JPH02294478A - サブストレートを受容して保持する装置 - Google Patents

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］ 本発明は陰極スパッタリング装置のサブストレート支持
体内にサブストレートを受容して保持する装置であって
、サブストレート支持体が装置のプロセス室内に運動可
能に配置されており、サブストレートがロード・アンロ
ードステーシミンから単数又は複数の陰極ステーション
へ、かつこの陰極ステーションから再びロード・アンロ
ードステーシオンへ搬送される形式のものに関する。

ｒ従米の技術］ 特に薄膜技術における真空法では、サブストレート、例
えばコンパクトディスク（Ｃ　Ｄ）の被覆が公知である
。コンパクトディスクはデジタル情報のための近代的な
貯蔵媒体である。スパッタリングプロセスでは打ち抜か
れたプラスチック板が例えば千分の十ミリメートルより
薄いアルミニウム層によって被覆される。このことのた
めに使用されるスパッタリング被覆装置は管状形に構成
される。ロード及びアンロードはロボットにより無塵室
内でスルースを介して行われる。スルースからはサブス
トレート支持体がサブストレートを管状のプロセス室を
通して搬送する。スパッタリングはマグネトロンカソー
ドとして構成された高出力スパッタリング陰極によって
行われる。

この種の装置は例えば本出願人にかかわるパンフレット
１２−７１０．０１に開示されている。この公知の陰極
スパッタリング装置はレーザ反射形アルミニウム層によ
る片側の被覆のために役立つ。この装置は水平方向に配
置された管状の真空室を備えており、この真空室にロー
ド・アンロードステーション、高出力スパッタリング陰
極、板受容部を備えた搬送リング、並びに被覆室とロー
ド・アンロードステーションとが設けられている。

［発明の課題１ 本発明の課題はサブストレート支持体にサブストレート
を陰極に対して正しい位置に位置決めできるようにする
ことにある。サブストレートはサブストレート支持体の
円形の開口内に同軸的に配置されなければならない。サ
ブストレートを受容して保持する装置は、特に稼働中に
、汚れを発生してはならない。支承箇所、接触箇所、構
成部材が互いに作用し合う領域では摩擦が軽減され若し
くは完全に排除されなければならない。このようにすれ
ば、摩擦によって生じる固形物粒子がプロセス室に入ら
ない。このような固形物粒子はプロセス室内の周囲空気
を汚染する。陰極スパッタリング装置のプロセス室が可
能な限り大気の清浄度を有していなければならないこと
は公知である。

それゆえ、本発明の主たる課題は、サブストレートを受
容して保持する装置の互いに作用し合う部分の相互のず
れ動きが生じないようにすることである。このことは特
に、プロセス室に接続されている操作部分と、運動する
サブストレート支持体上に配置されている操作部分との
協働について特に留意されなければならない。

本発明のさらに課題とするところは、サブストレートを
受容して保持する装置をほとんど保守の必要なく長期間
作動させることにある。

１課題を解決するための手段］ 前記課題を解決した本発明の要旨はクランクレバー機構
が、ロード・アンロードステーションのプロセス室に結
合された部分に配置されており、サブストレート支持体
にサブストレート締め付け装置が配置されており、サブ
ストレート支持体のロード・アンロードステーション内
テクランクレバー機構がサブストレート締め付け装置と
協働してサブストレートを締め付け若しくは釈放するよ
うに構成されていることにある。

装置の中央操作の可能性はクランクレバー機構が回転可
能な制御板から成り、この制御板がクランクとして作用
し、このクランクに少なくとも３つの引張り・圧縮棒（
操作ロッド）が枢着され、この引張り・圧縮棒がそれぞ
れ１つのサブストレート締め付け装置を操作することに
より達成される。

