TWI686493B - 濺鍍裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明之濺鍍裝置係利用濺鍍法於被處理基板上進行成膜之裝置，且具備：真空腔室；靶，其設置於陰極之表面，該陰極設置於上述真空腔室內；基板保持部，其以與上述靶對向之方式設置於上述真空腔室內且供設置被處理基板；及擺動部，其能夠使上述基板保持部相對於上述靶擺動。上述基板保持部上之上述被處理基板之擺動區域係設定為小於上述靶之腐蝕區域。

Description

濺鍍裝置
本發明係關於一種濺鍍裝置，尤其是關於一種適宜用於具有磁控陰極之成膜之技術。
如日本專利特開2009-41115號公報(以下稱作專利文獻1)所記載般，於具有磁控陰極之成膜裝置中已知有如下方式，即，為了提高靶之利用效率等而使磁體相對於靶移動。
又，亦已知有如專利文獻1中揭示之技術般，為了提昇成膜之均一性等目的，除使磁體移動以外，亦使陰極及靶相對於成膜基板擺動。
於如專利文獻1中所揭示之技術般使磁體或陰極擺動之裝置中，必定存在自擺動中之擦動部產生之塵埃。
因此，專利文獻1中雖未揭示，但為了防止所產生之顆粒對濺鍍處理室內之成膜造成不良影響，需要於濺鍍處理室內設置用以將使磁體及/或陰極擺動之驅動部收納並密閉的內部腔室(日本專利特開2012-158835號公報)。
然而，於處理腔室內，會產生不必要地成膜之附著物，但該附著物有可能成為新的顆粒產生之原因。尤其是存在自擺動之陰極等可動之部分產生之顆粒較為顯著的問題。因此，存在想要解決該問題之要求。
進而，因磁體及/或陰極之構成零件之重量較大，故為使該構成零件擺動而需要大功率之驅動系統。進而，上述構成零件需要可動連接部分以進行冷卻水/電力之供給等。為了能夠於此種裝置中維持真空密閉狀態，存在如下問題：有可能真空密閉構造複雜化，製造成本亦上升，裝置整體之容積亦增大。尤其是於如對大型之基板進行濺鍍處理之裝置之容積增加之情形時，容積之增加相應地會對配置處理裝置之建築物之配置造成影響。因此，要求處理裝置之省空間化，存在想要解決此種問題之要求。
又，如日本專利第5869560號公報中所揭示般，近年來，存在於連續地進行複數種成膜處理之情形等時，成膜量增加之傾向，因此，想要更進一步削減成為處理腔室內之顆粒產生原因的不必要之成膜面積的要求在不斷提高。
本發明係鑒於上述情況而完成者，係欲達成以下之目的者。 1.能夠使靶與基板相對地移動，維持形成於基板之膜之均一性。 2.實現裝置之省空間化。 3.儘管成膜量增加，但仍能實現減少顆粒產生。 4.不依賴成為顆粒產生之原因之陰極側之驅動而實現成膜特性之維持及顆粒產生之減少。 5.防止膜特性下降。
本發明之一態樣之濺鍍裝置係利用濺鍍法於被處理基板上進行成膜之裝置，且具備：真空腔室；靶，其設置於陰極之表面，該陰極設置於上述真空腔室內；基板保持部，其以與上述靶對向之方式設置於上述真空腔室內且供設置被處理基板；及擺動部，其能夠使上述基板保持部相對於上述靶擺動；且上述基板保持部中之上述被處理基板之擺動區域設定為小於上述靶之腐蝕區域。
於本發明之一態樣之濺鍍裝置中，上述基板保持部亦可具備縱防著板，其配置於上述基板保持部之擺動方向上之上述被處理基板之兩端位置，且於與上述擺動方向交叉之方向延伸。
於本發明之一態樣之濺鍍裝置中，上述真空腔室亦可具備橫防著板，其配置於與上述擺動方向交叉之方向上之上述縱防著板之端部，配置於上述被處理基板之兩端位置，且不與上述基板保持部之擺動同步。
於本發明之一態樣之濺鍍裝置中，上述縱防著板之長度亦可設定為大於在與上述擺動方向交叉之方向上相互對向之上述橫防著板之間之尺寸。
於本發明之一態樣之濺鍍裝置中，上述橫防著板之上述擺動方向之尺寸亦可設定為大於上述擺動方向上之上述縱防著板之擺動範圍之外側邊界尺寸。
於本發明之一態樣之濺鍍裝置中，上述擺動方向上之上述橫防著板之尺寸亦可設定為小於上述擺動方向上之上述靶之尺寸。
於本發明之一態樣之濺鍍裝置中，上述擺動部亦可具有於擺動方向延伸之擺動軸，且具有使上述基板保持部沿上述擺動軸之軸線方向擺動之擺動驅動部。
於本發明之一態樣之濺鍍裝置中，亦可於上述擺動軸設置旋動驅動部，其連接於能夠使上述擺動軸繞軸線旋動之旋轉驅動部，且藉由上述擺動軸之旋動，使上述基板保持部能夠於水平載置位置與鉛直處理位置之間旋轉動作，於該水平載置位置，載置/取出設為大致水平方向位置之上述被處理基板，於該鉛直處理位置，使上述被處理基板之被處理面以沿大致鉛直方向之方式上升。
於本發明之一態樣之濺鍍裝置中，亦可具有磁控磁路，其配置於上述陰極之背面，使磁控電漿產生；及磁路擺動部，其使上述磁控磁路相對於上述陰極之背面擺動，相應地使產生磁控電漿時之電漿於靶之表面移動。
本發明之一態樣之濺鍍裝置係利用濺鍍法於被處理基板上進行成膜之裝置，且具備：真空腔室；靶，其設置於陰極之表面，該陰極設置於上述真空腔室內；基板保持部，其以與上述靶對向之方式設置於上述真空腔室內且供設置被處理基板；及擺動部，其能夠使上述基板保持部相對於上述靶擺動；且上述基板保持部中之上述被處理基板之擺動區域設定為小於上述靶之腐蝕區域。藉此，能夠於不使靶擺動之狀況下，一面使被處理基板與靶之相對位置變化一面進行成膜。因此，能夠於不設置使靶擺動之構成之狀況下，維持成膜之均一性。藉此，與設置使靶擺動之構成之情形相比，於真空腔室內，能夠極度減少自伴隨成膜所產生之附著物等產生之顆粒，並且能夠實現裝置之省空間化。
