真空装置
【課題】真空装置において、気体導入時における粉塵舞い上がりによる成膜への影響を抑制する。
【解決手段】真空槽、および真空槽内部に基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置であって、基板の処理面の背面側にある真空槽の壁面に設けられた気体の導入口又は排出口、および背面と導入口又は排出口との間に設けられた拡散板を備える構成とした。
【解決手段】真空槽、および真空槽内部に基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置であって、基板の処理面の背面側にある真空槽の壁面に設けられた気体の導入口又は排出口、および背面と導入口又は排出口との間に設けられた拡散板を備える構成とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜形成用真空装置における気体導入手段および排気手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に従来の真空装置の一例として光学用真空蒸着装置の概略図を、図５に同装置の概略外観斜視図を示す。
同図に示す真空装置は真空槽１を有し、その内部に基板２、基板２を搭載する基板ホルダである基板ドーム３、基板２を加熱するためのヒータドーム４、蒸着材料５、蒸着材料５を装填する坩堝６、蒸着材料５を蒸発温度まで加熱する電子銃８、および蒸着材料５を遮蔽するシャッター７を具備する。
【０００３】
真空槽１は円柱形状を有し、天井３０、底面３１、側壁３２、および扉３３により構成され、以下、真空槽高さ方向の天井３０側を上方、真空槽奥行き方向の扉３３側を前方とする。側壁３２の後方には排気口１８が設けられ、ここにメインポンプ１０、メインバルブ１２、粗引ポンプ１１、スロー粗引きバルブ１４、粗引バルブ１５、および補助バルブ１３などで構成される排気系統が取付けられる。同時に排気口１８には、スローリークバルブ１６、リークバルブ１７、フィルタ２１で構成される気体導入系統が取付けられる。同図では気体導入系統にフィルタ２１を設け大気を導入するが、気体導入系統にガスボンベ等を設けて特定のガスを導入してもよい。スロー粗引きバルブ１４、粗引きバルブ１５、スローリークバルブ１６、リークバルブ１７はマニホールド２２により排気口に接続される。
【０００４】
薄膜形成の際は、基板ドーム３に蒸着を行う基板２を搭載し、蒸着材料５を坩堝６に装填する。図６は基板ドーム３の説明図であり、基板２が基板ドーム３の上に載置される様子を示す。基板ドーム３には、基板２の成膜面を露出する貫通孔４０が設けられ、この貫通孔４０から露出する部分にのみ薄膜が形成される。その後、粗引ポンプ１１、スロー粗引きバルブ１４、及び粗引きバルブ１５を用いて真空槽１内を数Pa程度の圧力まで粗引き排気した後、メインポンプ１０、メインバルブ１２、及び補助バルブ１３などを用いて高真空領域まで真空排気を行う。粗引き排気の際は、真空槽１内の粉塵舞い上がりを抑止するためにまず口径の小さいスロー粗引きバルブ１４を開き、ゆっくりと気体を排出していく。同図の装置では、運転開始の初期排気に於いて、スロー粗引きバルブ１４で３０秒から５分間排気を行い、その後スロー粗引きバルブ１４を閉めて口径の大きな粗引きバルブ１５を開き、１０Ｐaまで排気を行う。メインバルブ１２は粗引き後に開き、槽内を所望の真空度に維持する。
【０００５】
真空槽１内が所定の真空状態となった後、基板ドーム回転機構９により基板ドーム３を回転させながら基板用のヒータドーム４等を用いて基板２を加熱する。真空度及び基板温度が目標値に到達したら電子銃８から電子ビームを蒸着材料５へ照射し、蒸着材料５を蒸発温度まで昇温させる。蒸着材料５の加熱手段は電子銃に限られず、抵抗加熱等を用いてもよい。シャッター７を開くと蒸着材料５は真空槽１内を飛散し、これが基板２上に堆積することで薄膜を形成する。膜厚が目標値に到達したらシャッター７を閉じ、電子銃８やヒータドーム４などを停止、冷却させる。停止後、気体導入系統により槽内に気体を導入して扉３３を開放し、薄膜が形成された基板２を取り出せばよい。扉３３の開放にはフィルタ２１を介して大気を導入するが、特に必要な場合は窒素ガスなどを外部から導入してもよい。同図の装置では、大気導入の初期は３０秒から５分間の間、槽内の粉塵舞い上がり抑止を目的にスローリークバルブ１６を開放して微少流量を導入し、その後はスローリークバルブ１６を閉めて口径の大きなリークバルブ１７を開いて大量の大気を導入する。
粉塵の舞い上がりは、気体の導入開始時および排気開始時に最も激しいため、同図装置では、スローリークバルブ１６およびスロー粗引きバルブ１４を用いてゆっくり気体を流入又は流出することにより粉塵の舞い上がりを抑止する。
【０００６】
その他、気体の流入時における粉塵舞い上がりの問題を解決するために、例えば衝突により減速させたガスを流入するものが特許文献１に開示される。特許文献１は、真空槽の天井部の中央にガス導入ラインを接続し、天井面と所要の隙間をあけてガス拡散板を設け、流入したガスをガス拡散板に衝突させて減速させ、流入した気体をガス拡散板の周辺から真空槽内に流入拡散させるものである。
【特許文献１】特開平08-124993号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば図４および図５に示すようなバッチ式の真空蒸着装置は、成膜後の基板搬出と未成膜基板の搬入のため、気体導入系統による大気開放と排気系統による高真空排気の繰返しを、製造プロセス上避けることができない。大気開放と真空排気の繰返しは、高真空状態を維持したまま連続的に基板を処理するインライン式真空装置であっても、成膜材料の供給やメンテナンス等のために一定のサイクルで行われている。
【０００８】
気体導入時および真空排気時には槽内に気流が発生し、この気流によって槽内の粉塵が舞い上がり、舞い上がった粒子の一部が基板に付着または衝突する問題が発生する。槽内の粉塵とは、例えば成膜の過程において基板面以外の場所に付着した成膜物質等である。例えば図４および図５に示す光学用真空蒸着装置であれば、光学膜の材料であるSiO2やZrO2などの成膜物質を加熱蒸発源で蒸発させ、槽上方の基板面で蒸発粒子を凝縮させて所定の蒸着膜を得るものであるが、成膜物質の蒸気は基板面のみでなく真空槽の内壁面等にも付着して凝固してしまう。密着性を高めるためにヒータドームで積極的に加熱している基板面とは異なり、槽の内壁面に凝固した付着物の密着力は小さいため、わずかな気流によっても容易に舞い上がりを生ずる事になる。また、付着した成膜物質の粒径は非常に小さく、１μm〜数十μmであり、形状は平滑ではなく一部に鋭角の部分を持つ複雑な形状で一定ではない。
【０００９】
気流により舞い上がり基板面に衝突した粒子は基板に突き刺さるなどして、基板に要求される膜の均一性を阻害することになる。特に、CCＤカメラ機能を持つ製品に使用する基板では、最近の画素数増加に伴って１つの画素サイズが数μm角以下に減少してきており、さらに小型、高分解能の要求によって画素サイズは限りなく縮小されてゆく。衝突粒子サイズが数μmであれば１個の画素を犠牲にすることになり、数十μmであればそのCCD素子の製品価値を甚だしく低下させるという意味で致命傷である。最近はさらにこの要求が厳しくなる傾向にある。