ディスクの受容と保持のためには、サブストレート支持
体が少なくとも１つの特に円形の受容開口をサブストレ
ートのために備え、かつサブストレートの外周領域内の
少なくとも３つの位置で、ロード・アンロード装置の、
プロセス室に接続された部分にレバー部材、特に二重レ
バーを備え、このレバー部材が操作ロッドによって旋回
させられ、かつこのレバー部材が有利にはピン部材を介
してサブストレート締め付け装置に作用することが提案
される。本発明の特別効果的な実施例では、サブストレ
ート締め付け装置がレバー部材を備えており、このレバ
ー部材がサブストレート支持体に枢着されており、締め
付けばねが設けられており、この締め付けばねは、締め
付けレバーをサブストレートへ向けて回動させるように
締め付けレバーに作用している。軽いサブストレート、
例えばプレキシグラス（ＰＭＭＡ）では、サブストレー
ト締め付け装置は十字ばね継ぎ手を備えることができ、
その復元力だけで、要するに板ばねの補助なしで、サブ
ストレートを位置決めするに十分である。この装置は締
め付けレバーがサブストレートを受容して、陰極に対し
て正しく位置決めする、特にセンタリングするのに役立
てられる。

単数または複数の円形の受容開口を備えた管状の回転す
るサブストレート支持体を取り付けた管状のプロセス室
では、円形の外周縁に沿って少なくとも３つの箇所に、
有利には角１２０度の間隔でそれぞれ１つのサブストレ
ート締め付け装置を配置することができる。

クランクレバー機構はロード・アンロードステーション
のスルース室の部分に配置されてもよい。その場合には
、クランクレノ《一機構がスルース室の管状接続部に配
置される。

サブストレートの保持のために、締め付けレバーはサブ
ストレートのためのストツノ｛を備えることができ、こ
のストッパは有利には楔状凹所を有する焼き入れされた
スト・ソパノーズとして形成される。

伝達レバー若しくはこれに取り付けたピンとサブストレ
ート締め付け装置の締め付けレノ《一との間にずれが生
じるのを回避するために、本発明の有利な構成では、伝
達レノ《一特に二重レバーの旋回軸と締め付けレバーの
旋回軸とが互いに同軸的に配置されている。

軸受け内の摩擦を回避するために、本発明のさらに別の
構成では、クランクレバー機構の軸受けとサブストレー
ト締め付け装置の軸受けとが十字ばね継ぎ手として形成
されている。

サブストレート保持体の調整のために、サブストレート
へ向かって締め付けレバーが旋回するのを制限するため
に、係止装置、特に係止ねじが設けられる。

［本発明の作用・効果１ 本発明によれば、設定した課題が解決される。確実に作
動する手段によって、サブストレート支持体内でサブス
トレートを陰極に対して正確に位置決めすることができ
る。サブストレートは同軸的にサブストレート保持体の
円形の開口内に保持される。

支承箇所、接触箇所、構成部材が互いに作用し合う領域
に摩擦が生ぜず、従って、構成部材から粒子が剥ぎとら
れない。

［実施例］ 第１図は陰極スパッタリング装置を示し、これはスタン
ドｌ内に配置されている。陰極スパッタリング装置の全
体が符号２で示されている。第ｌ図及び第２図から判る
ように、この陰極スパッタリング装置は環状の偏平なプ
ロセス室２８を備えており、このプロセス室内には負圧
が支配している。

この環状のプロセス室２８は第１図では部分的に破断さ
れて示されており、それゆえ、プロセス室内で回転する
サブストレート支持体がみえており、このサブストレー
ト支持体は箇所４５．６でサブストレートを受容するこ
とができる。

環状のプロセス室２８は方形横断面を有している。鉛直
に起立している両方の壁７．８（第２図参照）は外側の
ウエブ９と内側のウエブｌＯとによって互いに結合され
ている。両方のウエブはプロセス室の破断箇所ではノ＼
ツチングされて示されている。外側のウエブ９は第２図
にも示されている。

環状のサブストレート支持体は搬送リングｌｌとして形
成されており、これは第３図に拡大図示されている。

第１図から判るように、この搬送リング１１は駆動装置
１２．１３．１４．１５を介して回転させられる。箇所
ｌ６にはロード・アンロードステーションが設けられて
いる。箇所１７．１８にはスパッタリング陰極が取り付
けられている。

