濺射裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種濺射裝置，其在處理室內(nèi)用防附著板將保持體包含基板按壓件在內(nèi)覆蓋住，該保持體將基板正對靶保持，該基板按壓件覆蓋基板的周緣部在內(nèi)，在從防附著板的內(nèi)側(cè)露出的基板的表面形成金屬制的薄膜。在保持體與防附著板對置的部分，從保持體和防附著板中的一方朝另一方突出設(shè)置止擋凸起，使止擋凸起與保持體或防附著板隔著比防附著板與基板按壓件之間的間隙小的間隙對置。在成膜處理中防附著板和保持體發(fā)生熱變形而接近時，使止擋凸起與防附著板或保持體接觸，防止防附著板與保持體接觸使得接觸部分的金屬膜剝離從而混入基板的成膜區(qū)域。能夠在使防附著板靠近保持體的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)成膜處理，而不會導(dǎo)致成膜品質(zhì)變差。
【專利說明】
濺射裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及在基板表面形成金屬制薄膜的濺射裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]例如在圖像顯示用的液晶面板、各種半導(dǎo)體等的制造中，會使用在基板的一個面形成金屬薄膜的濺射裝置(例如參照專利文獻(xiàn)1、2)。該濺射裝置中，在保持為高真空的處理室的內(nèi)部將基板和靶相對配置，向處理室內(nèi)導(dǎo)入稀有氣體(Ar氣體等)，并且在基板和靶之間施加高電壓，用離子化的稀有氣體元素轟擊靶表面，由此使靶表面的原子濺出，在基板的表面形成革E材料金屬的薄膜。
[0003]基板以保持在托盤形的保持體上的狀態(tài)被搬入處理室內(nèi)，并定位在與靶對置的處理位置進(jìn)行成膜處理。此時，從靶彈出的靶原子的一部分可能會附著在保持體上。在液晶面板的制造中，需要在玻璃制基板的周緣部設(shè)置非成膜區(qū)域，保持體包括覆蓋基板的非成膜區(qū)域的基板按壓件，在該基板按壓件的表面會形成不需要的金屬膜。在專利文獻(xiàn)1、2公開的濺射裝置中，在處理室的內(nèi)部設(shè)置防附著板，在利用該防附著板將保持基板的保持體的一個面覆蓋的狀態(tài)下進(jìn)行成膜處理，防止了在保持體上，尤其是基板按壓件上的不必要的成膜。
[0004]另外，專利文獻(xiàn)I記載的濺射裝置為流線式濺射裝置，其中，沿著基板的搬送方向?qū)⒍鄠€處理室與加載互鎖室、加熱室、卸載室一起排列設(shè)置成直線狀，對被依次搬入各處理室內(nèi)的基板進(jìn)行成膜處理。而且專利文獻(xiàn)2記載的濺射裝置為單張式濺射裝置，其中，將多個處理室與加載互鎖室、加熱室、卸載室一起排列設(shè)置成放射狀，通過配置在排列設(shè)置區(qū)域中央的搬送用自動裝置的動作，向各處理室搬入基板進(jìn)行成膜處理。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-241163號公報
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-332117號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]為了防止保持體上的不必要的成膜，如上所述的濺射裝置的防附著板與保持體的表面隔著數(shù)毫米左右的間隙靠近地對置。專利文獻(xiàn)I記載的濺射裝置中，在將基板定位到處理室內(nèi)之后，使防附著板移動以接近基板和保持體，從而實(shí)現(xiàn)了防附著板與該保持體的靠近配置。
