管によって基板表面に吹き付け
られるため、基板表面が電気的に中和、除電され、基板
表面に付着していた塵埃が吹き飛ばされる。また、真空
室内に再度、気流が発生するため、塵埃が浮遊し、排気
手段によって気体と一緒に真空室外へ排出される。そし
て、一定時間後、イオン化ガスの噴出を停止し、真空排
気を継続して行い、イオン化ガスを真空室の外部に排出
する。その後、真空室内の圧力が成膜圧力まで低下した
時点で基板への成膜を行う。

【００１１】このような発明では、基板表面に付着して
いた塵埃を確実に除去することができると共に、真空室
内から塵埃を外部に排出させることができる。しかも、
基板表面がイオン化ガスによって電気的に中和されるた
め、塵埃が基板表面に再付着することがなく、基板への
成膜を良好に行うことができる。

【００１２】請求項２の発明は、請求項１記載の発明で
あって、前記イオン化ガス供給手段は、前記排気手段の
真空排気によって真空室内が所定の減圧状態となったと
き、イオン化ガスを真空室内に導入すると共に、排気手
段が真空排気を継続することを特徴とする。

【００１３】この発明では、真空室内が所定の減圧状態
となったとき、イオン化ガスが真空室内に導入されるた
め、真空室及び基板表面の除電を良好に行うことがで
き、静電気力でこれらに付着している塵埃を除去するこ
とができる。また、排気手段は真空排気を継続するた
め、除去された塵埃は真空室内で浮遊することなく、真
空室の外部に排出される。このため、塵埃が再付着する
ことがなくなる。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の発明であって、塵埃を静電気力により吸着する集塵手
段が前記真空室に対して進退自在に設けられていること
を特徴とする。

【００１５】この発明では、真空室内に進出した集塵手
段が静電気力によって塵埃を吸着する。そして、吸着さ
れた塵埃は集塵手段の真空室からの退出と共に真空室か
ら除去される。従って、請求項１及び２の作用に加え
て、さらに確実に塵埃を除去することができる。

【００１６】また、この発明では、成膜用のガスの導入
に際して、集塵手段を帯電させることにより、成膜用の
ガス内の塵埃も静電気力によって除去することができ
る。

【００１７】請求項４の発明は、請求項３記載の発明で
あって、前記集塵手段が前記基板の表面に臨む位置とな
るように真空室内に対して進退することを特徴とする。

【００１８】この発明では、集塵手段が基板の表面の臨
んだ位置で塵埃を吸着するため、基板表面に向かう気体
から塵埃を確実に除去することができる。

【００１９】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
かに記載の発明であって、前記排気手段によって排気さ
れた気体中の塵埃の量を測定する測定手段が気体の排気
経路中に配置されている特徴とする。

【００２０】測定手段は排気される気体中の塵埃の量を
測定するため、一定時間内に排出される塵埃の量を把握
することができる。従って、塵埃の除去の進行度を把握
でき、排気手段、イオン化ガス発生手段やイオン化ガス
供給手段の制御を容易に行うことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態により具体的に説明する。なお、各実施の形態におい
て、同一の要素は同一の符号を付して対応させてある。

【００２２】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１であり、真空蒸着によって基板Ｗに成膜を行う蒸着
装置１に適用したものである。この蒸着装置１は、真空
室２と、イオン化ガス発生手段１２と、イオン化ガス供
給手段とを備えている。

【００２３】真空室２内の底部には、基板Ｗの表面に薄
膜を生成する薄膜材料がセットされた蒸着源３が配置さ
れている。蒸着源３に対向した真空室２内の上部には、
基板Ｗがセットされる機枠４が設けられている。機枠４
はドーム型となっており、図示を省略したモータ等の駆
動手段によって水平面内で回転駆動される。また、機枠
４における基板Ｗの各セット部位には、開口部４ａが下
方に向かって形成されており、基板Ｗはその表面が開口
部４ａ側に向くように機枠４にセットされて成膜が行わ
れる。

【００２４】真空室２の底部には、配管１０が設けら
れ、この配管１０にバルブ８を介して油拡散ポンプ６が
接続されている。油拡散ポンプ６は基板Ｗへの成膜を行
う際に、真空室２内が高真空となるように真空排気する
メインポンプとして機能する。

