スパッタ成膜装置
【課題】
回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【解決手段】
本発明にかかるスパッタ成膜装置は、チャンバー内に、回転可能に設けられた回転ドラムと基板ホルダを備え、回転ドラムを回転させながらチャンバー内でターゲットを用いて基板ホルダに取り付けられる基板にスパッタ成膜するものである。基板ホルダ１３は、上端部１３１ａ、１３１ｂが、接地電位に接続され、回転ドラムの上端部の外周縁部に設けられた取り付け部１２１に吊り下げられ、下端部１３２ａ、１３２ｂが、回転ドラムの下端部の外周縁部に設けられ、接地電位に接続された収容部１２２に支持されている。基板ホルダ１３の下端部１３２ａ、１３２ｂは、板バネ５０により付勢されて、収容部１２２に電気接続されて保持されている。
回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【解決手段】
本発明にかかるスパッタ成膜装置は、チャンバー内に、回転可能に設けられた回転ドラムと基板ホルダを備え、回転ドラムを回転させながらチャンバー内でターゲットを用いて基板ホルダに取り付けられる基板にスパッタ成膜するものである。基板ホルダ１３は、上端部１３１ａ、１３１ｂが、接地電位に接続され、回転ドラムの上端部の外周縁部に設けられた取り付け部１２１に吊り下げられ、下端部１３２ａ、１３２ｂが、回転ドラムの下端部の外周縁部に設けられ、接地電位に接続された収容部１２２に支持されている。基板ホルダ１３の下端部１３２ａ、１３２ｂは、板バネ５０により付勢されて、収容部１２２に電気接続されて保持されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスパッタ成膜装置に関し、例えばカルーセル型スパッタ成膜装置のような回転式スパッタ成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置や有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置など表示装置の製造工程において、基板上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の光学薄膜や金属薄膜を形成する方法としてスパッタ成膜方法が用いられている。
例えば、スパッタ成膜方法に用いられるカルーセル型スパッタ成膜装置では、真空チャンバー内に回転可能な回転ドラムが設けられており、この回転ドラムの外周に多角柱筒状に配列された基板ホルダが取り付けられている。また、ターゲットが、真空チャンバー内であって基板ホルダの外方に、回転ドラムの回転軸側に表面を向けて設けられている。
【０００３】
そして、基板ホルダの側面に複数の基板を取り付け、回転ドラムを回転させながら、真空チャンバー内にスパッタガスを流入し、陰極となるターゲットに電圧を印加して、基板とターゲットの間にプラズマを生成させる。すると、プラズマ中のイオンがターゲット表面に衝突し、はじき出されたスパッタ原子（ターゲット原子）が基板上に付着することにより、基板に所望の薄膜が形成される（例えば、特許文献１参照）。なお、このカルーセル型スパッタ成膜装置では、一度に複数の基板に対して成膜することができるため、生産性に優れているという利点がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１５−２７２２６号公報（図１、図２、図２６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の従来の一般的なカルーセル型スパッタ成膜装置は、基板に異物が付着しないように、基板を鉛直方向に立てた状態で成膜するものが多い。基板を鉛直方向に立てて保持するために、基板ホルダが用いられる。
基板ホルダや基板は、スパッタ成膜中にプラズマに曝されるため、基板ホルダや基板には荷電粒子が衝突する。このとき、基板ホルダや基板が強く帯電し、蓄電許容限界を超えたとき、異常放電が発生することがある。
このような異常放電を低減するために、従来から基板ホルダを接地する方法が採られてきた。例えば、回転ドラム外周の上端部に設けられ、接地された取付け部に、基板ホルダの上端部をフック等の引掛け部により吊るし、基板ホルダの下端部を、回転ドラムの回転による遠心力によって回転ドラム外周から大きく外側に広がらないように、回転ドラム外周の下端部に取り付けられた収容部内に収容していた。
【０００６】
しかしながら、基板ホルダの下端部を収容部内でしっかりと保持・固定する構造ではなかったため、スパッタ成膜中に、基板ホルダの下端部が、回転ドラムに取り付けられた収容部内壁に接触したり、接触しなかったりする場合があった。
このため、基板ホルダの下端部が収容部内壁に対して接触していない状態では、基板ホルダは蓄電許容限界を超えて強く帯電してしまい、異常放電が発生してしまう場合がある。また、基板ホルダの下端部が収容部内壁に対して接触していない状態から接触した状態になったとき、基板ホルダに帯電されていた電荷が収容部を介して回転ドラムへ移動し、異常放電が生じてしまうことがある。
【０００７】
この異常放電により、基板上の成膜された薄膜が破壊または損傷することがあった。異常放電に起因する薄膜の破損、損傷によって歩留まりが劣化し、生産性が低下してしまい、基板上の膜厚分布が不均一となる問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜を可能とするスパッタ成膜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかるスパッタ成膜装置は、回転ドラムを回転させながら、チャンバー内でターゲットを用いて回転ドラムの外側に取り付けられた基板ホルダに固定された基板にスパッタ成膜するスパッタ成膜装置であって、鉛直方向に延びる回転軸を中心に回転可能に設けられ、基準電位に接続された取り付け部がその上端部に設けられ、内周壁と外周壁とを有し基準電位に接続された収容部がその下端部に設けられた回転ドラムと、その上端部が取り付け部に取り付けられ、その下端部が収容部内に収容された基板ホルダと、基板ホルダと収容部とに接触し、基板ホルダを付勢することによって、基板ホルダを収容部に電気的に接続した状態で収容部内において基板ホルダを保持する付勢部材と、を備えるものである。
【０００９】
本発明によれば、基板ホルダが収容部に電気的に接続した状態で収容部内において基板ホルダを保持するように、付勢部材により基板ホルダを付勢したので、基板ホルダが、収容部を介して基準電位に安定的に電気接続され、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【００１０】
また、好ましくは、付勢部材は基板ホルダと収容部の内壁に接触し、基板ホルダの下端部を収容部の内壁に当接させるように基板ホルダの下端部を付勢してもよい。このような構成にすることにより、基板ホルダの下端部を、基準電位に接続された収容部に直接的に安定して電気接続でき、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生をより効率よく抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【００１１】