[0011]另一方面，例如，在液晶面板的制造中，當(dāng)使用大塊的玻璃基板并用Cu等具有高導(dǎo)電性的材料形成厚的金屬膜時，處理時間較長，處理室內(nèi)的溫度較高，因此，防附著板和保持體由于熱膨脹而變形，有可能在對置部發(fā)生接觸。當(dāng)發(fā)生該接觸時，存在如下問題，即，附著在防附著板和保持體的表面的金屬膜剝離，混入基板的成膜區(qū)域?qū)е鲁赡て焚|(zhì)變差，產(chǎn)品的成品率下降。
[0012]該問題可通過增大防附著板和保持體的間隙得到緩解，但會產(chǎn)生新的問題，S卩，靶原子經(jīng)過該間隙進(jìn)入，結(jié)果保持體的不必要成膜范圍擴(kuò)大。
[0013]本發(fā)明鑒于上述情況而作出，其目的在于提供一種濺射裝置，其不會使保持基板的保持體與防附著板發(fā)生接觸，能夠在保持體與防附著板靠近的狀態(tài)下進(jìn)行成膜處理，能夠同時實(shí)現(xiàn)提高成膜品質(zhì)和防止不必要成膜。
[0014]用于解決課題的手段
[0015]本發(fā)明的濺射裝置，包括:設(shè)置有靶的處理室、利用基板按壓件壓著基板的周緣部來保持該基板的保持體和在所述處理室內(nèi)將所述保持體包含所述基板按壓件在內(nèi)覆蓋住防附著板，所述濺射裝置在所述處理室內(nèi)對所述靶進(jìn)行濺射，在從所述防附著板的內(nèi)側(cè)露出并與所述靶對置的所述基板的表面形成金屬膜，所述濺射裝置的特征在于，包括止擋凸起，該止擋凸起在所述防附著板和所述保持體的對置部分從所述防附著板和所述保持體中的一方朝另一方突出設(shè)置，并與另一方隔著比所述防附著板與所述基板按壓件之間的間隙小的間隙對置。
[0016]在防附著板和保持體熱變形而接近時，設(shè)于雙方的對置部分的止擋凸起與防附著板或保持體接觸，防止防附著板與保持體的接觸。因此，不必?fù)?dān)心防附著板和保持體的表面附著的金屬膜剝離從而混入基板的成膜區(qū)域?qū)е鲁赡て焚|(zhì)變差，能夠在使防附著板靠近保持體的狀態(tài)下進(jìn)行成膜處理。
[0017]而且，本發(fā)明的濺射裝置，其特征在于，所述基板具有矩形形狀，所述止擋凸起設(shè)置在所述基板的一條邊的中央部附近和所述一條邊的兩側(cè)的角部附近。
[0018]當(dāng)以適用于液晶面板制造等的矩形基板為成膜對象時，通過在基板的一條邊的中央部附近和一條邊的兩側(cè)的角部附近設(shè)置止擋凸起能夠達(dá)到目的。
[0019]而且，本發(fā)明的濺射裝置，其特征在于，所述止擋凸起由比所述防附著板和所述保持體的硬度低的材料制成。
[0020]由于止擋凸起由低硬度材料，例如樹脂材料制成，所以能夠降低在與防附著板或保持體的接觸部產(chǎn)生各材料的磨損粉末的風(fēng)險，能夠防止該磨損粉末混入造成的成膜品質(zhì)變差。
[0021]而且，本發(fā)明的濺射裝置，其特征在于，所述止擋凸起呈從基端向前端越來越細(xì)的形狀。
[0022]止擋凸起通過從基端向前端越來越細(xì)的前端部與防附著板或保持體接觸，因此， 接觸部位上的剝離金屬和磨損粉末的產(chǎn)生量變少，能夠良好地保證成膜品質(zhì)。
[0023]而且，本發(fā)明的濺射裝置，其特征在于，構(gòu)成為流線式濺射裝置，在該流線式濺射裝置中，多個所述處理室排列設(shè)置為直線狀，將所述基板和所述保持體沿著排列方向搬送并依次搬入搬出所述多個處理室;或者構(gòu)成為單張式的濺射裝置，在該單張式的濺射裝置中，多個所述處理室排列設(shè)置為放射狀，通過設(shè)于排列區(qū)域中央的搬入搬出機(jī)構(gòu)的動作將所述基板依次搬入搬出各個所述處理室。[〇〇24]發(fā)明的效果
