JPH0726363Y2 - インライン式成膜装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、インライン式成膜装置の各処理位置に基板を
搬送するための搬送用基板カートに関する。

〔従来の技術〕

基板上に薄膜を形成する成膜装置として、従来よりスパ
ッタリング装置が用いられている。一般に、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う。
次に基板を所定の温度まで加熱し、この加熱された基板
上にスパッタリングによるターゲット原子を付着させて
成膜を行うようにしている。また、スパッタリング法を
用いて量産ベースで成膜を行う場合、インライン方式が
採用されている。このインライン方式による成膜装置で
は、成膜すべき基板が各室に搬送されることにより、連
続して成膜処理が行われるようになっている。

このインライン式スパッタリング装置における逆スパッ
タリング室の一例を第５図に示す。第５図は、逆スパッ
タリング室50の縦断面図である。ここでは、サイド・ス
パッタ型、すなわち基板を縦姿勢に保持した状態で、成
膜を行うものを例にとる。図において、基板を各室に搬
送するための基板カート51が紙面垂直方向に移動可能に
設けられている。基板カート51上には、その両端側に２
つの基板（基板ホルダ）52が相対向して保持されてい
る。一方、逆スパッタリング室50の上壁側には、２つの
アースシールド板53が、それぞれ対向する基板52の背面
側と所定の隙間をなすよう垂設されている。このアース
シールド板53は、逆スパッタリング時、基板背面側でグ
ロー放電が起きないようにするためのもので、それぞれ
チャンバ壁を介してアースに接続されている。また、逆
スパッタリング室50の側壁には、各基板52に対向して平
行平板電極54が配置されている。この平行平板電極54
は、側壁を介してそれぞれアースに接続されている。そ
して、逆スパッタリング時においては、基板52に高周波
電圧を印加して、基板52と平板電極54との間でグロー放
電を起こさせ、基板表面のエッチングを行っている。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記従来の装置において、安定して基板のエッチングを
行うためには、各基板52と、それぞれに対向するアース
シールド板53との隙間は一定（約5mm以下）にする必要
がある。ところが、アースシールド板53は逆スパッタリ
ング室50の壁面に固定されており、また基板はシールド
面方向に移動自在になっている。このため、アースシー
ルド板と基板との間隔を一定に保つことは難しい。ま
た、加熱により、アースシールド板53及び基板カート51
は変形するため、前記隙間を一定に保つのはさらに困難
となる。極端な場合には、基板52がアースシールド板53
に接触して短絡し、逆スパッタリングを行うことができ
ないという問題が生じる。

この考案の目的は、基板とアースシールド板との接触を
防止して、均一な基板クリーニングを安定して行うこと
ができるインライン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〕

この考案に係るインライン式成膜装置の搬送用基板カー
トは、インライン式成膜装置の各処理位置に基板を搬送
するための搬送用基板カートであって、基板が装着され
る基板ホルダ部と、異常放電を防止するためのシールド
板とを備えている。前記シールド板は前記基板ホルダ部
の背面側に所定の間隔を介して設けられている。

〔作用〕

この考案に係るインライン式成膜装置の搬送用基板カー
トでは、基板カートの基板ホルダ部に基板が装着され、
この基板カートが成膜装置の各室あるいは各処理位置に
搬送される。そして、各室で基板への成膜処理が行われ
る。

逆スパッタリング時には、基板表面のエッチングを行う
ことにより、基板クリーニングを行う。この時、シール
ド板が基板カートの基板ホルダ部背面側に設けられてい
るので、基板とシールド板との距離は常に一定に保たれ
る。

〔実施例〕

本考案の一実施例が適用されるインライン式スパッタリ
ング装置の概略構成を第４図に示す。以下、サイド・ス
パッタ型を例にとる。図において、本スパッタリング装
置は、基板の搬入・搬出が行われるロード室１と、基板
を加熱するための加熱室２と、基板のクリーニングを行
うためのクリーニング室（逆スパッタ室）３と、基板上
に成膜処理を行うための成膜室（スパッタ室）４とから
構成されている。各室の隔壁には、ゲート弁５が設けら
れている。また、ロード室１の大気側の隔壁には、出入
口弁６が設けられている。加熱室２内には、ヒータ等を
有する加熱機構部７が設けられている。逆スパッタ室３
内には、基板成膜面をエッチングするためのエッチング
機構部８が設けられている。スパッタ室４内には、ター
ゲットを有するスパッタリング機構部９が設けられてい
る。また、各室には、基板11が装着された基板カート12
を搬送するための搬送ローラ10がそれぞれ設けられてい
る。

次に、基板カート12の詳細を第１図及び第２図に示す。
第１図は基板カート12が逆スパッタ室３内に搬送された
状態を示し、第２図は基板カート12がスパッタ室４内に
搬送された状態を示す。なお、いずれも縦断面を示して
いる。

まず、搬送用基板カート12について第１図を用いて説明
する。第２図に示すものについても同様である。なお、
図では、基板カート12の片側部分のみを示しており、他
方の側も同様の構成を有している。基板カート12には、
平板状のベース14が設けられている。このベース14の下
面両側部には、回転自在なローラ15が設けられている。
このローラ15により、基板カート12は、逆スパッタ室３
の底壁に配設されたレール16上を移動自在となってい
る。また、ベース14の一端には、紙面垂直方向に延びる
ラック17が固定されている。このラック17は、図示しな
いピニオンと噛み合っており、このピニオンは駆動用モ
ータに連結されている。

ベース14上の両側部にはアングル18が固定されている。
このアングル18に、紙面垂直方向に延在するアースシー
ルド板20の下部が固定されている。また、アースシール
ド板20の下部には、孔が形成されており、この孔に断面
Ｈ字状の絶縁カラー26が装着されている。なお、このア
ースシールド板20は、ベース14を介してアースに接続さ
れている。