また、付勢部材は、基板ホルダの下端部および収容部を電気接続する導電性部材であってもよい。このような構成により、基板ホルダの下端部および収容部の間を、付勢部材を介して、安定して電気接続できる。
また、付勢部材は、基板ホルダに固定され、上端側へ向かうにつれて基板ホルダから離れるように傾斜した板バネであってもよい。付勢部材をこのような構成にしたことにより、基板ホルダの下端部を収容部に収容する際に、付勢部材である板バネが引っ掛かるようなこともなく、基板ホルダの下端部の収容部への着脱を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明の実施の形態１．
本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置について図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置の構成を模式的に示す断面図である。なお、図１はスパッタ成膜装置を上から見た断面図である。
図２は、本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置に用いられる回転ドラム及び基板ホルダの構成を示す模式的な斜視図である。なお、図２では基板ホルダ１３に基板２０が保持されていない状態を示している。
【００１４】
図１に示されるスパッタ成膜装置１０は、カルーセル型のスパッタ成膜装置であり、一度の処理で複数の基板２０に対して成膜することができるバッチ方式のスパッタ成膜装置である。
スパッタ成膜装置１０は、真空チャンバー１１内でターゲット１４を用いて複数の基板２０にスパッタ成膜する。スパッタ成膜装置１０は、真空チャンバー１１、回転ドラム１２、基板ホルダ１３、ターゲット１４、マグネトロン部１５およびスパッタ電源１６を備えている。
【００１５】
図１に示されるように、真空チャンバー１１は、断面が略円形状に設けられ、ターゲット１４を配置するための箇所が外側に突出している。すなわち、真空チャンバー１１はターゲット１４を配設するための箇所を除いて断面が円形となっている。この真空チャンバー１１は、スパッタ成膜を行うための反応室となる。
図２に示されるように、回転ドラム１２は円筒状に形成されており、真空チャンバー１１内に回転軸１２Aを中心に回転可能に設けられている。なお、回転軸１２Ａは鉛直方向に延びる真空チャンバー１１の中心線と一致する。
【００１６】
回転ドラム１２の外側に正１２角形筒等の多角形筒が形成されるように、複数個の基板ホルダ１３が回転ドラム１２の外側に取り付けられている。すなわち、基板ホルダ１３の上端部に設けられた引っ掛け部１３１ａ、１３１ｂを、回転ドラム１２の上端部に引っ掛けて、基板ホルダ１３を回転ドラム１２に吊るし、基板ホルダ１２の下端部が、回転ドラム１３の下端部に設けられた収容部１２２に収容されている。
なお、基板ホルダ１３の詳細な構成説明については、図３を用いて後段で行う。基板ホルダ１３は回転ドラム１２と一体となって、真空チャンバー１１内で回転可能に設けられている。すなわち、回転ドラム１２を回転させることにより、基板ホルダ１３が、回転軸１２Ａを中心に回転する。基板ホルダ１３の回転軸は円筒状の回転ドラム１２の回転軸１２Ａと一致する。
【００１７】
回転ドラム１２の外周に設けられた基板ホルダ１３には、回転ドラム１２の回転軸１２Ａの方向に沿って、基板２０が配列される。例えば、各基板ホルダ１３に２枚の基板２０が取り付けられているとすると、正１２角柱筒状に配列された１２枚の基板ホルダ１３には２４枚の基板２０を取り付けることができる。
図１において、基板２０が基板ホルダ１３に取り付けられた状態で矢印Ｘの方向に回転ドラム１２を回転させると、各基板ホルダ１３に設けられた基板２０が順次、ターゲット１４の前面を通過する。
【００１８】
ターゲット１４は矩形状の平板に形成されている。また、ターゲット１４は、図１に示されるように、真空チャンバー１１内であって回転ドラム１２および基板ホルダ１３の外側に設けられている。また、ターゲット１４は回転ドラム１２の回転軸１２Ａと略平行に、回転ドラム１２の回転軸１２Ａ側に表面を向けて設けられている。なお、図１に示されるスパッタ成膜装置１０では、２つのターゲット１４が、真空チャンバー１１内で、表面が互いに対向する位置に設けられている。ターゲット１４の数は１つでもよく、３以上であってもよい。
【００１９】
マグネトロン部１５は、ターゲット１４の裏面側に設けられている。マグネトロン部１５はバッキングプレートや、例えば、永久磁石や電磁石などの磁石を備えている。すなわち、スパッタ電源１６からマグネトロン部１５のバッキングプレートを介してターゲット１４に電圧が印加される。これにより、ターゲット１４の前面でマグネトロン放電が起こり、プラズマを発生させることができる。
そして、プラズマ中のイオンが陰極であるターゲット１４に衝突することにより、ターゲット原子がはじき出される。
【００２０】
その結果、ターゲット１４近傍の基板２０にターゲット原子を付着させることができ、所望の薄膜を基板２０上に形成することができる。スパッタ成膜時には、基板ホルダ１３はプラズマに曝された状態となる。
スパッタ電源１６はＡＣ電源でもＤＣ電源でもよい。
なお、スパッタ成膜装置１０は真空チャンバー１１を排気するための真空ポンプ（図示せず）や真空チャンバー１１内にＡｒなどのスパッタガスを導入するためのガスライン（図示せず）を備えている。
【００２１】
次に、基板ホルダ１３の構成について、図に基づいて詳細に説明する。
図３は、本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置の基板ホルダの構成を模式的に示す図であって、図３（ａ）は正面図であり、図３（ｂ）は図１のＸ−Ｘ切断線の断面を示す断面図であり、図３（ｃ）は背面図である。図３（ａ）および図３（ｃ）では、基板２０を点線で表示している。
基板ホルダ１３は、金属から構成され、導電性を有する。図３（ａ）〜図３（ｃ）に示されるように、基板ホルダ１３の上端部には、一対の引掛け部１３１ａ、１３１ｂが形成されている。引掛け部１３１ａ、１３１ｂは、図３（ｂ）に示されるように、コの字形状に形成されており、回転ドラム１２の上端部の外周縁部に設けられた取り付け部１２１に、引っ掛けられている。これにより、基板ホルダ１３は、回転ドラム１２の外周に沿って吊り下げられた状態になる。基板ホルダ１３の上端部を他の手法で係止してもよいが、基板ホルダ１３の脱着の容易性からこの構成が好ましい。また、回転軸１２Ａを中心とする回転ドラム１２の回転に合わせて、基板ホルダ１３も回転軸１２Ａを中心に回転する。
【００２２】
取り付け部１２１は、図３（ｂ）に示されるように、例えば、回転ドラム１２の外周に沿って、円形断面の金属製パイプを配置することにより形成されている。また、取り付け部１２１は、基準電位としての接地電位に接続されている。従って、基板ホルダ１３の引掛け部１３１ａ、１３１ｂも、取り付け部１２１を介して、基準電位としての接地電位に接続される。
図３（ａ）〜図３（ｃ）に示されるように、基板ホルダ１３の下端部に設けられた一対の足１３２ａ、１３２ｂは、回転ドラム１２の回転による遠心力によって、基板ホルダ１３の下端部が回転ドラムの中心から離れる方向に飛び出さないように、収容部１２２内に収容されている。
【００２３】