【００１０】
また、最近は電子機器の小型化により基板も小型で薄くなってきたため、従来の方法による気体の導入方法では、基板ドームに載置した基板が吹き上げられて基板ドームから落下するため、不良品になる事故も発生している。
【００１１】
スローリークバルブおよびスロー粗引きバルブは、前述のような粉塵舞い上がりを抑止するための機構であるが、これのみでは十分な抑止ができないという問題があった。
図７（ａ）は、図４および図５に示す従来装置の大気開放時における気流説明図である。従来は、スローリークバルブ１６、リークバルブ１７を槽後方のマニホールド２２に取付けるため、導入された気体の作る気流は排気口１８に進入後ほとんど遮るものが無い状態で蒸着材料５の周囲および基板ドーム３や基板２の成膜面側に沿って流れていた。このため、気流は粒子を舞上げ、基板の成膜面へ粒子を衝突させる原因になってきた。
図７（ｂ）は、図４および図５に示す従来装置の排気時における気流説明図である。従来は、スロー粗引きバルブ１４、粗引きバルブ１５を槽後方のマニホールド２２に取付けるため、槽内の気体を排気するときに発生する気流は排気口１８に向かって流れるが、蒸着材料５の周囲、基板ドーム３、および基板２の成膜面側を経路とするため、気流が舞上げて散逸させる粒子が基板面に衝突する原因になってきた。
【００１２】
また、特許文献１に記載の方法は気体の導入のみであること、また気体の流速を十分に低下させて粉塵舞い上がり抑止効果を得ることができないという問題があった。さらに、導入気流の進入方向と基板面が対面するため、基板面に沿って流れる気流が発生してしまうという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の側面は、真空槽、および真空槽内部に基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置であって、基板の処理面の背面側にある真空槽の壁面に設けられた気体の導入口又は排出口、および背面と導入口又は排出口との間に設けられた拡散板を備えた真空装置である。
【００１４】
本発明の第２の側面は、真空槽、および真空槽内部に基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置であって、基板の処理面の背面側にある真空槽の壁面に設けられた気体の導入口又は排出口、および導入口又は排出口の前面に設けられ気体の流れを分散する拡散板を備えたことを特徴とする真空装置である。
【００１５】
上記第１又は第２の側面において、拡散板は基板ホルダの背面および側面を覆う形状とし、内壁と拡散板との隙間により形成される気体の流路は、少なくとも１個所以上の方向転換個所を有する構成とした。ここで、方向転換個所は、気流の進行方向に垂直に配置される壁面である構成とした。また、真空槽は底面、天井および側壁により構成され、天井と背面が対向するように基板ホルダが配置され、拡散板を、天井に対して所定の間隔を設けて配置された平板、および側壁に対して所定の間隔を設けて配置され基板ホルダを環状に取り囲む環状板により構成した。さらに、基板を加熱するためのヒータドームで拡散板を構成した。またさらに、導入口及び／又は排出口並びに拡散板を真空槽の中心軸に等しく配置した。ここで、基板ホルダはドーム状に形成された基板ドームとした。また、導入口にリークバルブ、およびリークバルブよりも流路断面積の小さいスローリークバルブを配設し、排出口に粗引きバルブ、および粗引きバルブよりも流路断面積の小さいスロー粗引きバルブを配設した。さらに、導入口および排出口が１つの口で兼用される構成とした。
【００１６】
本発明の第３の側面は、気体の導入口を有する真空槽、および基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置の気体導入方法であって、導入口を用いて基板の処理面の背面側から気体を導入し、基板と導入口の間に設けられた拡散板によって気体の流路を拡散させる気体導入方法である。また、流路を少なくとも１回以上方向転換して、気体を方向転換により減速させるようにした。
【００１７】
本発明の第４の側面は、気体の排出口を有する真空槽、および基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置の排気方法であって、導出口を用いて基板の処理面の背面側から気体を排出し、基板と排出口の間に設けられた拡散板によって気体の流路を分散させる排気方法である。
【００１８】
本発明の第５の側面は、天井面、側壁及び底面から成る円筒形状を有し、天井面又は底面に圧力調整のための気体搬送口を設けた真空槽、および真空槽内部に天井面又は底面に平行に配置され気体搬送口の前面に設けられた拡散板を備える真空装置である。さらに、拡散板は、円状の平板、および平板に接続され気体搬送口と対向する方向に伸長する筒形状の環状板からなる構成とした。またさらに、拡散板の少なくとも一部分が真空槽内部の温度調節を行うヒータを兼ねる構成とした。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、気体導入時および排気時における真空槽内の気流を制御する手段を設けたことにより、真空槽内の粒子の舞い上がりを抑止し、粒子が基板面に衝突することを防いで歩留りを向上させる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の一実施例を示す真空装置の概略図であり、従来と同様の部分には同一符号を付して説明を省略する。従来例同様に光学用真空蒸着装置について説明するが、本発明を実施可能な装置は真空蒸着に限られず、スパッタ装置、イオンプレーティング装置等多数挙げられる。またその用途も光学用に限られるものではない。
【００２１】
図２は、図１に示す装置の概略外観斜視図である。真空槽１は従来例同様に円柱形状とし、天井３０、底面３１、側壁３２、および扉３３から構成されるものとする。天井３０中央付近に気体の導入口１９と排出口２０を設け、導入口１９にスローリークバルブ１６とリークバルブ１７を、排気口２０にスロー粗引きバルブ１４と粗引きバルブ１５を配設する。天井３０の直下には従来例同様ヒータドーム４を配置するため、導入口１９と排気口２０はヒータドーム４に対面する。ヒータドーム４は真空槽１同様円柱形状を有し、天井３０および側壁３２に対して一定の距離を有して配置されるため、真空槽１とヒータドーム４の間には隙間が形成される。実施例は、この隙間を気体の流路として、槽内に気体を導入又は槽内から気体を排出することを特徴とする。
【００２２】
図３（ａ）を参照に真空槽１内を大気圧に戻すための気体導入操作を説明する。同図は高さ方向および奥行き方向の断面を概略的に示し、矢印は気流の方向を示す。
