説明

マスク、該マスクを用いた成膜装置、及び、該マスクを用いた成膜方法

【課題】マスク交換の作業性を向上させる。
【解決手段】四角形のガラス基板3の4辺各々に対応する4つのマスク4が用意され、該4つのマスクは、分割された状態で成膜室1の内部に設置されている。そして、各マスク4を、ガラス基板3と同一平面上であってガラス基板3の各辺に対して垂直な方向において直線的に移動させると、分割された各マスク4が互いに接続し合って一つの集合体としてのマスクになる。このとき、ガラス基板3の全周縁が各マスク4で覆われる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基体の主面に処理を施すときに使用する治具及びその治具を用いた処理装置並びに処理方法に関する。とりわけ、スパッタリング装置に用いられる成膜用マスク及びそのマスクを用いたスパッタリング装置並びにそのマスクを用いた成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
現在、例えば、ガラス基板用成膜装置として枚葉式マグネトロンスパッタリング装置が用いられ、この装置例として特許文献1に開示の構成が知られている。
【0003】
図5はこの枚葉式マグネトロンスパッタリング装置を示したものであり、同図に示すように、成膜室1内にヒータを備えた基体ホルダー2が配設され、この基体ホルダー2上に、処理される基体であるガラス基板3が載置される。
【0004】
この基体ホルダー2の上方には、ガラス基板3の周囲面を覆うマスク4が取り付けられている。
【0005】
さらに、基体ホルダー2の上方には、基体ホルダー2に対向して負電極となるターゲット6が配設されている。ターゲット6の底面側には、揺動可能なマグネット7が配設されている。
【0006】
そして、成膜室1内に成膜ガスを充填し、マグネット7を揺動させながらターゲット6からガラス基板3にプラズマ放電させることで、ガラス基板3上に成膜処理が実施される。成膜する際にはガラス基板3の縁をマスク4で覆い、ガラス基板3の縁がスパッタリングにより成膜されないようにしている。
【特許文献1】特開2004-211133号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記図5の装置は、ガラス基板3の大きさ(面積)以上を占めるマスク4が成膜室1内に備えられることになる。そして、マスク4に付着した膜が厚みを増して剥離しないように、所定の処理枚数で交換作業が行われるが、形状及び重量の面からその作業性には課題を有していた。
【0008】
本発明は、上記課題を解決できるマスク、及び、該マスクを用いた成膜装置を提供することを目的とする。その目的の一つは、マスク交換の作業性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、本発明の一態様は、板状の基体の処理に使用されるマスクであって、基体の周縁の一部又は全てと接触する複数の部品からなり、該部品を処理の際に複数の該部品を該基体の周縁で接続させて一つの集合体として使用するマスクである。
【0010】
ここで、基体の周縁とは、基体の表面のうち、処理が行われる側の表面の一部又は側面側である端面をいう。
【0011】
また本発明の他の態様は、成膜室と、成膜室内に配設され、処理する基体を載置する基体ホルダーと、成膜室内で基体ホルダーに載置された基体に対して配される上記のマスクと、を備えた成膜装置である。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、これまでの一体形状のマスクとは異なり、分割されているため、マスクを構成する一つ一つの部品が小型化且つ軽量化され、交換の作業性を向上させる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の説明では、背景技術である図5の装置と同じの構成要素には同じ符号を用いる。
【0014】
図1(a)は、本発明の一実施形態によるマスクが、基体ホルダー2上に載置された状態(左側図)と、ガラス基板3の周縁にセットされた状態(右側図)を示す上面図である。また図1(b)は、基板ホルダー2上のガラス基板3の周縁をマスク4で覆った状態での縦断面図である。
【0015】