収容部１２２は、例えば、回転ドラム１２の中心軸１２Ａから離れる方向に一定幅の間隙を設けて対向して配置された２枚の壁、外周壁１２２Ａ、内周壁１２２Ｂを備え、２つの壁の間に収容空間が形成されている。外周壁１２２Ａ、内周壁１２２Ｂは、例えば、回転ドラム１２と同心円状であって、半径が上記間隙分異なる２つの円筒を重ねて配置することにより形成されている。なお、これら２つの円筒は同一高さに形成されている。なお、外周壁１２２Ａ、内周壁１２２Ｂの下端部（紙面下側）を平板でつないで溝を形成してもよい。
【００２４】
図３（ｂ）に示されるように、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂは、収容部１２２の内側、すなわち外周壁１２２Ａと内周壁１２２Ｂとの間に収容されている。図３（ｂ）および図３（ｃ）に示されるように、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂには、付勢部材としての板バネ５０が、取り付けられている。板バネ５０は、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂに、例えば、ねじ止めや溶接により取り付けられ、固定されている。
【００２５】
本形態において、板バネ５０は、上端部側に向かうにつれて、基板ホルダ１３との距離が大きくなるように傾斜して、基板ホルダ１３に固定されている。より具体的には、板バネ５０は、図３（ｂ）に示されるように、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂから、基板ホルダ１３に対して一定角度（例えば、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂを壁１２２Ａおよび１２２Ｂの間に収納していない状態で４５度）傾けて回転ドラム１２側へ延出されて形成されている。このような構成にすることで、基板ホルダ１３の回転ドラム１２への脱着を容易に行うことができると共に、基板ホルダ１３の下端部をしっかりと固定することができる。ここで、板バネ５０の材料には、例えば、ステンレス鋼やリン青銅や樹脂等が用いられる。
板バネ５０は、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂが、収容部１２２、すなわち外周壁１２２Ａと内周壁１２２Ｂとの間に収納されたとき、収容部１２２内壁の一方（本例では内周壁１２２Ｂの内側壁）へ当接し、基板ホルダ１３と内周壁１２２Ｂとの間でたわみ、基板ホルダ１３を当該基板ホルダ１３の背面側から外周壁１２２Ａ側へ付勢する。
【００２６】
基板ホルダ１３が、板バネ５０の付勢力により、収容部１２２の外周壁１２２Ａの内壁に当接される。基板ホルダ１３は導電性部材により形成され、収容部１２２の外周壁１２２Ａと内周壁１２２Ｂとは、基準電位としての接地電位に接続されているので、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂが、接地電位に接続された収容部１２２の壁１２２Ａに直接当接されて、基板ホルダ１３は接地電位に接続される。なお、板バネ５０の付勢力は、回転ドラム１２が回転しても、基板ホルダ１３が収容部１２２の外周壁１２２Ａに常時当接された状態で保持され、基板ホルダ１３および収容部１２２の間で安定的な電気接続が確保されるように、調整されている。
【００２７】
板バネ５０は、好ましくは、導電性部材で形成するとよい。このように形成することにより、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂは、更に、板バネ５０を介して、接地電位に接続された収容部１２２の内周壁１２２Ｂに電気接続され、基板ホルダ１３および収容部１２２の間でより安定的な電気接続が確保される。
図３（ａ）〜図３（ｃ）に示されるように、基板ホルダ１３には、基板２０の形状に対応した開口部１３３が設けられている。基板ホルダ１３の開口部１３３は、図３（ａ）に示されるように、基板２０の大きさよりも小さく形成されている。２つの開口部１３３は、図３（ａ）に示されるように、回転ドラム１２の回転軸１２Ａの方向に沿って、並べられている。
【００２８】
各開口部１３３の上側および下側には、基板２０を基板ホルダ１３に取り付けるための基板取り付け部１３４がそれぞれ２つずつ形成されている。基板取り付け部１３４は、図３（ｂ）に示されるように、Ｌの字型になっている。
すなわち、基板取り付け部１３４は、基板ホルダ１３の背面側であって基板ホルダ１３の開口部１３３の周縁部から回転ドラム１２の方向に延出された後、開口部１３３の内側に向けて、基板ホルダ１２の背面と略平行に屈曲されて形成されている。基板２０の上端部および下端部が、４つの基板取り付け部１３４によりクランプされて、基板２０が基板ホルダ１３に保持される。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置の動作について、図に基づいて説明する。
基板ホルダ１３の基板取り付け部１３４に、基板２０を配列した後、基板ホルダ１３の引掛け部１３１ａ、１３１ｂを回転ドラム１２の上端部の外周縁部に設けられた取り付け部１２１に引っ掛けた後、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂを収容部１２２に収容する。
このとき、基板ホルダ１３の下端部の足１３３ａ、１３３ｂに取り付けられた板バネ５０は、収容部１２２内、すなわち外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂの間でたわみ、基板ホルダ１３は、板バネ５０の付勢力により、当該基板ホルダ１３の背面側から外周壁１２２Ａ側へ付勢される。
【００３０】
そして、基板ホルダ１３が、板バネ５０の付勢力により、収容部１２２の外周壁１２２Ａに当接され、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂおよび外周壁１２２Ａの間は、安定して電気的に接続される。
そして、真空チャンバー１１の内部に、スパッタガスを注入しながら、回転ドラム１２を速度制御装置１７の制御に従って回転させる。
【００３１】
回転ドラム１２が回転されると、各基板ホルダ１３には回転ドラム１２の中心から離れる方向に遠心力が働くが、板バネ５０の付勢力により、基板ホルダ１３が外周壁１２２Ａに常時当接された状態で保持され、基板ホルダ１３および収容部１２２の間で安定的な電気接続が確保され、基板ホルダ１３は収容部１２２を介して、常時、基準電位としての接地電位に安定的に接続される。
【００３２】
以上のように、本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置によれば、
基板ホルダ１３が収容部１２２に電気的に接続した状態で収容部１２２内において基板ホルダ１３を保持するように、付勢部材としての板バネ５０により基板ホルダ１３を付勢したので、基板ホルダ１３が、収容部１２２を介して基準電位としての接地電位に安定的に電気接続され、回転ドラム１２を回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【００３３】
発明の実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２にかかるスパッタ成膜装置について、図に基づいて説明する。
