JPH0713296B2 - 陰極スパツタリング装置 - Google Patents
陰極スパツタリング装置Info
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- JPH0713296B2 JPH0713296B2 JP2095217A JP9521790A JPH0713296B2 JP H0713296 B2 JPH0713296 B2 JP H0713296B2 JP 2095217 A JP2095217 A JP 2095217A JP 9521790 A JP9521790 A JP 9521790A JP H0713296 B2 JPH0713296 B2 JP H0713296B2
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Description
ているリング状のプロセス室と、少なくとも1つの陰極
ステーションと、少なくとも1つのローディング−及び
アンローディングステーションとを備えた、基板をコー
ティングするための陰極スパッタリング装置に関する。
に、バキュウムプロセステクノロジー(vacuum process
ing technology)、特に薄膜技術でコーティングを施す
ことは知られている。コンパクトディスクはデジタルイ
ンフォーメションを記憶する近代的な記憶媒体である。
インプリントされた(imprinted)プラスチック円板
は、スパッタリング技術によって例えば1万分の1ミリ
メートルよりも薄いアルミニウム層でコーティングされ
る。このために使用されるスパッタリング−コーティン
グ装置は多くの場合、リング状に構成されている。クリ
ーンルーム内に配置されたゲートを通ってロボットが装
置内へのローディング及び装置からのアンローディング
を行うようになっている。ゲートからは基板キャリヤ
が、基板をリング状のプロセス室を通って搬出する。ス
パッタリングは、マグネトロンとして構成されたハイパ
ワーのスパッタリングカソード(陰極)によって行われ
る。
フレット12-710.01に記載されている。この公知の陰極
スパッタリング装置は、レジー反射するアルミニウム層
を備えた片面コーティングを行うために使用される。こ
の装置は水平に配置されたリング状の真空室を有してお
り、該真空室は、ローディング及びアンローディングス
テーション、プレート受容部を備えた搬送リング、並び
にコーティング室とローディング及びアンローディング
ステーションとの間で圧力を遮断するためのダイナミッ
クスルース(dynamic sluice)を備えている。
術の装置におけるよりも多くの陰極ステーション、測定
ステーション及びその他の例えば装置に対するローデイ
ングやアンローデイング等の機能を有するステーション
を設けることができるようにすることである。これはま
たスペースが節約されたものでなくてはならない。真
空、冷却水、電流及び圧縮空気のための接続部の長さは
できるだけ短くしなければならない。装置を取り付け又
は保持するために必要な骨組又はフレーム若しくはラッ
クは、同時に供給導管のための支持体としての働きをも
有していなければならない。非常に小さいクリーンルー
ムを得るための前提条件も提供しなければならない。さ
らにまた、プロセス室にどこからも容易に近付くことの
できる陰極スパッタリング装置を提供しなければならな
い。特に真空室の大きい両側面の保守、交換及び修理作
業は、従来技術のものにおけるよりも簡単にできるよう
にしなければならない。本発明による装置が必要とする
設置面は小さいものでなければならない。特に、陰極ス
パッタリング装置をその製造の流れ内でその他の製造装
置と直接に連結できるようにしなければならない。
ようにより良好に保護することである。また、ローデイ
ング及びアンローデイングステーションをプロセス室の
その他の部分に対して良好にシールしなければならな
い。また、特に互いに向き合う2つのスパッタリング陰
極のためのより良好な前提条件を提供しなければならな
い。
な駆動装置を設けなくても済むように、搬送リングを軽
量に構成することである。薄く構成された搬送リング
は、ローディング及びアンローディングステーションの
部分によって変形されないようにしなければならない。
しかも、強い力で負荷できるようにし、これによってロ
ーディング及びアンローディングステーションの範囲で
申し分のないシールが得られるようにしなければならな
い。
板キャリヤが鉛直又はほぼ鉛直に配置されており、プロ
セス室の鉛直又はほぼ鉛直な壁部に陰極ステーション
と、ローディング−及びアンローディングステーション
とが配置されている。
ヤの外周範囲に、基板キャリヤのための少なくとも1つ
の駆動装置が配置されている。