[0025]本發(fā)明中，通過在防附著板與保持體的對置部分設(shè)置的止擋凸起的作用，能夠防止防附著板和保持體由于熱變形引起的接觸，所以在良好地保證基板的成膜品質(zhì)的同時，能夠在使防附著板靠近保持體的狀態(tài)下進(jìn)行成膜處理。
【附圖說明】
[0026]圖1是流線式濺射裝置的示意圖。
[0027]圖2是單張式濺射裝置的示意圖。
[0028]圖3是示意表示處理室內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0029]圖4是止擋凸起的作用說明圖。
[0030]圖5是為了驗證止擋凸起的適當(dāng)數(shù)量和位置而進(jìn)行的試驗的說明圖。
[0031]圖6是表示為了驗證止擋凸起的適當(dāng)數(shù)量和位置而進(jìn)行的試驗的結(jié)果的圖表。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下，基于本發(fā)明的附圖詳述其實(shí)施方式。圖1是流線式濺射裝置的示意圖，圖2是單張式濺射裝置的示意圖，以下所示的本發(fā)明對流線式濺射裝置和單張式濺射裝置都能適用。
[0033]圖1、圖2所示的濺射裝置包括三個處理室1、1、I，加載互鎖室10和加熱室11。圖1中，處理室1、1、1在直線上排列設(shè)置，可通過開放彼此間設(shè)置的閘閥13、13而相互連通。
[0034]加載互鎖室10和加熱室11在處理室1、1、1的排列設(shè)置區(qū)域的一側(cè)排列設(shè)置在直線上。在加載互鎖室10和加熱室11之間、以及加熱室11與相鄰的處理室I之間也設(shè)有閘閥13、13，各個室可通過開放各個閘閥13而連通。而且，在加載互鎖室10的與閘閥13相反的一側(cè)設(shè)有搬入搬出閥14，加載互鎖室1可通過開放搬入搬出閥14與外部連通。
[0035]在各處理室I的內(nèi)部，分別配置有靶2，對與該靶2對置的基板3的一個面進(jìn)行成膜處理?；?被各個呈托盤形的保持體4保持，與該保持體4一起被沿著處理室1、1、I的排列設(shè)置方向設(shè)置的搬送路徑搬送，并在各處理室I內(nèi)相對于靶2定位。在關(guān)閉兩側(cè)的閘閥13、13而形成為高真空狀態(tài)的各處理室I內(nèi)，在這樣定位的基板3的表面形成靶2的材料金屬的薄膜。
[0036]如圖1中示意表示的，在各處理室I內(nèi)設(shè)有防附著板5。該防附著板5如后述那樣覆蓋被定位于處理室I內(nèi)基板3的周緣部和保持體4，起到防止在被覆蓋的部分成膜的作用?；?的搬送路徑為經(jīng)由加載互鎖室10和加熱室11通過處理室1、1、1內(nèi)返回加載互鎖室10的循環(huán)路徑，基板3通過加載互鎖室10、加熱室11被依次搬入處理室1、1、I，在各處理室I內(nèi)的成膜處理結(jié)束后，通過加載互鎖室1被搬出到外部。
[0037]圖2中，處理室1、1、1與加載互鎖室10、加熱室11和卸載室12—起排列設(shè)置成放射狀，各個室可通過開放各個閘閥13而與設(shè)置在排列區(qū)域中央的搬入搬出室16連通。搬入搬出室16中設(shè)置有可在真空下工作的自動搬入搬出裝置(未圖示)。而且在加載互鎖室10的與閘閥13相反的一側(cè)設(shè)有搬入閥14，而且在卸載室12的與閘閥13相反的一側(cè)設(shè)有搬出閥15，加載互鎖室1、卸載室12可通過開放搬入閥14、搬出閥15而與外部連通。
[0038]基板經(jīng)由開放的搬入閥14被搬入加載互鎖室10，通過所述自動搬入搬出裝置的動作，經(jīng)由開放的各個閘閥13被依次搬入搬出加熱室11、各處理室I和卸載室12，在各處理室I內(nèi)進(jìn)行成膜處理。在各處理室I內(nèi)，與圖1所示的濺射裝置同樣地設(shè)置有靶和防附著板，基板被搬入處理室I并相對于靶定位，在被防附著板覆蓋周緣的狀態(tài)下進(jìn)行成膜處理。另外，在圖2中，省略了基板、靶和防附著板的圖示。