まずスローリークバルブ１６を開放し、次いでリークバルブ１７を開放することは従来と同様である。スローリークバルブを開放すると、槽内外の圧力差によりオリフィスとなる導入口１９前後の圧力が１／２以上に絞られるため、槽内には音速の気体が導入される。天井３０の導入口１９から流入した音速の気体はまずヒータドーム４に衝突して運動エネルギーを消費し、その後ヒータドーム４に沿って水平方向に広がっていく。このとき気体はヒータドーム４のほぼ中心位置から放射状に直進する。水平方向に広がった気体は槽内の側壁３２に衝突して減速し、角度を９０°変更して側壁３２とヒータドーム４との隙間を槽の下面に向かって流入してゆく。例えば、スローリーク弁の口径をΦ１０mm、槽の内径をΦ１３００mm、ヒータドームと槽の隙間を１０mmすると、通過面積比から、気体の流速は側壁３２に気体が衝突する時点で音速の５２０分の１に減速される。側壁３２とヒータドーム４の隙間を抜けた気体は、真空槽１内部全体にゆっくりと充満し槽内の気体密度をじわじわと上昇させる。ヒータドーム４外周と槽内壁の十分に広い隙間を通過させることで、導入された気体の作る気流の速度を十分に減衰させると共に、気流が直接的に蒸着材料５の周囲および基板ドーム３や基板２の成膜面側に沿っても流れることを防止し、基板２への粒子付着および衝突を抑止することが可能となる。また、実施例は天井３０のほぼ中心位置から気体を導入するため、ヒータドーム４全周に対して流量および流速の均一性が確保できるので、粒子舞上げ抑止効果が更に高まる。加えて、流速の減少によって基板ドームからの基板落下防止にも貢献する。
【００２３】
上記実施例は導入口１９をリーク用に用いているが、槽内に気体を導入するものであればその用途は扉３３の開放に限られるものではない。例えば、成膜に反応ガスを用いる場合など真空槽１内を特定のガス雰囲気で維持する際には、導入口１９にガスボンベなどを接続し、メインバルブ１２による真空引きとガスの導入を同時に行って圧力を維持すればよい。
【００２４】
図３（ｂ）を参照に槽内を真空排気するための気体排出操作を説明する。同図は高さ方向および奥行き方向の断面を概略的に示し、矢印は気流の方向を示す。
まずスロー粗引きバルブ１４を開放し、次いで粗引きバルブ１５を開放することで粗引き排気を行うことは従来と同様である。スロー粗引きバルブ１４の開放時、真空槽１内の気体は側壁３２に向かって放射状に直進し、側壁３２とヒータドーム４外周の隙間に吸引される。この時に発生する気流は槽内壁である側壁３２に沿って上昇するため、最も成膜物質粒子に汚染されやすい蒸着材料５の周辺を通過することなく排気することが可能となる。また、ヒータドーム４と槽内壁の隙間に比して基板ドーム３下面側は大きな面積を有しているため、この部分の気体は隙間の移動速度に比べてじわじわと移動しながら排気され、基板２成膜面への粒子付着および衝突を抑止することが可能となる。更に、天井３０のほぼ中心位置から気体排出を行うため、ヒータドーム４全周に対して流量および流速の均一性が確保でき、粒子舞上げ抑止効果が更に高められる。側壁３２に沿って上昇した気体は天井３０とヒータドーム４上面の隙間を通過して排出口２０から排出される。
【００２５】
側壁３２の後方には従来同様排気口１８が設けられ、ここにメインポンプ１０、メインバルブ１２、および補助バルブ１３が取付けられる。実施例は、槽内における粉塵舞い上がりが発生しやすい排気開始時の気流を制御する目的で粗引きポンプ１１用の排出口２０の配設位置を変更し、メインバルブ１２は従来同様の排気口１８に接続した。所定の真空度までの粗引き排気が終了した後は、従来同様排気口１８による高真空排気を行えばよい。この構成により従来装置からの大きな変更がなく粉塵の舞い上がり抑止の効果を得ることができるが、メインポンプ１１用排気口１８を上記粗引きポンプ１１用の排出口２０と同位置に設けてもよい。本発明による真空排気は粒子の舞上げを従来に比して大幅に低下させる効果があるので、従来よりもスロー粗引きバルブ１４、粗引きバルブ１５への粒子の飛来を抑止できるので、排気系各バルブのメンテナンス間隔を延長させる効果もある。
【００２６】
本発明で基板２の背面に気体の導入口１９と排出口２０を設けたことにより、真空槽１内に流入又は流出する気流の経路から基板２又は蒸着材料５位置を除外することが可能となる。つまり、基板２又は蒸着材料５周辺に沿った気流が発生しないように気流を制御することにより、粉塵の舞い上がりの問題や、基板面２への粉塵衝突の問題を解消する。
【００２７】
気流の制御は、真空槽１の内壁面に沿った隙間を流路として気体を流入又は流出することにより行われる。この隙間により形成される気体の流路は直線的ではなく、少なくとも一箇所以上の方向転換個所を有することが望ましい。図１および図２に示す実施例であれば、真空槽１の天井３０に沿って水平方向に広がった気体が側壁３２に衝突して下方に広がる部分が方向転換個所にあたる。導入した気体が槽内に到達する前に、流路に設けた方向転換個所において複数回にわたり衝突を繰返させることで、気流の流速を十分に低下させることができるためである。また、気体の流路は十分な通過面積を有すること、導入する気体の進行方向に対して通過面積が拡大していくことが望ましい。これにより、槽内における気流の速度をさらに低下させることができる。
【００２８】
実施例における気体の流路はヒータドーム４と真空槽１内壁により形成される隙間の一層構造であるが、さらに流路を複雑にして複数層構造にすることにより、流速をさらに減少させることも可能である。また、ヒータドーム４と真空槽１内壁との隙間に熱絶縁性の高い物質でしかも気体の直進性を阻害する物体（セラミックス製充填物など）を取付けることによっても同様の効果が得られる。
【００２９】
上記実施例では真空槽１の上面に基板２が配置されるため、天井３０に気体の導入口１９と排出口２０を配設するが、導入口１９と排出口２０の配設位置は天井３０に限られるものではない。例えば、真空槽１の側面に基板２が配置される場合、側壁３２のうち基板２の背面となる位置に導入口１９と排出口２０を設ければよい。真空槽１の下面に基板２が配置される場合は、底面３１のうち基板２の背面となる位置に導入口１９と排出口２０を設ければよい。導入口１９と排出口２０を真空槽１の側面又は下面に設ける場合でも、気流を制御する効果は上面に設ける場合と同様である。しかし、真空槽１の天井３０に排出口２０を設けることには、排気系統から粉塵防止フィルタを省略することができるという別の効果がある。通常排気系統には粉塵防止フィルタが設けられるが、このフィルタが排気速度を大きく低下させる原因となっている。真空槽１の底面に溜まった粉塵が天井面に接続した排気系統に吸引されることはないため、実施例では真空槽１の天井３０にスロー粗引きバルブ１４、粗引きバルブ１５を配設することにより、粉塵防止フィルタを不要とし、排気速度を犠牲にせず排気効率を向上させることが可能としている。
【００３０】
上記実施例では導入口と排出口を別々に設けているがマニホールドを用いて同一の口から気体の導入と排出を行ってもよい。
【００３１】
上記実施例では、円柱形状の真空槽１を用いた為ヒータドーム４も円柱形状としたが、ヒータドーム４は真空槽１に沿った形状であればよく、ヒータドーム４と真空槽１の内壁面との間に所定の隙間を有するものであればよい。基板２を加熱するため基板ドーム３にはヒータドーム４が覆設されることが一般的であるため、実施例では既設のヒータドーム４を拡散板として兼用することにより、部品点数の削減、コストの低減、および装置の簡略化に貢献しているが、拡散板は追加的に設けてもよい。この場合、拡散板は真空槽の内壁面に沿った形状を有しており、拡散板と真空槽１内壁の隙間が前述した気体の流路を形成するようにすればよい。実施例の基板ドーム３は、図６に示すように搭載される基板２が背面にも露出するホルダ形状であるが、例えば基板ホルダの背面が露出しないホルダ形状である場合には、基板ホルダを拡散板と兼用してもよい。