例如，已知有具備靶擺動之擺動式靶的濺鍍裝置。於採用擺動式靶之裝置中，於成膜室內設置不僅包圍靶亦包圍連接於靶之配線或磁路的殼體(內部腔室)。殼體使靶之表面於前側空間露出。該殼體係擺動部分，於使靶擺動時，殼體亦於成膜室內擺動。
於具備此種擺動式靶之構成之情形時，伴隨成膜所產生之附著物不僅沈積於圖12之斜線所表示之區域之表面，於不與玻璃基板對向之殼體之側面或背面亦會沈積附著物。換言之，於具備擺動式靶之構造中，附著物沈積之表面積增加。
相對於此，根據本發明之一態樣之濺鍍裝置，僅於圖12之斜線所表示之區域之表面沈積伴隨成膜所產生之附著物。換言之，因與擺動式靶不同，不具備殼體，故不會於殼體之側面或背面沈積附著物。即，能夠削減附著物沈積之表面積。
作為一例，本實施形態與擺動式靶之情形相比，能夠使附著物附著於擺動部分之面積削減為2/3～1/2左右。
於該例中，相對於構成擺動式靶之擺動部分之面積，能夠使附著物所附著之面積削減1.5～2倍左右。
藉此，能夠減少顆粒產生，而減少因顆粒之影響所引起之成膜不良情況之產生。又，於成膜量增加之情形時，亦能夠發揮實現良率提昇、裝置維護時間之削減所帶來之作業性提昇、及裝置運轉率提昇而能夠削減製造成本之效果。
於本發明之一態樣之濺鍍裝置中，上述基板保持部具備縱防著板，其配置於上述基板保持部之擺動方向上之上述被處理基板之兩端位置，且於與上述擺動方向交叉之方向延伸。由此，於使被處理基板擺動時，利用縱防著板覆蓋成膜粒子自靶到達之被處理基板以外之區域，藉此，能夠防止成膜材料直接附著於基板保持部。
又，於本發明之一態樣之濺鍍裝置中，上述真空腔室具備橫防著板，其配置於與上述擺動方向交叉之方向上之上述縱防著板之端部，配置於上述被處理基板之兩端位置，且不與上述基板保持部之擺動同步。藉此，具有矩形輪廓之被處理基板中位於彼此相反之位置之縱向之二邊之周邊緣部被縱防著板覆蓋。能夠於利用該橫防著板覆蓋橫向地延伸之被處理基板之緣部之狀態下，對被處理基板進行成膜。而且橫防著板係配置於與和擺動方向正交之方向上之靶之端部對應之位置。進而，橫防著板將位於彼此相反之位置之成為被處理基板之緣部之區域全部覆蓋。因此，能夠利用縱防著板及橫防著板將具有矩形輪廓之被處理基板之四邊覆蓋而於被處理基板之整面進行均一之成膜。
本發明之一態樣之濺鍍裝置中，上述縱防著板之長度係設定為大於在與上述擺動方向交叉之方向上相互對向之上述橫防著板之間之尺寸。藉此，自靶擊出之成膜粒子到達至配置於相互對向之縱防著板之間之被處理基板之表面。於該被處理基板中，成膜粒子所到達之表面成為成膜區域。於成膜區域，能夠進行均一之成膜。能夠利用縱防著板及橫防著板將成為被處理基板之非成膜區域之位於被處理基板之全周之外側區域覆蓋。
又，上述橫防著板之上述擺動方向之尺寸係設定為大於上述擺動方向上之上述縱防著板之擺動範圍之外側邊界尺寸。藉此，能夠利用橫防著板將縱防著板之擺動範圍全部覆蓋，因此，即便於成膜處理中使被處理基板擺動，亦能夠維持將與擺動方向正交之方向上之被處理基板及縱防著板之端部覆蓋之狀態。
又，上述擺動方向上之上述橫防著板之尺寸係設定為小於上述擺動方向上之上述靶之尺寸。藉此，於擺動方向上，於橫防著板延伸之全部區域，能夠進行均一成膜。藉此，於擺動之被處理基板之整面，能夠進行均一成膜。
此處，所謂擺動方向上之上述靶之尺寸，於濺鍍裝置具備複數個靶之情形時，係指能夠產生成膜粒子之區域之最大尺寸。
又，關於橫防著板之尺寸，至少將相互對向之橫防著板之內側端部之間之距離設定為小於與擺動方向正交之方向上之靶之尺寸即可，相互對向之橫防著板之外側端部之間之距離亦可自能夠產生成膜粒子之靶之擺動方向上之區域伸出。
本發明之一態樣之濺鍍裝置中，上述擺動部具有於擺動方向延伸之擺動軸，且具有使上述基板保持部沿上述擺動軸之軸線方向擺動之擺動驅動部。由此，藉由將擺動驅動部配置於真空腔室之外部，並利用該擺動驅動部使擺動軸往返動作，能夠使真空腔室內之基板保持部擺動。
本發明之一態樣之濺鍍裝置中，於上述擺動軸設置旋動驅動部，其連接於能夠使上述擺動軸繞軸線旋動之旋轉驅動部，且藉由上述擺動軸之旋動，使上述基板保持部能夠於水平載置位置與鉛直處理位置之間旋轉動作，於該水平載置位置，載置/取出設為大致水平方向位置之上述被處理基板，於該鉛直處理位置，使上述被處理基板之被處理面以沿大致鉛直方向之方式上升。藉此，將旋轉驅動部配置於真空腔室之外部，並利用該旋轉驅動部使擺動軸旋轉動作。因此，能夠使真空腔室內之基板保持部旋轉，於水平載置位置，於基板保持部載置/取出被處理基板，並且於鉛直處理位置，使保持於基板保持部之被處理基板之被處理面以沿大致鉛直方向之方式上升而成為與靶對向之狀態並且進行擺動而進行成膜。
本發明之一態樣之濺鍍裝置具有磁控磁路，其配置於上述陰極之背面，使磁控電漿產生；及磁路擺動部，其使上述磁控磁路相對於上述陰極之背面擺動，相應地使產生磁控電漿時之電漿於靶之表面移動。藉此，於磁控濺鍍中使被處理基板擺動，而能夠達成成膜之均一性。此時，將磁控磁路之擺動及被處理基板之擺動設為特定速度、擺動範圍，而可較佳地進行成膜。