[0039]圖3是示意表示處理室內(nèi)部結(jié)構(gòu)的剖視圖，放大要部來示出流線式濺射裝置中在處理室1內(nèi)對基板3進(jìn)行成膜處理時的狀態(tài)。在處理室1的內(nèi)部，設(shè)置有被支承板20支承的靶 2,基板3與保持體4一起被導(dǎo)入處理室1內(nèi)，并被定位在與靶2正對的位置。
[0040]保持體4是具有圖示截面的框形托盤，在整個內(nèi)周緣上形成有比基板3尺寸稍大的凹處40?；?被收納在凹處40內(nèi)，背面被從該凹處40的底面突出設(shè)置的支承銷41支承，并被基板按壓件42壓著正面的周緣部保持在保持體4上，其中，基板按壓件42伸到凹處40的內(nèi)側(cè)并被固定。這樣保持基板3的保持體4,在圖1所示的流線式濺射裝置中，在圖中左右方向上移動來搬送基板3,并將該基板3定位在圖示的位置。通過在該狀態(tài)下實(shí)施濺射，能夠在從基板按壓件42的內(nèi)側(cè)露出的基板3的表面形成由靶2的材料金屬(Cu等)構(gòu)成的薄膜。[〇〇411防附著板5包括被固定支承在處理室1內(nèi)的固定板50和被該固定板50浮動支承的浮動板51，防附著板5在被定位于處理室1內(nèi)的保持體4以及基板3與靶2之間，與保持體4、基板3、靶2大致平行地設(shè)置。固定板5是具有圖示截面的框體，位于與如前述那樣被定位的保持體4的表面隔著適當(dāng)距離的位置。浮動板51是從固定板50的內(nèi)側(cè)邊緣向內(nèi)伸出適當(dāng)長度設(shè)置的框體，與基板按壓件42隔著微小的間隙X對置，該基板按壓件42設(shè)置于如前述那樣被定位的保持體4的內(nèi)側(cè)邊緣。[〇〇42]在如上所述實(shí)施的成膜工序中，使處理室1內(nèi)的靶原子附著于如上設(shè)置的防附著板5,從而起到防止靶原子附著到保持體4,尤其是附著到基板按壓件42的表面的作用。防附著板5的浮動板51和保持體4的基板按壓件42隔著間隙X對置，通過使該間隙X為4?6mm左右，能夠良好地防止靶原子的進(jìn)入，能夠有效防止在包含基板按壓件42的保持體4表面上成膜。[〇〇43]保持體4還包括止擋凸起43。止擋凸起43在比基板按壓件42靠外側(cè)且與防附著板5 的浮動板51對置的位置，即盡可能靠近基板按壓件42的位置朝浮動板51突出設(shè)置，該止擋凸起43的前端與浮動板51隔著比所述間隙X小的間隙Y對置。另外，止擋凸起43優(yōu)選由比不銹鋼、鈦等金屬材料制的基板按壓件42和浮動板51的硬度低的材料制成，例如由樹脂材料制成。另外，止擋凸起43的前端優(yōu)選做成圖示的半球形等從基端向前端越來越細(xì)的形狀。 [〇〇44]圖4是止擋凸起43的作用說明圖。圖4A表示了成膜處理開始時的狀態(tài)。前述的成膜處理是在將與保持體4 一起搬入處理室1內(nèi)的基板3如圖4A和圖3所示那樣相對于靶2和防附著板5定位的狀態(tài)下實(shí)施的。例如，在液晶面板的制造中，使用大塊的玻璃基板作為基板3， 在該基板3上形成Cu等的具有高導(dǎo)電性的金屬膜，但是，此時處理時間較長，處理室1內(nèi)的溫度較高，因此，保持體4和防附著板5由于熱膨脹而變形，有可能相互接近并接觸。[〇〇45]實(shí)施方式的濺射裝置具有止擋凸起43,該止擋凸起43的前端與作為防附著板5的一部分的浮動板51隔著間隙Y對置。該間隙Y比浮動板51與基板按壓件42之間的間隙X小，因此，如圖4B所示，前述的熱變形引起的接觸發(fā)生在止擋凸起43與浮動板51之間(圖中用虛線圓形標(biāo)記表示的位置Y)，維持了浮動板51與基板按壓件42之間的間隙X。[〇〇46]圖4C示出了不具有止擋凸起43的濺射裝置中產(chǎn)生接觸的狀況。這種情況下，前述的熱變形引起的接觸發(fā)生在隔著間隔X對置的基板按壓件42與浮動板51之間(圖中用虛線圓形標(biāo)記表示的位置X)。