【００３２】
本発明の他の実施例として、ヒータドーム４の直下にドーナツ板状の邪魔板を配置してもよい。ドーナツ板状の邪魔板を槽内面にリング状に配置することにより、ヒータドーム４と槽内壁の隙間を流出した気体をこれに衝突させ、流入気体の流速をさらに低下させることが可能となる。さらに、この邪魔板は槽を真空に排気したときの補強効果と、成膜時に隙間に蒸発物が侵入することを抑制するための防着板の機能を併せ持つ効果を有する。この結果、基板ドーム下面側の流速に比して、高い流速の気体が通過する隙間部には蒸発物の粉が存在しなくなり、より完璧に汚染されていない気体を供給することが可能になる。
【００３３】
なお、上述においては、基板と気流との好適な関係を得るための構成に主眼を置いて説明してきたが、本発明の原理は、吸排気時における内部の気流が槽内部で均一又は対称的であることが望まれる真空装置等であれば他の装置に適用してもよい。また、拡散板４の環状部分（外周部）の高さも適宜変更可能である（環状部分のない構成も可能である）。また、本発明によると、ヒータドーム４に対して均一又は対称的に気体が流れるので、加熱及び冷却時にもその温度特性を均一又は対称的に保つことができ、従って、槽内部の気流だけでなく温度についても均一性又は対称性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明真空装置概略図
【図２】本発明真空装置外観概略斜視図
【図３ａ】本発明真空装置気流導入説明図
【図３ｂ】本発明真空装置気流排出説明図
【図４】従来真空装置概略図
【図５】従来真空装置外観概略斜視図
【図６】基板ドーム説明図
【図７ａ】従来装置気流導入説明図
【図７ｂ】従来装置気流排出説明図
【符号の説明】
【００３５】
1 真空槽
2 基板
3 基板ドーム
4 ヒータドーム（拡散板）
5 蒸着材料
6 坩堝
7 シャッター
8 電子銃
9 基板ドーム回転機構
10 メインポンプ
11 粗引きポンプ
12 メインバルブ
13 補助バルブ
14 スロー粗引きバルブ
15 粗引きバルブ
16 スローリークバルブ
17 リークバルブ
18 排気口
19 導入口
20 排出口
21 フィルタ
22 マニホールド
30 天井
31 底面
32 側壁
33 扉
40 孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜形成用真空装置における気体導入手段および排気手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に従来の真空装置の一例として光学用真空蒸着装置の概略図を、図５に同装置の概略外観斜視図を示す。
同図に示す真空装置は真空槽１を有し、その内部に基板２、基板２を搭載する基板ホルダである基板ドーム３、基板２を加熱するためのヒータドーム４、蒸着材料５、蒸着材料５を装填する坩堝６、蒸着材料５を蒸発温度まで加熱する電子銃８、および蒸着材料５を遮蔽するシャッター７を具備する。
【０００３】
真空槽１は円柱形状を有し、天井３０、底面３１、側壁３２、および扉３３により構成され、以下、真空槽高さ方向の天井３０側を上方、真空槽奥行き方向の扉３３側を前方とする。側壁３２の後方には排気口１８が設けられ、ここにメインポンプ１０、メインバルブ１２、粗引ポンプ１１、スロー粗引きバルブ１４、粗引バルブ１５、および補助バルブ１３などで構成される排気系統が取付けられる。同時に排気口１８には、スローリークバルブ１６、リークバルブ１７、フィルタ２１で構成される気体導入系統が取付けられる。同図では気体導入系統にフィルタ２１を設け大気を導入するが、気体導入系統にガスボンベ等を設けて特定のガスを導入してもよい。スロー粗引きバルブ１４、粗引きバルブ１５、スローリークバルブ１６、リークバルブ１７はマニホールド２２により排気口に接続される。
【０００４】
薄膜形成の際は、基板ドーム３に蒸着を行う基板２を搭載し、蒸着材料５を坩堝６に装填する。図６は基板ドーム３の説明図であり、基板２が基板ドーム３の上に載置される様子を示す。基板ドーム３には、基板２の成膜面を露出する貫通孔４０が設けられ、この貫通孔４０から露出する部分にのみ薄膜が形成される。その後、粗引ポンプ１１、スロー粗引きバルブ１４、及び粗引きバルブ１５を用いて真空槽１内を数Pa程度の圧力まで粗引き排気した後、メインポンプ１０、メインバルブ１２、及び補助バルブ１３などを用いて高真空領域まで真空排気を行う。粗引き排気の際は、真空槽１内の粉塵舞い上がりを抑止するためにまず口径の小さいスロー粗引きバルブ１４を開き、ゆっくりと気体を排出していく。同図の装置では、運転開始の初期排気に於いて、スロー粗引きバルブ１４で３０秒から５分間排気を行い、その後スロー粗引きバルブ１４を閉めて口径の大きな粗引きバルブ１５を開き、１０Ｐaまで排気を行う。メインバルブ１２は粗引き後に開き、槽内を所望の真空度に維持する。
【０００５】
真空槽１内が所定の真空状態となった後、基板ドーム回転機構９により基板ドーム３を回転させながら基板用のヒータドーム４等を用いて基板２を加熱する。真空度及び基板温度が目標値に到達したら電子銃８から電子ビームを蒸着材料５へ照射し、蒸着材料５を蒸発温度まで昇温させる。蒸着材料５の加熱手段は電子銃に限られず、抵抗加熱等を用いてもよい。シャッター７を開くと蒸着材料５は真空槽１内を飛散し、これが基板２上に堆積することで薄膜を形成する。膜厚が目標値に到達したらシャッター７を閉じ、電子銃８やヒータドーム４などを停止、冷却させる。停止後、気体導入系統により槽内に気体を導入して扉３３を開放し、薄膜が形成された基板２を取り出せばよい。扉３３の開放にはフィルタ２１を介して大気を導入するが、特に必要な場合は窒素ガスなどを外部から導入してもよい。同図の装置では、大気導入の初期は３０秒から５分間の間、槽内の粉塵舞い上がり抑止を目的にスローリークバルブ１６を開放して微少流量を導入し、その後はスローリークバルブ１６を閉めて口径の大きなリークバルブ１７を開いて大量の大気を導入する。
粉塵の舞い上がりは、気体の導入開始時および排気開始時に最も激しいため、同図装置では、スローリークバルブ１６およびスロー粗引きバルブ１４を用いてゆっくり気体を流入又は流出することにより粉塵の舞い上がりを抑止する。
【０００６】
その他、気体の流入時における粉塵舞い上がりの問題を解決するために、例えば衝突により減速させたガスを流入するものが特許文献１に開示される。特許文献１は、真空槽の天井部の中央にガス導入ラインを接続し、天井面と所要の隙間をあけてガス拡散板を設け、流入したガスをガス拡散板に衝突させて減速させ、流入した気体をガス拡散板の周辺から真空槽内に流入拡散させるものである。
【特許文献１】特開平08-124993号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