具體而言，可以設定為相對於磁控磁路之擺動範圍，被處理基板之擺動範圍較小。或者，可以設定為相對於磁控磁路之擺動範圍，被處理基板之擺動週期較大。
[發明之效果] 根據本發明之態樣，能夠發揮如下效果：以使被處理基板及靶擺動之狀態提高成膜之均一性並且減少真空腔室內之顆粒之產生，即便能夠應對增大之成膜量亦實現良率之提昇，並且能夠削減裝置之容積而實現省空間化。
以下，基於圖式對本發明之實施形態之濺鍍裝置進行說明。再者，本實施形態係具體地進行說明以更佳地理解發明之宗旨者，只要未特別指定，則並不對本發明進行限定。
圖1係表示本實施形態之濺鍍裝置的模式俯視圖，於圖1中，符號1係濺鍍裝置。
本實施形態之濺鍍裝置1例如設為互返式之真空處理裝置，其於在液晶顯示器之製造步驟中在包括玻璃等之基板上形成TFT(Thin Film Transistor，薄膜電晶體)之情形時等，對包括玻璃或樹脂之被處理基板，於真空環境下進行加熱處理、成膜處理、蝕刻處理等。
如圖1所示，濺鍍裝置1具備供搬入/搬出大致矩形之玻璃基板11(被處理基板)的裝載/卸載室2、藉由濺鍍法於玻璃基板11上形成例如ZnO系或In2 O3 系之透明導電膜等被膜的耐壓之成膜室4(真空腔室)、及位於成膜室4與裝載/卸載室2(真空腔室)之間的搬送室3。本實施形態之濺鍍裝置1於圖1中表示為側面濺鍍式，但亦可設為向下濺鍍式、或向上濺鍍式。
再者，於濺鍍裝置1設置有成膜室4A(真空腔室)及裝載/卸載室2A(真空腔室)。該等複數個腔室2、2A、4、4A形成為包圍搬送室3之周圍。此種腔室例如具有彼此相鄰而形成之2個裝載/卸載室(真空腔室)及複數個處理室(真空腔室)而構成。例如，一裝載/卸載室2係自外部朝向濺鍍裝置1(真空處理裝置)之內部搬入玻璃基板11之裝載室，另一裝載/卸載室2A係自濺鍍裝置1之內部向外部搬出玻璃基板11之卸載室。又，亦可採用成膜室4與成膜室4A進行不同成膜步驟之構成。
於此種各個腔室2、2A、4、4A與搬送室3之間形成隔離閥即可。
亦可於裝載/卸載室2配置定位構件，其能夠設定自濺鍍裝置1之外部搬入之玻璃基板11之載置位置並進行對準。
又，於裝載/卸載室2設置對該室內進行粗抽真空之旋轉泵等粗抽排氣裝置(粗抽排氣機構、低真空排氣裝置)。
如圖1所示，於搬送室3之內部配置有搬送裝置3a(搬送機器人)。
搬送裝置3a具有旋轉軸、安裝於該旋轉軸之機械臂、形成於機械臂之一端之機械手、及使機械手上下移動之上下移動裝置。機械臂由能夠互相彎曲之第一、第二主動臂及第一、第二從動臂構成。搬送裝置3a能夠使作為被搬送物之玻璃基板11於腔室2、2A、4、4A各者與搬送室3之間移動。
圖2係表示本實施形態中之成膜室之一部分的立體圖，圖3係表示本實施形態中之成膜室之成膜口部分的前視圖。
如圖1、圖2所示，於成膜室4之內部設置有：背襯板6(陰極、陰極電極)，其作為供給成膜材料之供給裝置(供給機構)發揮功能，且保持豎立設置之靶7；電源，其對背襯板6施加負電位之濺鍍電壓；氣體導入裝置(氣體導入機構)，其向該室內導入氣體；及渦輪分子泵等高真空排氣裝置(高真空排氣機構)，其將成膜室4之內部抽真空至高真空。於成膜室4之內部，背襯板6豎立設置於距搬送室3之搬送口4a最遠之位置(參照圖4)。
於與玻璃基板11大致平行地相對向之背襯板6之前面側固定靶7。背襯板6發揮對靶7施加負電位之濺鍍電壓的電極之作用。背襯板6連接於施加負電位之濺鍍電壓之電源。
於背襯板6之背面側(陰極之背面)設置有用以於靶7上形成特定磁場而使磁控電漿產生之磁控磁路。又，磁控磁路係安裝於擺動機構，以能夠藉由磁路擺動用驅動裝置進行擺動之方式構成。再者，靶7如下述圖12所示，係由具有軌道形狀之複數個長條靶排列構成。圖12表示有8個長條靶，但長條靶之個數並不限定於8個。
再者，本實施形態之濺鍍裝置1亦可具備磁路擺動部。該磁路擺動部使磁控磁路相對於背襯板6之背面側擺動，與之相應地使磁控電漿產生時之電漿沿靶7之表面移動。
如圖1所示，成膜室4之內部係由在成膜時玻璃基板11之表面露出之前側空間41及位於玻璃基板11之背面側之背面側空間42所構成。於前側空間41配置固定有靶7之背襯板6。
如圖1、圖2所示，於成膜室4之背面側空間42設置有於前側空間41開口之成膜口4b。
如圖1、圖2所示，於背面側空間42內部設置有基板保持部10(基板保持機構)，該基板保持部10(基板保持機構)以於成膜中，靶7與被處理面11a對向之方式，將玻璃基板11以能夠橫向地(符號AX所示之方向)擺動之方式保持。
如圖2、圖3所示，基板保持部10具備：擺動軸12，其於背面側空間42之下側位置與搬送口4a及/或成膜口4b大致並行地延伸；保持部13，其安裝於擺動軸12且保持玻璃基板11之背面；及縱防著板15(第1防著板)，其與保持部13對向，將玻璃基板11之縱緣部11Y及基板保持部10中之成膜材料所附著之區域10R覆蓋。擺動軸12等基板保持部10及橫防著板21(第2防著板)構成擺動部(擺動機構)。
尤其是，縱防著板15配置於符號AX所示之擺動方向上之玻璃基板11之兩端位置，且於與擺動方向交叉之方向延伸。
