JP2004332117A - スパッタリング方法、基板保持装置、スパッタリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 大面積基板に膜質のよい薄膜を成膜するスパッタリング方法と、そのスパッタリング方法に適した基板保持装置を提供する。
【解決手段】 成膜室42内にターゲットをほぼ鉛直に配置し、基板をそれに対向させてスパッタリングする際、基板搬送ロボット31で搬送されてきた基板を基板保持板3上に乗せてクランプし、前記基板を前記基板保持板3と一緒に起立させて前記ターゲットと対向させる。基板を垂直にして成膜するので、基板表面へのダストの落下がない。その場合、前記基板保持板3に基板仮置機構を設けて成膜が終了した基板と未成膜の基板とを交換するようにすれば、前記基板搬送ロボット31の動きに無駄がなくなる。また、前記基板保持板にヒーターを設けておけばスパッタリングの際に基板を加熱することができるので、そりや歪みを生じさせずに結晶性のよい薄膜を成膜することができる。
【選択図】 図1
Description
請求項2記載の発明は、前記基板保持板に設けられたヒーターによって前記ガラス基板を加熱しながら前記薄膜の成膜を行うことを特徴とする請求項1記載のスパッタリング方法である。
請求項3記載の発明は、成膜室内にほぼ鉛直に配置されたターゲットを有するスパッタリング装置であって、成膜室内に配置され、前記成膜室内に水平に搬入された基板を乗せる基板保持板と、前記基板保持板上に乗せられた基板をクランプする基板クランプ機構と、前記基板保持板を起立させる回転機構とを有することを特徴とするスパッタリング装置である。
請求項4記載の発明は、シャフトと、前記シャフトに取り付けられた保持板回転枠とを有し、前記シャフトの回転によって前記保持板回転枠が回転するように構成された請求項3記載のスパッタリング装置であって、前記基板保持板は矩形形状に形成され、前記保持板回転枠の内側にはめ込まれていると共に、前記基板保持板にはヒーターが設けられていることを特徴とするスパッタリング装置である。
請求項5記載の発明は、前記基板保持板と基板がほぼ同じ大きさであることを特徴とする請求項3又は請求項4のいずれか1項記載のスパッタリング装置である。
請求項6記載の発明は、前記基板よりもやや小さめの矩形形状の窓部が形成されたマスク回転枠を有し、前記保持板回転枠が前記基板保持板と共に起立される際に、前記マスク回転枠と前記基板保持板に密着された基板とが重ねられ、前記基板の成膜領域の周辺部分が前記マスク回転枠で遮蔽されることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のスパッタリング装置である。
請求項7記載の発明は、前記マスク回転枠は支持腕に取り付けられ、前記支持腕を回転させて垂直にも水平にも可能なように構成され、水平な状態では前記支持腕から取り外せるように構成されたことを特徴とする請求項6記載のスパッタリング装置である。
請求項8記載の発明は、前記基板保持板には、前記基板保持板上に配置された水平な基板を持ち上げる複数本の棒が挿通され、前記マスク回転枠は、水平な状態で前記棒によって持ち上げられ、前記シャフトから取り外せるように構成されたことを特徴とする請求項7記載のスパッタリング装置である。
請求項9記載の発明は、前記基板は、550×650mm2以上であることを特徴とする請求項3ないし請求項8に記載のスパッタリング装置である。
請求項10記載の発明は、前記基板を搬送する基板搬送ロボットと、前記基板搬送ロボットが配置された基板搬送室とを有し、前記成膜室が前記基板搬送室に接続された請求項3乃至請求項9のいずれか1項記載のスパッタリング装置である。
請求項11記載の発明は、複数の前記成膜室が前記基板搬送室の周囲に接続されたことを特徴とする請求項10記載のスパッタリング装置である。
請求項12記載の発明は、基板の搬出入を行うL/UL室と基板の脱ガスを行う予備加熱室が前記基板搬送室の周囲に配置されていることを特徴とする請求項10又は請求項11のいずれか1項に記載のスパッタリング装置である。
請求項13記載の発明は、前記基板搬送室とその周囲に配置された各室との間には開閉可能な仕切板が設けられており、前記基板搬送室とその周囲の各室とは、それぞれが独立に高真空状態を維持できるように構成されていることを特徴とする請求項10乃至請求項12のいずれか1項記載のスパッタリング装置である。