達するための、V字形溝付き円板として構成された搬送
リングが設けられていて、このV字形溝付き円板のV字
形断面の溝内で、ケーシング内に定置に支承された摩擦
車が転動し、該摩擦車のV字形断面の突起が前記V字形
断面の溝に対応している。
装置を備えた搬送リングとして構成されている。
いに向き合う2つの壁部を有しており、これら2つの壁
部のうちの一方の壁部に第1の陰極が設けられていて、
他方の壁部に、前記第1の陰極に対して所定の角度だけ
ずらして配置された第2の陰極が設けられている。
向き合う2つの陰極を有する少なくとも1つの陰極ステ
ーションを備えていてもよい。
基板との間にマスクが配置されていることによって避け
られる。このマスクは、基板を除いてプロセス及び搬送
リングの全面を遮断する。
によればさらに、マスクが可動にしかも前記基板キャリ
ヤ上に連設可能に配置されており、マスクのガイド面が
円錐形に構成されている。これによって、層厚の均一性
も得られる。
を保っている。
えた陰極ステーションにおいて、互いに向き合う2つの
マスクが設けられている。ローディング及びアンローデ
ィングステーションをプロセス室の残りの部分に対して
良好にシールするために、本発明の特別な構成要件によ
れば、ローディング−及びアンローディングステーショ
ンは互いに向き合う2つの接続スリーブを備えており、
これら2つの接続スリーブは、軸方向可動で基板キャリ
ヤに対して押し付け可能に配置されていて、この基板キ
ャリヤと協働して搬入及び搬出室の少なくとも1部を形
成している。
対的に可動な押圧部材に接続されている。
備えたスピンドルより成っており、該スピンドルは回転
する際に押圧部材に設けられた対応するねじ山によって
接続スリーブを備えた押圧部材を基板キャリヤに向かっ
て押し付けるか、若しくはこの基板キャリヤから離すよ
うになっている。
成されていて、該プレートの各3角形のコーナー範囲に
それぞれ1つの押圧機構が配置されている。
室のための閉鎖蓋を有する旋回アームが設けられてお
り、該旋回アームが閉鎖蓋を室の手前の閉鎖位置に移動
させるか、又は室の開放後に開放旋回位置に移動させる
ようになっており、プロセス室に対して接続スリーブを
シールするためにダイヤフラムベローズが設けられてい
る。
た。本発明によれば、プロセス室にすべての側から容易
に付近くことのできる陰極スパッタリング装置が提供さ
れた。半径方向外側及び内側から、真空供給、電流供
給、冷却水供給及びその他のための導管を取り付けるた
めの短い経路が得られる。また、本発明によればコンパ
クトな構造で小さい設置面が得られ、装置の2つの主平
面に容易に付近くことができるようになっているので、
前記導管は、製造ラインで完成された装置に容易に組み
込むことができる。
に説明する。
装置が示されている。この陰極スパッタリング装置は全
体が符号2で記されている。第1図及び第2図で分かる
ように、この装置は、真空状態にある平らな環状のプロ
セス室28より成っている。
れているので、位置4,5,6で基板を受容する、プロセス
室内で回転する基板キャリヤ3が見えている。
に位置する2つの壁部7,8は、外側のウエブ9及び内側
のウエブ10を介して互いに接続されている(第2図参
照)。これら2つのウエブ9,10は第1図では、プロセス
室28の破断した部分で、断面として斜線で示されてい
る。第2図では外側のウエブ9が示されている。
送リング11として構成されている。
14,15を介して回転せしめられる。位置16にローディン
グ及びアンローディングステーションが設けられてい
る。位置17,18にスパッタリング陰極が設けられてい
る。
示されている。このプレートはユニット20のための支持
部材であって、ローディング及びアンローディングステ
ーションのための旋回アーム及び蓋より成っている。旋
回アーム及び蓋は同様に第9図に詳しく示されている。
2,23,24が概略的に示されている。これらの陰極の詳細
は第8図に示されている。しかも第2図には、ローディ
ング及びアンローディングステーションの互いに向き合
う2つの部分25,26が概略的に示されている。このロー
ディング及びアンローディングステーションの詳細は、
第9図及び第10図を用いて説明されている。
記ユニット20が示されている。第1図及び第2図にはこ
のユニットの外方に開放旋回せしめられた状態が示され
ている。
図も参照),27が示されている。これらのプレートにつ
いては第10図を用いて説明されている。これらのプレー
トは、ローディング及びアンローディングステーション
の搬入及び搬出室の部分のための押圧部材である(第9
図及び第10図参照)。
面しか必要とせず、装置のすべての部分には両側から容
易に近付くことができる。さらに第1図によれば、環状
のプロセス室からスタンド10(ここに供給媒体若しくは