第ｌ図には三角形の板１９が見られる。この板はユニッ
ト２０のだめの支持部材であり、旋回アームとロード・
アンロードステーションのためのカバーとから成る。

第２図には対状に互いに対向して位置する４つの陰極２
１．２２．２３．２４が略示されている。さらに第２図
にはロード・アンロードステーシａンの２つの互いに対
向して位置する部分２５．２６が略示されている。

第２図には第１図にも示した三角形の板ｌ９と、もう１
つの三角形の板２７とが示されており、この板２７につ
いては第４図で説明する。

それはロード・アンロードステーションの入り口スルー
ス室と出口スルース室の部分のための圧着部材である。

第３図に示した搬送リングは８つの受容開口２９．３０
．３１．３２．３３．３４．３５．３６を備えている。

これら受容開口内には図示しない受容装置が配置されて
おり、この受容装置はサブストレート、例えばディスク
を収容する。サブストレートは搬送リングによってロー
ド・アンロードステーションから陰極ステーションへ、
次いで再ヒロード●アンロードステーションへ搬送され
る。冒頭に述べたように、この搬送リングは回転する搬
送リングである。この搬送リングはその外周部３７のと
ころで駆動される。

第４図はロード・アンロードステーションを示す。第４
図には２つの板状のフランジ部６０６ｌが図示されてい
るが、これは圧着部材の機能を有している。この板状の
７ランジ部は三角形状に形成されている。３つの角隅に
はそれぞれ圧着機構が設けられている。第４図にはただ
１つの圧着機構６４しか示されていない。この板の三角
形状は第１図の符号ｌ９から判る。

圧着機構を配置したの３つの箇所は第１図で符号３８．
３９．４０で示されている。

７ランジ部にはそれぞれ管状接続部材６２．６３が配置
されている。

圧着機構は部分的に断面して示されている。

各圧着機構は１つのスピンドルを備えている。

このスピンドルは第４図に符号６７で示されている。ス
ピンドルは互いに逆向きのねじ、例えば左ねじ６８と右
ねじ６９とを備えている。このスピンドルのねじはナッ
ト７０．７１の雌ねじに螺合しており、ナットは板状の
圧着部材６０．６１に配置されている。

スピンドルの回転方向に応じて板状の圧着部材並びにこ
れに一体形成された管状接続部材は矢印７２．７３で示
す方向に互いに接近するように、かつ矢印７４．７５で
示すように互いに離反する方向へ運動する。符号７６は
搬送リングを、符号７７．７８は真空パッキンを成す２
つの０り冫グを示す。

管状接続部材６２．６３が互いに接近するように、要す
るに搬送リング７６を圧縮するように運動すると、両方
の管状接続部材によって囲われＩ；閉じた円筒状の室が
生じる。この室はプロセス室のその他の部分から仕切ら
れ、ロード・アンロード装置の入口・出口スルース室の
機能を有する。

管状接続部材のこの圧着状態では、入口・出口スルース
室７９が環状のプロセス室８０のその他の部分に対して
真空密に閉鎖される。

スルース室は通気されることができ、換言すれば大気圧
下にさらされることができる。次いで被覆されたサブス
トレートが取り外され、新しいサブストレートが受容装
置８ｌ内に挿入される。受容装置８ｌは、サブストレー
トを受容して保持する装置に属しており、この装置は第
５図〜第ｌＯ図に示されている。

搬送リング内に被覆すべきサブストレートをもたらした
後、スルース室がカバー９４によって真空密に閉鎖され
る。符号８３は真空パッキンとしての０リングを示す。

符号８４は真空ポンブを、符号８５はスルース弁を示す
。

閉じられた入口・出口スルース室７９は、弁を適当に切
り換えた状態で真空ポンプによって真空にされる。スル
ース室７９が真空になった後、両方の管状接続部材６３
．６２が矢印７４７５で示す方向で互いに離反する。

管状接続部材は大気に対して円筒形のダイヤフラムベロ
ーズ８６．８７によってシールされている。

両方の管状接続部材を引き戻した後に、搬送リングが１
ピッチ引き続き運動させられる。サブストレートは次ぎ
のステーションに達する。

このステーションは例えばサブストレートを被覆する陰
極ステーションであってもよい。

サブストレートを受容して保持する装置は１つの病み機
構と複数のサブストレート締め付け装置とに分割するこ
とができる。掴み機構はロードステーションで、図示の
実施例の場合には管状接続部材４ｌに固定されており（
第６図参照）、サブストレート締め付け装置は第９図及
び第１０図から判るように、それぞれ軸受けブラケット
を備えており、かつ可動のサブストレート支持体に配置
されている。

