JP2558316Y2 - 移動式成膜装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、基板を基板カート上に積載して搬送し成膜
を行うインライン式またはロードロック式の成膜装置に
関する。

〔従来の技術〕

基板上に薄膜を形成する成膜装置として、スパッタリ
ング装置が知られている。このスパッタリング装置で
は、まず基板をエッチング、すなわち逆スパッタリング
することにより表面のクリーニングを行い、次に基板を
所定の温度まで加熱し、この加熱された基板に対してス
パッタリングによるターゲットの原子を付着させて成膜
を行うようにするのが一般的である。

このようなスパッタリング法を用いて成膜を行う場
合、量産に適したように連続的に成膜を行うインライン
方式が用いられる。このインライン方式では、前記のよ
うな逆スパッタリング機構、加熱機構及びスパッタリン
グ機構のそれぞれを１室ごとに設け、これらの各室間を
ゲート弁で仕切っている。これにより、高品質膜の成膜
を、効率良く連続的に行うことができる。また同様に、
成膜準備室と、成膜室とを隣接して設け、これらの間で
基板カートを搬送し基板上に成膜を行うロードロック方
式も用いられている。

前記のような移動式成膜装置における従来の逆スパッ
タリング機構部を第3A図及び第3B図に示す。チャンバ１
の底部両側には、ローラ及びその支持部材等からなる搬
送機構２が設けられている。そして、この搬送機構２上
を基板カート３が搬送されるようになっている。基板カ
ート３は、基板４を載置する基板積載部５と、前記搬送
機構２等を介してアースに接続されるアースシールド枠
体６とを有している。また、基板積載部５とアースシー
ルド枠体６との間にはスペーサ７が設けられている。

一方、チャンバ１の内部及び外部を貫通するように、
アースシールド円筒系８が昇降自在に設けられている。
このアースシールド円筒系８の上部には、前記アースシ
ールド枠体６の底面に当接する当接部8aが設けられてい
る。このアースシールド円筒系８の下部でチャンバ１の
外部には、支持部材９が固定されており、この支持部材
９の下部にエアシリンダ10のロッド先端が装着されてい
る。また、エアシリンダ10は、チャンバ１下面に固定さ
れたフレーム11の下面に装着されている。前記アースシ
ールド円筒系８の内部には、電力供給ロッド12が挿通し
て配置されており、その上部には、前記基板積載部５の
下面に当接する当接部12aが形成されている。なお、こ
の電力供給ロッド12とアースシールド円筒系８との間に
は、絶縁部材13及び14が配置されており、両者は電気的
に絶縁されている。そして、電力供給ロッド12の下部に
は、図示しないRF電源から高周波電力が供給されるよう
になっている。

前記従来の装置においては、通常、アースシールド円
筒系８及び電力供給ロッド12は第3A図に示すように、下
降した状態にあり、待機している。そして、基板カート
３が搬送機構２によりこの逆スパッタリング機構部に搬
送されてくると、エアシリンダ10のロッドが突出するこ
とにより、支持部材９を介してアースシールド円筒系８
及び電力供給ロッド12が上昇する。すると、第3B図に示
すように、電力供給ロッド12の当接部12aが、まず基板
積載部５の下面に当接し、この状態でさらにアースシー
ルド円筒系８及び電力供給ロッド12が上昇すると、前記
電力供給ロッド12により基板積載部５が持ち上げられつ
つ、アースシールド円筒系８の当接部8aがアースシール
ド枠体６の下面に当接する。このようにして、基板４に
は電力供給ロッド12を介して高周波電力が供給され、ま
たその周囲のアースシールド枠板６はアース接続され
て、逆スパッタリングが行われる。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記のような従来装置における逆スパッタリング機構
部では、電力供給ロッド12とアースシールド円筒系８と
の相対位置が固定されている。このため、基板カート
３側の基板積載部５とアースシールド枠体６との位置関
係、逆スパッタリング機構側の電力供給ロッド12とア
ースシールド円筒系８との位置関係、さらには基板カ
ート３側と逆スパッタリング機構側の各構成部品の位置
関係を厳しく管理する必要があり、各部を精度良く接触
させることが困難となってしまう。また、電力供給ロッ
ド12により基板積載部５を持ち上げる方式であるため、
逆スパッタリング機構部のエアシリンダ10等によって構
成される昇降駆動系を大型にしなければならないという
問題があった。このような問題点は、大面積基板やある
いは多数の基板が積載される大型の基板カートの場合、
特に顕著となる。

この考案の目的は、基板カートに対して、電力供給系
及びアースシールド系を精度良く接触することができる
とともに、昇降駆動系を小型化することができる移動式
成膜装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