例えば図４および図５に示すようなバッチ式の真空蒸着装置は、成膜後の基板搬出と未成膜基板の搬入のため、気体導入系統による大気開放と排気系統による高真空排気の繰返しを、製造プロセス上避けることができない。大気開放と真空排気の繰返しは、高真空状態を維持したまま連続的に基板を処理するインライン式真空装置であっても、成膜材料の供給やメンテナンス等のために一定のサイクルで行われている。
【０００８】
気体導入時および真空排気時には槽内に気流が発生し、この気流によって槽内の粉塵が舞い上がり、舞い上がった粒子の一部が基板に付着または衝突する問題が発生する。槽内の粉塵とは、例えば成膜の過程において基板面以外の場所に付着した成膜物質等である。例えば図４および図５に示す光学用真空蒸着装置であれば、光学膜の材料であるSiO2やZrO2などの成膜物質を加熱蒸発源で蒸発させ、槽上方の基板面で蒸発粒子を凝縮させて所定の蒸着膜を得るものであるが、成膜物質の蒸気は基板面のみでなく真空槽の内壁面等にも付着して凝固してしまう。密着性を高めるためにヒータドームで積極的に加熱している基板面とは異なり、槽の内壁面に凝固した付着物の密着力は小さいため、わずかな気流によっても容易に舞い上がりを生ずる事になる。また、付着した成膜物質の粒径は非常に小さく、１μm〜数十μmであり、形状は平滑ではなく一部に鋭角の部分を持つ複雑な形状で一定ではない。
【０００９】
気流により舞い上がり基板面に衝突した粒子は基板に突き刺さるなどして、基板に要求される膜の均一性を阻害することになる。特に、CCＤカメラ機能を持つ製品に使用する基板では、最近の画素数増加に伴って１つの画素サイズが数μm角以下に減少してきており、さらに小型、高分解能の要求によって画素サイズは限りなく縮小されてゆく。衝突粒子サイズが数μmであれば１個の画素を犠牲にすることになり、数十μmであればそのCCD素子の製品価値を甚だしく低下させるという意味で致命傷である。最近はさらにこの要求が厳しくなる傾向にある。
【００１０】
また、最近は電子機器の小型化により基板も小型で薄くなってきたため、従来の方法による気体の導入方法では、基板ドームに載置した基板が吹き上げられて基板ドームから落下するため、不良品になる事故も発生している。
【００１１】
スローリークバルブおよびスロー粗引きバルブは、前述のような粉塵舞い上がりを抑止するための機構であるが、これのみでは十分な抑止ができないという問題があった。
図７（ａ）は、図４および図５に示す従来装置の大気開放時における気流説明図である。従来は、スローリークバルブ１６、リークバルブ１７を槽後方のマニホールド２２に取付けるため、導入された気体の作る気流は排気口１８に進入後ほとんど遮るものが無い状態で蒸着材料５の周囲および基板ドーム３や基板２の成膜面側に沿って流れていた。このため、気流は粒子を舞上げ、基板の成膜面へ粒子を衝突させる原因になってきた。
図７（ｂ）は、図４および図５に示す従来装置の排気時における気流説明図である。従来は、スロー粗引きバルブ１４、粗引きバルブ１５を槽後方のマニホールド２２に取付けるため、槽内の気体を排気するときに発生する気流は排気口１８に向かって流れるが、蒸着材料５の周囲、基板ドーム３、および基板２の成膜面側を経路とするため、気流が舞上げて散逸させる粒子が基板面に衝突する原因になってきた。
【００１２】
また、特許文献１に記載の方法は気体の導入のみであること、また気体の流速を十分に低下させて粉塵舞い上がり抑止効果を得ることができないという問題があった。さらに、導入気流の進入方向と基板面が対面するため、基板面に沿って流れる気流が発生してしまうという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の側面は、真空槽、および真空槽内部に基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置であって、基板の処理面の背面側にある真空槽の壁面に設けられた気体の導入口又は排出口、および背面と導入口又は排出口との間に設けられた拡散板を備えた真空装置である。
【００１４】
本発明の第２の側面は、真空槽、および真空槽内部に基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置であって、基板の処理面の背面側にある真空槽の壁面に設けられた気体の導入口又は排出口、および導入口又は排出口の前面に設けられ気体の流れを分散する拡散板を備えたことを特徴とする真空装置である。
【００１５】
上記第１又は第２の側面において、拡散板は基板ホルダの背面および側面を覆う形状とし、内壁と拡散板との隙間により形成される気体の流路は、少なくとも１個所以上の方向転換個所を有する構成とした。ここで、方向転換個所は、気流の進行方向に垂直に配置される壁面である構成とした。また、真空槽は底面、天井および側壁により構成され、天井と背面が対向するように基板ホルダが配置され、拡散板を、天井に対して所定の間隔を設けて配置された平板、および側壁に対して所定の間隔を設けて配置され基板ホルダを環状に取り囲む環状板により構成した。さらに、基板を加熱するためのヒータドームで拡散板を構成した。またさらに、導入口及び／又は排出口並びに拡散板を真空槽の中心軸に等しく配置した。ここで、基板ホルダはドーム状に形成された基板ドームとした。また、導入口にリークバルブ、およびリークバルブよりも流路断面積の小さいスローリークバルブを配設し、排出口に粗引きバルブ、および粗引きバルブよりも流路断面積の小さいスロー粗引きバルブを配設した。さらに、導入口および排出口が１つの口で兼用される構成とした。
【００１６】
本発明の第３の側面は、気体の導入口を有する真空槽、および基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置の気体導入方法であって、導入口を用いて基板の処理面の背面側から気体を導入し、基板と導入口の間に設けられた拡散板によって気体の流路を拡散させる気体導入方法である。また、流路を少なくとも１回以上方向転換して、気体を方向転換により減速させるようにした。
【００１７】
本発明の第４の側面は、気体の排出口を有する真空槽、および基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置の排気方法であって、導出口を用いて基板の処理面の背面側から気体を排出し、基板と排出口の間に設けられた拡散板によって気体の流路を分散させる排気方法である。
【００１８】
本発明の第５の側面は、天井面、側壁及び底面から成る円筒形状を有し、天井面又は底面に圧力調整のための気体搬送口を設けた真空槽、および真空槽内部に天井面又は底面に平行に配置され気体搬送口の前面に設けられた拡散板を備える真空装置である。さらに、拡散板は、円状の平板、および平板に接続され気体搬送口と対向する方向に伸長する筒形状の環状板からなる構成とした。またさらに、拡散板の少なくとも一部分が真空槽内部の温度調節を行うヒータを兼ねる構成とした。
【発明の効果】
【００１９】
本発明により、気体導入時および排気時における真空槽内の気流を制御する手段を設けたことにより、真空槽内の粒子の舞い上がりを抑止し、粒子が基板面に衝突することを防いで歩留りを向上させる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