又，於成膜室4，於成膜口4b之上位置及下位置各者設置橫防著板21。橫防著板21係配置於與符號AX所示之擺動方向交叉之方向上之縱防著板15之端部，配置於玻璃基板11之兩端位置，且不與基板保持部10之擺動同步。
縱防著板15之長度大於在與符號AX所示之擺動方向交叉之方向上相互對向之橫防著板21之間之尺寸。
如圖2所示，於擺動軸12連接有擺動驅動部20(旋動驅動部)，能夠於軸線方向AX擺動。又，擺動驅動部20亦兼具與擺動軸12之擺動同時地使擺動軸12繞軸線(符號R所示之旋轉方向)旋動的旋轉驅動部。擺動驅動部20(旋轉驅動部)係配置於成膜室(真空腔室)之外側。
於擺動軸12，經由安裝構件12a而安裝有大致矩形平板狀之保持部13。保持部13之平面之位置與擺動軸12之軸線之位置不一致。保持部13能夠追隨擺動軸12之繞軸線之旋動(旋轉方向R)及向軸線方向AX之擺動而使所保持之玻璃基板11移動。
如圖2所示，保持部13能夠藉由旋轉驅動部20所引起之擺動軸12之繞軸線之旋動而旋轉動作。於較擺動軸12更靠上側，於水平載置位置與鉛直處理位置之間進行保持部13之旋轉動作，於該水平載置位置，保持部13以沿大致水平方向之方式配置，於該鉛直處理位置，保持部13以沿大致鉛直方向之方式上升之方式配置。
搬送口4a位於配置於水平載置位置之保持部13之表面之延長線。於水平載置位置，保持部13能夠載置自搬送室3搬送來之玻璃基板11。
配置於鉛直處理位置之保持部13之表面以大致將成膜口4b堵塞之方式定位。於該情形時，玻璃基板11之表面與背襯板6對向，而能夠對玻璃基板11之表面進行成膜。保持部13於配置於鉛直處理位置時，能夠藉由擺動驅動部20所引起之擺動軸12之於軸線方向之擺動，而沿成膜口4b之橫向(符號AX所示之方向)擺動。
如圖2所示，於基板保持部10設置有保持部13。又，於基板保持部10配置有頂起銷(未圖示)及使該頂起銷上下移動之頂起銷移動部(未圖示)。頂起銷藉由頂起銷移動部之驅動，於玻璃基板11之搬入或搬出時，較配置於水平載置位置之保持部13之上表面向上方突出，而於較保持部13更靠上側支持玻璃基板11。
頂起銷移動部可設為利用配置於成膜室4(真空腔室)之外側之驅動馬達等驅動裝置使頂起銷於上下方向進退之構成。頂起銷移動部能夠於維持腔室4之密閉之狀態下驅動頂起銷。藉由該構成，於相對於成膜室4搬入或搬出玻璃基板11時，能夠於保持部13與搬送裝置3a之機械手之間自如地進行玻璃基板11之交接。
如圖2、圖3所示，縱防著板15相對於配置於水平載置位置之保持部13並行地設置。相互對向之2片縱防著板15係配置於玻璃基板11之橫向上之兩端位置，以將縱緣部11Y覆蓋之方式於縱向延伸而設置。
縱防著板15能夠以縱防著板15與保持部13彼此分離及接近之方式移動。即，以縱防著板15與保持部13相隔之距離可變之方式設置縱防著板15。此時，縱防著板15與保持部13彼此維持並行狀態，並且於鉛直方向上，縱防著板15與保持部13相隔之距離發生變化。
基板保持部10能夠以縱防著板15與保持部13相隔之距離改變之方式進行驅動，利用縱防著板15及保持部13夾持玻璃基板11而能夠保持/解除玻璃基板11。
縱防著板15例如能夠利用頂起銷移動部(未圖示)等，於相對於保持部13維持並行狀態之狀況下，上下移動。
如圖2、圖3所示，縱防著板15係以將基板保持部10中之不期望附著成膜材料之區域10R、及支持於保持部13之玻璃基板11之周緣中之成為縱緣部11Y之非成膜區域覆蓋之方式，形成為沿成為玻璃基板11之左右方向之兩端之縱緣部11Y之形狀。
縱防著板15係設為能夠於夾持玻璃基板11之狀態下，藉由擺動軸12之旋動動作與保持部13同步地旋動動作。
縱防著板15係設為如下構成：以於保持部13配置於鉛直處理位置時，將大致成膜口4b堵塞之方式定位，並且與保持部13之橫向之擺動動作同步地擺動。以保持部13於鉛直處理位置擺動時，縱防著板15不與成膜口4b之左右端接觸之方式，設定縱防著板15之橫向形狀。
再者，以於保持部13之旋動動作中及於保持部13配置於鉛直處理位置時，縱防著板15不會離開保持部13之方式構成。
進而，亦可於基板保持部10設置設為與縱防著板15一體之支持框、或設為與保持部13一體之基板導件等，作為限制玻璃基板11之縱向上之端部之位置並且支持玻璃基板11的支持部。作為基板導件，尤佳為採用抵接於玻璃基板11之外周端面部而能夠支持玻璃基板11之構造。
如圖2、圖3所示，配置於成膜口4b之上端位置及下端位置且相互對向之2片橫防著板21係橫向地延伸而設置。位於成膜口4b之中心附近之橫防著板21之端部以將成為縱防著板15之上端15U(端部)及下端15L(端部)及玻璃基板11之上端及下端之緣部11U、11L覆蓋之方式配置。
橫防著板21係以將基板保持部10之外周中之上端部分至玻璃基板11之外周部分之上端部分為止之區域、及基板保持部10之外周中之下端部分至玻璃基板11之外周部分之下端部分為止之區域覆蓋之方式設置。橫防著板21係以將玻璃基板11以外之部分中自背襯板6之靶7擊出之粒子會附著之區域覆蓋之方式設置。
橫防著板21之橫向之尺寸設定為與成膜口4b之橫向之尺寸相等，橫防著板21遍及成膜口4b之橫向上之全長而延伸。