掴み機構はクランクレバー機構として形成されており、
第６図に部分的に示されている。

第５図はクランクレバー機構を側面から、それも板状の
サブストレート４３の中央軸線４２の方向で見た図であ
る。この掴み機構は制御板４４を備えており、この制御
板に３つの圧縮・引張り棒、要するに操作ロッド４５，
４６．４７が配置されている。制御板への枢着点が符合
４８，４９．５０で示されている。この操作ロンドによ
ってサブストレート、例えばディスク４３の周辺領域内
で、管状接続部材４ｌに枢着された二重レバーが操作さ
れる。

枢着点はサブストレートの円形の周辺領域内で角１２０
度の間隔で配置されている。この種の二重レバーは第５
図、第６図及び第７図で符号５１で示されている。第７
図は第６図の符号■で示された一点鎖線で囲った部分の
拡大図である。

二重レバー５Ｉはビン５２を備えておリ、コのビンはサ
ブストレート締め付け装置又はディスク締め付け装置に
当接することができる（第６図、第７図、第９図、第１
０図、第１１図参照）。

制御板４４が矢印５３で示す方向（第５図参照）で運動
すると、３つの操作ロンドが圧縮棒として作用する。制
御板が第５図の矢印５４で示す方向に回転すると、操作
ロッドは引張り棒として作用する。

次に、この操作ロッドによって行われる圧縮力若しくは
引張りカのいずれが二重レバーよってレリーズされるか
につき第１１図に基づいて説明する。

第１１図に基づく操作ロッド４７は軸受け５５に圧縮力
を作用している。軸受け５５．５６は共通の１軸線５７
を備えている。これにより、二重レバー５１は矢印５８
で示す方向に旋回する。二重レバーにはビン５２が設け
られており、このビンは軸受け５９に関して軸受け５６
に対向して配置されている。第１１図に示すピン５２は
上向きに運動する。締め付けレバー６５は、板ばね８２
の作用下にある場合には（第９図参照）、矢印６６で示
す方向に旋回する。

この板ばねは予負荷力を受けている。その弾発力の方向
が第１１図で矢印８８で示されている。ディスク締め付
け装置の締め付けレバー６５には、焼き入れされた保持
ノーズ８９が設けられている。この保持ノーズは矢印６
６で示す方向でディスク４３の外縁９０に締め付けられ
ている。

第１１図に示す３つの装置が角１２０度の間隔でディス
クの周りに設けられているため、ディスクは３箇所でつ
かまれてサブストレート支持体９２の開口９１（第５図
参照）に対して同軸的に保持されている。

第１１図で符号１１で示されたねじはディスク締め付け
装置の締め付けレバー６５のためのストッパを形成して
いる。このストッパによって、矢印６６で示す方向のレ
バー６５の運動が制限される。このようにして、ディス
クが位置決め保持される。

第１１図に示す操作ロツドによって、第１１図に示す機
構に引張り力が作用すると、二重レバー５１は矢印９５
で示す方向に旋回する。ビン５２がディスク締め付け装
置のレバー６５を矢印９６で示す方向に、それも板ばね
８２の力８８に逆らって押圧する。この板ばねの配置並
びに構成は第９図及び第１０図に示されてぃる矢印９６
の方向に所定距離だけ保持ノーズ８９が運動した後、デ
ィスク４３の外縁９ｏが釈放される。これにより、ディ
スクは受容・保持装置から取り出される。

第１１図から判るように、二重レバー５１の有効半径９
７はレバー６５の回転軸線９８とピン５２の中央軸線と
の間隔９９若しくは有効半径に等しい。このようになる
のは、二重レバー５１とディスク締め付け装ｌのレバー
６５とがそれらに共通の１回転軸線を有しているからで
ある。有効半径９７の寸法と間隔９９とが同じであるこ
とによって、ビン５２とディスク締め付け装置のレバー
６５との間に相対運動が生ぜず、従って摩擦が発生しな
い。従ってまた摩耗による固形物粒子が生じない。これ
により、プロセス室内の清浄性への要求が満足される。