図１は、本発明の一実施例を示す真空装置の概略図であり、従来と同様の部分には同一符号を付して説明を省略する。従来例同様に光学用真空蒸着装置について説明するが、本発明を実施可能な装置は真空蒸着に限られず、スパッタ装置、イオンプレーティング装置等多数挙げられる。またその用途も光学用に限られるものではない。
【００２１】
図２は、図１に示す装置の概略外観斜視図である。真空槽１は従来例同様に円柱形状とし、天井３０、底面３１、側壁３２、および扉３３から構成されるものとする。天井３０中央付近に気体の導入口１９と排出口２０を設け、導入口１９にスローリークバルブ１６とリークバルブ１７を、排気口２０にスロー粗引きバルブ１４と粗引きバルブ１５を配設する。天井３０の直下には従来例同様ヒータドーム４を配置するため、導入口１９と排気口２０はヒータドーム４に対面する。ヒータドーム４は真空槽１同様円柱形状を有し、天井３０および側壁３２に対して一定の距離を有して配置されるため、真空槽１とヒータドーム４の間には隙間が形成される。実施例は、この隙間を気体の流路として、槽内に気体を導入又は槽内から気体を排出することを特徴とする。
【００２２】
図３（ａ）を参照に真空槽１内を大気圧に戻すための気体導入操作を説明する。同図は高さ方向および奥行き方向の断面を概略的に示し、矢印は気流の方向を示す。
まずスローリークバルブ１６を開放し、次いでリークバルブ１７を開放することは従来と同様である。スローリークバルブを開放すると、槽内外の圧力差によりオリフィスとなる導入口１９前後の圧力が１／２以上に絞られるため、槽内には音速の気体が導入される。天井３０の導入口１９から流入した音速の気体はまずヒータドーム４に衝突して運動エネルギーを消費し、その後ヒータドーム４に沿って水平方向に広がっていく。このとき気体はヒータドーム４のほぼ中心位置から放射状に直進する。水平方向に広がった気体は槽内の側壁３２に衝突して減速し、角度を９０°変更して側壁３２とヒータドーム４との隙間を槽の下面に向かって流入してゆく。例えば、スローリーク弁の口径をΦ１０mm、槽の内径をΦ１３００mm、ヒータドームと槽の隙間を１０mmすると、通過面積比から、気体の流速は側壁３２に気体が衝突する時点で音速の５２０分の１に減速される。側壁３２とヒータドーム４の隙間を抜けた気体は、真空槽１内部全体にゆっくりと充満し槽内の気体密度をじわじわと上昇させる。ヒータドーム４外周と槽内壁の十分に広い隙間を通過させることで、導入された気体の作る気流の速度を十分に減衰させると共に、気流が直接的に蒸着材料５の周囲および基板ドーム３や基板２の成膜面側に沿っても流れることを防止し、基板２への粒子付着および衝突を抑止することが可能となる。また、実施例は天井３０のほぼ中心位置から気体を導入するため、ヒータドーム４全周に対して流量および流速の均一性が確保できるので、粒子舞上げ抑止効果が更に高まる。加えて、流速の減少によって基板ドームからの基板落下防止にも貢献する。
【００２３】
上記実施例は導入口１９をリーク用に用いているが、槽内に気体を導入するものであればその用途は扉３３の開放に限られるものではない。例えば、成膜に反応ガスを用いる場合など真空槽１内を特定のガス雰囲気で維持する際には、導入口１９にガスボンベなどを接続し、メインバルブ１２による真空引きとガスの導入を同時に行って圧力を維持すればよい。
【００２４】
図３（ｂ）を参照に槽内を真空排気するための気体排出操作を説明する。同図は高さ方向および奥行き方向の断面を概略的に示し、矢印は気流の方向を示す。
まずスロー粗引きバルブ１４を開放し、次いで粗引きバルブ１５を開放することで粗引き排気を行うことは従来と同様である。スロー粗引きバルブ１４の開放時、真空槽１内の気体は側壁３２に向かって放射状に直進し、側壁３２とヒータドーム４外周の隙間に吸引される。この時に発生する気流は槽内壁である側壁３２に沿って上昇するため、最も成膜物質粒子に汚染されやすい蒸着材料５の周辺を通過することなく排気することが可能となる。また、ヒータドーム４と槽内壁の隙間に比して基板ドーム３下面側は大きな面積を有しているため、この部分の気体は隙間の移動速度に比べてじわじわと移動しながら排気され、基板２成膜面への粒子付着および衝突を抑止することが可能となる。更に、天井３０のほぼ中心位置から気体排出を行うため、ヒータドーム４全周に対して流量および流速の均一性が確保でき、粒子舞上げ抑止効果が更に高められる。側壁３２に沿って上昇した気体は天井３０とヒータドーム４上面の隙間を通過して排出口２０から排出される。
【００２５】
側壁３２の後方には従来同様排気口１８が設けられ、ここにメインポンプ１０、メインバルブ１２、および補助バルブ１３が取付けられる。実施例は、槽内における粉塵舞い上がりが発生しやすい排気開始時の気流を制御する目的で粗引きポンプ１１用の排出口２０の配設位置を変更し、メインバルブ１２は従来同様の排気口１８に接続した。所定の真空度までの粗引き排気が終了した後は、従来同様排気口１８による高真空排気を行えばよい。この構成により従来装置からの大きな変更がなく粉塵の舞い上がり抑止の効果を得ることができるが、メインポンプ１１用排気口１８を上記粗引きポンプ１１用の排出口２０と同位置に設けてもよい。本発明による真空排気は粒子の舞上げを従来に比して大幅に低下させる効果があるので、従来よりもスロー粗引きバルブ１４、粗引きバルブ１５への粒子の飛来を抑止できるので、排気系各バルブのメンテナンス間隔を延長させる効果もある。
【００２６】
本発明で基板２の背面に気体の導入口１９と排出口２０を設けたことにより、真空槽１内に流入又は流出する気流の経路から基板２又は蒸着材料５位置を除外することが可能となる。つまり、基板２又は蒸着材料５周辺に沿った気流が発生しないように気流を制御することにより、粉塵の舞い上がりの問題や、基板面２への粉塵衝突の問題を解消する。
【００２７】
気流の制御は、真空槽１の内壁面に沿った隙間を流路として気体を流入又は流出することにより行われる。この隙間により形成される気体の流路は直線的ではなく、少なくとも一箇所以上の方向転換個所を有することが望ましい。図１および図２に示す実施例であれば、真空槽１の天井３０に沿って水平方向に広がった気体が側壁３２に衝突して下方に広がる部分が方向転換個所にあたる。導入した気体が槽内に到達する前に、流路に設けた方向転換個所において複数回にわたり衝突を繰返させることで、気流の流速を十分に低下させることができるためである。また、気体の流路は十分な通過面積を有すること、導入する気体の進行方向に対して通過面積が拡大していくことが望ましい。これにより、槽内における気流の速度をさらに低下させることができる。
【００２８】
実施例における気体の流路はヒータドーム４と真空槽１内壁により形成される隙間の一層構造であるが、さらに流路を複雑にして複数層構造にすることにより、流速をさらに減少させることも可能である。また、ヒータドーム４と真空槽１内壁との隙間に熱絶縁性の高い物質でしかも気体の直進性を阻害する物体（セラミックス製充填物など）を取付けることによっても同様の効果が得られる。
【００２９】