供給電流のための接続導管が存在する)までの供給導管
の長さが、有利には非常に短くなっていることが分か
る。
31,32,33,34,35,36を有している。これらの受容開口内
に、基板、例えばディスクを定置に保持する受容装置が
配置されている。基板は搬送リングによってローディン
グ及びアンローディングステーションから陰極ステーシ
ョン、次いで再びローディング及びアンローディングス
テーションに搬送される。冒頭に述べたように搬送リン
グは回転する搬送リングである。
示されているように、外周部37はV字形断面の溝38を有
している。搬送リングの回転軸線は第3図及び第4図に
図示されている。この回転軸線は第3図では点で示され
ている。第6図及び第7図は搬送リングのための駆動装
置を示している。第6図では搬送リングは符号40で記さ
れている。符号38は搬送リングのV字形断面の溝を示
す。符号41は、V字形断面の突起42を有する摩擦車を示
している。摩擦車はプロセス室若しくは真空室を有して
いる。従って摩擦車の駆動軸43は真空シール44によって
外気に対してシールされている。符号45,46で、摩擦車
の駆動軸43の位置が示されている。
る。摩擦車がケーシング47内に配置されていることが分
かる。ケーシング47はプロセス室28のウエブ9にねじ止
めされている。摩擦車41は、ウエブ9に設けられた開口
48を通ってプロセス室内に突入している。環状のプロセ
ス室の周囲には前記形式の4つの摩擦車駆動装置が配置
されている(第1図の位置12,13,14,15参照)。
の部分断面図が示されている。この陰極は、磁場によっ
て補助されるハイパワーのスパッタリング陰極である。
このようなハイパワーの陰極はマグネトロンとも呼ばれ
ている。
る。ターゲットは、第4図では陰極の中に配置されてい
るので、第4図では見えていない。陰極が稼働される
と、陰極若しくはターゲットの上側の範囲50,51にプラ
ズマが形成される。この実施例で設けられたマグネトロ
ンは、範囲50,51で磁場によってまとめられている。プ
ラズマの正電荷されたイオンはターゲットに衝突してタ
ーゲットから材料粒子をスパッターする。このスパッタ
ーされた材料粒子が基板52をコーティングする。
クを示している。基板がスパッタリングされる前に、マ
スクが矢印56の方向で基板52にかぶせられる。
よって矢印58方向で戻し移動せしめられ、これによって
搬送リング59はさらに回転せしめられる。基板は次のス
パッタリングステーション、若しくはローディング及び
アンローディングステーションに達する。
体がスパッターされないように確実に保護される。
れている(第1図参照)。多数の陰極によって基板上に
多くくのコーティングを施すシステムが得られる。
の第1の壁部と向き合う第2の壁部で第2の陰極を備え
ることができ、この場合に、第2の陰極は第1の陰極に
対して所定の角度だけずらして配置されている。
とができる(第2図の符号21,22,23,24参照)。互いに
向き合う陰極ステーションによって基板はその両側がコ
ーティングされる。
ステーションを示している。第10図に詳しく示してある
ように、押圧部材としてのフランジ部60,61が設けられ
ている。これらのフランジ部にはそれぞれ1つの接続ス
リーブ62,63が配置されている。プレート状の押圧部材
は、第9図に示されているように3角形の形状を有して
いる(符号61参照)。第9図は、第10図の矢印IX方向か
ら見た図である。この方向は第1図の方向と同じであ
る。
66が設けられている。第10図には部分的に断面した押圧
機構64が示されている。各押圧機構は、第10図で符号67
で示されたスピンドルより成っている。このスピンドル
は互いに逆向のねじ山、例えば左ねじ山68と右ねじ山69
とを有している。このスピンドルねじ山は、プレート状
の押圧部材60,61(フランジ部)の部分に取り付けられ
た雌ねじ70,71に対応する。
の押圧部材、及びこれに成形された接続スリーブは矢印
72,73方向で互いに接近する方向に、又は矢印74,75の方
向で互いに離れる方向に移動する。第10図では符号76で
搬送リングが示されている。符号77,78で真空シールを
形成するOリングが示されている。
と、つまり搬送リング76に押し付けられると、接続スリ
ーブによって取り囲まれた閉鎖したシリンダ状の室を形
成する。この室はプレート室の残りに対して分離されて
いて、ローディング及びアンローディング装置の搬入及
び搬出室を有している。接続スリーブのこの押し付けら
れた状態で、搬入及び搬出室(仕切り室)79はリング状
のプロセス室80の残りに対して隔絶される。
圧下にさらされる。次いでコーティングされた基板は取
り除かれ、新たな基板が受容装置81内に設置される。
すと、仕切り室は蓋94によって真空に閉鎖される。符号