この考案に係る移動式成膜装置は、基板積載部及びこ
の基板積載部と所定の放電防止スペースを保って設けら
れたアースシールド枠体を有する基板カートと、電力供
給ロッドと、アースシールド系、緩衝連結手段と、前記
電力供給ロッド及びアースシールド系を昇降駆動する駆
動手段とを備えている。

前記電力供給ロッドは、昇降自在に設けられており、
前記基板カートの基板積載部に接触して基板に放電用電
力を供給するためのものである。また前記アースシール
ド系は、前記電力供給ロッドとともに昇降自在に設けら
れ、前記基板カートのアースシールド枠体に接触するも
のである。また前記緩衝連結手段は、前記電力供給ロッ
ドとアースシールド系とを絶縁しながら弾性的に連結す
るものである。

〔作用〕

本考案においては、基板積載部とアースシールド枠体
とが所定のスペースを有して配置されているので、この
間にたとえばアース接続部材等を設けておけば、まず電
力供給ロッドを上昇させてこれを基板積載部に接触さ
せ、このとき同時に前記アース接続板を移動させて基板
積載部を電位的に浮かすことができる。この状態で、さ
らに昇降駆動系を作動させると、アースシールド系が基
板カートのアースシールド枠体に接触圧接する。このと
き、前記電力供給ロッドが基板積載部に接触した後は、
緩衝連結手段の作用により、アースシールド系のみが上
昇することとなる。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例による移動式成膜装置の逆
スパッタリング機構部の詳細を示したものである。ここ
で、基板カート14は、前記第3A図及び第3B図と同様に、
第１図の紙面垂直方向を往復移動する。ここで、前述の
ように逆スパッタリング機構部では、エッチング（逆ス
パッタリング）を行うために、基板側に高周波電圧を印
加する必要がある。このため、逆スパッタリング機構部
では、第１図及び第２図に示すような、基板に高周波
（以下、RFと記す）電圧を印加するためのRF導入機構26
が設けられている。

まず、基板カート側について説明する。基板カート14
は、基板９が載置される基板積載部20を有している。こ
の基板積載部20の中央下部には、RF端子21が固定されて
いる。また、基板積載部20の下方には、アース接続板22
が配置され、このアース接続板22は、ビス23及び導線24
によって基板積載部20と電気的に接続されている。そし
て、通常の状態では、アース接続板22は、基板カート14
の底面に設けられたアースシールド枠体25上に載置され
る。なお、アースシールド枠体25は、基板搬送機構10等
を介してアースに接続されている。

逆スパッタリング機構部に設けられたRF導入機構26
は、RF電力供給ロッド（以下、電力供給ロッドと記す）
27を有している。この電力供給ロッド27の上端には、リ
フト28が固定されている。リフト28は、前記アース接続
板22を上方に持ち上げるための支持部28bと、RF端子21
の下面に接続して基板９にRF電力を印加するための接続
部28aとが形成されている。前記電力供給ロッド27は、
パイプ状のアースシールド円筒系29内を挿通して設けら
れている。アースシールド円筒系29の上端には、フラン
ジ30が固定されている。また、電力供給ロッド27と、ア
ースシールド円筒系29及びフランジ30との間には、これ
らの間を電気的に絶縁するための絶縁部材31,32が設け
られている。そして、前記アースシールド円筒系29は、
チャンバ１の底壁1aに、シールフランジ33によって昇降
自在に支持されている。このシールドフランジ33には、
真空シール機構が設けられている。

第２図は、RF導入機構26下方に設けられた駆動機構を
示している。シールフランジ33の下方には、前記アース
シールド円筒系29の下端が固定された支持板34が配置さ
れている。この支持板34には、電力供給ロッド27を支持
するシールフランジ35が固定されている。このシールフ
ランジ35は、前記シールフランジ33同様に、真空シール
機構を有している。電力供給ロッド27の下端には、この
電力供給ロッド27にRF電力を印加するためのRF導入端子
36が連結されている。またこのRF導入端子36の下部に
は、絶縁板37が固定されている。

一方、前記絶縁板37の下方には、所定の間隔を設けて
連結板42が配置されている。この連結板42は、パイプ40
及びボルト41を介して支持板34の下面に固定されてい
る。連結板42には、その上面に上ガイドロッド45が固定
され、下面に下ガイドロッド46がそれぞれ固定されてい
る。上ガイドロッド45は、前記絶縁板37に形成された孔
37a内を挿通している。また、下ガイドロッド46は、フ
レーム47にブッシュ48を介して支持されている。フレー
ム47の下方には、エアシリンダ49が固定されており、シ
リンダ49のロッド50先端は、固定部材51介して連結板42
に連結されている。このようにして、シリンダロッド50
の突出または縮退により、連結板42が昇降し、これによ
りRF導入機構26の電力供給ロッド27及びアースシールド
円筒系29が昇降駆動されるようになっている。