【００２５】一方、真空室２の側部には、配管９が設け
られ、この配管９にバルブ７を介して油回転ポンプ５が
接続されている。油回転ポンプ５は排気手段として機能
するものであり、真空室２内の除塵を行う際に、真空室
２内を真空排気する。

【００２６】油回転ポンプ５への配管９の途中には、測
定手段としてのダストカウンタ１１が設けられている。
ダストカウンタ１１は油回転ポンプ５の駆動によって配
管９内を流れる塵埃の量を測定するものである。ダスト
カウンタ１１による塵埃の量の測定は、例えば、配管９
の内部を通過する塵埃にレーザ光を照射し、塵埃からの
反射光量を検出して行うことができる。

【００２７】イオン化ガス発生手段１２は、ガスの貯蔵
源１３と、ガス内に混在している不純物を濾過するフィ
ルタ１４と、ガスを帯電させイオン化させる電極部１５
と、電極部１５に高電圧を印加させる交流電源１６とに
よって構成されている。このイオン化ガス発生手段１２
では、貯蔵源１３より供給されたガスがフィルタ１４で
濾過されて清浄ガスとなった後、電極部１５で帯電され
ることによりイオン化される。この実施の形態では、電
源として交流電源１６を使用しているので、「＋」と
「−」のイオン化ガスを一定周期で交互に発生させるこ
とが可能となっている。

【００２８】イオン化ガス供給手段は、ガス配管１８
と、制御バルブ１７とを備えている。ガス配管１８は、
イオン化ガス発生手段１２で生成されたイオン化ガスを
真空室２内に導入するための配管であり、制御バルブ１
７を介してイオン化ガス発生手段１２に接続されてい
る。

【００２９】真空室２内において、ガス配管１８は二股
に分岐されており、分岐された一方の開口１８Ａは機枠
４の下方に臨んでいる。従って、開口１８Ａから噴出す
るイオン化ガスは機枠４の下面に沿って流動するため、
機枠４にセットされている基板Ｗの表面にイオン化ガス
を噴きつけることができる。分岐された他方の開口１８
Ｂは、真空室２の内側面に臨んでいる。従って、開口１
８Ｂからのイオン化ガスは、真空室２の内面に沿って流
動して真空室２の全体にイオン化ガスを行き渡らせるよ
うに作用する。

【００３０】この実施の形態において、ガス配管１８の
開口１８Ａ、１８Ｂは、真空室２の側部に設けられた配
管９との反対側に位置するように配置されている。従っ
て、開口１８Ａ、１８Ｂからのイオン化ガスは、油回転
ポンプ５の駆動で発生した排気流により、矢印Ｆで示す
ように、機枠４の下面及び真空室２の内面に沿って流動
して排出される。このため、基板Ｗから除去された塵埃
が基板Ｗから離れる方向に流れ、基板Ｗに再付着するこ
とがなくなる。

【００３１】イオン化ガス供給手段の制御バブル１７
は、油回転ポンプ５の駆動によって、真空室２内が所定
の減圧状態となったとき、開作動する。これにより、イ
オン化ガスが真空室２の内部及び機枠４の下面に噴きつ
けられる。このような減圧状態でのイオン化ガスの供給
では、イオン化ガスによる除電が確実となり、除電によ
る塵埃の除去も確実に行うことができる。この制御バル
ブ１７によるイオン化ガスの供給の間、油回転ポンプ５
は真空室２内の真空排気を継続して行う。従って、除去
された塵埃を真空室２の外部に確実に排出できるため、
基板Ｗの表面や真空室２の内壁への塵埃の再付着を防止
することができる。

【００３２】次に、以上の実施の形態の作動を説明す
る。基板Ｗを機枠４にセットした後、図示しない真空室
２の扉を閉めて真空室２内を密閉し、油回転ポンプ５を
駆動してバルブ７を介して、真空室２を大気圧力から１
０Ｐａ程度までの低真空排気を行う。この低真空排気中
は真空室２の内部で気流が発生して真空室２内の塵埃が
舞い上がっており、この舞い上がった塵埃の一部は真空
室２内の空気とともに配管９から排気される。

【００３３】この排気が進行するにつれて気流が減少す
るため、塵埃は排出されるに必要な運動量が得られなく
なり、真空室２内に残留して、真空室２の内壁や基板Ｗ
の表面等に付着する。特に、基板Ｗが硝子や樹脂等の絶
縁材料の場合には、基板Ｗが帯電しやすいため、静電気
力による塵埃の吸着が多くなる。