83で真空シールとしてのOリングが示されている。符号
84は真空ポンプを示し、符号85は仕切り弁を示す。
いる場合に真空ポンプによって排気される。仕切り室79
内で真空が形成されると、2つの接続スリーブ63,62は
矢印74,75の方向で互いに離れるように移動する。接続
スリーブ自体はシリンダ状のダイヤフラムベローズ86,8
7によって雰囲気に対してシールされている。
区分だけさらに移動せしめられる。基板は次のステーシ
ョンに達する。このステーションは例えば、基板がコー
ティングされる陰極ステーションである。
ンドルの軸線88,89,90は第9図で点で示されている。プ
レート状の押圧部材61には旋回アーム91がヒンジ接続さ
れている。この旋回アームは半円形状の端部を有してい
る。この旋回アームは蓋82の半分を取り囲んでいる。蓋
は軸線92に沿って旋回アーム91で回転可能に配置されて
いる。
蓋が示されている。閉鎖位置においては、第9図で破線
で示されているように旋回アームが位置93、蓋が位置94
にある(第10図も参照)。
ングを変形させることなしに、高い力で薄い搬送リング
に押し付けられている。これは、搬送リングを中心にし
て両側に正確に接続スリーブが配置されているからであ
る。これの接続スリーブは、搬送リングの両側に同一の
力でしかも同時に押圧力を加える。
ンドル64,65,66を同時に操作することによって得られ
る。
装置の第2図矢印I方向で見た側面図、第2図は第1図
に示した装置を上から見た図、第3図は基板の搬送リン
グを示した平面図、第4図は第3図のIV−IV線に沿った
断面図、第5図は第3図のV−V線に沿った部分的な拡
大断面図、第6図は搬送リングの駆動装置を示した第7
図VI−VI線に沿った拡大断面図、第7図は第6図の側面
図、第8図は陰極ステーションを部分的に半径方向で断
面した図、第9図は第10図に示した、陰極スパッタリン
グ装置のローディング及びアンローディングステーショ
ンの矢印IX方向で見た図、第10図は第9図のX−X線に
沿った断面図である。 1……スタンド、2……陰極スパッタリング装置、3…
…基板キャリヤ、4,5,6……位置、7,8……壁部、9,10…
…ウエブ、11……搬送リング、12,13,14,15……駆動装
置、16,17,18……位置、19……プレート、20……ユニッ
ト、21,22,23,24……陰極、25,26……部分、27……プレ
ート、28……プロセス室、29,30,31,32,33,34,35,36…
…受容口、37……外周部、38……V字形断面の溝、39…
…回転軸線、40……搬送リング、41……摩擦車、42……
V字形断面の突起、43……駆動軸、44……真空シール、
45,46……軸受、47……ケーシング、48……開口、49…
…陰極、50,51……範囲、52……基板、53……マスク、5
4,55……昇降装置、56,58……矢印、57……ガイド面、5
9……搬送リング、60,61……フランジ部分、62,63……
接続スリーブ、64,65,66……押圧機構、67……スピンド
ル、68……右ねじ山、69……左ねじ山、70,71……雌ね
じ、72,73,74,75……矢印、76……搬送リング、77,78…
…Oリング、79……搬入及び搬出室、80……プロセス
室、81……受容開口、82……閉鎖蓋、83……Oリング、
84……真空室、85……仕切り弁、86,87……ダイヤフラ
ムベローズ、88,89……スピンドルの軸線、91……旋回
アーム、92……軸線、93,94……位置、94……閉鎖蓋。
Claims (17)
- 【請求項1】回転するリング状の基板キャリヤが設置さ
れているリング状のプロセス室と、少なくとも1つの陰
極ステーションと、少なくとも1つのローディング−及
びアンローディングステーションとを備えた、基板をコ
ーティングするための陰極スパッタリング装置におい
て、プロセス室及び基板キャリヤが鉛直又はほぼ鉛直に
配置されており、プロセス室の鉛直又ははぼ鉛直な壁部
に陰極ステーションと、ローディング−及びアンローデ
ィングステーションとが配置されていることを特徴とす
る、陰極スパッタリング装置。 - 【請求項2】リング状の基板キャリヤの外周範囲に、基
板キャリヤ(3)のための少なくとも1つの駆動装置
(12,13,14,15)が配置されている、請求項1記載の陰
極スパッタリング装置。 - 【請求項3】摩擦接続運動を伝達するための、V字形溝
付き円板として構成された搬送リング(11若しくは40)
が設けられていて、このV字形溝付き円板のV字形断面
の溝(38)内で、ケーシング(47)内に定置に支承され
た摩擦車(41)が転動し、該摩擦車(41)のV字形断面
の突起(42)が前記V字形断面の溝(38)に対応してい
る、請求項1又は2記載の陰極スパッタリング装置。 - 【請求項4】基板キャリヤは、基板のため1つ又はそれ