[0047]當(dāng)發(fā)生了上述接觸時，附著在接觸部位的金屬膜剝離并向周圍飛散。圖4C中的接觸位置靠近從基板按壓件42的內(nèi)側(cè)露出的基板3的表面，即靠近成膜區(qū)域，剝離了的金屬膜混入成膜區(qū)域，導(dǎo)致基板3的成膜品質(zhì)變差。
[0048]另一方面，在圖4B中，由于在遠(yuǎn)離成膜區(qū)域的位置設(shè)置的止擋凸起43與浮動板51接觸，基板按壓件42和浮動板51不發(fā)生接觸，所以，能夠減少接觸部的剝離金屬混入成膜區(qū)域的危險。此外，在止擋凸起43與浮動板51的接觸位置，只不過附著了從浮動板51與基板按壓件42之間的間隙X通過的靶原子，并且，止擋凸起43和浮動板51的接觸僅在止擋凸起43的前端部分發(fā)生，所以，接觸引起的剝離金屬的產(chǎn)生量本身就少，能夠進(jìn)一步減輕向成膜區(qū)域的混入。
[0049]另外，如前所述，當(dāng)止擋凸起43由樹脂材料等低硬度材料制成時，能夠減輕在止擋凸起43與浮動板51的接觸部由于摩擦而產(chǎn)生各材料的磨損粉末的危險，能夠防止該磨損粉末混入造成的成膜品質(zhì)變差。此外，如前所述，由于將止擋凸起43的前端做成從基端向前端越來越細(xì)的形狀，由此該止擋凸起43與浮動板51的接觸面積變小，故能夠減少在接觸部位的剝離金屬和磨損粉末的產(chǎn)生量，能夠良好地保證基板3的成膜品質(zhì)。
[0050]從防止成膜品質(zhì)變差的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選盡可能減少止擋凸起43的數(shù)量，但減少了止擋凸起43的數(shù)量時，在未設(shè)置止擋凸起43的部分，有可能如圖4C所示那樣發(fā)生基板按壓件42與浮動板51的接觸。而且，需要設(shè)定止擋凸起43與浮動板51之間的間隙Y，以使兩者在成膜處理時的溫度下以適當(dāng)強(qiáng)度發(fā)生接觸。
[0051]圖5是為了驗證止擋凸起43的適當(dāng)數(shù)量和位置而進(jìn)行的試驗的說明圖，圖6是表示為了驗證止擋凸起43的適當(dāng)數(shù)量和位置而進(jìn)行的試驗的結(jié)果的圖表。圖5中示出了基板3和保持體4的俯視圖，驗證試驗按如下順序進(jìn)行:如本圖所示在保持矩形的基板3的保持體4的示為A、B、C的位置設(shè)置不同高度的止擋凸起43，分別檢查止擋凸起43與浮動板51之間有無接觸以及基板按壓件42與浮動板51之間有無接觸。
[0052]在圖6所示的條件1、2下，在具有矩形形狀的基板3的一條邊兩側(cè)的角部附近的位置A、C設(shè)有止擋凸起43，在條件3、4下，除了位置A、C還在所述一條邊的中央位置B設(shè)有止擋凸起43。止擋凸起43的高度設(shè)定為使所述間隙X、Y相同，通過在該止擋凸起43與保持體4之間插裝墊片來改變高度。圖表中的數(shù)值表示插裝的墊片的厚度。
[0053]在將插裝有厚度Imm的墊片的止擋凸起43設(shè)于位置A、C的條件I下，在位置Y未觀察到接觸，在位置X觀察到了接觸，可知，止擋凸起43難以實(shí)現(xiàn)前述的作用。在位置A、C插裝有厚度3mm的墊片的條件2下，不再能觀察到位置X處的接觸，但這種情況下，位置Y處的接觸過強(qiáng)，令人擔(dān)心止擋凸起43和浮動板51的磨損粉末。這樣，當(dāng)僅在基板3的角部附近的位置A、C設(shè)有止擋凸起43時，即使改變該止擋凸起43的高度，也難以實(shí)現(xiàn)前述的作用、效果。