如圖2、圖3所示，縱防著板15與橫防著板21於保持部13配置於鉛直處理位置時組合而成為框狀。於該狀態下，以於由縱防著板15及橫防著板21包圍之中央部，成膜材料到達至玻璃基板11之被處理面11a(表面)之方式，形成沿縱防著板15之厚度方向貫通之開口部15a、21a。於形成該開口部15a、21a之緣部的縱防著板15及橫防著板21中之與背襯板6對向的縱防著板15之表面側之部分及橫防著板21之表面側之部分，形成有傾斜部15b、21b。傾斜部15b、21b具有如於自玻璃基板11之外側朝向中心之方向上，傾斜部15b、21b之厚度減少之傾斜面。即，開口部15a、21a係以於自縱防著板15及橫防著板21之表面側朝向背面側之方向上，開口部15a、21a之開口面積縮小之方式形成，藉此，於開口部15a、21a之內周面形成傾斜部15b、21b。
其次，對在本實施形態之濺鍍裝置1中由基板保持部10保持玻璃基板11之狀態下之對玻璃基板11之成膜進行說明。
首先，自濺鍍裝置1之外部搬入至內部之玻璃基板11被首先載置於裝載/卸載室2內之定位構件，以玻璃基板11於定位構件上配置於特定位置之方式進行對準。
其次，載置於裝載/卸載室2之定位構件之玻璃基板11被搬送裝置3a(搬送機器人)之機械手支持，並自裝載/卸載室2取出。然後，玻璃基板11經由搬送室3而被搬送至成膜室4。
圖4～圖9係表示本實施形態中之成膜室中所進行之步驟的模式側視圖。再者，於圖4～圖9中省略對傾斜部15b、21b等部位之說明。
此時，如圖4所示，於成膜室4中，於基板保持部10中，利用旋轉驅動部20使擺動軸12旋轉，保持部13及縱防著板15被配置於水平載置位置。進而，利用未圖示之頂起銷移動部將縱防著板15配置於遠離保持部13之準備位置。
於該狀態下，到達至成膜室4之玻璃基板11藉由搬送裝置3a(搬送機器人)而載置於基板保持部10之保持部13上。
具體而言，首先，玻璃基板11被搬送裝置3a(搬送機器人)以相對於縱防著板15及保持部13大致並行之狀態支持，該狀態下之玻璃基板11如圖5中箭頭A所示般，自與保持部13之面平行之方向上之外側朝向內側插入至彼此分離之保持部13與縱防著板15之間。此時，頂起銷移動部使頂起銷移動至較保持部13之表面更靠上方，頂起銷為了接收玻璃基板11而成為較保持部13之表面向上方突出之狀態。
繼而，如圖6所示，搬送裝置3a(搬送機器人)之機械手接近保持部13，藉此，以玻璃基板11與保持部13之特定之面內之位置對準之狀態將玻璃基板11載置於保持部13上。此處，進行玻璃基板11之交接後，搬送機器人3a之臂向搬送室3後退。然後，設置於基板保持部10之頂起銷移動部之頂起銷下降，於保持部13之下側收納玻璃基板11，藉此使玻璃基板11支持於保持部13。
繼而，利用未圖示之頂起銷移動部，如圖7中箭頭B所示般，縱防著板15朝向保持部13下降並接近。
藉由縱防著板15之停止，利用未圖示之支持部等，玻璃基板11之表面及背面被縱防著板15及保持部13夾持。於該狀態下，玻璃基板11以對準為成膜處理位置之狀態保持於基板保持部10。此時，玻璃基板11亦可由縱防著板15或設置於保持部13之基板導件等支持。
繼而，藉由利用旋轉驅動部20使擺動軸12旋動，如圖8中箭頭C所示般，於利用經由安裝構件12a而安裝於擺動軸12之保持部13及縱防著板15保持玻璃基板11之狀態下，保持部13及縱防著板15繞擺動軸12之軸線旋動，以到達至鉛直處理位置之方式上升。
藉此，成為利用縱防著板15及保持部13將成膜口4b大致封閉之狀態並且縱防著板15接近橫防著板21。
彼此接近之縱防著板15及橫防著板21如圖3所示般組合而成為框狀，從而成為利用框狀之縱防著板15及橫防著板21將玻璃基板11之被處理面11a之周緣部之全周(縱緣部11Y、緣部11U、緣部11L)以成膜材料不會到達之方式覆蓋之狀態。再者，露出於由框狀之縱防著板15及橫防著板21形成之開口部15a、21a之玻璃基板11成為相對於背襯板6之靶7對向之狀態。
配置於該鉛直處理位置且保持於基板保持部10之玻璃基板11保持玻璃基板11之表面11a(被處理面)與背襯板6之表面大致平行之狀態，於該狀態下於成膜室4內進行成膜步驟。
於成膜步驟中，氣體導入裝置對成膜室4供給濺鍍氣體及反應氣體，外部之電源對背襯板6施加濺鍍電壓。又，利用磁控磁路於靶7上形成特定磁場。於成膜室4之前側空間41內，由電漿激發之濺鍍氣體之離子與背襯板6之靶7碰撞而使成膜材料之粒子飛出。然後，所飛出之粒子與反應氣體結合後，粒子附著於玻璃基板11，藉此於玻璃基板11之表面形成特定膜。
此時，於本實施形態之互返式反應性濺鍍裝置(濺鍍裝置1)中，於成膜步驟中，利用擺動驅動部20使擺動軸12於軸向擺動，藉此如圖9中箭頭D所示般，保持部13於左右方向擺動。藉由驅動保持部13，所保持之玻璃基板11相對於背襯板6橫向地相對移動。
對成膜步驟中之基板擺動進行說明。
圖10、圖11係表示本實施形態中之防著板(縱防著板15、橫防著板21)之擺動的模式俯視圖。
