JPH02107760A

JPH02107760A - 真空成膜装置

Info

Publication number: JPH02107760A
Application number: JP26050188A
Authority: JP
Inventors: Junichiro Yoshida; 吉田　純一郎; Hideaki Takeuchi; 英明竹内
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1988-10-18
Filing date: 1988-10-18
Publication date: 1990-04-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、蒸着、スパッタリング等により、基板上に薄
膜を形成する真空成膜装置に関し、更に詳述すれば、薄
膜形成時に真空槽内に配置された基板に対し、塵埃等の
異物付着防止対策が施された真空成膜装置に関する。

［従来技術］従来より、蒸着、スパッタリング等により、基板上に薄
膜を形成する成膜技術は、半導体、光ディスク、磁気記
録媒体等の製造に広く用いられている。

ところで、これら技術により製作された薄膜の性能、あ
るいは得率を左右する問題の一つとして、塵埃等の異物
が基板に付着して起こる有害欠陥を挙げることができる
。例えば、前記基板上に塵埃が付着したまま薄膜を形成
すると、その部分の薄膜が磨埃ごと欠落してピンホール
になってしまい、前記基板上に形成された薄膜は欠陥膜
となってしまう。

そこで、良質な薄膜を得るため、この様な異物の基板上
への付着は確実に防止しなければならない。

ここで、前記異物の発生原因としては、大まかに下記の
２種類に分けることができる。

一つは、基板を成膜装置内にセットした時に、既に基板
上に付着していたもので、主として、基板材質のカス、
及び作業者からの発塵としての毛髪、皮膚、化粧品の剥
離１分泌物、唾液、衣服からの繊維等である。

もう一つは、成膜装置によって薄膜形成時に基板上に付
着するもので、例えば真空蒸着による薄膜形成の場合、
主として、シャッタ、マスク、真空槽壁等に付着した薄
膜材料が、剥離して真空槽の床に堆積した蒸着カスであ
る。即ち、前記蒸着カスは前記真空槽のリーク時や真空
排気時の気流の乱れで再び舞い上がり、基板上へ付着す
る。

そこで、この様な塵埃の防塵手段として、例えば真空排
気時の排気をゆっくり行い気流の乱れによる塵埃の舞い
上がりを防止する方法や特開昭６３−４０５４号及び特
開昭６３−４０６４号公報等に開示されている様に、前
記真空槽の下部にダストじゃ閉板を配設して、該ダスト
しゃ閉板から落下する粒子の通過は容易であるが、下か
ら舞い上がる粒子及び粉塵の通過は困難であるようにし
たり、前記真空槽の下部に多孔板を配設して、電界緩和
領域を形成したりして、前記真空槽内の基板上に塵埃が
舞い上がるのを防ぐ方法が提案されている。

また、例えばエア・シャワーやエア・ガンなどの強風を
利用して基彼上の塵埃を吹き飛ばす方法や、特開昭６２
−１２４２８４　号公報等に開示されている嘩に、予め
基体表面に荷電粒子を照射して該基体表面を帯電させた
のち、該帯電の電荷とは反対の極性をもつ電極を該基体
表面に近接させることにより、該基体表面を除塵する方
法も提案されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、前記特開昭６３−４０５４　号及び特開
昭６３−４０６４号公報等に開示されている様な塵埃の
防塵手段では、ｆｒｌＩ記真空槽内の基板上に塵埃が舞
い上がるのを防ぐことは出来るが、前記基板を前記成膜
装置内にセットした時に、既に前記基板上に付着してい
たものは除去することが出来ない。

一方、前記特開昭６２−１２４２８４号公報等に開示さ
れている様な塵埃の除塵手段では、塵埃を帯電させた後
に吸引するための電極が必要となるので除塵装置が複雑
になると共に、予め前記基板上の塵埃を取り除いても前
記真空槽のリーク時や真空排気時の気流の乱れで前記真
空槽内の塵埃が舞い上がり、基板上へ付着してしまうと
いった問題があった。

そこで、本発明の目的は、成膜時に真空槽内に配置され
た基板に対し、塵埃等の異物を除去して良好な薄膜が形
成できる真空成膜装置を提供することである。

（課題を解決するための手段）本発明者ろは、鋭意研究の結果、前記基板上に付着した
塵埃が容易に欠落しなしのは、該塵埃と前記基板との間
に静電気力が作用しているためである事を見出した。