以上の受容装置を備えた搬送リング(11)として構成さ
れている、請求項1から3までのいずれか1項記載の陰
極スパッタリング装置。 - 【請求項5】プロセス室(7,8若しくは9,10若しくは2
8)は、互いに向き合う2つの壁部を有しており、これ
ら2つの壁部のうちの一方の壁部に第1の陰極が設けら
れていて、他方の壁部に、前記第1の陰極に対して所定
の角度だけずらして配置された第2の陰極が設けられて
いる、請求項1から4までのいずれか1項記載の陰極ス
パッタリング装置。 - 【請求項6】プロセス室は、共通の水平な軸線上に配置
された互いに向き合う2つの陰極(49)を有する少なく
とも1つの陰極ステーションを備えている、請求項1か
ら5までのいずれか1項記載の陰極スパッタリング装
置。 - 【請求項7】陰極(49)と基板(52)との間にマスク
(53)が配置されている、請求項1から6までのいずれ
か1項記載の陰極スパッタリング装置。 - 【請求項8】前記マスク(53)が可動にしかも前記基板
キャリヤ(59)上に連載可能に配置されている、請求項
1から7までのいずれか1項記載の陰極スパッタリング
装置。 - 【請求項9】前記マスク(53)のガイド面(57)が円錐
形に構成されている、請求項1から8までのいずれか1
項記載の陰極スパッタリング装置。 - 【請求項10】プロセス室は、第1の壁部範囲でマスク
を備えた第1の陰極を備えていて、この第1の壁部範囲
に向き合う第2の壁部範囲で、前記第1の陰極に対して
所定の角度だけずらされた、マスクを備えた第2の陰極
を備えている、請求項1から9までのいずれか1項記載
の陰極スパッタリング装置。 - 【請求項11】2つの互いに向き合う陰極を備えた陰極
ステーションにおいて、2つの互いに向き合うマスクが
設けられている、請求項1から10までのいずれか1項記
載の陰極スパッタリング装置。 - 【請求項12】ローディング−及びアンローディングス
テーションは互いに向き合う2つの接続スリーブ(62,6
3)を備えており、これら2つの接続スリーブ(62,63)
は、軸方向可動で基板キャリヤ(76)に対して押し付け
可能に配置されていて、この基板キャリヤ(76)と協働
して搬入及び搬出室(79)の少なくとも1部を形成して
いる、請求項1から11までのいずれか1項記載の陰極ス
パッタリング装置。 - 【請求項13】前記接続スリーブは、押圧機構(64,65,
66)によって互いに相対的に可動な押圧部材(60,61)
に接続されている、請求項1から12までのいずれか1項
記載の陰極スパッタリング装置。 - 【請求項14】前記押圧機構(64,65,66)は右ねじ山及
び左ねじ山備えたスピンドル(67)より成っており、該
スピンドル(67)は回転する際に押圧部材に設けられた
対応するねじ山によって接続スリーブ(62,63)を備え
た押圧部材(60,61)を基体キャリヤ(76)に向かって
押し付けるか、若しくはこの基体キャリヤ(76)から離
すようになっている、請求項1から13までのいづれか1
項記載の陰極スパッタリング装置。 - 【請求項15】前記押圧部材(60,61)は3角形のプレ
ート状に構成されていて、該プレートの各3角形のコー
ナー範囲にそれぞれ1つの押圧機構(64,65,66)が配置
されている、請求項からまでのいづれか1項記載の陰極
スパッタリング装置。 - 【請求項16】搬入−及び搬出室のための閉鎖蓋を有す
る旋回アーム(91,93)が設けられており、該旋回アー
ムが閉鎖蓋を室の手前の閉鎖位置に移動させるか、又は
室の開放後に開放旋回位置に移動させるようになってい
る、請求項1から15までのいづれか1項記載の陰極スパ
ッタリング装置。 - 【請求項17】プロセス室に対して接続スリーブをシー
ルするためにダイヤフラムベローズ(87,86)が設けら
れている、請求項1から16までのいづれか1項記載の陰
極スパッタリング装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3912297.2 | 1989-04-14 | ||
DE3912297A DE3912297C2 (de) | 1989-04-14 | 1989-04-14 | Katodenzerstäubungsanlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02294475A JPH02294475A (ja) | 1990-12-05 |
JPH0713296B2 true JPH0713296B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
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