於圖10、圖11所示之成膜步驟中，保持部13如符號D1、D2所示般進行往返動作。具體而言，自圖10之背襯板6觀察時，保持部13沿自成膜口4b之左側端部之位置PL朝向右側端部之位置PR之方向、即方向D1移動。
進而，自圖11之背襯板6觀察時，保持部13沿自成膜口4b之右側端部之位置PR朝向左側端部之位置PL之方向、即方向D2移動。
即，於位置PR及位置PL之間之區域，保持部13沿方向D1、D2往返動作。藉此，由保持部13保持之玻璃基板11與背襯板6相對移動，而維持形成於玻璃基板11上之濺鍍膜之膜特性之面內均一性。
此時，如圖9所示，成膜口4b之上邊側US及下邊側LS被橫防著板21封閉，因此，成膜粒子被橫防著板21遮蔽而不會到達至背面側空間42。又，成膜粒子不會附著於保持部13。
又，如圖3所示，成膜口4b之右邊側R及左邊側L被縱防著板15覆蓋，因此，成膜粒子被縱防著板15遮蔽而不會到達至背面側空間42。又，成膜粒子不會附著於保持部13。
藉此，可防止成膜粒子侵入背面側空間42，可防止成膜粒子附著於保持部13。因此，能夠減少成膜粒子之附著物所引起之顆粒之產生。
圖12係表示本實施形態中之靶7與基板相對於靶7擺動之區域(擺動區域)之關係的模式前視圖。圖13係表示本實施形態中之玻璃基板11與防著板(縱防著板15、橫防著板21)之位置關係的模式前視圖。
於圖12中，伴隨保持部13之往返移動而移動之玻璃基板11之位置與靶7之位置重疊。
於圖13中，省略縱防著板15與橫防著板21重疊之部分，表示縱防著板15及橫防著板21一體地組合而成之一個防著板。
如圖12所示，靶7具有排列有具有軌道形狀之8個長條靶之構成。於長條靶各者，於較長條靶之外形更靠內側，虛線所表示之部分表示藉由濺鍍而形成於靶7之露出面之腐蝕。腐蝕之形狀亦具有軌道形狀。
構成靶7之8個長條靶中之位於成膜口4b之位置PR(參照圖10、圖11)之附近的長條靶係右端靶7R，位於成膜口4b之位置PL(參照圖10、圖11)之附近的長條靶係左端靶7L。
靶7之右緣部至左緣部之區域、及靶7之上緣部至下緣部之區域係腐蝕區域7E。腐蝕區域7E中之靶7之右緣部至左緣部之區域係腐蝕區域7E之橫尺寸7EX，靶7之上緣部至下緣部之區域係腐蝕區域7E之縱尺寸7EZ。
腐蝕區域7E之橫尺寸7EX相當於與右端靶7R之右緣部所產生之腐蝕7RE與左端靶7L之左緣部所產生之腐蝕7LE之間之距離。
如圖13所示，玻璃基板11被縱防著板15及橫防著板21包圍，如圖8所示，通過開口部15a、21a而露出於前側空間41，並與靶7對向。
符號11WX係右側之縱防著板15ER之左端15aR(開口部15a)與左側之縱防著板15EL之右端15aL(開口部15a)之間之距離，即，露出於前側空間41之玻璃基板11之橫寬(橫向之尺寸)。
符號11WZ係上側之橫防著板21EU之下端21aL(內側端部、開口部21a)與下側之橫防著板21EL之上端21aU(內側端部、開口部21a)之間之距離，即，露出於前側空間41之玻璃基板11之縱寬(縱向之尺寸)。
再者，於圖12中亦以虛線表示下端21aL、上端21aU、及玻璃基板11之縱寬WZ。
於圖12中，符號11MR表示保持部13如圖10所示般沿方向D1移動而最接近成膜口4b之右側端部之位置PR時之玻璃基板11之位置。
又，符號11ML表示保持部13如圖11所示般沿方向D2移動而最接近成膜口4b之左側端部之位置PL時之玻璃基板11之位置。
於玻璃基板11之位置11MR、11ML各者，具有橫寬11WX之玻璃基板11與靶7對向。即，伴隨保持部13之往返動作而玻璃基板11擺動，並且反覆到達位置11MR、11ML，同時藉由濺鍍而自靶7飛出之成膜粒子沈積於玻璃基板11上。
於圖12中，玻璃基板11到達至位置11MR時之玻璃基板11之右端11ER與玻璃基板11到達至位置11ML時之玻璃基板11之左端11EL之間之區域係擺動區域50。擺動區域50係指利用擺動驅動部20使保持部13沿軸線方向AX往返移動期間玻璃基板11暴露於前側空間41之區域。
擺動區域50如圖12中虛線所示般，設定為小於靶7中之腐蝕區域7E之橫尺寸7EX。此處，靶7之腐蝕區域7E係指成膜粒子自靶7飛出而能夠大致均一地進行濺鍍成膜之區域，並不侷限於實際之靶7之輪廓。
其次，對擺動區域50中之伴隨玻璃基板11之擺動而使縱防著板15暴露於前側空間41之區域進行說明。
如圖10及圖12所示，當玻璃基板11沿方向D1移動時，暴露於前側空間41之左側之縱防著板15EL之區域緩慢變大。又，玻璃基板11到達至位置11MR時，暴露於前側空間41之左側之縱防著板15EL之區域變得最大。此時，圖13所示之左側之縱防著板15EL之左端15bL不會露出於前側空間41，因此，自靶7擊出之粒子不會通過左端15bL之側面而到達至前側空間41。
同樣地，如圖11及圖12所示，當玻璃基板11沿方向D2移動時，暴露於前側空間41之右側之縱防著板15ER之區域緩慢變大。又，玻璃基板11到達至位置11ML時，暴露於前側空間41之右側之縱防著板15ER之區域變得最大。此時，圖13所示之右側之縱防著板15ER之右端15bR不會露出於前側空間41，因此，自靶7擊出之粒子不會通過右端15bR之側面而到達至前側空間41。