また、前記連結板42の中央上面には、スプリング支持
部材43が固定されており、このスプリング支持部材43と
絶縁板37との間には、緩衝連結手段を構成するスプリン
グ44が設けられている。このスプリング44は、電力供給
ロッド27とアースシールド円筒系29との間を弾性的に連
結するものである。

次に動作について説明する。

基板搬送機構により基板カート14が逆スパッタリング
機構部の所定位置に搬送されてくる。そして、基板９に
高周波電力を供給することにより逆スパッタリングを行
う。

高周波電力の供給に際しては、第２図に示すシリンダ
49が作動し、シリンダロッド50が突出する。すると、連
結板42及びパイプ40等を介して支持板34が上昇し、これ
により、電力供給ロッド27とアースシールド円筒系29と
が上昇する。電力供給ロッド27が上昇すると、このロッ
ド27上端のリフト28の支持部28bが基板カート側に設け
られたアース接続板22の下面に当接する。

この状態からさらに電力供給ロッド27等が上昇する
と、リフト28の支持部28bによってアース接続板22が持
ち上げられ、アース接続板22が基板カート14のアースシ
ールド枠体25から離れる。そして、リフト28の接続部28
aが、基板側のRF端子21の下面に当接する。また、これ
と同時に、アースシールド円筒系29上端のフランジ30が
アースシールド枠体25の下面に当接する（第１図二点鎖
線参照）。このようにして、アース接続板22はアースシ
ールド枠体25から離れ、したがって基板９とアースとは
電気的に分離される。一方、電力供給ロッド27とRF端子
21とが接触し、これにより、基板９には高周波電力が供
給されることとなる。

ここで、電力供給ロッド27とアースシールド円筒系29
とが上昇してきたとき、電力供給ロッド27先端のリフト
28がRF端子21に先に接触し、その後さらにシリンダロッ
ド50を若干量突出させると、アースシールド円筒系29先
端のフランジ30がアース支持部25に接触する。このと
き、電力供給ロッド27とシリンダロッド50との間には、
緩衝部材としてのスプリング44が設けられているので、
前記リフト28とRF端子21との接触後は、このスプリング
44が縮むことにより、アースシールド円筒系29のみが上
昇することとなる。したがって、基板カート側の高さ寸
法と、フランジ30及びリフト28との高さ寸法にばらつき
があっても、フランジ30及びリフト28はそれぞれ隙間な
くカート側に密着する。

このような実施例では、リフト28をRF端子21に接触さ
せた後は、スプリング44によってシリンダロッド50と電
力供給ロッド27との間の間隔を調整するようにしている
ので、フランジ30及びリフト28が精度良く基板カート側
に接触することとなる。

また、本実施例では、基板に高周波電力を印加するに
際して、アース接続板22のみを電力供給ロッド27等によ
って持ち上げて行うようにしているので、基板や基板カ
ート14全体を持ち上げる必要がなく、昇降駆動機構を小
型化することができる。

〔他の実施例〕

（ａ） 前記実施例では、電力供給ロッドとアースシー
ルド円筒系との間に設けられる緩衝連結手段として、ス
プリング44を設けたが、この緩衝連結手段としては、前
記電力供給ロッドとアースシールド円筒系とを弾性的に
連結できるものであれば、たとえばゴム等の弾性部材で
もよい。

〔考案の効果〕

このような本考案では、各接触部の寸法精度を厳しく
管理することなく、基板カートに対して、電力供給ロッ
ドとアースシールド円筒系とを精度良く接触させること
ができる。また、これらを昇降するための駆動系を小型
化することができ、特に、基板カートが大型化した場合
に有効となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による移動式成膜装置の逆ス
パッタリング機構部及びRF導入機構を示す図、第２図は
前記第１図に示したRF導入機構の駆動部分を示す図、第
3A図及び第3B図は従来の装置における逆スパッタリング
機構部を示す図である。 14……基板カート、20……基板積載部、25……アースシ
ールド枠体、21……RF端子、22……アース接続板、27…
…電力供給ロッド、28……リフト、29……アースシール
ド円筒系、30……フランジ、37……絶縁板、44……スプ
リング、49……シリンダ。

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基板積載部及びこの基板積載部と所定の放
   電防止スペースを保って設けられたアースシールド枠体
   を有する基板カートと、昇降自在に設けられ前記基板カ
   ートの基板積載部に接触して基板に放電用電力を供給す
   る電力供給ロッドと、この電力供給ロッドとともに昇降
   自在に設けられ前記基板カートのアースシールド枠体に
   接触するアースシールド系と、前記電力供給ロッドとア
   ースシールド系とを絶縁しながら弾性的に連結する緩衝
   連結手段と、前記電力供給ロッド及びアースシールド系
   を昇降駆動する駆動手段とを備えた移動式成膜装置。