上記実施例では真空槽１の上面に基板２が配置されるため、天井３０に気体の導入口１９と排出口２０を配設するが、導入口１９と排出口２０の配設位置は天井３０に限られるものではない。例えば、真空槽１の側面に基板２が配置される場合、側壁３２のうち基板２の背面となる位置に導入口１９と排出口２０を設ければよい。真空槽１の下面に基板２が配置される場合は、底面３１のうち基板２の背面となる位置に導入口１９と排出口２０を設ければよい。導入口１９と排出口２０を真空槽１の側面又は下面に設ける場合でも、気流を制御する効果は上面に設ける場合と同様である。しかし、真空槽１の天井３０に排出口２０を設けることには、排気系統から粉塵防止フィルタを省略することができるという別の効果がある。通常排気系統には粉塵防止フィルタが設けられるが、このフィルタが排気速度を大きく低下させる原因となっている。真空槽１の底面に溜まった粉塵が天井面に接続した排気系統に吸引されることはないため、実施例では真空槽１の天井３０にスロー粗引きバルブ１４、粗引きバルブ１５を配設することにより、粉塵防止フィルタを不要とし、排気速度を犠牲にせず排気効率を向上させることが可能としている。
【００３０】
上記実施例では導入口と排出口を別々に設けているがマニホールドを用いて同一の口から気体の導入と排出を行ってもよい。
【００３１】
上記実施例では、円柱形状の真空槽１を用いた為ヒータドーム４も円柱形状としたが、ヒータドーム４は真空槽１に沿った形状であればよく、ヒータドーム４と真空槽１の内壁面との間に所定の隙間を有するものであればよい。基板２を加熱するため基板ドーム３にはヒータドーム４が覆設されることが一般的であるため、実施例では既設のヒータドーム４を拡散板として兼用することにより、部品点数の削減、コストの低減、および装置の簡略化に貢献しているが、拡散板は追加的に設けてもよい。この場合、拡散板は真空槽の内壁面に沿った形状を有しており、拡散板と真空槽１内壁の隙間が前述した気体の流路を形成するようにすればよい。実施例の基板ドーム３は、図６に示すように搭載される基板２が背面にも露出するホルダ形状であるが、例えば基板ホルダの背面が露出しないホルダ形状である場合には、基板ホルダを拡散板と兼用してもよい。
【００３２】
本発明の他の実施例として、ヒータドーム４の直下にドーナツ板状の邪魔板を配置してもよい。ドーナツ板状の邪魔板を槽内面にリング状に配置することにより、ヒータドーム４と槽内壁の隙間を流出した気体をこれに衝突させ、流入気体の流速をさらに低下させることが可能となる。さらに、この邪魔板は槽を真空に排気したときの補強効果と、成膜時に隙間に蒸発物が侵入することを抑制するための防着板の機能を併せ持つ効果を有する。この結果、基板ドーム下面側の流速に比して、高い流速の気体が通過する隙間部には蒸発物の粉が存在しなくなり、より完璧に汚染されていない気体を供給することが可能になる。
【００３３】
なお、上述においては、基板と気流との好適な関係を得るための構成に主眼を置いて説明してきたが、本発明の原理は、吸排気時における内部の気流が槽内部で均一又は対称的であることが望まれる真空装置等であれば他の装置に適用してもよい。また、拡散板４の環状部分（外周部）の高さも適宜変更可能である（環状部分のない構成も可能である）。また、本発明によると、ヒータドーム４に対して均一又は対称的に気体が流れるので、加熱及び冷却時にもその温度特性を均一又は対称的に保つことができ、従って、槽内部の気流だけでなく温度についても均一性又は対称性を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明真空装置概略図
【図２】本発明真空装置外観概略斜視図
【図３ａ】本発明真空装置気流導入説明図
【図３ｂ】本発明真空装置気流排出説明図
【図４】従来真空装置概略図
【図５】従来真空装置外観概略斜視図
【図６】基板ドーム説明図
【図７ａ】従来装置気流導入説明図
【図７ｂ】従来装置気流排出説明図
【符号の説明】
【００３５】
1 真空槽
2 基板
3 基板ドーム
4 ヒータドーム（拡散板）
5 蒸着材料
6 坩堝
7 シャッター
8 電子銃
9 基板ドーム回転機構
10 メインポンプ
11 粗引きポンプ
12 メインバルブ
13 補助バルブ
14 スロー粗引きバルブ
15 粗引きバルブ
16 スローリークバルブ
17 リークバルブ
18 排気口
19 導入口
20 排出口
21 フィルタ
22 マニホールド
30 天井
31 底面
32 側壁
33 扉
40 孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽、および該真空槽内部に基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置であって、
該基板の処理面の背面側にある該真空槽の壁面に設けられた気体の導入口又は排出口、および
該背面と該導入口又は排出口との間に設けられた拡散板
を備えたことを特徴とする真空装置。
【請求項２】
真空槽、および該真空槽内部に基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置であって、
該基板の処理面の背面側にある該真空槽の壁面に設けられた気体の導入口又は排出口、および
該導入口又は排出口の前面に設けられ該気体の流れを分散する拡散板を備えたことを特徴とする真空装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の真空装置であって、
該拡散板は該基板ホルダの該背面および側面を覆う形状とし、
該真空槽の内壁と該拡散板との隙間により形成される気体の流路は、少なくとも１個所以上の方向転換個所を有することを特徴とする真空装置。
【請求項４】
請求項３記載の真空装置であって、
該方向転換個所は、該気流の進行方向に垂直に配置される壁面であることを特徴とする真空装置。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の真空装置であって、
該真空槽は底面、天井および側壁により構成され、
該天井と該背面が対向するように該基板ホルダが配置され、
該拡散板を、
該天井に対して所定の間隔を設けて配置された平板、および該側壁に対して所定の間隔を設けて配置され該基板ホルダを環状に取り囲む環状板により構成することを特徴とする真空装置。
【請求項６】
請求項１乃至５記載の真空装置であって、
該拡散板は、該基板を加熱するためのヒータドームであることを特徴とする真空装置。
【請求項７】
請求項１乃至６記載の真空装置であって、
該導入口又は排出口並びに該拡散板を該真空槽の中心軸に等しく配置したことを特徴とする真空装置。
【請求項８】
請求項１乃至７記載の真空装置であって、
該基板ホルダは、ドーム状に形成された基板ドームであることを特徴とする真空装置。
【請求項９】
請求項１乃至８記載の真空装置であって、さらに、
該導入口にリークバルブ、および該リークバルブよりも流路断面積の小さいスローリークバルブを配設し、
該排出口に粗引きバルブ、および該粗引きバルブよりも流路断面積の小さいスロー粗引きバルブを配設したことを特徴とする真空装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９記載の真空装置であって、
該導入口および該排出口が１つの口で兼用されることを特徴とする真空装置。
【請求項１１】