又，上述左端15bL與右端15bR之間之區域係擺動範圍15SR，擺動範圍之外側邊界尺寸15D相當於左端15bL與右端15bR之間之距離。橫防著板21之擺動方向之尺寸21SR(外側端部之間之距離)大於外側邊界尺寸15D。
因此，能夠利用橫防著板21將縱防著板15之擺動範圍15SR全部覆蓋，因此，即便於成膜處理中使玻璃基板11擺動，亦能夠維持將與擺動方向正交之方向上之玻璃基板11及縱防著板15之端部覆蓋之狀態。
又，擺動方向上之橫防著板21之尺寸21SR係設定為小於擺動方向上之靶7之尺寸。藉此，能夠於在擺動方向上橫防著板21延伸之全部區域進行均一成膜。藉此，能夠對擺動之玻璃基板11之整面均一地進行成膜。
又，上側之橫防著板21EU之下端21aL與下側之橫防著板21EL之上端21aU之間之距離、即露出於前側空間41之玻璃基板11之縱寬WZ如圖12中虛線所示般，係設定為小於靶7中之腐蝕區域7E之縱尺寸7EZ。
藉此，玻璃基板11之擺動區域50係設定為小於靶7之腐蝕區域7E，因此，能夠獲得成膜之均一性。
結束成膜處理之玻璃基板11藉由利用旋轉驅動部20使擺動軸12旋動，而於被保持部13及縱防著板15保持之狀態下，繞擺動軸12之軸線，沿與圖8所示之箭頭C相反之方向旋動。如圖7所示，進行旋動動作直至玻璃基板11到達至水平載置位置為止。
繼而，藉由頂起銷移動部，縱防著板15沿與圖7所示之箭頭B相反之方向上升而成為圖6所示之狀態。之後，利用搬送裝置3a(搬送機器人)沿與圖5之箭頭A為相反方向自縱防著板15與保持部13之間取出玻璃基板11。進而，玻璃基板11經由搬送室3而最終自裝載/卸載室2搬出至外部。再者，亦可於其他腔室中進行其他處理。
根據本實施形態之濺鍍裝置1，能夠使基板保持部10擺動而能夠提高成膜之均一性。進而，利用與保持部13同步地擺動之縱防著板15及安裝於成膜室4之成膜口4b之橫防著板21，能夠削減成膜中之背面側空間42之附著物之產生，而減少顆粒產生。
(擺動式靶與上述實施形態之靶之比較) 作為與上述實施形態不同之構造，例如已知有具備靶擺動之擺動式靶的濺鍍裝置。於採用擺動式靶之裝置中，於成膜室內設置不僅包圍靶亦包圍連接於靶之配線或磁路的殼體(內部腔室)。如圖12所示，殼體使靶之表面露出於前側空間41。該殼體係擺動部分，於使靶擺動時，殼體亦於成膜室內擺動。
於具備此種擺動式靶之構成之情形時，伴隨成膜所產生之附著物不僅沈積於圖12之斜線所表示之區域之表面，於不與玻璃基板對向之殼體之側面或背面亦會沈積附著物。換言之，於具備擺動式靶之構造中，附著物沈積之表面積增加。
相對於此，根據本實施形態之濺鍍裝置1，僅於圖12之斜線所表示之區域之表面沈積伴隨成膜而產生之附著物。換言之，與擺動式靶不同，不具備殼體，因此，不會於殼體之側面或背面沈積附著物。即，附著物沈積之表面積能夠削減。
作為一例，本實施形態與擺動式靶之情形相比，能夠使附著物附著於擺動部分之面積削減為2/3～1/2程度。
於該例中，相對於構成擺動式靶之擺動部分之面積，能夠使附著物所附著之面積削減1.5～2倍程度。
同時，根據本實施形態，與擺動式靶之情形相比，能夠削減成膜室4之容積而實現省空間化。又，藉由擺動驅動部20(旋轉驅動部)配置於成膜室(真空腔室)之外側，能夠削減顆粒產生量。
以上對本發明之較佳之實施形態進行了說明，但應當理解該等係本發明之例示，不應理解為對本發明進行限定者。可不脫離本發明之範圍地進行追加、省略、替換、及其他變更。因此，本發明不應被視為受上述說明限定，本發明受申請專利範圍限制。
1‧‧‧濺鍍裝置(成膜裝置)2‧‧‧裝載/卸載室(真空腔室)2A‧‧‧裝載/卸載室(真空腔室)3‧‧‧搬送室(真空腔室)3a‧‧‧搬送裝置(搬送機器人)3a‧‧‧搬送裝置3a‧‧‧搬送機器人4‧‧‧成膜室(真空腔室)4A‧‧‧成膜室(真空腔室)4a‧‧‧搬送口4b‧‧‧成膜口6‧‧‧背襯板(陰極/陰極電極)7‧‧‧靶7E‧‧‧腐蝕區域7EX‧‧‧橫尺寸7EZ‧‧‧縱尺寸7L‧‧‧左端靶7LE‧‧‧腐蝕7RE‧‧‧腐蝕7R‧‧‧右端靶10‧‧‧基板保持部(保持機構)10R‧‧‧區域11‧‧‧玻璃基板(被處理基板)11a‧‧‧被處理面(表面)11EL‧‧‧左端11ER‧‧‧右端11L‧‧‧緣11ML‧‧‧位置11MR‧‧‧位置11U‧‧‧緣部11WX‧‧‧橫寬11WZ‧‧‧距離11Y‧‧‧縱緣部12‧‧‧擺動軸(擺動部/擺動機構)12a‧‧‧安裝構件13‧‧‧保持部15‧‧‧縱防著板15a‧‧‧開口部15aR‧‧‧左端15aL‧‧‧右端15b‧‧‧傾斜部15bR‧‧‧右端15bL‧‧‧左端15ER‧‧‧縱防著板15EL‧‧‧縱防著板15D‧‧‧邊界尺寸15L‧‧‧下端15SR‧‧‧擺動範圍15U‧‧‧上端20‧‧‧擺動驅動部(旋轉驅動部)21‧‧‧橫防著板21a‧‧‧開口部21aL‧‧‧下端21aU‧‧‧上端21b‧‧‧傾斜部21EL‧‧‧橫防著板21EU‧‧‧橫防著板21SR‧‧‧尺寸(外側端部之間之距離)41‧‧‧前側空間42‧‧‧背面側空間50‧‧‧擺動區域AX‧‧‧軸線方向D1‧‧‧方向D2‧‧‧方向LS‧‧‧下邊側PL‧‧‧位置PR‧‧‧位置L‧‧‧左邊側R‧‧‧旋轉方向R‧‧‧右邊側US‧‧‧上邊側WZ‧‧‧縱寬