本実施形態のマスクを使用する成膜装置は、図5に示した成膜装置における成膜室1内の基体ホルダー2から複数の不図示のリフトピンが上がり、不図示のアームが該リフトピン上に、処理する基体であるガラス基板3を設置するものである。そして、該リフトピンはガラス基板3を支持したまま下降して基体ホルダー2上に置くように制御される。
【0016】
図1(a)の左側図のように基板ホルダー2上に置かれた四角形のガラス基板3の4辺各々に対応する4つのマスク4が用意され、該4つのマスクは、分割された状態で成膜室1の内部に設置されている。
【0017】
本実施形態では図1(a)の左側図のように各々のマスク4がガラス基板3の各辺に対して近くに配置され、その後、図1(a)の右側図のように4つのマスク4を移動し一つの集合体としてガラス基板3の周縁を覆っている。
【0018】
このようなマスク4の配置を容量及び性能の面で実現できる成膜装置であれば、分割されたマスク4の成膜室1内の格納状態は、いかなる形態を採ってもよい。例えば基体ホルダー2の表面に垂直に立てた状態で各マスク4が格納されていたり、或いは、4つのマスク4が一箇所に格納されていてもよい。
【0019】
また、マスク4の移動方法は、モーター駆動のほか、エアー圧や油圧等のハイドロ駆動の利用も可能であり、いかなる駆動方式の利用も可能である。それぞれの分割されたマスク4は、これらの駆動系と不図示の支持体で連結されている。
【0020】
そして、図1(a)に示されるように、ガラス基板3の4辺各々に対応する4方向から4つのマスク4でガラス基板3の周縁を囲うように、各マスク4がガラス基板3と同一平面上、すなわち、基体ホルダー2上を移動する。このとき、各マスク4は、ガラス基板3の各辺に対して垂直な方向において直線的に移動する。
【0021】
その結果、4つに分割されたマスク4は互いに接続し合って一つの集合体となり、枠状のマスクを構成する。
【0022】
ここで、ガラス基板3の処理の後工程でガラス基板3の全周縁に膜が付着してはいけない場合、図1(b)に示すようにマスク4がガラス基板3の各辺の周縁に僅かに覆い被さるような構造にすることで、そのような膜の付着を防止できる。
【0023】
さらに、このように覆い被さる構造は、ガラス基板3への成膜時において、ガラス基板3の周縁のうち端面の一部または全部と接触するように、ガラス基板2を保持することができる。
【0024】
一方、ガラス基板3の処理の後工程でガラス基板3の周縁に膜が付着されてもよい場合、図2(a)に示すようにマスク4はガラス基板3を覆わないようにして、4分割のマスク4が、ガラス基板3の端面に接触するように接近してガラス基板3を固定する。この場合、マスク4とガラス基板3との接触面は、ガラス基板3の端面に相当する。
【0025】
また、図2に示した形状の分割された各マスク4に、図3に示されるように、ガラス基板3の周縁に部分的に覆い被さる爪形状のクランプ4aを設けても構わない。このクランプ付きのマスクにより、基体ホルダー2を例えば垂直に立てた状態でも成膜することが可能になる。
【0026】
上述したようなマスク4の材質は、主にSUSもしくはAlなどが用いられる。
【0027】
次に、マスク4の形状について説明する。
【0028】
マスク4の形状は、四角形のガラス基板3の周縁を囲むような枠をガラス基板3の4辺に対応して4つの部分に分割した形状であることが好ましい。ガラス基板3を四方から均等な力を加えることで、分割されたマスクを安定して一つの集合体にすることができ、さらにガラス基板3を保持することもできるからである。
【0029】
また、他のマスク形状として、四角形のガラス基板3の周縁を囲むような枠形状を、図4に示すようにL字形に2分割した形状からなるマスク4を採用することもできる。つまり、各マスク4は、ガラス基板3の4辺のうち隣り合う2辺に対応する部分に分割した形状からなる。
【0030】
このようなL字形のマスク4は、枠形状のマスクに比べてマスク重量を半分にすることができ、しかも、分割されたマスク4を移動する駆動系は2系統で済む。そのため、各マスク4に互いに平行で均等な力を作用させることができ、その結果、分割されたマスク4を安定して一つの集合体にすることができる。
【0031】
次に、本発明に係るマスクを用いた成膜装置での成膜方法について、図1及び図5を使って説明する。
【0032】
まず、ガラス基板3が載置される成膜室1内に、ガラス基板3の4辺にそれぞれ対応する分割されたマスク4を配置する。この配置状態は図1(a)の左側図のようになる。
【0033】