気体の導入口を有する真空槽、および基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置の気体導入方法であって、
該導入口を用いて該基板の処理面の背面側から気体を導入し、
該基板と該導入口の間に設けられた拡散板によって該気体の流路を拡散させることを特徴とする気体導入方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の気体導入方法であって、
該流路を少なくとも１回以上方向転換して、該気体を該方向転換により減速させることを特徴とする気体導入方法。
【請求項１３】
気体の排出口を有する真空槽、および基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置の排気方法であって、
該導出口を用いて該基板の処理面の背面側から気体を排出し、
該基板と該排出口の間に設けられた拡散板によって該気体の流路を分散させることを特徴とする排気方法。
【請求項１４】
真空装置であって、
天井面、側壁及び底面から成る円筒形状を有し、該天井面又は該底面に圧力調整のための気体搬送口を設けた真空槽、および
該真空槽内部に該天井面又は底面に平行に配置され該気体搬送口の前面に設けられた拡散板を備えることを特徴とする真空装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の真空装置であって、
該拡散板は、円状の平板、および該平板に接続され該気体搬送口と対向する方向に伸長する筒形状の環状板からなることを特徴とする真空装置。
【請求項１６】
請求項１４又は請求項１５記載の真空装置であって、
該拡散板の少なくとも一部分が、該真空槽内部の温度調節を行うヒータであることを特徴とする真空装置。
【請求項１】
真空槽、および該真空槽内部に基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置であって、
該基板の処理面の背面側にある該真空槽の壁面に設けられた気体の導入口又は排出口、および
該背面と該導入口又は排出口との間に設けられた拡散板
を備えたことを特徴とする真空装置。
【請求項２】
真空槽、および該真空槽内部に基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置であって、
該基板の処理面の背面側にある該真空槽の壁面に設けられた気体の導入口又は排出口、および
該導入口又は排出口の前面に設けられ該気体の流れを分散する拡散板を備えたことを特徴とする真空装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の真空装置であって、
該拡散板は該基板ホルダの該背面および側面を覆う形状とし、
該真空槽の内壁と該拡散板との隙間により形成される気体の流路は、少なくとも１個所以上の方向転換個所を有することを特徴とする真空装置。
【請求項４】
請求項３記載の真空装置であって、
該方向転換個所は、該気流の進行方向に垂直に配置される壁面であることを特徴とする真空装置。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の真空装置であって、
該真空槽は底面、天井および側壁により構成され、
該天井と該背面が対向するように該基板ホルダが配置され、
該拡散板を、
該天井に対して所定の間隔を設けて配置された平板、および該側壁に対して所定の間隔を設けて配置され該基板ホルダを環状に取り囲む環状板により構成することを特徴とする真空装置。
【請求項６】
請求項１乃至５記載の真空装置であって、
該拡散板は、該基板を加熱するためのヒータドームであることを特徴とする真空装置。
【請求項７】
請求項１乃至６記載の真空装置であって、
該導入口又は排出口並びに該拡散板を該真空槽の中心軸に等しく配置したことを特徴とする真空装置。
【請求項８】
請求項１乃至７記載の真空装置であって、
該基板ホルダは、ドーム状に形成された基板ドームであることを特徴とする真空装置。
【請求項９】
請求項１乃至８記載の真空装置であって、さらに、
該導入口にリークバルブ、および該リークバルブよりも流路断面積の小さいスローリークバルブを配設し、
該排出口に粗引きバルブ、および該粗引きバルブよりも流路断面積の小さいスロー粗引きバルブを配設したことを特徴とする真空装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９記載の真空装置であって、
該導入口および該排出口が１つの口で兼用されることを特徴とする真空装置。
【請求項１１】
気体の導入口を有する真空槽、および基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置の気体導入方法であって、
該導入口を用いて該基板の処理面の背面側から気体を導入し、
該基板と該導入口の間に設けられた拡散板によって該気体の流路を拡散させることを特徴とする気体導入方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の気体導入方法であって、
該流路を少なくとも１回以上方向転換して、該気体を該方向転換により減速させることを特徴とする気体導入方法。
【請求項１３】
気体の排出口を有する真空槽、および基板が搭載される基板ホルダを備える真空装置の排気方法であって、
該導出口を用いて該基板の処理面の背面側から気体を排出し、
該基板と該排出口の間に設けられた拡散板によって該気体の流路を分散させることを特徴とする排気方法。
【請求項１４】
真空装置であって、
天井面、側壁及び底面から成る円筒形状を有し、該天井面又は該底面に圧力調整のための気体搬送口を設けた真空槽、および
該真空槽内部に該天井面又は底面に平行に配置され該気体搬送口の前面に設けられた拡散板を備えることを特徴とする真空装置。
【請求項１５】
請求項１４記載の真空装置であって、
該拡散板は、円状の平板、および該平板に接続され該気体搬送口と対向する方向に伸長する筒形状の環状板からなることを特徴とする真空装置。
【請求項１６】
請求項１４又は請求項１５記載の真空装置であって、
該拡散板の少なくとも一部分が、該真空槽内部の温度調節を行うヒータであることを特徴とする真空装置。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７ａ】
【図７ｂ】
【公開番号】特開２００６−５５７３１（Ｐ２００６−５５７３１Ａ）
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２３９４０３（Ｐ２００４−２３９４０３）
【出願日】平成１６年８月１９日（２００４．８．１９）
【出願人】（０００１４６００９）株式会社昭和真空 (72)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月２日（２００６．３．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年８月１９日（２００４．８．１９）
【出願人】（０００１４６００９）株式会社昭和真空 (72)
【Ｆターム（参考）】
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