JP2006328518A - スパッタ成膜装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】
回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【解決手段】
本発明にかかるスパッタ成膜装置は、チャンバー内に、回転可能に設けられた回転ドラムと基板ホルダを備え、回転ドラムを回転させながらチャンバー内でターゲットを用いて基板ホルダに取り付けられる基板にスパッタ成膜するものである。基板ホルダ13は、上端部131a、131bが、接地電位に接続され、回転ドラムの上端部の外周縁部に設けられた取り付け部121に吊り下げられ、下端部132a、132bが、回転ドラムの下端部の外周縁部に設けられ、接地電位に接続された収容部122に支持されている。基板ホルダ13の下端部132a、132bは、板バネ50により付勢されて、収容部122に電気接続されて保持されている。
【選択図】 図3
回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【解決手段】
本発明にかかるスパッタ成膜装置は、チャンバー内に、回転可能に設けられた回転ドラムと基板ホルダを備え、回転ドラムを回転させながらチャンバー内でターゲットを用いて基板ホルダに取り付けられる基板にスパッタ成膜するものである。基板ホルダ13は、上端部131a、131bが、接地電位に接続され、回転ドラムの上端部の外周縁部に設けられた取り付け部121に吊り下げられ、下端部132a、132bが、回転ドラムの下端部の外周縁部に設けられ、接地電位に接続された収容部122に支持されている。基板ホルダ13の下端部132a、132bは、板バネ50により付勢されて、収容部122に電気接続されて保持されている。
【選択図】 図3
Description
本発明はスパッタ成膜装置に関し、例えばカルーセル型スパッタ成膜装置のような回転式スパッタ成膜装置に関する。
液晶表示装置や有機EL(Electro Luminescence)表示装置など表示装置の製造工程において、基板上にITO(Indium Tin Oxide)等の光学薄膜や金属薄膜を形成する方法としてスパッタ成膜方法が用いられている。
例えば、スパッタ成膜方法に用いられるカルーセル型スパッタ成膜装置では、真空チャンバー内に回転可能な回転ドラムが設けられており、この回転ドラムの外周に多角柱筒状に配列された基板ホルダが取り付けられている。また、ターゲットが、真空チャンバー内であって基板ホルダの外方に、回転ドラムの回転軸側に表面を向けて設けられている。
例えば、スパッタ成膜方法に用いられるカルーセル型スパッタ成膜装置では、真空チャンバー内に回転可能な回転ドラムが設けられており、この回転ドラムの外周に多角柱筒状に配列された基板ホルダが取り付けられている。また、ターゲットが、真空チャンバー内であって基板ホルダの外方に、回転ドラムの回転軸側に表面を向けて設けられている。
そして、基板ホルダの側面に複数の基板を取り付け、回転ドラムを回転させながら、真空チャンバー内にスパッタガスを流入し、陰極となるターゲットに電圧を印加して、基板とターゲットの間にプラズマを生成させる。すると、プラズマ中のイオンがターゲット表面に衝突し、はじき出されたスパッタ原子(ターゲット原子)が基板上に付着することにより、基板に所望の薄膜が形成される(例えば、特許文献1参照)。なお、このカルーセル型スパッタ成膜装置では、一度に複数の基板に対して成膜することができるため、生産性に優れているという利点がある。
従来の従来の一般的なカルーセル型スパッタ成膜装置は、基板に異物が付着しないように、基板を鉛直方向に立てた状態で成膜するものが多い。基板を鉛直方向に立てて保持するために、基板ホルダが用いられる。
基板ホルダや基板は、スパッタ成膜中にプラズマに曝されるため、基板ホルダや基板には荷電粒子が衝突する。このとき、基板ホルダや基板が強く帯電し、蓄電許容限界を超えたとき、異常放電が発生することがある。
このような異常放電を低減するために、従来から基板ホルダを接地する方法が採られてきた。例えば、回転ドラム外周の上端部に設けられ、接地された取付け部に、基板ホルダの上端部をフック等の引掛け部により吊るし、基板ホルダの下端部を、回転ドラムの回転による遠心力によって回転ドラム外周から大きく外側に広がらないように、回転ドラム外周の下端部に取り付けられた収容部内に収容していた。
基板ホルダや基板は、スパッタ成膜中にプラズマに曝されるため、基板ホルダや基板には荷電粒子が衝突する。このとき、基板ホルダや基板が強く帯電し、蓄電許容限界を超えたとき、異常放電が発生することがある。