そこで本発明の上記目的は、真空槽内の基板上に薄膜を
形成する真空成膜装置において、前記真空槽内の上部に
配設されコロナ放電を発生する電極と、前記真空槽の底
部に配！されスロー排気を行う排気孔とを備えたことを
特徴とする真空成膜装置により達成される。

即ち、前記真空槽内の空気或いは窒素ガス等の気体を真
空排気する際に、前記電極により前記真空槽内にコロナ
放電を発生させて、前記気体をイオン化する。そして、
イオン化された前記気体は前記真空槽の底部に配置した
排気孔よりスロー排気される。

この時、イオン化された前記気体に接触した塵埃はその
静電気力を打ち消されるので、該気体の流れによって前
記基板より容易に欠落し、前記排気孔より前記真空槽外
へ前記気体と一緒に排出される。

（実施態様）以下、本発明に基づく一実施態嘩を図面に基づいて説明
する。

第１図における真空蒸着装置は、真空槽７を形成する容
器内に、従来装置と同様の構成による蒸発源１、／ヤノ
タ２．および基板ホルダ４を配置しており、基板３は前
記基板ホルダ４に保持されて前記蒸発源１と対向するよ
うに設けられている。

即ち、るつぼ８内の前記蒸発源１は、電源１０に接続さ
れたヒータ９により間接的に加熱されて、薄膜材料を蒸
発させられる。そして、蒸発させられた前記薄膜材料は
、前記ンヤンタ２によって適宜蓋Ｍ層を制御されながら
前記基板３に蒸着して薄膜を形成する。

なお、前記蒸発源１を加熱蒸発させる方法としては、例
えば前記蒸発源１をＷ、Ｍｏ、Ｔａ等のコイル或いはボ
ートで直接加熱して蒸発させる抵抗加熱や、前記るつぼ
内の薄膜材料に電子ビームを照射する電子ビーム蒸着や
、或いはアーク蒸着等の公知の方法を用いることができ
る。

本発明の真空蒸着装置は、更に前記真空槽７上部の内壁
に放電電極５が配置されており、更に、前記真空槽７の
底部に排気孔６が形成されている。

前記放電電極５は、それぞれ前記真空槽７外に設けた高
圧電源１１に接続されており、該放電電極５は前記真空
槽７内にコロナ放電を発生するため適宜高電圧を印加さ
れる。

また、前記排気孔６は図示しない真空ポンプに接続され
ており、前記真空槽７内の真空排気をする際にはスロー
排気が行われ、前記真空Ｆｆ！７内の空気は前記排気孔
６を通して徐々に排気される。

すなわち、本発明の真空蒸着装置によれば、薄膜形成前
に行われる真空排気開始に伴って、前記放電電極５に高
電圧が印加される。これにより、容器内の圧力が比較的
高い（大気圧に近い）領域ではコロナ放電が発生し、前
記□真空槽７内の空気をイオン化する。そして、イオン
化された該空気は徐々に前記真空槽７の底部に設けられ
た前記排気孔６に向かって流れ、前記基板３上面に付与
される。その結果、前記基板３上面に付着していた塵埃
は静電気力が前記イオン化された空気によって打ち消さ
れるので、前記イオン化された空気の流れによって前記
基板３上面から容易に欠落し、スロー排気による空気の
流れに沿って容器底部へ落下する。

そして、前記真空槽７底部に落下した塵埃は、前記排気
孔６を通して容器外へ除去される。従って、前記真空槽
７の内壁に堆積する塵埃は少なく、気流の乱れで舞い上
がり前記基板３に付着することも少ない。

また、仮に塵埃が舞い上がったとしても、塵埃が舞い上
がるのは圧力が高い（大気圧に近い）領域のみの現象で
あり、この領域では、上述のようにコロナ放電が発生し
ているので、前記基板３に付着しても容易に欠落する。

尚、上記実施態様においては、真空成膜装置として真空
蒸着装置を用いたが本発明はこれに限定されるものでは
なく、例えばスパッタ装置やイオンプレーテング装置等
の他の真空成膜装置に用いることもできる。また、コロ
ナ放電を発生する手段も上記実施態様のものに限らず、
他の発生手段を用いることができることはいうまでもな
い。

（発明の効果）本発明の真空成膜装置は、真空槽内の上部に配設されコ
ロナ放電を発生する電極と、前記真空槽の底部に配置さ
れスロー排気を行う排気孔とを備えている。

そこで、本発明の真空成膜装置では前記真空槽の真空排
気を行う際に、前記真空槽内でコロナ放電を行って前記
真空槽内の空気をイオン化した後、前記真空槽の底部に
向かって該空気をスロー排気する。