また、ベース14上には、アースシールド板20のシールド
面に対向して、サブホルダ22が設けられている。サブホ
ルダ22は、絶縁カバー26内を挿通するボルト25によっ
て、絶縁カラー26の一端に固定されている。この絶縁カ
ラー26によって、サブホルダ22とアースシールド板20と
の隙間は、約３〜5mmに保たれるようになっている。サ
ブホルダ22には、クリーニングすべき基板11が装着され
た基板ホルダ21が固定されている。また、図示していな
いが、基板11と対向する逆スパッタ室３の壁面上には、
アース接続された平板電極が設けられている。また、基
板11と対向する壁面には、基板11に高周波電圧を印加す
るための高周波導入用ロッド（図示せず）が紙面左右方
向に進退自在に設けられている。なお、ボルト25の頭部
の回りには、キャップ27が装着されている。

次に、第２図に示すアース接続機構30について説明す
る。アース説明機構30は、成膜時に基板11をアースに接
続するための機構である。このアース接続機構30は、ス
パッタ室４の底壁上に上方向に突出して固定された支持
ロッド31と、支持ロッド31に一端が回動自在に連結され
たアーム32と、アーム32の他端に回転自在に装着された
ローラ33とを有している。また、第３図の平面図に示す
ように、アーム32の両側方には、バネ35が設けられてい
る。このバネ35により、アーム32は両側方から常時付勢
されるようになっている。また、基板11と対向するスパ
ッタ室４の内壁には、高周波電源に接続されたターゲッ
ト29が設けられている。

次に、動作について説明する。

まず、基板11が装着された基板カート12がロード室１に
搬入される。ロード室１内を真空排気し、所定の真空圧
になったところで、ゲート弁５を開けて、基板カート12
を逆スパッタ室３に搬入し、基板表面のエッチング（ク
リーニング）を行う。

このエッチング処理を行う場合には、第１図において、
図示しない高周波導入用ロッドを突出させ、その先端を
サブホルダ22に当接させる。次に、高周波導入用ロッド
からサブホルダ22等を介して基板11に高周波電圧を印加
し、基板11と、これに対向する平板電極との間でグロー
放電を起こさせることにより、基板11表面のエッチング
を行う。この時、基板カート14上の基板11背面側には、
アースシールド板20が設けられており、また、基板11と
アースシールド板20との間隔は、絶縁カラー26により常
に一定に保たれている。したがって、基板11背面側で異
常放電が起こるのを防止することができる。また、基板
11とアースシールド板20との接触を防止して両者間での
短絡を防止することができる。これにより、基板表面側
での放電状態を安定させることができ、基板クリーニン
グを安定して行うことができる。

クリーニング終了後は、高周波導入用ロッドを退避位置
まで後退させる。そして、ゲート弁５を開け、基板カー
ト12を加熱室２に搬入する。基板11が所定の温度になっ
たところで、基板カート12をスパッタ室４内に搬入して
所定の成膜処理を行う。

基板11の成膜処理を行う場合には、第２図において、た
とえば基板カート12が紙面手前側から奥側に搬送されて
くる。基板カート12がスパッタ室４内に搬入されると、
第３図に示すように、サブホルダ22がローラ33に当接
し、アーム32を矢印方向に回動させる。この時、アーム
32には、バネ35により回動方向とは逆方向の力が作用す
るため、ローラ33は、常にサブホルダ22と接触した状態
にある。これにより、基板11はアースに接続される。こ
の状態で、ターゲット29に高周波電力を供給して、ター
ゲット29と基板11との間でグロー放電を起こさせ、基板
11に成膜処理を行う。

このような本実施例では、基板11とアースシールド板20
とは同じ基板カート12に配置されて移動するため、間隔
は常に一定に保たれる。したがって、基板背面側での異
常放電を防止することができるとともに、基板とアース
シールド板との接触による短絡を防止でき、均一な基板
クリーニングを安定して行うことができる。

〔他の実施例〕

（ａ）前記実施例では、本考案をサイド・スパッタ型に
適用したものを示したが、本考案は、基板を横姿勢に保
持して成膜を行うデボアップ型（基板を上方に配置）や
デボダウン型（基板を下方に配置）にも同様に適用する
ことができる。

（ｂ）前記実施例では、エッチング機構部、加熱機構
部、及びスパッタリング機構部がそれぞれ独立した室に
配置されたインライン式を示したが、前記各機構が１つ
のプロセス室に配置されたインライン式にも、本考案を
同様に適用することができる。

（ｃ）本考案の適用は、スパッタリング装置に限定され
ず、プラズマCVD装置等の成膜装置にも同様に適用する
ことができる。

〔考案の効果〕

この考案に係るインライン式成膜装置の搬送用基板カー
トでは、基板ホルダ側の背面側に所定の間隔を介してシ
ールド板が設けられるので、基板背面側での異常放電を
防止して、基板表面側での放電状態を安定させることが
でき、これにより、均一な基板クリーニングを安定して
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案の一実施例による搬送用基板
カートの縦断面図、第３図は第２図の一部平面図、第４
図は本考案の一実施例が適用されるインライン式成膜装
置の概略構成図、第５図は従来装置の逆スパッタ室の概
略構成図である。 ３…クリーニング室、10…搬送ローラ、11…基板、12…
基板カート、14…ベース、20…アースシールド板、21…
基板ホルダ、22…サブホルダ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】基板が装着される基板ホルダ部と、前記基
   板ホルダ部背面側に所定間隔を介して設けられ、異常放
   電を防止するためのシールド板とを備えた搬送用基板カ
   ートを有することを特徴とするインライン式成膜装置。