[0054]在除了位置A、C以外，還在位置B設(shè)置了插裝有厚度Imm的墊片的止擋凸起43的條件3下，在位置X的局部上能觀察到接觸，而在相同位置設(shè)置了插裝有厚度2mm的墊片的止擋凸起43的條件4下，不能觀察到位置X處的接觸，而且，在位置Y存在有接觸的部位和無接觸的部位，可知，能實(shí)現(xiàn)適度的接觸狀態(tài)。因此，在以矩形的基板3為處理對象的濺射裝置中，通過在一條邊的中央部和一條邊的兩側(cè)的角部設(shè)置適當(dāng)高度的止擋凸起，能夠達(dá)到前述的作用、效果。
[0055]此外，以上的實(shí)施方式中，說明了在保持體4設(shè)有止擋凸起43的結(jié)構(gòu)，但也可以在防附著板5 (浮動板51)設(shè)置朝保持體4突出的止擋凸起。
[0056]應(yīng)該認(rèn)為，此次公開的實(shí)施方式中所有內(nèi)容均為例示，并不是限制性的。本發(fā)明的范圍并非由上述含義，而是由權(quán)利要求所示，包含與權(quán)利要求的范圍均等的含義和范圍內(nèi)的各種變更。[〇〇57]附圖標(biāo)記說明
[0058]1處理室
[0059]2靶
[0060]3基板[0061 ]4保持體[〇〇62]42基板按壓件
[0063]43止擋凸起
【主權(quán)項】
1.一種濺射裝置，包括:處理室，設(shè)置有靶，保持體，利用基板按壓件按壓該基板的周緣部來保持該基板，和防附著板，在所述處理室內(nèi)，該防附著板將所述保持體連同所述基板按壓件覆蓋；在所述處理室內(nèi)對所述靶進(jìn)行濺射，在從所述防附著板的內(nèi)側(cè)露出并與所述靶對置的 所述基板的表面形成金屬膜，所述濺射裝置的特征在于，包括止擋凸起，所述止擋凸起在所述防附著板和所述保持體的對置部分從所述防附著 板和所述保持體中的一方朝另一方突出設(shè)置，并與另一方隔著比所述防附著板與所述基板 按壓件之間的間隙小的間隙對置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的濺射裝置，其特征在于，所述基板具有矩形形狀，所述止擋凸起設(shè)置在所述基板的一條邊的中央部和所述一條 邊的兩側(cè)的角部附近。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的濺射裝置，其特征在于，所述止擋凸起由硬度比所述防附著板和所述保持體的硬度低的材料制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的濺射裝置，其特征在于，所述止擋凸起呈從基端向前端越來越細(xì)的形狀。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的濺射裝置，其特征在于，構(gòu)成為流線式濺射裝置，在該流線式濺射裝置中，多個所述處理室排列為直線狀，將所 述基板和所述保持體沿著排列方向搬送并依次搬入搬出多個所述處理室。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的濺射裝置，其特征在于，構(gòu)成為單張式的濺射裝置，在該單張式的濺射裝置中，多個所述處理室排列為放射狀， 通過設(shè)于排列區(qū)域中央的搬入搬出機(jī)構(gòu)的動作，將所述基板依次搬入搬出各個所述處理 室。
【文檔編號】C23C14/34GK105980595SQ201480075134
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2014年2月19日
【發(fā)明人】植木優(yōu)也, 若森保裕
【申請人】堺顯示器制品株式會社