【００３４】このため、１０Ｐａ程度まで低真空にした
状態で、制御バルブ１７を開いて、イオン化ガス発生手
段１２からのイオン化ガスを真空室２内に導入する。こ
のときのイオン化ガスの圧力は塵埃を輸送するに足る運
動量の気流を発生させる程度でよく、例えば１０００Ｐ
ａ前後の圧力で十分である。

【００３５】このイオン化ガスの導入によって、開口１
８Ａ、１８Ｂからイオン化ガスが噴出される結果、静電
気力によって各部位に付着している塵埃が除電されて取
り除かれる。特に、基板Ｗの表面に対しては、開口１８
Ａからのイオン化ガスが噴きつけられるため、その表面
に付着している塵埃が確実に除電されて、表面から離れ
て浮遊する。なお、イオン化ガスの導入に先立って、機
枠４を回転させ、機枠４にセットされた基板Ｗに満遍な
く、イオン化ガスを噴きつけるようにする。

【００３６】この実施の形態では、「＋」と「−」のイ
オン化ガスが周期的に交互に噴きつけられることによ
り、基板Ｗの表面等の帯電していた部位が電気的に中
和、除電され、塵埃が再付着し難くなる。このイオン化
ガスの導入にあっては、油回転ポンプ５が駆動を継続し
ており、これにより、開口１８Ａ，１８Ｂから噴出した
イオン化ガスは、矢印Ｆのように流れる。このため、イ
オン化ガスは浮遊する塵埃とともに配管９から真空室２
の外部に排出される。

【００３７】以上のようなイオン化ガスの導入中、ダス
ト力ウンタ１１が配管９内を流れるガス中の塵埃の量を
測定する。そして、一定時間内に流れる塵埃の量が十分
少なくなった時点で、制御バルブ１７を閉め、イオン化
ガスの導入を停止する。さらに、油回転ポンプ５による
排気を継続し、真空室２内の圧力が数Ｐａ程度まで下が
った時点で、バルブ７を閉める。次いで、バルブ８を開
き、油拡散ポンプ６により１０^−３ｐａ程度の圧力まで
高真空排気を行う。この状態で基板Ｗの表面に対して成
膜を行う。

【００３８】従って、このような実施の形態では、真空
室２内及び基板Ｗ表面の塵埃を十分に排出することがで
き、しかも基板Ｗの表面への塵埃の再付着を防止するこ
とができる。このため、基板Ｗへの成膜を良好に行うこ
とができる。

【００３９】また、この実施の形態では、電源として交
流電源１６を用い、「＋」と「−」のイオン化ガスを交
互に噴出させるようにしたので、基板Ｗの表面等が正負
のどちらの極性に帯電していても、除電を行うことがで
きる。なお、基板Ｗの材質および前工程（洗浄等）の処
理等から、基板Ｗの帯電する極性が特定できる場合は、
電源として直流電源を用いても良い。その場合、基板Ｗ
の帯電している極性と反対の極性のイオン化ガスを噴出
することにより、効率的な基板Ｗの除電を行うことがで
きる。

【００４０】さらに、この実施の形態では、ガス配管１
８の開口１８Ａから噴出するイオン化ガスの気流が、開
口１８Ａ→基板Ｗ→配管９の順で流れるため、基板Ｗか
ら離れた塵埃が基板Ｗの表面へ再付着することがなくな
る。

【００４１】（実施の形態２）図２は実施の形態２を示
す。この実施の形態では、スパッタリング装置２１への
適用を示すものであり、基板Ｗをセットする機枠４が真
空室２２内に配置されている。機枠４に対応した真空室
２２内の底部には、基板Ｗの表面に成膜する薄膜の材料
であるターゲットがセットされたカソード２３が設置さ
れている。このカソード２３は真空室２２の外部に設け
られた直流電源２５からスパッタリング電力が供給され
る。このため、カソード２３は直流電源２５の正電極に
接続されている。一方、直流電源２５の負電極はアース
されている。

【００４２】カソード２３の付近には、スパッタリング
用のガスが導入される導入管２４の先端が配置されてい
る。導入管２４の基端はバルブ２４を介してアルゴンガ
スなどのスパッタリング用のガスが貯留されているガス
ボンベ２５に接続される。従って、バルブ３２を開くこ
とにより、スパッタリング用のガスを真空室２２に導入
することができる。