その後、各マスク4を、ガラス基板3と略同一平面上であってガラス基板3の各辺に対して垂直な方向において直線的に移動させる。この結果、分割された各マスク4がガラス基板3の周縁のうち端面の一部または全部と接触すると共に、互いに接続し合って一つの集合体としてのマスクになる。このとき、図1の形態のマスクでは、ガラス基板3の全周縁が各マスク4で覆われる。この状態は、図1(a)の右側図及び図1(b)に示されている。
【0034】
その後、成膜室1内を減圧下に排気し、一つの集合体であるマスク4で周縁が覆われたガラス基板3を成膜する。
【0035】
この成膜工程は、図5に示すようにスパッタリング法を用いても構わないが、この成膜方法に限定されるものではない。
【0036】
また、ここで説明した成膜方法は、図1に示した形態のマスクを使用した例であるが、図2から図4に挙げたマスクを使用することも可能である。
【0037】
以上に実施形態を示して説明したマスクは、4辺からなるガラス基板等の基体に限られず、複数の辺を持つ板状の基体に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】(a)は本発明の一実施形態によるマスクが、基体ホルダー上に載置された状態(左側図)から、ガラス基板の周縁にセットされた状態(右側図)を示す上面図、(b)は、基板ホルダー上のガラス基板の周縁をマスクで覆った状態での縦断面図である。
【図2】図1の形態の変形例のマスクと、該マスクのガラス基板へのセット状態を説明する図である。
【図3】図1の形態の変形例のマスクと、該マスクのガラス基板へのセット状態を説明する図である。
【図4】図1の形態の変形例のマスクと、該マスクのガラス基板へのセット状態を説明する図である。
【図5】本発明及び背景技術に係る成膜装置の模式的断面図である。
【符号の説明】
【0039】
1 成膜室
2 基体ホルダー
3 ガラス基板
4 マスク

【特許請求の範囲】
【請求項1】
板状の基体の処理に使用されるマスクであって、
前記基体の周縁の一部又は全てと接触する複数の部品からなり、前記処理の際に複数の該部品を該基体の周縁で接続させて一つの集合体として使用するマスク。
【請求項2】
前記基体が四角形の基板からなり、
前記部品は、前記基板の4辺の各々に対応する部分に分割した請求項1に記載のマスク。
【請求項3】
前記基体が四角形の基板からなり、
前記部品は、前記基板の4辺のうち隣り合う2辺に対応する部分に分割した請求項1に記載のマスク。
【請求項4】
成膜室と、
前記成膜室内に配設され、板状の基体を載置する基体ホルダーと、
前記成膜室内で前記基体ホルダーに載置された前記基体に対して配される請求項1乃至3のいずれか1項に記載のマスクと、
を備えた成膜装置。
【請求項5】
前記マスクを構成する各部品は、該部品が対応する前記基体の辺に向けて移動するように構成されている、請求項4に記載の成膜装置。
【請求項6】
減圧下の前記成膜室でスパッタリングが行われる請求項4又は5に記載の成膜装置。
【請求項7】
請求項2に記載のマスクを使用した成膜方法であって、
前記四角形の基板が載置された成膜室内にて、該基板の4辺の各々に対応するように前記マスクが分割された部品を配置する工程と、
前記成膜室内に載置された該基板と略同一平面に沿って、前記基板の各辺に向けて対応する前記部品を移動させ、各々の前記部品を前記基板の周縁と接触させると共に、互いに接続して一つの集合体して前記マスクを形成する工程と、
該一つの集合体としてのマスクで覆われた前記基板を成膜する工程と、
を有する成膜方法。
【請求項8】
請求項3に記載のマスクを使用した成膜方法であって、
前記四角形の基板が載置された成膜室内にて、該基板の4辺のうち隣り合う2辺の各々に対応するように前記マスクが分割され部品を配置する工程と、
前記成膜室内に載置された該基板と略同一平面上に沿って、前記基板の隣り合う2辺に向けて対応する前記部品を移動させ、各々の前記部品を前記基板の周縁と接触させると共に、互いに接続して一つの集合体として前記マスクを形成する工程と、
該一つの集合体としてのマスクで覆われた前記基板を成膜する工程と、
を有する成膜方法。
【請求項9】
成膜工程においてスパッタリングを行う請求項7又は8に記載の成膜方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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