図４は、本発明の実施の形態２にかかるスパッタ成膜装置の基板ホルダの構成を模式的に示す断面図であって、図１のＸ−Ｘ切断線の断面に相当する図である。
図３（ｂ）に示されるように、本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置では、付勢部材としての板バネ５０は、基板ホルダ１３の背面側に延出されるように取り付けられているのに対し、図４に示されるように、本発明の実施の形態２にかかるスパッタ成膜装置では、付勢部材としての板バネ５１ａ、５１ｂは、基板ホルダ１３の正面側および背面側の双方に延出されるように取り付けられている点で相違する。
【００３４】
図４に示されるように、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂには、付勢部材としての板バネ５１ａ、５１ｂが、取り付けられている。板バネ５１ａ、５１ｂは、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂに、例えば、ねじ止めや溶接により取り付けられ、固定されている。
板バネ５１ａ、５１ｂは、図４に示されるように、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂから、基板ホルダ１３に対して一定角度（例えば、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂを外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂの間に収納していない状態で４５度）傾けて、回転ドラム１２側および回転ドラム１２とは逆側へそれぞれ延出されて形成されている。板バネ５１ａ、５１ｂの材料には、例えば、ステンレス鋼やリン青銅等の導電性部材が用いられている。
【００３５】
板バネ５１ａ、５１ｂは、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂが、収容部１２２、すなわち外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂの間に収納されたとき、外周壁１２２Ａおよび基板ホルダ１３の背面の間と、基板ホルダ１３の正面（前面）および内周壁１２２Ｂの間とでそれぞれたわみ、基板ホルダ１３を外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂの間の中央部の方向に付勢する。
図４に示されるように、基板ホルダ１３が、板バネ５１ａ、５１ｂの付勢力により、外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂの間の略中央で保持される。また、各板バネ５１ａ、５１ｂは外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂにそれぞれ当接される。
【００３６】
基板ホルダ１３は導電性部材により形成され、各板バネ５１ａ、５１ｂは導電性部材により形成され、外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂは基準電位としての接地電位に接続されているので、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂが、各板バネ５１ａ、５１ｂを介して、接地電位に接続された収容部１２２の外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂに接続される。なお、板バネ５１ａ、５１ｂの付勢力は、回転ドラム１２が回転しても基板ホルダ１３が外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂの間の略中央に、鉛直方向に立てられて常時保持され、基板ホルダ１３が板バネ５１ａ、５１ｂを介して収容部１２２に安定的に電気接続されるように、調整されている。
また、板バネ５１ａ、５１ｂの上端部側には、収容部１２２の着脱がスムーズになるように、それぞれ基板ホルダ１３側（内側）に折り曲がられている。このような構成により、特に基板ホルダ１３を取り外すときに板バネ５１ａ、５１ｂの上端部が外周壁１２２Ａや内周壁１２２Ｂに引っ掛かることがなくなる。
【００３７】
以上のように、本発明の実施の形態２にかかるスパッタ成膜装置においても、基板ホルダ１３が収容部１２２に電気的に接続した状態で収容部１２２内において基板ホルダ１３を保持するように、付勢部材としての板バネ５１ａ、５１ｂにより基板ホルダ１３を付勢したので、基板ホルダ１３が、収容部１２２を介して基準電位としての接地電位に安定的に電気接続され、回転ドラム１２を回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【００３８】
以上の説明は、本発明を実施の形態を説明するものであり、本発明が以上の実施の形態に限定されるものではない。また、当業者であれば、以上の実施の形態の各要素を、本発明の範囲において、容易に変更、追加、変換することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置に用いられる回転ドラム及び基板ホルダの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置の基板ホルダの構成を模式的に示す図であって、図３（ａ）は正面図であり、図３（ｂ）は図１のＸ−Ｘ切断線の断面を示す図であり、図３（ｃ）は背面図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかるスパッタ成膜装置の基板ホルダの構成を模式的に示す断面図であって、図１のＸ−Ｘ切断線の断面に相当する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０ スパッタ装置
１１ 真空チャンバー
１２ 回転ドラム
１２２ 収容部
１２２Ａ 外周壁、１２２Ｂ 内周壁
１３ 基板ホルダ
１３１ａ、１３１ｂ 引掛け部
１３２ａ、１３２ｂ 足
１３３ 開口部
１３４ 基板取り付け部
１４ ターゲット
１５ マグネトロン部
１６ スパッタ電源
２０ 基板
５０、５１ａ、５１ｂ 板バネ
【技術分野】
【０００１】
本発明はスパッタ成膜装置に関し、例えばカルーセル型スパッタ成膜装置のような回転式スパッタ成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置や有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置など表示装置の製造工程において、基板上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の光学薄膜や金属薄膜を形成する方法としてスパッタ成膜方法が用いられている。
例えば、スパッタ成膜方法に用いられるカルーセル型スパッタ成膜装置では、真空チャンバー内に回転可能な回転ドラムが設けられており、この回転ドラムの外周に多角柱筒状に配列された基板ホルダが取り付けられている。また、ターゲットが、真空チャンバー内であって基板ホルダの外方に、回転ドラムの回転軸側に表面を向けて設けられている。
【０００３】