【００４３】真空室２２の側部には、配管２９が設けら
れ、この配管２９にバルブ７を介して排出手段である油
回転ポンプ５が接続されている。真空室２の底部には、
配管１０が設けられ、この配管１０にバルブ８を介して
ターボ分子ポンプ２６が接続されている。ターボ分子ポ
ンプ２６は基板Ｗへの成膜を行う際に、真空室２２内が
高真空となるように真空排気するメインポンプとして機
能する。

【００４４】さらに、真空室２２には、実施の形態１と
同様な構成からなるイオン化ガス発生手段１２が接続さ
れる。このイオン化ガス発生手段１２には、実施の形態
１と同様に、制御バルブ１７及びガス配管１８からなる
イオン化ガス供給手段が接続されている。イオン化ガス
供給手段のガス配管１８は二股に分岐した後、真空室２
２内で開口している。一方の開口２８Ａは機枠４の下方
に臨んでおり、他方の開口２８Ｂは、真空室２２の内面
に臨んでいる。これにより、イオン化ガスを機枠４にセ
ットされた基板Ｗの表面に噴きつけると共に、イオン化
ガスを真空室２２の内面に沿って流動させるようになっ
ている。

【００４５】真空室２２におけるガス配管１８が侵入し
ている側と反対側の中央部分には、副室３９が連通状態
で接続されている。副室３９は遮蔽手段としてのゲート
バルブ３８を介して真空室２２と連通しており、ゲート
バルブ３８が閉じることにより、副室３９は真空室２２
と遮断されて真空室２２の外部となる。

【００４６】真空室２２に対しては、副室３９を介して
集塵手段３２が進退自在となっている。すなわち、集塵
手段３２は副室３９の外壁に取り付けられた駆動手段３
７のロッド３７ａの先端に取り付けられており、駆動手
段３７の駆動によって副室３９から真空室２２に進退す
るようになっている。

【００４７】図３は集塵手段３２を正面から示してお
り、絶縁材からなる円盤状の支持板３６の外周付近に、
放電電極３３と、その接地電極３４と、塵埃吸着用電極
３５とが同方向（真空室２２方向）に直線的に伸びるよ
うに取り付けられて構成されている。支持板３６は駆動
手段３７のロッド３７ａに取り付けられており、駆動手
段３７が回転駆動することにより回転する。

【００４８】放電電極３３は負電極がアースされた直流
電源４０の正電極と接続されている。接地電極３４はこ
の放電電極３３の左右両側に配置されており、いずれも
アースされている。

【００４９】塵埃吸着用電極３５は支持板３６の中心を
挟んだ放電電極３３の反対側に配置されている。塵埃吸
着用電極３５は正電極がアースされた直流電源４１の負
電極と接続されている。また、塵埃吸着用電極３５の表
面は、フッ素樹脂などの絶縁材料に被覆されている。

【００５０】このような集塵手段３２は、上述したよう
に、支持板３６が駆動手段３７に取り付けられることに
より、駆動手段３７の駆動によって回転すると共に、副
室３７と真空室２２との間を移動する。真空室２２内に
進出する場合、集塵手段３２の全体が機枠４の下方で停
止する。これにより、集塵手段３２は機枠４にセットさ
れて基板Ｗに臨むようになっている。

【００５１】この実施の形態の作動において、機枠４へ
の基板Ｗのセットから低真空排気までは、実施の形態１
と同様である。そして、真空室２２内を１０Ｐａ程度の
低真空にした状態で、制御バルブ１７を開き、ガス配管
１８を通じてイオン化ガスを真空室２２内に導入する。
導入されたイオン化ガスは、真空室２２内の各部位に付
着している塵埃を浮遊させ、浮遊した塵埃はイオン化ガ
スとともに配管２９から排出される。なお、イオン化ガ
スの導入に先立って、機枠４を回転させておき、機枠４
にセットされている基板Ｗに満遍なくイオン化ガスを噴
きつけるようにする。また、駆動手段３７によって集塵
手段３２を真空室２２内に進出させ、機枠４の下方に停
止させる。これにより、集塵手段３２は機枠４にセット
されている基板Ｗと臨んだ状態となる。