このような異常放電を低減するために、従来から基板ホルダを接地する方法が採られてきた。例えば、回転ドラム外周の上端部に設けられ、接地された取付け部に、基板ホルダの上端部をフック等の引掛け部により吊るし、基板ホルダの下端部を、回転ドラムの回転による遠心力によって回転ドラム外周から大きく外側に広がらないように、回転ドラム外周の下端部に取り付けられた収容部内に収容していた。
しかしながら、基板ホルダの下端部を収容部内でしっかりと保持・固定する構造ではなかったため、スパッタ成膜中に、基板ホルダの下端部が、回転ドラムに取り付けられた収容部内壁に接触したり、接触しなかったりする場合があった。
このため、基板ホルダの下端部が収容部内壁に対して接触していない状態では、基板ホルダは蓄電許容限界を超えて強く帯電してしまい、異常放電が発生してしまう場合がある。また、基板ホルダの下端部が収容部内壁に対して接触していない状態から接触した状態になったとき、基板ホルダに帯電されていた電荷が収容部を介して回転ドラムへ移動し、異常放電が生じてしまうことがある。
このため、基板ホルダの下端部が収容部内壁に対して接触していない状態では、基板ホルダは蓄電許容限界を超えて強く帯電してしまい、異常放電が発生してしまう場合がある。また、基板ホルダの下端部が収容部内壁に対して接触していない状態から接触した状態になったとき、基板ホルダに帯電されていた電荷が収容部を介して回転ドラムへ移動し、異常放電が生じてしまうことがある。
この異常放電により、基板上の成膜された薄膜が破壊または損傷することがあった。異常放電に起因する薄膜の破損、損傷によって歩留まりが劣化し、生産性が低下してしまい、基板上の膜厚分布が不均一となる問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜を可能とするスパッタ成膜装置を提供することを目的とする。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜を可能とするスパッタ成膜装置を提供することを目的とする。
本発明にかかるスパッタ成膜装置は、回転ドラムを回転させながら、チャンバー内でターゲットを用いて回転ドラムの外側に取り付けられた基板ホルダに固定された基板にスパッタ成膜するスパッタ成膜装置であって、鉛直方向に延びる回転軸を中心に回転可能に設けられ、基準電位に接続された取り付け部がその上端部に設けられ、内周壁と外周壁とを有し基準電位に接続された収容部がその下端部に設けられた回転ドラムと、その上端部が取り付け部に取り付けられ、その下端部が収容部内に収容された基板ホルダと、基板ホルダと収容部とに接触し、基板ホルダを付勢することによって、基板ホルダを収容部に電気的に接続した状態で収容部内において基板ホルダを保持する付勢部材と、を備えるものである。
本発明によれば、基板ホルダが収容部に電気的に接続した状態で収容部内において基板ホルダを保持するように、付勢部材により基板ホルダを付勢したので、基板ホルダが、収容部を介して基準電位に安定的に電気接続され、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
また、好ましくは、付勢部材は基板ホルダと収容部の内壁に接触し、基板ホルダの下端部を収容部の内壁に当接させるように基板ホルダの下端部を付勢してもよい。このような構成にすることにより、基板ホルダの下端部を、基準電位に接続された収容部に直接的に安定して電気接続でき、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生をより効率よく抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
また、付勢部材は、基板ホルダの下端部および収容部を電気接続する導電性部材であってもよい。このような構成により、基板ホルダの下端部および収容部の間を、付勢部材を介して、安定して電気接続できる。
また、付勢部材は、基板ホルダに固定され、上端側へ向かうにつれて基板ホルダから離れるように傾斜した板バネであってもよい。付勢部材をこのような構成にしたことにより、基板ホルダの下端部を収容部に収容する際に、付勢部材である板バネが引っ掛かるようなこともなく、基板ホルダの下端部の収容部への着脱を容易に行うことができる。
また、付勢部材は、基板ホルダに固定され、上端側へ向かうにつれて基板ホルダから離れるように傾斜した板バネであってもよい。付勢部材をこのような構成にしたことにより、基板ホルダの下端部を収容部に収容する際に、付勢部材である板バネが引っ掛かるようなこともなく、基板ホルダの下端部の収容部への着脱を容易に行うことができる。
本発明によれば、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
発明の実施の形態1.