そして、基板ホルダの側面に複数の基板を取り付け、回転ドラムを回転させながら、真空チャンバー内にスパッタガスを流入し、陰極となるターゲットに電圧を印加して、基板とターゲットの間にプラズマを生成させる。すると、プラズマ中のイオンがターゲット表面に衝突し、はじき出されたスパッタ原子（ターゲット原子）が基板上に付着することにより、基板に所望の薄膜が形成される（例えば、特許文献１参照）。なお、このカルーセル型スパッタ成膜装置では、一度に複数の基板に対して成膜することができるため、生産性に優れているという利点がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１５−２７２２６号公報（図１、図２、図２６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の従来の一般的なカルーセル型スパッタ成膜装置は、基板に異物が付着しないように、基板を鉛直方向に立てた状態で成膜するものが多い。基板を鉛直方向に立てて保持するために、基板ホルダが用いられる。
基板ホルダや基板は、スパッタ成膜中にプラズマに曝されるため、基板ホルダや基板には荷電粒子が衝突する。このとき、基板ホルダや基板が強く帯電し、蓄電許容限界を超えたとき、異常放電が発生することがある。
このような異常放電を低減するために、従来から基板ホルダを接地する方法が採られてきた。例えば、回転ドラム外周の上端部に設けられ、接地された取付け部に、基板ホルダの上端部をフック等の引掛け部により吊るし、基板ホルダの下端部を、回転ドラムの回転による遠心力によって回転ドラム外周から大きく外側に広がらないように、回転ドラム外周の下端部に取り付けられた収容部内に収容していた。
【０００６】
しかしながら、基板ホルダの下端部を収容部内でしっかりと保持・固定する構造ではなかったため、スパッタ成膜中に、基板ホルダの下端部が、回転ドラムに取り付けられた収容部内壁に接触したり、接触しなかったりする場合があった。
このため、基板ホルダの下端部が収容部内壁に対して接触していない状態では、基板ホルダは蓄電許容限界を超えて強く帯電してしまい、異常放電が発生してしまう場合がある。また、基板ホルダの下端部が収容部内壁に対して接触していない状態から接触した状態になったとき、基板ホルダに帯電されていた電荷が収容部を介して回転ドラムへ移動し、異常放電が生じてしまうことがある。
【０００７】
この異常放電により、基板上の成膜された薄膜が破壊または損傷することがあった。異常放電に起因する薄膜の破損、損傷によって歩留まりが劣化し、生産性が低下してしまい、基板上の膜厚分布が不均一となる問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜を可能とするスパッタ成膜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明にかかるスパッタ成膜装置は、回転ドラムを回転させながら、チャンバー内でターゲットを用いて回転ドラムの外側に取り付けられた基板ホルダに固定された基板にスパッタ成膜するスパッタ成膜装置であって、鉛直方向に延びる回転軸を中心に回転可能に設けられ、基準電位に接続された取り付け部がその上端部に設けられ、内周壁と外周壁とを有し基準電位に接続された収容部がその下端部に設けられた回転ドラムと、その上端部が取り付け部に取り付けられ、その下端部が収容部内に収容された基板ホルダと、基板ホルダと収容部とに接触し、基板ホルダを付勢することによって、基板ホルダを収容部に電気的に接続した状態で収容部内において基板ホルダを保持する付勢部材と、を備えるものである。
【０００９】
本発明によれば、基板ホルダが収容部に電気的に接続した状態で収容部内において基板ホルダを保持するように、付勢部材により基板ホルダを付勢したので、基板ホルダが、収容部を介して基準電位に安定的に電気接続され、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【００１０】
また、好ましくは、付勢部材は基板ホルダと収容部の内壁に接触し、基板ホルダの下端部を収容部の内壁に当接させるように基板ホルダの下端部を付勢してもよい。このような構成にすることにより、基板ホルダの下端部を、基準電位に接続された収容部に直接的に安定して電気接続でき、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生をより効率よく抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【００１１】
また、付勢部材は、基板ホルダの下端部および収容部を電気接続する導電性部材であってもよい。このような構成により、基板ホルダの下端部および収容部の間を、付勢部材を介して、安定して電気接続できる。
また、付勢部材は、基板ホルダに固定され、上端側へ向かうにつれて基板ホルダから離れるように傾斜した板バネであってもよい。付勢部材をこのような構成にしたことにより、基板ホルダの下端部を収容部に収容する際に、付勢部材である板バネが引っ掛かるようなこともなく、基板ホルダの下端部の収容部への着脱を容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、回転ドラムを回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
発明の実施の形態１．
本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置について図に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置の構成を模式的に示す断面図である。なお、図１はスパッタ成膜装置を上から見た断面図である。
図２は、本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置に用いられる回転ドラム及び基板ホルダの構成を示す模式的な斜視図である。なお、図２では基板ホルダ１３に基板２０が保持されていない状態を示している。
【００１４】
図１に示されるスパッタ成膜装置１０は、カルーセル型のスパッタ成膜装置であり、一度の処理で複数の基板２０に対して成膜することができるバッチ方式のスパッタ成膜装置である。
スパッタ成膜装置１０は、真空チャンバー１１内でターゲット１４を用いて複数の基板２０にスパッタ成膜する。スパッタ成膜装置１０は、真空チャンバー１１、回転ドラム１２、基板ホルダ１３、ターゲット１４、マグネトロン部１５およびスパッタ電源１６を備えている。
【００１５】
図１に示されるように、真空チャンバー１１は、断面が略円形状に設けられ、ターゲット１４を配置するための箇所が外側に突出している。すなわち、真空チャンバー１１はターゲット１４を配設するための箇所を除いて断面が円形となっている。この真空チャンバー１１は、スパッタ成膜を行うための反応室となる。
図２に示されるように、回転ドラム１２は円筒状に形成されており、真空チャンバー１１内に回転軸１２Aを中心に回転可能に設けられている。なお、回転軸１２Ａは鉛直方向に延びる真空チャンバー１１の中心線と一致する。
【００１６】
回転ドラム１２の外側に正１２角形筒等の多角形筒が形成されるように、複数個の基板ホルダ１３が回転ドラム１２の外側に取り付けられている。すなわち、基板ホルダ１３の上端部に設けられた引っ掛け部１３１ａ、１３１ｂを、回転ドラム１２の上端部に引っ掛けて、基板ホルダ１３を回転ドラム１２に吊るし、基板ホルダ１２の下端部が、回転ドラム１３の下端部に設けられた収容部１２２に収容されている。