【００５２】イオン化ガスの導入中においては、直流電
源４０から放電電極３３に正の高電圧を印加すると共
に、直流電源４１から塵埃吸着用電極３５に負の高電圧
を印加する。これにより、近接している放電電極３３と
２本の接地電極３４の間に放電（プラズマ）が生じる。
このプラズマ中を通過したイオン化ガスおよびイオン化
ガス中の塵埃が正に帯電し、負に帯電している塵埃吸着
用電極３５の表面に静電気力により付着する。

【００５３】塵埃が金属等の導電牲の場合、塵埃吸着用
電極３５の表面が金属であれば、その表面に付着した瞬
間に、電荷交換を行って除電され、塵埃吸着用電極３５
から剥がれ落ちるが、この実施の形態のように塵埃吸着
用電極３５の表面を絶縁材料によって被膜することによ
り、静電気力が持続するため、塵埃が剥がれ落ちること
はなくなる。なお、塵埃吸着用電極３５は放電電極３８
よりも下側に位置していることにより、落下してくる塵
埃を効率良く吸着させることができる。

【００５４】以上の作動を一定時間継続して行い、真空
室２２内の塵埃の量が十分に減少した時点で、制御バル
ブ１７を閉め、真空室２２内へのイオン化ガスの導入を
停止する。さらに排気を続けて、真空室２２内の圧力が
数Ｐａ程度まで下がったとき、バルブ７を閉め、次いで
バルブ８を開いて、ターボ分子ポンプ２６によって１０
^−３ｐａ程度の圧力まで高真空排気を行う。

【００５５】そして、駆動手段３７により集塵手段３２
を１８０°回転させ、塵埃吸着用電極３５を上側に位置
させる。その後、バルブ３１を開き、スパッタリング用
ガスを真空室２２内に導入する。スパッタリング用ガス
の導入初期においては、急激な圧力変化が生じるため、
真空室２２内に気流が発生する。この気流は、カソード
２３付近から上方に向かって生じるため、カソード２３
付近に残留していた塵埃が舞い上がるが、上側に位置し
ている集塵手段３２の塵埃吸着用電極３５に集塵される
ため、基板Ｗへ達して基板Ｗに付着することがない。

【００５６】一定時間後、気流が安定化するため、塵埃
の浮遊がなくなる。この時点で駆動手段３７により、集
塵手段３２を真空室２２から後退させ、副室３９内に収
容し、ゲートバルブ３８を閉じる。これにより、集塵手
段３２から塵埃が落下しても、真空室２２に入り込むこ
とがない。次いで、カソード２３に電圧を供給し、放電
を起こして、基板Ｗへの成膜を開始する。

【００５７】このような実施の形態によれば、実施の形
態１と同様に作用することができるのに加えて、集塵手
段３２を基板Ｗの下に基板Ｗと臨むように配置している
ため、基板Ｗへの塵埃の付着を著しく低減できる。ま
た、成膜中は集塵手段３２を副室３９に収納するので、
集塵手段３２から塵埃が剥がれ落ちても、基板Ｗへ付着
する恐れがない。さらに、集塵手段３２を回転可能とし
たので、真空室２２内に生じる気流の向きに応じて回転
させることができ、効率的な集塵が可能となっている。

【００５８】（実施の形態３）図４は本発明の実施の形
態３を示す。この実施の形態はスパッタリング装置４１
への適用を示すものであり、実施の形態２を基本とした
構造となっている。

【００５９】この実施の形態では、プラスチックからな
り、静電気力によって塵埃を吸着する塵埃吸着棒４３が
集塵手段として用いられる。この塵埃吸着棒４３は副室
３９の外壁に取り付けられた駆動手段４４により、副室
３９と真空室２２との間を移動可能となっている。ま
た、真空室２２内では、機枠４の下方で停止し、これに
より、機枠４にセットされている基板Ｗに臨むようにな
っている。

【００６０】副室４５には、真空室２２内を排気する排
気手段としての油回転ポンプ５及びメインポンプとして
のターボ分子ポンプ２６とは別個の排気手段が設けられ
る。この排気手段は、副室３９に連通した配管４８にバ
ルブ４７を介して接続されたロータリーポンプ４６によ
って形成されている。

【００６１】副室３９内には、塵埃吸着棒４３の外形に
嵌合する挿通穴４９Ａを有したナイロンシートからなる
静電気発生シート４９が設けられている。塵埃吸着棒４
３は真空室２２内と副室４５内とを行き来する際、挿通
穴４９Ａを接触しながら通過し、この通過の際にその表
面が静電気発生シート４９と擦れるため、塵埃吸着棒４
３の表面に静電気が発生する。