本発明の実施の形態1にかかるスパッタ成膜装置について図に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1にかかるスパッタ成膜装置の構成を模式的に示す断面図である。なお、図1はスパッタ成膜装置を上から見た断面図である。
図2は、本発明の実施の形態1にかかるスパッタ成膜装置に用いられる回転ドラム及び基板ホルダの構成を示す模式的な斜視図である。なお、図2では基板ホルダ13に基板20が保持されていない状態を示している。
本発明の実施の形態1にかかるスパッタ成膜装置について図に基づいて説明する。
図1は、本発明の実施の形態1にかかるスパッタ成膜装置の構成を模式的に示す断面図である。なお、図1はスパッタ成膜装置を上から見た断面図である。
図2は、本発明の実施の形態1にかかるスパッタ成膜装置に用いられる回転ドラム及び基板ホルダの構成を示す模式的な斜視図である。なお、図2では基板ホルダ13に基板20が保持されていない状態を示している。
図1に示されるスパッタ成膜装置10は、カルーセル型のスパッタ成膜装置であり、一度の処理で複数の基板20に対して成膜することができるバッチ方式のスパッタ成膜装置である。
スパッタ成膜装置10は、真空チャンバー11内でターゲット14を用いて複数の基板20にスパッタ成膜する。スパッタ成膜装置10は、真空チャンバー11、回転ドラム12、基板ホルダ13、ターゲット14、マグネトロン部15およびスパッタ電源16を備えている。
スパッタ成膜装置10は、真空チャンバー11内でターゲット14を用いて複数の基板20にスパッタ成膜する。スパッタ成膜装置10は、真空チャンバー11、回転ドラム12、基板ホルダ13、ターゲット14、マグネトロン部15およびスパッタ電源16を備えている。
図1に示されるように、真空チャンバー11は、断面が略円形状に設けられ、ターゲット14を配置するための箇所が外側に突出している。すなわち、真空チャンバー11はターゲット14を配設するための箇所を除いて断面が円形となっている。この真空チャンバー11は、スパッタ成膜を行うための反応室となる。
図2に示されるように、回転ドラム12は円筒状に形成されており、真空チャンバー11内に回転軸12Aを中心に回転可能に設けられている。なお、回転軸12Aは鉛直方向に延びる真空チャンバー11の中心線と一致する。
図2に示されるように、回転ドラム12は円筒状に形成されており、真空チャンバー11内に回転軸12Aを中心に回転可能に設けられている。なお、回転軸12Aは鉛直方向に延びる真空チャンバー11の中心線と一致する。
回転ドラム12の外側に正12角形筒等の多角形筒が形成されるように、複数個の基板ホルダ13が回転ドラム12の外側に取り付けられている。すなわち、基板ホルダ13の上端部に設けられた引っ掛け部131a、131bを、回転ドラム12の上端部に引っ掛けて、基板ホルダ13を回転ドラム12に吊るし、基板ホルダ12の下端部が、回転ドラム13の下端部に設けられた収容部122に収容されている。
なお、基板ホルダ13の詳細な構成説明については、図3を用いて後段で行う。基板ホルダ13は回転ドラム12と一体となって、真空チャンバー11内で回転可能に設けられている。すなわち、回転ドラム12を回転させることにより、基板ホルダ13が、回転軸12Aを中心に回転する。基板ホルダ13の回転軸は円筒状の回転ドラム12の回転軸12Aと一致する。
なお、基板ホルダ13の詳細な構成説明については、図3を用いて後段で行う。基板ホルダ13は回転ドラム12と一体となって、真空チャンバー11内で回転可能に設けられている。すなわち、回転ドラム12を回転させることにより、基板ホルダ13が、回転軸12Aを中心に回転する。基板ホルダ13の回転軸は円筒状の回転ドラム12の回転軸12Aと一致する。
回転ドラム12の外周に設けられた基板ホルダ13には、回転ドラム12の回転軸12Aの方向に沿って、基板20が配列される。例えば、各基板ホルダ13に2枚の基板20が取り付けられているとすると、正12角柱筒状に配列された12枚の基板ホルダ13には24枚の基板20を取り付けることができる。
図1において、基板20が基板ホルダ13に取り付けられた状態で矢印Xの方向に回転ドラム12を回転させると、各基板ホルダ13に設けられた基板20が順次、ターゲット14の前面を通過する。
図1において、基板20が基板ホルダ13に取り付けられた状態で矢印Xの方向に回転ドラム12を回転させると、各基板ホルダ13に設けられた基板20が順次、ターゲット14の前面を通過する。