上述の二重レバーは第５図に符号５１をもって示されて
いる。この二重レバーは軸受けブラケット１００に支承
されている。

サブストレートを受容して保持する装置の、プロセス室
内に配置されたすべての軸受け、例えば第５図に示す軸
受け４９．５０．４８，１０１．１０２並びに第９図に
示す軸受け１０２は摩擦のない十字ばね継ぎ手から成る
。

十字ばね継ぎ手は公知の構成部材であり、これについて
は例えばハイデルベルク在、Ｔｅｌｄｉｘ　　Ｇｍｂｈ
会社のパンフレット９０．１１／ＶＩＴ　　１、８７　
　ＧＤ　　（３）を参照されたい。

十字ばね継ぎ手は互いに内外で回転可能な２つのスリー
ブから成り、このスリーブは互いに直角に位置する２つ
の板ばねを介して互いに結合されている。この十字ばね
継ぎ手は全く摩擦を有しない。潤滑も不必要である。軸
受けのジャミングも生じない。

本発明により使用される公知のこの十字ばね継ぎ手によ
ってプロセス室の雰囲気の清浄性の前提が得られる。

第６図には管状接続部材が記載されている。

この管状接続部材には、制御板４４のための駆動軸！０
３が真空密に支承されている。符号ｌ０４はこの制御板
のための駆動装置を示す。

第７図には二重レバー５１のための軸受けブラケット１
００の操作ロツド４７の一部が拡大図示されている。二
重レバーにはピン５３が設けられている。第５図に示す
符号６５によって締め付けレバーが示されている。保持
ノーズは第７図及び第８図で符号８９によって示されて
いる。第７図及び第９図から判るように、この保持ノー
ズは喫状凹所１０５を有している。第８図及び第９図に
はサブストレート締め付け装置若しくはディスク締め付
け装置の詳細が示されている。締め付けレバー６５は十
字ばね継ぎ手１０２によって軸受けブラケット１０６に
結合されている。軸受けブラケットはサブストレート支
持体に固定的に結合されている。サブストレート支持体
は断面して、符号９２で示されている。

符号４３はディスクを示し、これはつかまれて位置決め
されている。

ディスク締め付け装置のレバー６５は予負荷力下にある
。この予負荷力は板ばね８２によって生じる。板ばねの
第１の端部は箇所１０７のところで軸受けブラケットに
結合されている。

板ばねの第２の端部は箇所１０８のところでねじによっ
てディスク締め付け装置の締め付けレバー６５に結合さ
れている。板ばねは第９図に示す位置で、締め付けレバ
ーを矢印１０９で示す方向へ回動させるように予負荷さ
れている。

第１１図に関連して記載されているように、ピンが矢印
５８の方向へ旋回させられると、焼き入れされた保持ノ
ーズ６９はディスク４３の外縁９０に当接する。それと
同時に、締め付けレバー６５はねじ９３に当接する。こ
のようにして、ディスクが位置決めされて保持される。

第ｌθ図は第９図に示した装置を矢印Ｘの方向から見た
図である。第９図に示した構成部材は第１０図でも同じ
符号で示されている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく陰極スパッタリング装置の第１
実施例の部分破断側面図、第２図は第１図の平面図、第
３図は本発明に基づくサブストレートの搬送リングを示
す図、第４図はロード・アンロードステーションの半径
方向の断面図、第５図はサブストレート支持体内でサブ
ストレートを受容して保持する装置を示す図、第６図は
第５図に示した装置を第４図同様に半径方向で断面した
図、第７図及び第８図は第６図の詳細図、第９図は第５
図のディスク締め付け装置の拡大部分図、第１０図は第
９図の矢印Ｘの方向で見ｔ；図、第１１図は本発明装置
の作用を示す略示図である。 ４３・・・サブストレート、４４・・・制御板、４５４
６．４７・・・操作ロッド、５１・・・二重レバー５２
・・・ビン、６５・・・締め付けレバー　８２・・・板
ばね、８９・・・保持ノーズ、９１・・・開口、９２・
・・サブストレート支持体、９３・・・ねじ、ｌ０５・
・・楔状凹所