【００６２】さらに、この実施の形態では、イオン化ガ
ス発生手段１２に分岐配管５１が接続されている。分岐
配管５１はバルブ５０を介してその先端が副室３９内に
挿入されており、イオン化ガス発生手段１２からのイオ
ン化ガスを副室３９に導入するように作用する。この分
岐配管５１は副室３９内に収容された塵埃吸着棒４３に
イオン化ガスを噴きつけるものである。

【００６３】この実施の形態において、機枠４への基板
Ｗのセットから低真空排気および基板Ｗへのイオン化ガ
スの噴きつけまでは、実施の形態１及び２と同様であ
る。イオン化ガスの噴きつけを一定時間継続して行い、
真空室２２内の塵埃の量が十分に減少したとき、制御バ
ルブ１７を閉めて真空室２２内へのイオン化ガスの導入
を停止する。

【００６４】次に、真空室２２と副室３９との境界部分
に設けたゲートバルブ３８を開け、駆動手段４４によ
り、塵埃吸着棒４３を真空室２２内の機枠４の下方へ進
出させる。このとき、塵埃吸着棒４８の表面と静電気発
生シート４９の挿通穴４９Ａとが擦れ合うため、塵埃吸
着棒４８の表面に静電気が帯電する。

【００６５】さらに排気を続け、真空室２２内の圧力が
数Ｐａ程度まで下がった時点で、バルブ７を閉めた後、
バルブ８を開き、ターボ分子ポンプ２６により１０^−３
Ｐａ程度の圧力まで高真空排気を行う。この状態で、バ
ルブ３１を開いてスパッタリング用ガスを真空室２２内
に導入する。このガスの導入により発生する気流のた
め、真空室２２内に残留していた塵埃が浮遊する。この
実施の形態では、浮遊した塵埃が塵埃吸着棒４３に静電
気力により吸引されて吸着されるため、基板Ｗの表面へ
の付着を防止することができる。一定時間後、気流が安
定化して塵埃の浮遊がなくなったとき、駆動手段４４に
より、塵埃吸着棒４３を真空室２２から後退させ、副室
３９内に収容しゲートバルブ３８を閉じる。次いで、カ
ソード２３に電圧を供給し、放電を起こして基板Ｗへの
成膜を開始する。

【００６６】この成膜を行っている間に、副室３９内に
収納した塵埃吸着棒４３の清掃を行う。その清掃は、ゲ
ートバルブ３８を閉じた状態で行う。まずバルブ５０を
開いて、分岐配管５１の先端から塵埃吸着棒４３にイオ
ン化ガスを噴きつけて除電するとともに、吸着している
塵埃を吹き飛ばす。次いで、バルブ４７を開いて、ロー
タリーポンプ４６により、副室３９内の塵埃を排出す
る。

【００６７】このような実施の形態によれば、実施の形
態１及び２と同様に作用するのに加えて、集塵手段にお
ける塵埃を吸着するための静電気を発生させる手段とし
て、絶縁材の摩擦を利用するため、静電気発生用の電源
等が不要となり、安価な装置とすることができる。

【００６８】以上の説明から、本発明は以下の発明を包
含している。

【００６９】（１）成膜用の基板がセットされる真空
室と、この真空室を真空排気する排気手段と、イオン化
ガスを発生させるイオン化ガス発生手段と、イオン化ガ
ス発生手段からのイオン化ガスを前記真空室に導入する
と共に、導入したイオン化ガスの一部を前記基板の表面
に噴きつける導くイオン化ガス供給手段と、前記真空室
に対して進退自在に設けられ、塵埃を静電気力により吸
着する集塵手段と、を備えていることを特徴とする真空
成膜装置。

【００７０】この発明では、イオン化ガス発生手段から
のイオン化ガスをイオン化ガス供給手段が真空室及び基
板の表面に供給するため、基板表面に付着していた塵埃
を確実に除去することができると共に、真空室内から塵
埃を外部に排出させることができる。また、集塵手段が
静電気力によって塵埃を吸着するため、塵埃を確実に除
去することができる。