ターゲット14は矩形状の平板に形成されている。また、ターゲット14は、図1に示されるように、真空チャンバー11内であって回転ドラム12および基板ホルダ13の外側に設けられている。また、ターゲット14は回転ドラム12の回転軸12Aと略平行に、回転ドラム12の回転軸12A側に表面を向けて設けられている。なお、図1に示されるスパッタ成膜装置10では、2つのターゲット14が、真空チャンバー11内で、表面が互いに対向する位置に設けられている。ターゲット14の数は1つでもよく、3以上であってもよい。
マグネトロン部15は、ターゲット14の裏面側に設けられている。マグネトロン部15はバッキングプレートや、例えば、永久磁石や電磁石などの磁石を備えている。すなわち、スパッタ電源16からマグネトロン部15のバッキングプレートを介してターゲット14に電圧が印加される。これにより、ターゲット14の前面でマグネトロン放電が起こり、プラズマを発生させることができる。
そして、プラズマ中のイオンが陰極であるターゲット14に衝突することにより、ターゲット原子がはじき出される。
そして、プラズマ中のイオンが陰極であるターゲット14に衝突することにより、ターゲット原子がはじき出される。
その結果、ターゲット14近傍の基板20にターゲット原子を付着させることができ、所望の薄膜を基板20上に形成することができる。スパッタ成膜時には、基板ホルダ13はプラズマに曝された状態となる。
スパッタ電源16はAC電源でもDC電源でもよい。
なお、スパッタ成膜装置10は真空チャンバー11を排気するための真空ポンプ(図示せず)や真空チャンバー11内にArなどのスパッタガスを導入するためのガスライン(図示せず)を備えている。
スパッタ電源16はAC電源でもDC電源でもよい。
なお、スパッタ成膜装置10は真空チャンバー11を排気するための真空ポンプ(図示せず)や真空チャンバー11内にArなどのスパッタガスを導入するためのガスライン(図示せず)を備えている。
次に、基板ホルダ13の構成について、図に基づいて詳細に説明する。
図3は、本発明の実施の形態1にかかるスパッタ成膜装置の基板ホルダの構成を模式的に示す図であって、図3(a)は正面図であり、図3(b)は図1のX−X切断線の断面を示す断面図であり、図3(c)は背面図である。図3(a)および図3(c)では、基板20を点線で表示している。
基板ホルダ13は、金属から構成され、導電性を有する。図3(a)〜図3(c)に示されるように、基板ホルダ13の上端部には、一対の引掛け部131a、131bが形成されている。引掛け部131a、131bは、図3(b)に示されるように、コの字形状に形成されており、回転ドラム12の上端部の外周縁部に設けられた取り付け部121に、引っ掛けられている。これにより、基板ホルダ13は、回転ドラム12の外周に沿って吊り下げられた状態になる。基板ホルダ13の上端部を他の手法で係止してもよいが、基板ホルダ13の脱着の容易性からこの構成が好ましい。また、回転軸12Aを中心とする回転ドラム12の回転に合わせて、基板ホルダ13も回転軸12Aを中心に回転する。
図3は、本発明の実施の形態1にかかるスパッタ成膜装置の基板ホルダの構成を模式的に示す図であって、図3(a)は正面図であり、図3(b)は図1のX−X切断線の断面を示す断面図であり、図3(c)は背面図である。図3(a)および図3(c)では、基板20を点線で表示している。
基板ホルダ13は、金属から構成され、導電性を有する。図3(a)〜図3(c)に示されるように、基板ホルダ13の上端部には、一対の引掛け部131a、131bが形成されている。引掛け部131a、131bは、図3(b)に示されるように、コの字形状に形成されており、回転ドラム12の上端部の外周縁部に設けられた取り付け部121に、引っ掛けられている。これにより、基板ホルダ13は、回転ドラム12の外周に沿って吊り下げられた状態になる。基板ホルダ13の上端部を他の手法で係止してもよいが、基板ホルダ13の脱着の容易性からこの構成が好ましい。また、回転軸12Aを中心とする回転ドラム12の回転に合わせて、基板ホルダ13も回転軸12Aを中心に回転する。
取り付け部121は、図3(b)に示されるように、例えば、回転ドラム12の外周に沿って、円形断面の金属製パイプを配置することにより形成されている。また、取り付け部121は、基準電位としての接地電位に接続されている。従って、基板ホルダ13の引掛け部131a、131bも、取り付け部121を介して、基準電位としての接地電位に接続される。
図3(a)〜図3(c)に示されるように、基板ホルダ13の下端部に設けられた一対の足132a、132bは、回転ドラム12の回転による遠心力によって、基板ホルダ13の下端部が回転ドラムの中心から離れる方向に飛び出さないように、収容部122内に収容されている。
図3(a)〜図3(c)に示されるように、基板ホルダ13の下端部に設けられた一対の足132a、132bは、回転ドラム12の回転による遠心力によって、基板ホルダ13の下端部が回転ドラムの中心から離れる方向に飛び出さないように、収容部122内に収容されている。