なお、基板ホルダ１３の詳細な構成説明については、図３を用いて後段で行う。基板ホルダ１３は回転ドラム１２と一体となって、真空チャンバー１１内で回転可能に設けられている。すなわち、回転ドラム１２を回転させることにより、基板ホルダ１３が、回転軸１２Ａを中心に回転する。基板ホルダ１３の回転軸は円筒状の回転ドラム１２の回転軸１２Ａと一致する。
【００１７】
回転ドラム１２の外周に設けられた基板ホルダ１３には、回転ドラム１２の回転軸１２Ａの方向に沿って、基板２０が配列される。例えば、各基板ホルダ１３に２枚の基板２０が取り付けられているとすると、正１２角柱筒状に配列された１２枚の基板ホルダ１３には２４枚の基板２０を取り付けることができる。
図１において、基板２０が基板ホルダ１３に取り付けられた状態で矢印Ｘの方向に回転ドラム１２を回転させると、各基板ホルダ１３に設けられた基板２０が順次、ターゲット１４の前面を通過する。
【００１８】
ターゲット１４は矩形状の平板に形成されている。また、ターゲット１４は、図１に示されるように、真空チャンバー１１内であって回転ドラム１２および基板ホルダ１３の外側に設けられている。また、ターゲット１４は回転ドラム１２の回転軸１２Ａと略平行に、回転ドラム１２の回転軸１２Ａ側に表面を向けて設けられている。なお、図１に示されるスパッタ成膜装置１０では、２つのターゲット１４が、真空チャンバー１１内で、表面が互いに対向する位置に設けられている。ターゲット１４の数は１つでもよく、３以上であってもよい。
【００１９】
マグネトロン部１５は、ターゲット１４の裏面側に設けられている。マグネトロン部１５はバッキングプレートや、例えば、永久磁石や電磁石などの磁石を備えている。すなわち、スパッタ電源１６からマグネトロン部１５のバッキングプレートを介してターゲット１４に電圧が印加される。これにより、ターゲット１４の前面でマグネトロン放電が起こり、プラズマを発生させることができる。
そして、プラズマ中のイオンが陰極であるターゲット１４に衝突することにより、ターゲット原子がはじき出される。
【００２０】
その結果、ターゲット１４近傍の基板２０にターゲット原子を付着させることができ、所望の薄膜を基板２０上に形成することができる。スパッタ成膜時には、基板ホルダ１３はプラズマに曝された状態となる。
スパッタ電源１６はＡＣ電源でもＤＣ電源でもよい。
なお、スパッタ成膜装置１０は真空チャンバー１１を排気するための真空ポンプ（図示せず）や真空チャンバー１１内にＡｒなどのスパッタガスを導入するためのガスライン（図示せず）を備えている。
【００２１】
次に、基板ホルダ１３の構成について、図に基づいて詳細に説明する。
図３は、本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置の基板ホルダの構成を模式的に示す図であって、図３（ａ）は正面図であり、図３（ｂ）は図１のＸ−Ｘ切断線の断面を示す断面図であり、図３（ｃ）は背面図である。図３（ａ）および図３（ｃ）では、基板２０を点線で表示している。
基板ホルダ１３は、金属から構成され、導電性を有する。図３（ａ）〜図３（ｃ）に示されるように、基板ホルダ１３の上端部には、一対の引掛け部１３１ａ、１３１ｂが形成されている。引掛け部１３１ａ、１３１ｂは、図３（ｂ）に示されるように、コの字形状に形成されており、回転ドラム１２の上端部の外周縁部に設けられた取り付け部１２１に、引っ掛けられている。これにより、基板ホルダ１３は、回転ドラム１２の外周に沿って吊り下げられた状態になる。基板ホルダ１３の上端部を他の手法で係止してもよいが、基板ホルダ１３の脱着の容易性からこの構成が好ましい。また、回転軸１２Ａを中心とする回転ドラム１２の回転に合わせて、基板ホルダ１３も回転軸１２Ａを中心に回転する。
【００２２】
取り付け部１２１は、図３（ｂ）に示されるように、例えば、回転ドラム１２の外周に沿って、円形断面の金属製パイプを配置することにより形成されている。また、取り付け部１２１は、基準電位としての接地電位に接続されている。従って、基板ホルダ１３の引掛け部１３１ａ、１３１ｂも、取り付け部１２１を介して、基準電位としての接地電位に接続される。
図３（ａ）〜図３（ｃ）に示されるように、基板ホルダ１３の下端部に設けられた一対の足１３２ａ、１３２ｂは、回転ドラム１２の回転による遠心力によって、基板ホルダ１３の下端部が回転ドラムの中心から離れる方向に飛び出さないように、収容部１２２内に収容されている。
【００２３】
収容部１２２は、例えば、回転ドラム１２の中心軸１２Ａから離れる方向に一定幅の間隙を設けて対向して配置された２枚の壁、外周壁１２２Ａ、内周壁１２２Ｂを備え、２つの壁の間に収容空間が形成されている。外周壁１２２Ａ、内周壁１２２Ｂは、例えば、回転ドラム１２と同心円状であって、半径が上記間隙分異なる２つの円筒を重ねて配置することにより形成されている。なお、これら２つの円筒は同一高さに形成されている。なお、外周壁１２２Ａ、内周壁１２２Ｂの下端部（紙面下側）を平板でつないで溝を形成してもよい。
【００２４】
図３（ｂ）に示されるように、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂは、収容部１２２の内側、すなわち外周壁１２２Ａと内周壁１２２Ｂとの間に収容されている。図３（ｂ）および図３（ｃ）に示されるように、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂには、付勢部材としての板バネ５０が、取り付けられている。板バネ５０は、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂに、例えば、ねじ止めや溶接により取り付けられ、固定されている。
【００２５】
本形態において、板バネ５０は、上端部側に向かうにつれて、基板ホルダ１３との距離が大きくなるように傾斜して、基板ホルダ１３に固定されている。より具体的には、板バネ５０は、図３（ｂ）に示されるように、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂから、基板ホルダ１３に対して一定角度（例えば、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂを壁１２２Ａおよび１２２Ｂの間に収納していない状態で４５度）傾けて回転ドラム１２側へ延出されて形成されている。このような構成にすることで、基板ホルダ１３の回転ドラム１２への脱着を容易に行うことができると共に、基板ホルダ１３の下端部をしっかりと固定することができる。ここで、板バネ５０の材料には、例えば、ステンレス鋼やリン青銅や樹脂等が用いられる。
板バネ５０は、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂが、収容部１２２、すなわち外周壁１２２Ａと内周壁１２２Ｂとの間に収納されたとき、収容部１２２内壁の一方（本例では内周壁１２２Ｂの内側壁）へ当接し、基板ホルダ１３と内周壁１２２Ｂとの間でたわみ、基板ホルダ１３を当該基板ホルダ１３の背面側から外周壁１２２Ａ側へ付勢する。
【００２６】