請求項14記載の発明は、成膜室内にほぼ鉛直に配置されたターゲットに基板を平行に対向させて保持し、前記ターゲットをスパッタリングして前記基板表面に薄膜を成膜するスパッタリング方法であって、基板搬送ロボットのハンド上に乗せられて水平に搬入された基板を、水平に配置された基板保持板上に乗せ、前記基板保持板に設けられた基板クランプ機構によって前記基板をクランプして前記基板保持板と密着させ、前記基板保持板と共に前記基板を起立させることを特徴とするスパッタリング方法である。
請求項15記載の発明は、前記基板保持板に設けられたヒーターによって前記基板を加熱しながら薄膜の成膜を行うことを特徴とする請求項14記載のスパッタリング方法である。
請求項16記載の発明は、成膜室内にほぼ鉛直に配置されたターゲットをスパッタリングして基板表面に薄膜を成膜するスパッタリング方法に用いられる基板保持装置であって、基板搬送ロボットのハンド上に乗せられて水平に搬入された基板を水平に乗せる基板保持板と、前記基板保持板上に乗せられた基板をクランプする基板クランプ機構と、前記基板保持板を起立させる回転機構とを有することを特徴とする基板保持装置である。
請求項17記載の発明は、前記基板保持板が起立された時に、前記クランプされた基板が前記ターゲットに平行に対向するように構成されたことを特徴とする請求項16記載の基板保持装置である。
請求項18記載の発明は、前記ハンド上に乗せられた基板が前記基板保持板上に位置するときに、その基板を持ち上げて上下移動させる第1の基板仮置機構と、前記基板保持板上に乗せられた基板を持ち上げて上下移動させる第2の基板仮置機構とを有し、前記ハンド上の基板と前記基板保持板上の基板とを前記第1、第2の基板仮置機構上に仮に置いて交換できるように構成されたことを特徴とする請求項16又は請求項17のいずれか1項記載の基板保持装置である。
請求項19記載の発明は、前記基板保持板は基板を加熱できるヒーターを有することを特徴とする請求項16乃至請求項18記載のいずれか1項記載の基板保持装置である。
基板交換が効率的に行えるので、処理時間が短縮する。装置が大型化しないのでコストアップすることはない。
すると、前記ハンド32は空の状態となるので、そのハンド32を前記基板保持板3上から抜き出す(同図(f):ハンドアウト動作(1))。
このとき、前記成膜終了基板52を、前記ハンド32の高さよりも高くなるまで持ち上げておき、前記空のハンド32を前記成膜終了基板52の下に挿入する(同図(h):ハンドイン動作(2))。
そして、空になったハンド32先端には、前記カセット昇降機構によって未処理の基板が乗せられ、その未処理の基板は前記予備加熱室43で加熱・脱ガス処理が終了した未成膜基板と交換され、未成膜基板として前記ハンド32上に乗せられて、まもなく成膜が終了する成膜室42の前面で図3のように待機され、前記成膜室42において、引き続き図4(a)から図6(n)の一連の交換作業が行われる。このような一連の基板交換動作は、成膜すべき基板がなくなるまで繰り返される。
なお、上記実施の形態は、支持棒8を4本、ピンを8本設けたが、本数はそれに限定されるものではなく、基板を安定に支持できる本数であればよい。
7……ピン 8……支持棒 9、10……爪部
31……基板搬送ロボット 32……ハンド 42……成膜室
Claims (19)
- 成膜室内にほぼ鉛直に配置されたターゲットにガラス基板を平行に対向させて保持し、前記ターゲットをスパッタリングして前記ガラス基板表面に薄膜を成膜するスパッタリング方法であって、
基板搬送ロボットのハンド上に乗せられて水平に搬入されたガラス基板を、水平に配置された基板保持板上に乗せ、基板クランプ機構によって前記ガラス基板をクランプして前記ガラス基板を前記基板保持板に密着させ、
前記基板保持板と共に前記ガラス基板を起立させることを特徴とするスパッタリング方法。 - 前記基板保持板に設けられたヒーターによって前記ガラス基板を加熱しながら前記薄膜の成膜を行うことを特徴とする請求項1記載のスパッタリング方法。
- 成膜室内にほぼ鉛直に配置されたターゲットを有するスパッタリング装置であって、
成膜室内に配置され、前記成膜室内に水平に搬入された基板を乗せる基板保持板と、
前記基板保持板上に乗せられた基板をクランプする基板クランプ機構と、