収容部122は、例えば、回転ドラム12の中心軸12Aから離れる方向に一定幅の間隙を設けて対向して配置された2枚の壁、外周壁122A、内周壁122Bを備え、2つの壁の間に収容空間が形成されている。外周壁122A、内周壁122Bは、例えば、回転ドラム12と同心円状であって、半径が上記間隙分異なる2つの円筒を重ねて配置することにより形成されている。なお、これら2つの円筒は同一高さに形成されている。なお、外周壁122A、内周壁122Bの下端部(紙面下側)を平板でつないで溝を形成してもよい。
図3(b)に示されるように、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bは、収容部122の内側、すなわち外周壁122Aと内周壁122Bとの間に収容されている。図3(b)および図3(c)に示されるように、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bには、付勢部材としての板バネ50が、取り付けられている。板バネ50は、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bに、例えば、ねじ止めや溶接により取り付けられ、固定されている。
本形態において、板バネ50は、上端部側に向かうにつれて、基板ホルダ13との距離が大きくなるように傾斜して、基板ホルダ13に固定されている。より具体的には、板バネ50は、図3(b)に示されるように、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bから、基板ホルダ13に対して一定角度(例えば、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bを壁122Aおよび122Bの間に収納していない状態で45度)傾けて回転ドラム12側へ延出されて形成されている。このような構成にすることで、基板ホルダ13の回転ドラム12への脱着を容易に行うことができると共に、基板ホルダ13の下端部をしっかりと固定することができる。ここで、板バネ50の材料には、例えば、ステンレス鋼やリン青銅や樹脂等が用いられる。
板バネ50は、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bが、収容部122、すなわち外周壁122Aと内周壁122Bとの間に収納されたとき、収容部122内壁の一方(本例では内周壁122Bの内側壁)へ当接し、基板ホルダ13と内周壁122Bとの間でたわみ、基板ホルダ13を当該基板ホルダ13の背面側から外周壁122A側へ付勢する。
板バネ50は、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bが、収容部122、すなわち外周壁122Aと内周壁122Bとの間に収納されたとき、収容部122内壁の一方(本例では内周壁122Bの内側壁)へ当接し、基板ホルダ13と内周壁122Bとの間でたわみ、基板ホルダ13を当該基板ホルダ13の背面側から外周壁122A側へ付勢する。
基板ホルダ13が、板バネ50の付勢力により、収容部122の外周壁122Aの内壁に当接される。基板ホルダ13は導電性部材により形成され、収容部122の外周壁122Aと内周壁122Bとは、基準電位としての接地電位に接続されているので、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bが、接地電位に接続された収容部122の壁122Aに直接当接されて、基板ホルダ13は接地電位に接続される。なお、板バネ50の付勢力は、回転ドラム12が回転しても、基板ホルダ13が収容部122の外周壁122Aに常時当接された状態で保持され、基板ホルダ13および収容部122の間で安定的な電気接続が確保されるように、調整されている。
板バネ50は、好ましくは、導電性部材で形成するとよい。このように形成することにより、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bは、更に、板バネ50を介して、接地電位に接続された収容部122の内周壁122Bに電気接続され、基板ホルダ13および収容部122の間でより安定的な電気接続が確保される。
図3(a)〜図3(c)に示されるように、基板ホルダ13には、基板20の形状に対応した開口部133が設けられている。基板ホルダ13の開口部133は、図3(a)に示されるように、基板20の大きさよりも小さく形成されている。2つの開口部133は、図3(a)に示されるように、回転ドラム12の回転軸12Aの方向に沿って、並べられている。