【００７１】（２）成膜用の基板がセットされる真空
室と、この真空室を真空排気する排気手段と、イオン化
ガスを発生させるイオン化ガス発生手段と、イオン化ガ
ス発生手段からのイオン化ガスを前記真空室に導入する
と共に、導入したイオン化ガスの一部を前記基板の表面
に噴きつけるように導くイオン化ガス供給手段と、前記
真空室に対して進退自在に設けられ、塵埃を静電気力に
より吸着する集塵手段と、この集塵手段の進退路上に開
閉自在に設けられ、前記真空室を外部と遮蔽する遮蔽手
段と、を備えていることを特徴とする真空成膜装置。

【００７２】この発明では、上記（１）項と同様に作用
するのに加えて、遮蔽手段が真空室を外部と遮蔽するた
め、集塵手段に付着した塵埃を真空室の外部で除去する
際に、塵埃が真空室内に侵入することがなくなる。

【００７３】（３）前記イオン化ガス供給手段は、前
記排気手段の真空排気によって真空室内が所定の減圧状
態となったとき、イオン化ガスを真空室内に導入すると
共に、排気手段が真空排気を継続することを特徴とする
上記（１）項または（２）項記載の真空成膜装置。

【００７４】この発明では、減圧状態下でイオン化ガス
を真空室内に導入するため、真空室及び基板表面の除電
を良好に行うことができ、しかも、排気手段が真空排気
を継続するため、除去された塵埃を円滑に真空室の外部
に排出することができる。

【００７５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、真空室内の真空排気に際して、イオン化ガスに
より真空室内の塵埃を強制的に排出し、且つ基板等の除
電も行うため、基板への塵埃の付着を防止でき、基板へ
の成膜における塵埃の悪影響を少なくできる。

【００７６】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果に加え、真空室内が所定の減圧状態となったと
き、イオン化ガスが真空室内に導入されるため、真空室
及び基板表面の除電を良好に行うことができ、静電気力
でこれらに付着している塵埃を除去することができ、し
かも排気手段が真空排気を継続するため、除去された塵
埃を真空室の外部に円滑に排出することができる。

【００７７】請求項３の発明によれば、請求項１、２の
発明の効果に加え、静電気力によって塵埃を吸着した集
塵手段が真空室から退出するため、塵埃の再付着を防止
することができる。

【００７８】請求項４の発明によれば、請求項１〜３の
発明の効果に加え、集塵手段が基板の表面の臨んだ位置
で塵埃を吸着するため、基板表面に向かう気体から塵埃
を確実に除去することができる。

【００７９】請求項５の発明によれば、請求項１〜４の
発明の効果に加え、一定時間内に排出される塵埃の量を
把握することができるため、塵埃の除去の進行度合いを
把握することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の全体を示す断面図であ
る。

【図２】本発明の実施の形態２の全体を示す断面図であ
る。

【図３】実施の形態２における集塵手段を示す正面図で
ある。

【図４】本発明の実施の形態３の全体を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

２真空室５油回転ポンプ（排気手段）１２イオン化ガス発生手段１７制御バルブ１８ガス配管Ｗ基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川俣健東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者高尾潔東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内 (72)発明者豊原延好東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内Ｆターム(参考） 4D054 AA20 BA01 BB02 BB14 BB18 BC09 BC28 EA30 4K029 CA01 CA05 DA09 FA09 5F045 AA18 AA19 BB14 DP13 EB08 EC07 EE10 EG03 EG07 EH18 GB01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】成膜用の基板がセットされる真空室と、この真空室を真空排気する排気手段と、イオン化ガスを発生させるイオン化ガス発生手段と、イオン化ガス発生手段からのイオン化ガスを前記真空室
に導入すると共に、導入したイオン化ガスの一部を前記
基板の表面に噴きつけるように導くイオン化ガス供給手
段と、を備えていることを特徴とする真空成膜装置。
【請求項２】前記イオン化ガス供給手段は、前記排気
手段の真空排気によって真空室内が所定の減圧状態とな
ったとき、イオン化ガスを真空室内に導入すると共に、
排気手段が真空排気を継続することを特徴とする請求項
１記載の真空成膜装置。
【請求項３】塵埃を静電気力により吸着する集塵手段
が前記真空室に対して進退自在に設けられていることを
特徴とする請求項１または２記載の真空成膜装置。
【請求項４】前記集塵手段が前記基板の表面に臨む位
置となるように真空室内に対して進退することを特徴と
する請求項３記載の真空成膜装置。
【請求項５】前記排気手段によって排気された気体中
の塵埃の量を測定する測定手段が気体の排気経路中に配
置されている特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
の真空成膜装置。