基板ホルダ１３が、板バネ５０の付勢力により、収容部１２２の外周壁１２２Ａの内壁に当接される。基板ホルダ１３は導電性部材により形成され、収容部１２２の外周壁１２２Ａと内周壁１２２Ｂとは、基準電位としての接地電位に接続されているので、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂが、接地電位に接続された収容部１２２の壁１２２Ａに直接当接されて、基板ホルダ１３は接地電位に接続される。なお、板バネ５０の付勢力は、回転ドラム１２が回転しても、基板ホルダ１３が収容部１２２の外周壁１２２Ａに常時当接された状態で保持され、基板ホルダ１３および収容部１２２の間で安定的な電気接続が確保されるように、調整されている。
【００２７】
板バネ５０は、好ましくは、導電性部材で形成するとよい。このように形成することにより、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂは、更に、板バネ５０を介して、接地電位に接続された収容部１２２の内周壁１２２Ｂに電気接続され、基板ホルダ１３および収容部１２２の間でより安定的な電気接続が確保される。
図３（ａ）〜図３（ｃ）に示されるように、基板ホルダ１３には、基板２０の形状に対応した開口部１３３が設けられている。基板ホルダ１３の開口部１３３は、図３（ａ）に示されるように、基板２０の大きさよりも小さく形成されている。２つの開口部１３３は、図３（ａ）に示されるように、回転ドラム１２の回転軸１２Ａの方向に沿って、並べられている。
【００２８】
各開口部１３３の上側および下側には、基板２０を基板ホルダ１３に取り付けるための基板取り付け部１３４がそれぞれ２つずつ形成されている。基板取り付け部１３４は、図３（ｂ）に示されるように、Ｌの字型になっている。
すなわち、基板取り付け部１３４は、基板ホルダ１３の背面側であって基板ホルダ１３の開口部１３３の周縁部から回転ドラム１２の方向に延出された後、開口部１３３の内側に向けて、基板ホルダ１２の背面と略平行に屈曲されて形成されている。基板２０の上端部および下端部が、４つの基板取り付け部１３４によりクランプされて、基板２０が基板ホルダ１３に保持される。
【００２９】
次に、本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置の動作について、図に基づいて説明する。
基板ホルダ１３の基板取り付け部１３４に、基板２０を配列した後、基板ホルダ１３の引掛け部１３１ａ、１３１ｂを回転ドラム１２の上端部の外周縁部に設けられた取り付け部１２１に引っ掛けた後、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂを収容部１２２に収容する。
このとき、基板ホルダ１３の下端部の足１３３ａ、１３３ｂに取り付けられた板バネ５０は、収容部１２２内、すなわち外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂの間でたわみ、基板ホルダ１３は、板バネ５０の付勢力により、当該基板ホルダ１３の背面側から外周壁１２２Ａ側へ付勢される。
【００３０】
そして、基板ホルダ１３が、板バネ５０の付勢力により、収容部１２２の外周壁１２２Ａに当接され、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂおよび外周壁１２２Ａの間は、安定して電気的に接続される。
そして、真空チャンバー１１の内部に、スパッタガスを注入しながら、回転ドラム１２を速度制御装置１７の制御に従って回転させる。
【００３１】
回転ドラム１２が回転されると、各基板ホルダ１３には回転ドラム１２の中心から離れる方向に遠心力が働くが、板バネ５０の付勢力により、基板ホルダ１３が外周壁１２２Ａに常時当接された状態で保持され、基板ホルダ１３および収容部１２２の間で安定的な電気接続が確保され、基板ホルダ１３は収容部１２２を介して、常時、基準電位としての接地電位に安定的に接続される。
【００３２】
以上のように、本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置によれば、
基板ホルダ１３が収容部１２２に電気的に接続した状態で収容部１２２内において基板ホルダ１３を保持するように、付勢部材としての板バネ５０により基板ホルダ１３を付勢したので、基板ホルダ１３が、収容部１２２を介して基準電位としての接地電位に安定的に電気接続され、回転ドラム１２を回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【００３３】
発明の実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２にかかるスパッタ成膜装置について、図に基づいて説明する。
図４は、本発明の実施の形態２にかかるスパッタ成膜装置の基板ホルダの構成を模式的に示す断面図であって、図１のＸ−Ｘ切断線の断面に相当する図である。
図３（ｂ）に示されるように、本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置では、付勢部材としての板バネ５０は、基板ホルダ１３の背面側に延出されるように取り付けられているのに対し、図４に示されるように、本発明の実施の形態２にかかるスパッタ成膜装置では、付勢部材としての板バネ５１ａ、５１ｂは、基板ホルダ１３の正面側および背面側の双方に延出されるように取り付けられている点で相違する。
【００３４】
図４に示されるように、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂには、付勢部材としての板バネ５１ａ、５１ｂが、取り付けられている。板バネ５１ａ、５１ｂは、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂに、例えば、ねじ止めや溶接により取り付けられ、固定されている。
板バネ５１ａ、５１ｂは、図４に示されるように、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂから、基板ホルダ１３に対して一定角度（例えば、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂを外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂの間に収納していない状態で４５度）傾けて、回転ドラム１２側および回転ドラム１２とは逆側へそれぞれ延出されて形成されている。板バネ５１ａ、５１ｂの材料には、例えば、ステンレス鋼やリン青銅等の導電性部材が用いられている。
【００３５】
板バネ５１ａ、５１ｂは、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂが、収容部１２２、すなわち外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂの間に収納されたとき、外周壁１２２Ａおよび基板ホルダ１３の背面の間と、基板ホルダ１３の正面（前面）および内周壁１２２Ｂの間とでそれぞれたわみ、基板ホルダ１３を外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂの間の中央部の方向に付勢する。
図４に示されるように、基板ホルダ１３が、板バネ５１ａ、５１ｂの付勢力により、外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂの間の略中央で保持される。また、各板バネ５１ａ、５１ｂは外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂにそれぞれ当接される。