図3(a)〜図3(c)に示されるように、基板ホルダ13には、基板20の形状に対応した開口部133が設けられている。基板ホルダ13の開口部133は、図3(a)に示されるように、基板20の大きさよりも小さく形成されている。2つの開口部133は、図3(a)に示されるように、回転ドラム12の回転軸12Aの方向に沿って、並べられている。
各開口部133の上側および下側には、基板20を基板ホルダ13に取り付けるための基板取り付け部134がそれぞれ2つずつ形成されている。基板取り付け部134は、図3(b)に示されるように、Lの字型になっている。
すなわち、基板取り付け部134は、基板ホルダ13の背面側であって基板ホルダ13の開口部133の周縁部から回転ドラム12の方向に延出された後、開口部133の内側に向けて、基板ホルダ12の背面と略平行に屈曲されて形成されている。基板20の上端部および下端部が、4つの基板取り付け部134によりクランプされて、基板20が基板ホルダ13に保持される。
すなわち、基板取り付け部134は、基板ホルダ13の背面側であって基板ホルダ13の開口部133の周縁部から回転ドラム12の方向に延出された後、開口部133の内側に向けて、基板ホルダ12の背面と略平行に屈曲されて形成されている。基板20の上端部および下端部が、4つの基板取り付け部134によりクランプされて、基板20が基板ホルダ13に保持される。
次に、本発明の実施の形態1にかかるスパッタ成膜装置の動作について、図に基づいて説明する。
基板ホルダ13の基板取り付け部134に、基板20を配列した後、基板ホルダ13の引掛け部131a、131bを回転ドラム12の上端部の外周縁部に設けられた取り付け部121に引っ掛けた後、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bを収容部122に収容する。
このとき、基板ホルダ13の下端部の足133a、133bに取り付けられた板バネ50は、収容部122内、すなわち外周壁122Aおよび内周壁122Bの間でたわみ、基板ホルダ13は、板バネ50の付勢力により、当該基板ホルダ13の背面側から外周壁122A側へ付勢される。
基板ホルダ13の基板取り付け部134に、基板20を配列した後、基板ホルダ13の引掛け部131a、131bを回転ドラム12の上端部の外周縁部に設けられた取り付け部121に引っ掛けた後、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bを収容部122に収容する。
このとき、基板ホルダ13の下端部の足133a、133bに取り付けられた板バネ50は、収容部122内、すなわち外周壁122Aおよび内周壁122Bの間でたわみ、基板ホルダ13は、板バネ50の付勢力により、当該基板ホルダ13の背面側から外周壁122A側へ付勢される。
そして、基板ホルダ13が、板バネ50の付勢力により、収容部122の外周壁122Aに当接され、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bおよび外周壁122Aの間は、安定して電気的に接続される。
そして、真空チャンバー11の内部に、スパッタガスを注入しながら、回転ドラム12を速度制御装置17の制御に従って回転させる。
そして、真空チャンバー11の内部に、スパッタガスを注入しながら、回転ドラム12を速度制御装置17の制御に従って回転させる。
回転ドラム12が回転されると、各基板ホルダ13には回転ドラム12の中心から離れる方向に遠心力が働くが、板バネ50の付勢力により、基板ホルダ13が外周壁122Aに常時当接された状態で保持され、基板ホルダ13および収容部122の間で安定的な電気接続が確保され、基板ホルダ13は収容部122を介して、常時、基準電位としての接地電位に安定的に接続される。
以上のように、本発明の実施の形態1にかかるスパッタ成膜装置によれば、
基板ホルダ13が収容部122に電気的に接続した状態で収容部122内において基板ホルダ13を保持するように、付勢部材としての板バネ50により基板ホルダ13を付勢したので、基板ホルダ13が、収容部122を介して基準電位としての接地電位に安定的に電気接続され、回転ドラム12を回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
基板ホルダ13が収容部122に電気的に接続した状態で収容部122内において基板ホルダ13を保持するように、付勢部材としての板バネ50により基板ホルダ13を付勢したので、基板ホルダ13が、収容部122を介して基準電位としての接地電位に安定的に電気接続され、回転ドラム12を回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
発明の実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2にかかるスパッタ成膜装置について、図に基づいて説明する。