圖1係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置的模式俯視圖。 圖2係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置中之成膜室之一部分的立體圖。 圖3係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置中之防著板之擺動的前視圖。 圖4係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置中之成膜室中所進行之步驟的模式側視圖。 圖5係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置中之成膜室中所進行之步驟的模式側視圖。 圖6係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置中之成膜室中所進行之步驟的模式側視圖。 圖7係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置中之成膜室中所進行之步驟的模式側視圖。 圖8係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置中之成膜室中所進行之步驟的模式側視圖。 圖9係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置中之成膜室中所進行之步驟的模式側視圖。 圖10係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置中之防著板之擺動的模式俯視圖。 圖11係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置中之防著板之擺動的模式俯視圖。 圖12係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置中之靶與基板相對於靶擺動之擺動區域之關係的模式前視圖。 圖13係表示本發明之實施形態之濺鍍裝置中之基板與防著板之關係的模式前視圖。
4‧‧‧成膜室(真空腔室)
4a‧‧‧搬送口
4b‧‧‧成膜口
10‧‧‧基板保持部(保持機構)
10R‧‧‧區域
11‧‧‧玻璃基板(被處理基板)
11a‧‧‧被處理面(表面)
11Y‧‧‧縱緣部
12‧‧‧擺動軸(擺動部/擺動機構)
12a‧‧‧安裝構件
13‧‧‧保持部
15‧‧‧縱防著板
15b‧‧‧傾斜部
20‧‧‧擺動驅動部(旋轉驅動部)
21‧‧‧橫防著板
21b‧‧‧傾斜部
42‧‧‧背面側空間
AX‧‧‧軸線方向
R‧‧‧旋轉方向

Claims (10)

  1. 一種濺鍍裝置，其係利用濺鍍法於被處理基板上進行成膜之裝置，且具備：真空腔室；靶，其設置於陰極之表面，該陰極設置於上述真空腔室內；基板保持部，其以與上述靶對向之方式設置於上述真空腔室內且供設置被處理基板；及擺動部，其能夠使上述基板保持部相對於上述靶擺動；上述基板保持部中之上述被處理基板之擺動區域設定為小於上述靶之腐蝕區域；上述基板保持部具備縱防著板，該縱防著板配置於上述基板保持部之擺動方向上之上述被處理基板之兩端位置；且上述真空腔室具備橫防著板，該橫防著板配置於與上述擺動方向交叉之方向上之上述縱防著板之端部，並配置於上述被處理基板之兩端位置。
  2. 如請求項1之濺鍍裝置，其中上述縱防著板於與上述擺動方向交叉之方向延伸。
  3. 如請求項2之濺鍍裝置，其中上述橫防著板不與上述基板保持部之擺動同步。
  4. 如請求項3之濺鍍裝置，其中上述縱防著板之長度係設定為大於在與上述擺動方向交叉之方向上相互對向之上述橫防著板之間之尺寸。
  5. 如請求項3之濺鍍裝置，其中上述橫防著板之上述擺動方向之尺寸係設定為大於上述擺動方向上之上述縱防著板之擺動範圍之外側邊界尺寸。
  6. 如請求項4或5之濺鍍裝置，其中上述擺動方向上之上述橫防著板之尺寸係設定為小於上述擺動方向上之上述靶之尺寸。
  7. 如請求項1之濺鍍裝置，其中上述擺動部具有於擺動方向延伸之擺動軸，且具有使上述基板保持部於上述擺動軸之軸線方向擺動之擺動驅動部。
  8. 如請求項7之濺鍍裝置，其中於上述擺動軸設置旋動驅動部，該旋動驅動部連接於能夠使上述擺動軸繞軸線旋動之旋轉驅動部，且藉由上述擺動軸之旋動，使上述基板保持部能夠於水平載置位置與鉛直處理位置之間旋轉動作，於該水平載置位置，載置/取出設為大致水平方向位置之上述被處理基板，於該鉛直處理位置，使上述被處理基板之被處理面以沿大致鉛直方向之方式上升。
  9. 如請求項1之濺鍍裝置，其具有：磁控磁路，其配置於上述陰極之背面，使磁控電漿產生；及磁路擺動部，其使上述磁控磁路相對於上述陰極之背面擺動，相應 地使產生磁控電漿時之電漿於靶之表面移動。
  10. 如請求項8之濺鍍裝置，其中上述擺動驅動部及上述旋轉驅動部配置於上述真空腔室之外側。
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