すると、前記イオン化された空気は基板上の塵埃の静電
気力を弱めるので、前記塵埃は前記イオン化された空気
の流れによって前記基板３上面から容易に欠落し、前記
真空槽の底部に配置された排気孔より前記イオン化空気
と一緒にスロー排気される。

従って、本発明の真空成膜装置によれば、成膜時に真空
槽内に配置された基板に対し、塵埃等の異物を除去して
良好な薄膜が形成できる真空成膜装置を提供することが
できる。

次に、下記実施例により本発明の真空成膜装置における
効果を一層明確にする。

（実施例）前記第１図に示す本発明の真空成膜装置における前記排
気孔の開口位置を真空槽上部に設けた真空成膜装置によ
って、直径１３０ｍｍのアクリル樹脂製基板を基板ホル
ダにセットした後、前記放電電極に１．２ｋＶの電圧を
印加してコロナ放電を発生させながらスロー排気を行っ
た。ここで、スロー排気とはまず３６０秒かけて７６０
Ｔｏｒｒから２０Ｔｏｒｒまで減圧した後、更に６０秒
かけて２ＱＴｏｒｒから０．　ＩＴｏｒｒまで減圧する
排気方法である。

こうして得られた基板を実施例１とし、その基板上に付
着している塵埃数を数えた。その結果を第１表に示す。

また、前記排気孔の開口位置を真空槽側部および真空槽
底部に設けた以外は、前記実施例１と同様にして得られ
た基板をそれぞれ実施例２．３とし、それぞれその基板
上に付着している塵埃数を数えた。その結果を第１表に
示す。

また、前記第１図に示す本発明の真空成膜装置における
前記排気孔の開口位置を真空槽上部に設けた真空成膜装
置によって、直径１３０ＩＩＩ１１のアクリル樹脂製基
板を基板ホルダ１′、−セットした後、前記放電電極に
電圧を印加せずにラフ排気を行った。ここで、ラフ排気
とはまず１２０秒かけて７６０Ｔｏｒｒから２ＱＴｏｒ
ｒまで減圧した後、更に６０秒かけて２０Ｔｏｒｒから
０．　ＩＴｏｒｒまで減圧する排気方法である。

こうして得られた基板を比較例１とし、その基板上に付
着している塵埃数を数えた。その結果を第１表に示す。

また、前記排気孔の開口位置を真空槽上部に設けた真空
成膜装置によって、直径１３０市のアクリル樹脂製基板
を基板ホルダにセントした後、前記放電電極に電圧を印
加せずに前記スロー排気を行った。こうして得られた基
板を比較例２とし、その基板上に付着している塵埃数を
数えた。その結果を第１表に示す。更に、前記排気孔の
開口位置を真空槽側部および真空槽底部に設けた以外は
前記比較例２と同様にして得られた基板をそれぞれ比較
例３４とし、それぞれその基板上に付着している塵埃数
を数えた。その結果を第１表に示す。

尚、各々の前記基板上に付着した塵埃の数は、ディスク
欠陥検査装置を用いて検出した。即ち、スローベント　
（Ｑ、２Ｔｏｒｒから７６０Ｔｏｒｒに戻すのに３５分
間かけた）により大気圧に戻した後、前記基板上にレー
ザー光を照射してその散乱光の有無で摩埃を検出した。

第　　１　　表上記第１表から明らかな通り、コロナ放電を行いながら
真空槽底部に配置された排気孔よりスロー排気を行う本
発明の真空成膜装置によれば、基彼上面の塵埃数が大幅
に減少することが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様に基づく真空成膜装置の構
成図である。（図中の符号）１・・・蒸発源、　　　　　　２・・・ンアノタ、３・
・・基板、　　　　　　４・・・基板ホルダー５−・放
電電極、　　　　６・・排気孔、７・・・真空槽、　　
　　　　８・・・るつぼ、９・・・ヒータ、　　　　　
　１０・・・電源、１１・・高圧電源。第　　１図

Claims

【特許請求の範囲】

真空槽内の基板上に薄膜を形成する真空成膜装置におい
て、前記真空槽内の上部に配設されコロナ放電を発生す
る電極と、前記真空槽の底部に配置されスロー排気を行
う排気孔とを備えたことを特徴とする真空成膜装置。