図4は、本発明の実施の形態2にかかるスパッタ成膜装置の基板ホルダの構成を模式的に示す断面図であって、図1のX−X切断線の断面に相当する図である。
図3(b)に示されるように、本発明の実施の形態1にかかるスパッタ成膜装置では、付勢部材としての板バネ50は、基板ホルダ13の背面側に延出されるように取り付けられているのに対し、図4に示されるように、本発明の実施の形態2にかかるスパッタ成膜装置では、付勢部材としての板バネ51a、51bは、基板ホルダ13の正面側および背面側の双方に延出されるように取り付けられている点で相違する。
次に、本発明の実施の形態2にかかるスパッタ成膜装置について、図に基づいて説明する。
図4は、本発明の実施の形態2にかかるスパッタ成膜装置の基板ホルダの構成を模式的に示す断面図であって、図1のX−X切断線の断面に相当する図である。
図3(b)に示されるように、本発明の実施の形態1にかかるスパッタ成膜装置では、付勢部材としての板バネ50は、基板ホルダ13の背面側に延出されるように取り付けられているのに対し、図4に示されるように、本発明の実施の形態2にかかるスパッタ成膜装置では、付勢部材としての板バネ51a、51bは、基板ホルダ13の正面側および背面側の双方に延出されるように取り付けられている点で相違する。
図4に示されるように、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bには、付勢部材としての板バネ51a、51bが、取り付けられている。板バネ51a、51bは、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bに、例えば、ねじ止めや溶接により取り付けられ、固定されている。
板バネ51a、51bは、図4に示されるように、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bから、基板ホルダ13に対して一定角度(例えば、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bを外周壁122Aおよび内周壁122Bの間に収納していない状態で45度)傾けて、回転ドラム12側および回転ドラム12とは逆側へそれぞれ延出されて形成されている。板バネ51a、51bの材料には、例えば、ステンレス鋼やリン青銅等の導電性部材が用いられている。
板バネ51a、51bは、図4に示されるように、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bから、基板ホルダ13に対して一定角度(例えば、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bを外周壁122Aおよび内周壁122Bの間に収納していない状態で45度)傾けて、回転ドラム12側および回転ドラム12とは逆側へそれぞれ延出されて形成されている。板バネ51a、51bの材料には、例えば、ステンレス鋼やリン青銅等の導電性部材が用いられている。
板バネ51a、51bは、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bが、収容部122、すなわち外周壁122Aおよび内周壁122Bの間に収納されたとき、外周壁122Aおよび基板ホルダ13の背面の間と、基板ホルダ13の正面(前面)および内周壁122Bの間とでそれぞれたわみ、基板ホルダ13を外周壁122Aおよび内周壁122Bの間の中央部の方向に付勢する。
図4に示されるように、基板ホルダ13が、板バネ51a、51bの付勢力により、外周壁122Aおよび内周壁122Bの間の略中央で保持される。また、各板バネ51a、51bは外周壁122Aおよび内周壁122Bにそれぞれ当接される。
図4に示されるように、基板ホルダ13が、板バネ51a、51bの付勢力により、外周壁122Aおよび内周壁122Bの間の略中央で保持される。また、各板バネ51a、51bは外周壁122Aおよび内周壁122Bにそれぞれ当接される。
基板ホルダ13は導電性部材により形成され、各板バネ51a、51bは導電性部材により形成され、外周壁122Aおよび内周壁122Bは基準電位としての接地電位に接続されているので、基板ホルダ13の下端部の足132a、132bが、各板バネ51a、51bを介して、接地電位に接続された収容部122の外周壁122Aおよび内周壁122Bに接続される。なお、板バネ51a、51bの付勢力は、回転ドラム12が回転しても基板ホルダ13が外周壁122Aおよび内周壁122Bの間の略中央に、鉛直方向に立てられて常時保持され、基板ホルダ13が板バネ51a、51bを介して収容部122に安定的に電気接続されるように、調整されている。