前記基板保持板を起立させる回転機構とを有することを特徴とするスパッタリング装置。 - シャフトと、前記シャフトに取り付けられた保持板回転枠とを有し、前記シャフトの回転によって前記保持板回転枠が回転するように構成された請求項3記載のスパッタリング装置であって、
前記基板保持板は矩形形状に形成され、前記保持板回転枠の内側にはめ込まれていると共に、
前記基板保持板にはヒーターが設けられていることを特徴とするスパッタリング装置。 - 前記基板保持板と基板がほぼ同じ大きさであることを特徴とする請求項3又は請求項4のいずれか1項記載のスパッタリング装置。
- 前記基板よりもやや小さめの矩形形状の窓部が形成されたマスク回転枠を有し、
前記保持板回転枠が前記基板保持板と共に起立される際に、前記マスク回転枠と前記基板保持板に密着された基板とが重ねられ、前記基板の成膜領域の周辺部分が前記マスク回転枠で遮蔽されることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のスパッタリング装置。 - 前記マスク回転枠は支持腕に取り付けられ、前記支持腕を回転させて垂直にも水平にも可能なように構成され、水平な状態では前記支持腕から取り外せるように構成されたことを特徴とする請求項6記載のスパッタリング装置。
- 前記基板保持板には、前記基板保持板上に配置された水平な基板を持ち上げる複数本の棒が挿通され、
前記マスク回転枠は、水平な状態で前記棒によって持ち上げられ、前記シャフトから取り外せるように構成されたことを特徴とする請求項7記載のスパッタリング装置。 - 前記基板は、550×650mm2以上であることを特徴とする請求項3ないし請求項8に記載のスパッタリング装置。
- 前記基板を搬送する基板搬送ロボットと、
前記基板搬送ロボットが配置された基板搬送室とを有し、
前記成膜室が前記基板搬送室に接続された請求項3乃至請求項9のいずれか1項記載のスパッタリング装置。 - 複数の前記成膜室が前記基板搬送室の周囲に接続されたことを特徴とする請求項10記載のスパッタリング装置。
- 基板の搬出入を行うL/UL室と基板の脱ガスを行う予備加熱室が前記基板搬送室の周囲に配置されていることを特徴とする請求項10又は請求項11のいずれか1項に記載のスパッタリング装置。
- 前記基板搬送室とその周囲に配置された各室との間には開閉可能な仕切板が設けられており、前記基板搬送室とその周囲の各室とは、それぞれが独立に高真空状態を維持できるように構成されていることを特徴とする請求項10乃至請求項12のいずれか1項記載のスパッタリング装置。
- 成膜室内にほぼ鉛直に配置されたターゲットに基板を平行に対向させて保持し、前記ターゲットをスパッタリングして前記基板表面に薄膜を成膜するスパッタリング方法であって、
基板搬送ロボットのハンド上に乗せられて水平に搬入された基板を、水平に配置された基板保持板上に乗せ、前記基板保持板に設けられた基板クランプ機構によって前記基板をクランプして前記基板保持板と密着させ、前記基板保持板と共に前記基板を起立させることを特徴とするスパッタリング方法。 - 前記基板保持板に設けられたヒーターによって前記基板を加熱しながら薄膜の成膜を行うことを特徴とする請求項14記載のスパッタリング方法。
- 成膜室内にほぼ鉛直に配置されたターゲットをスパッタリングして基板表面に薄膜を成膜するスパッタリング方法に用いられる基板保持装置であって、
基板搬送ロボットのハンド上に乗せられて水平に搬入された基板を水平に乗せる基板保持板と、前記基板保持板上に乗せられた基板をクランプする基板クランプ機構と、前記基板保持板を起立させる回転機構とを有することを特徴とする基板保持装置。 - 前記基板保持板が起立された時に、前記クランプされた基板が前記ターゲットに平行に対向するように構成されたことを特徴とする請求項16記載の基板保持装置。
- 前記ハンド上に乗せられた基板が前記基板保持板上に位置するときに、その基板を持ち上げて上下移動させる第1の基板仮置機構と、
前記基板保持板上に乗せられた基板を持ち上げて上下移動させる第2の基板仮置機構とを有し、
前記ハンド上の基板と前記基板保持板上の基板とを前記第1、第2の基板仮置機構上に仮に置いて交換できるように構成されたことを特徴とする請求項16又は請求項17のいずれか1項記載の基板保持装置。 - 前記基板保持板は基板を加熱できるヒーターを有することを特徴とする請求項16乃至請求項18記載のいずれか1項記載の基板保持装置。
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