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、陰極スパッタリング装置のサブストレート支持体内
   にサブストレートを受容して保持する装置であって、サ
   ブストレート支持体が装置のプロセス室内に運動可能に
   配置されており、サブストレートがロード、アンロード
   ステーションから単数又は複数の陰極ステーションへ、
   かつこの陰極ステーションから再びロード・アンロード
   ステーションへ搬送される形式のものにおいて、クラン
   クレバー機構が、ロード・アンロードステーションのプ
   ロセス室に結合された部分に配置されており、サブスト
   レート支持体にサブストレート締め付け装置が配置され
   ており、サブストレート支持体のロード・アンロードス
   テーション内でクランクレバー機構がサブストレート締
   め付け装置と協働してサブストレートを締め付け若しく
   は釈放するように構成されていることを特徴とするサブ
   ストレートを受容して保持する装置。 ２、クランクレバー機構が回転可能な制御板から成り、
   この制御板（４４）がクランクとして作用しており、こ
   のクランクに、少なくとも３つの操作ロッド（４５、４
   ６、４７）が枢着されており、この操作ロッドがそれぞ
   れサブストレート締め付け装置を操作する請求項１記載
   の装置。 ３、サブストレート支持体（９２）が、特にディスクと
   して形成されたサブストレート（４３）のための特に円
   形の少なくとも１つの受容開口（９１）を備えており、
   サブストレートの外周領域内の少なくとも３つの位置で
   ロード・アンロード装置の、プロセス室に結合された部
   分に、レバー部材、特に二重レバー（５１）が配置され
   ており、このレバーが操作ロッドによって旋回可能であ
   り、操作ロッド自体はピン部材によってサブストレート
   締め付け装置に作用している請求項１又は２記載の装置
   。 ４、サブストレート締め付け装置がレバー部材（６５）
   を備えており、このレバー部材がサブストレート支持体
   に枢着されており、締め付けばね（８２）が設けられて
   おり、この締め付けばねは、締め付けレバー（６５）を
   サブストレートへ向けて回動させるように締め付けレバ
   ーに作用している請求項１から３までのいずれか１記載
   の装置。 ５、軽量のサブストレートでは、サブストレート締め付
   け装置が十字ばね継ぎ手を備えており、その復元力は板
   ばねの助成なしにサブストレートを位置決めするのに十
   分である請求項１から４までのいずれか１項記載の装置
   。 ６、締め付けレバー（６５）がサブストレート（４３）
   を受容し、陰極に正しく対応させて位置決めする請求項
   １から５までのいずれか１項記載の装置。 ７、環状のプロセス室内に、回転する環状のサブストレ
   ート支持体が設けられており、このサブストレート支持
   体が単数又は複数の円形の受容開口を備えており、この
   円形の少なくとも３箇所にサブストレート締め付け装置
   が配置されている請求項１から６までのいずれか１項記
   載の装置。 ８、クランクレバー機構がロード・アンロードステーシ
   ョンのスルース室の一部に配置されている請求項１から
   ７までのいずれか１項記載の装置。 ９、クランクレバー機構がスルース室の管状接続部状の
   部分に配置されている請求項１から８までのいずれか１
   項記載の装置。 １０、締め付けレバーがサブストレートのためのストッ
   パを備えており、このストッパがＶ字形凹所を備えてい
   る請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。 １１、締め付けレバーに作用する伝達ピンを備えた伝達
   レバーの旋回軸並びに締め付けレバーの旋回軸が互いに
   同軸的に配置されている請求項１から１０までのいずれ
   か１項記載の装置。 １２、クランクレバー機構及びサブストレート締め付け
   装置の支承部材が十字ばね継ぎ手として形成されている
   請求項１から１１までのいずれか１項記載の装置。 １３ディスクを位置決めし、サブストレートへ向かう締
   め付けレバーの旋回運動を制限する係止装置が設けられ
   ている請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置
   。