また、板バネ51a、51bの上端部側には、収容部122の着脱がスムーズになるように、それぞれ基板ホルダ13側(内側)に折り曲がられている。このような構成により、特に基板ホルダ13を取り外すときに板バネ51a、51bの上端部が外周壁122Aや内周壁122Bに引っ掛かることがなくなる。
また、板バネ51a、51bの上端部側には、収容部122の着脱がスムーズになるように、それぞれ基板ホルダ13側(内側)に折り曲がられている。このような構成により、特に基板ホルダ13を取り外すときに板バネ51a、51bの上端部が外周壁122Aや内周壁122Bに引っ掛かることがなくなる。
以上のように、本発明の実施の形態2にかかるスパッタ成膜装置においても、基板ホルダ13が収容部122に電気的に接続した状態で収容部122内において基板ホルダ13を保持するように、付勢部材としての板バネ51a、51bにより基板ホルダ13を付勢したので、基板ホルダ13が、収容部122を介して基準電位としての接地電位に安定的に電気接続され、回転ドラム12を回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
以上の説明は、本発明を実施の形態を説明するものであり、本発明が以上の実施の形態に限定されるものではない。また、当業者であれば、以上の実施の形態の各要素を、本発明の範囲において、容易に変更、追加、変換することが可能である。
10 スパッタ装置
11 真空チャンバー
12 回転ドラム
122 収容部
122A 外周壁、122B 内周壁
13 基板ホルダ
131a、131b 引掛け部
132a、132b 足
133 開口部
134 基板取り付け部
14 ターゲット
15 マグネトロン部
16 スパッタ電源
20 基板
50、51a、51b 板バネ
11 真空チャンバー
12 回転ドラム
122 収容部
122A 外周壁、122B 内周壁
13 基板ホルダ
131a、131b 引掛け部
132a、132b 足
133 開口部
134 基板取り付け部
14 ターゲット
15 マグネトロン部
16 スパッタ電源
20 基板
50、51a、51b 板バネ
Claims (4)
- 回転ドラムを回転させながら、チャンバー内でターゲットを用いて回転ドラムの外側に取り付けられた基板ホルダに固定された基板にスパッタ成膜するスパッタ成膜装置であって、
鉛直方向に延びる回転軸を中心に回転可能に設けられ、基準電位に接続された取り付け部がその上端部に設けられ、内周壁と外周壁とを有し基準電位に接続された収容部がその下端部に設けられた回転ドラムと、
その上端部が上記取り付け部に取り付けられ、その下端部が上記収容部内に収容された基板ホルダと、
上記基板ホルダと収容部とに接触し、上記基板ホルダを付勢することによって、上記基板ホルダを上記収容部に電気的に接続した状態で上記収容部内において上記基板ホルダを保持する付勢部材と、を備えるスパッタ成膜装置。 - 上記付勢部材は上記基板ホルダと上記収容部の内壁に接触し、上記基板ホルダの下端部を上記収容部の内壁に当接させるように上記基板ホルダの下端部を付勢する、請求項1に記載のスパッタ成膜装置。
- 上記付勢部材は、上記基板ホルダの下端部および上記収容部を電気接続する導電性部材である、請求項1または2に記載のスパッタ成膜装置。
- 上記付勢部材は、上記基板ホルダに固定され、上端側へ向かうにつれて上記基板ホルダから離れるように傾斜した板バネである、請求項1、2または3に記載のスパッタ成膜装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005157726A JP2006328518A (ja) | 2005-05-30 | 2005-05-30 | スパッタ成膜装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN106337168A (zh) * | 2016-11-08 | 2017-01-18 | 深圳天珑无线科技有限公司 | 真镀治具 |
CN107287574A (zh) * | 2017-08-09 | 2017-10-24 | 光驰科技(上海)有限公司 | 一种通用型基板架及其应用方法 |
CN108531880A (zh) * | 2018-06-05 | 2018-09-14 | 汪玉洁 | 一种多晶硅薄膜低温物理气相沉积装置 |
WO2023032721A1 (ja) * | 2021-08-30 | 2023-03-09 | Agc株式会社 | 基板保持装置、及び導電膜付き基板の製造方法 |
-
2005
- 2005-05-30 JP JP2005157726A patent/JP2006328518A/ja active Pending
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