【００３６】
基板ホルダ１３は導電性部材により形成され、各板バネ５１ａ、５１ｂは導電性部材により形成され、外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂは基準電位としての接地電位に接続されているので、基板ホルダ１３の下端部の足１３２ａ、１３２ｂが、各板バネ５１ａ、５１ｂを介して、接地電位に接続された収容部１２２の外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂに接続される。なお、板バネ５１ａ、５１ｂの付勢力は、回転ドラム１２が回転しても基板ホルダ１３が外周壁１２２Ａおよび内周壁１２２Ｂの間の略中央に、鉛直方向に立てられて常時保持され、基板ホルダ１３が板バネ５１ａ、５１ｂを介して収容部１２２に安定的に電気接続されるように、調整されている。
また、板バネ５１ａ、５１ｂの上端部側には、収容部１２２の着脱がスムーズになるように、それぞれ基板ホルダ１３側（内側）に折り曲がられている。このような構成により、特に基板ホルダ１３を取り外すときに板バネ５１ａ、５１ｂの上端部が外周壁１２２Ａや内周壁１２２Ｂに引っ掛かることがなくなる。
【００３７】
以上のように、本発明の実施の形態２にかかるスパッタ成膜装置においても、基板ホルダ１３が収容部１２２に電気的に接続した状態で収容部１２２内において基板ホルダ１３を保持するように、付勢部材としての板バネ５１ａ、５１ｂにより基板ホルダ１３を付勢したので、基板ホルダ１３が、収容部１２２を介して基準電位としての接地電位に安定的に電気接続され、回転ドラム１２を回転させてスパッタ成膜をしているときに生じる異常放電の発生を抑制し、安定したスパッタ成膜をすることができる。
【００３８】
以上の説明は、本発明を実施の形態を説明するものであり、本発明が以上の実施の形態に限定されるものではない。また、当業者であれば、以上の実施の形態の各要素を、本発明の範囲において、容易に変更、追加、変換することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置の構成を模式的に示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置に用いられる回転ドラム及び基板ホルダの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかるスパッタ成膜装置の基板ホルダの構成を模式的に示す図であって、図３（ａ）は正面図であり、図３（ｂ）は図１のＸ−Ｘ切断線の断面を示す図であり、図３（ｃ）は背面図である。
【図４】本発明の実施の形態２にかかるスパッタ成膜装置の基板ホルダの構成を模式的に示す断面図であって、図１のＸ−Ｘ切断線の断面に相当する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０ スパッタ装置
１１ 真空チャンバー
１２ 回転ドラム
１２２ 収容部
１２２Ａ 外周壁、１２２Ｂ 内周壁
１３ 基板ホルダ
１３１ａ、１３１ｂ 引掛け部
１３２ａ、１３２ｂ 足
１３３ 開口部
１３４ 基板取り付け部
１４ ターゲット
１５ マグネトロン部
１６ スパッタ電源
２０ 基板
５０、５１ａ、５１ｂ 板バネ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ドラムを回転させながら、チャンバー内でターゲットを用いて回転ドラムの外側に取り付けられた基板ホルダに固定された基板にスパッタ成膜するスパッタ成膜装置であって、
鉛直方向に延びる回転軸を中心に回転可能に設けられ、基準電位に接続された取り付け部がその上端部に設けられ、内周壁と外周壁とを有し基準電位に接続された収容部がその下端部に設けられた回転ドラムと、
その上端部が上記取り付け部に取り付けられ、その下端部が上記収容部内に収容された基板ホルダと、
上記基板ホルダと収容部とに接触し、上記基板ホルダを付勢することによって、上記基板ホルダを上記収容部に電気的に接続した状態で上記収容部内において上記基板ホルダを保持する付勢部材と、を備えるスパッタ成膜装置。
【請求項２】
上記付勢部材は上記基板ホルダと上記収容部の内壁に接触し、上記基板ホルダの下端部を上記収容部の内壁に当接させるように上記基板ホルダの下端部を付勢する、請求項１に記載のスパッタ成膜装置。
【請求項３】
上記付勢部材は、上記基板ホルダの下端部および上記収容部を電気接続する導電性部材である、請求項１または２に記載のスパッタ成膜装置。
【請求項４】
上記付勢部材は、上記基板ホルダに固定され、上端側へ向かうにつれて上記基板ホルダから離れるように傾斜した板バネである、請求項１、２または３に記載のスパッタ成膜装置。
【請求項１】
回転ドラムを回転させながら、チャンバー内でターゲットを用いて回転ドラムの外側に取り付けられた基板ホルダに固定された基板にスパッタ成膜するスパッタ成膜装置であって、
鉛直方向に延びる回転軸を中心に回転可能に設けられ、基準電位に接続された取り付け部がその上端部に設けられ、内周壁と外周壁とを有し基準電位に接続された収容部がその下端部に設けられた回転ドラムと、
その上端部が上記取り付け部に取り付けられ、その下端部が上記収容部内に収容された基板ホルダと、
上記基板ホルダと収容部とに接触し、上記基板ホルダを付勢することによって、上記基板ホルダを上記収容部に電気的に接続した状態で上記収容部内において上記基板ホルダを保持する付勢部材と、を備えるスパッタ成膜装置。
【請求項２】
上記付勢部材は上記基板ホルダと上記収容部の内壁に接触し、上記基板ホルダの下端部を上記収容部の内壁に当接させるように上記基板ホルダの下端部を付勢する、請求項１に記載のスパッタ成膜装置。
【請求項３】
上記付勢部材は、上記基板ホルダの下端部および上記収容部を電気接続する導電性部材である、請求項１または２に記載のスパッタ成膜装置。
【請求項４】
上記付勢部材は、上記基板ホルダに固定され、上端側へ向かうにつれて上記基板ホルダから離れるように傾斜した板バネである、請求項１、２または３に記載のスパッタ成膜装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−３２８５１８（Ｐ２００６−３２８５１８Ａ）
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５７７２６（Ｐ２００５−１５７７２６）
【出願日】平成１７年５月３０日（２００５．５．３０）
【出願人】（０００１０３７４７）オプトレックス株式会社 (843)
【出願人】（０００１６７７８３）広島オプト株式会社 (95)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月７日（２００６．１２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年５月３０日（２００５．５．３０）
【出願人】（０００１０３７４７）オプトレックス株式会社 (843)
【出願人】（０００１６７７８３）広島オプト株式会社 (95)
【Ｆターム（参考）】
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