专利名称：基材蚀刻机构、真空处理装置及基材蚀刻方法
技术领域：
本发明涉及作为电子源使用丝极(filament)的基材蚀刻机构、真空处理装置及基材蚀刻方法，特别是涉及借助一对电力导入端子向多根丝极供给电力的基材蚀刻机构、 真空处理装置及基材蚀刻方法。
背景技术：
当使用电弧PVD法等成膜处理在基材(进行成膜的对象的物品、工件)的表面上形成规定的物质层(以下，记为“被膜”)时，通常可以在形成被膜之前进行下述处理，即，在设置于真空室内的基材上施加负的偏压，使带正电的不活性气体的离子高速撞击基材的表面，去除基材表面上所存在的异物、例如氧化物层，清洁净化基材的表面。参照
这种用于清洁净化基材的真空处理装置及基材蚀刻方法的一个例子。图4是示意性表示从上方观察用于清洁净化基材的真空处理装置时的主要部分的结构的图，除了设有电流测量器50等一部分以外，示出了一直以来的普通的真空处理装置的结构。在图4中，附图标记10是丝极，附图标记21是+ (正极)侧的电力导入端子(由于较复杂，因此以下记为“+侧端子”。关于_(负极)侧，也记为“_侧端子”)，附图标记22是-侧端子，附图标记30是丝极的电源，附图标记40是放电用直流电源，附图标记80是真空室， 附图标记81是真空室壁，附图标记90是基材，附图标记85是在载置有基材90的状态下使基材90旋转(自转)并且自身也旋转(公转)的旋转台。另外，附图标记50是后述的本发明中的电流测量器。在+侧端子21与-侧端子22之间连接有作为电子源的一根丝极10，在真空室80 内设有单根或多根丝极(在图4中示出了丝极的数量为单根的情况)。利用电源30对丝极10通电加热。真空室80的内部并非完全真空，从未图示的不活性气体导入口供给有例如氩气(Ar)、氮气(N2)、氢气(H2)或者这些气体的混合气体，并将这些气体从未图示的排出口排出，而且上述气体保持为0. 2 0. 5 左右的压力。另外，真空室的壁面81利用放电用直流电源40相对于丝极10保持为恒定的正电位。旋转台85设置在真空室80的内部，在旋转台85的上部表面上设置有作为清洁净化的对象的基材90。在基材90上，利用未图示的电源经由旋转台85施加有负的偏压，另外，为此，旋转台85与真空室的壁面81绝缘。在以上状态下，从被加热的丝极10的表面放出热电子，但是由于真空室的壁面81 相对于丝极为正电位，因此热电子不是单纯被放出，而是朝向真空室的壁面81猛烈地飞出。因此，当与真空室80内的氩原子相撞击时，击出Ar原子的电子，产生了 Ar+离子(Ar原子一Ar+离子)。所生成的Ar+离子朝向施加有负的偏压的基材90高速移动，猛烈地撞击基材90的表面。然后，在由撞击带来的蚀刻作用下，基材90表面的异物被剥下，由此，基材 90的表面被清洁净化。除上述之外，有例如在真空室内在上下方向上层叠设置多层蚀刻机构的例子，该蚀刻机构使用了上述丝极并用于对基材进行清洁净化，另外，还有如下所述的技术方案等，
4即，将交流电用作丝极的电源，且将较长的丝极沿设置在旋转台上的基材的旋转轴线方向与基材相对地配置，由此谋求对基材进行均勻的清洁净化(专利文献1)。专利文献1 日本特许3930662号公报但是，在上述真空处理装置及基材蚀刻方法中，每次对基材进行清洁净化时都产生丝极的损伤、劣化，终至断丝。而且，在以往的真空处理装置的情况下，作为蚀刻机构，即由一对电力导入端子和丝极构成并放出热电子来蚀刻基材的基材蚀刻机构，使用在+侧端子21与-侧端子22的电力导入端子之间只连接有一根丝极的基材蚀刻机构，因此当在蚀刻处理中丝极断丝时，将无法继续进行蚀刻处理。而且，如果在基材90的清洁净化不充分的状态下用电弧PVD进行成膜，则给膜的特性带来不良影响。因此，需要更换新的丝极再次进行清洁净化，电弧PVD的作业等大幅延迟。另外，在将多台图4所示的丝极10、旋转台85等例如沿上下方向分多层地层叠设置在同一真空室80内且同时对许多基材90进行清洁净化的那样的情况下，当某一位置的丝极断丝时，对该断丝的附近的旋转台85上的、或者对应的旋转台85上的基材90进行的清洁净化将变得不充分。为了防止该事态的产生而定期对丝极进行更换，但是由高熔点的金属制成的丝极的损耗程度是难以用肉眼识别的。目前的现状是，预先对每个丝极的使用时间进行管理，只要经过了规定的使用时间就一律更换为新品，即使如此，规定的使用时间、即更换的间隔是否合适也是不明确的。而且，在更换的间隔过短的情况下，变得会将本来能够继续使用的且高价的丝极作为已使用完毕的产品而废弃，另一方面，在更换的间隔过长的情况下，产生在清洁净化中断丝的丝极，运转效率降低。因此，期望开发有当使用丝极作为电子源来清洁净化基材时、在蚀刻处理中即使丝极断丝也能够保持原样地继续运转、能够不降低运转效率地适当地对基材进行清洁净化的真空处理技术。
发明内容
本发明就是以解决上述课题为目的而做成的，其做成下述样式，S卩，在一对电力导入端子上并联连接多个丝极，即使在任意的丝极断丝时也能够使真空处理装置继续运转。 以下，说明各个技术方案的发明。技术方案1所述的发明为基材蚀刻机构，其用于真空处理装置，该真空处理装置中，在真空室内放出电子并将导入上述真空室内的气体离子化，蚀刻载置在设于上述真空室内的旋转台上的基材而使该基材清洁净化，其特征在于，该基材蚀刻机构具有一对电力导入端子，其用于向作为电子源的丝极导入电力；多根丝极，其在上述一对电力导入端子之间并联连接。在本技术方案的发明中，由于具有在一对电力导入端子上并联连接的多个丝极， 因此能够提供一种一根丝极断丝不会导致真空处理装置的运转立即停止、不会降低运转效率地能够进行基材的适当的清洁净化的真空处理装置用的基材蚀刻机构。而且，能够使用直至丝极断丝，不需要判断丝极的损耗程度，能够将丝极的使用时间延长至最大限度，能够节约利用钨等高熔点金属制的高价材料制作而成的丝极，能够降低钨的成本。
另外，“真空处理装置”也可以是与电弧PVD成膜等其他装置一体的构造。另外，“基材”是指被清洁净化的物品或其元件等，也包含之后不进行电弧PVD等的成膜等的物品。根据技术方案1所述的基材蚀刻机构，技术方案2所述的发明的特征在于，上述多根丝极在相对于上述旋转台的旋转轴线正交的面内沿与旋转轴线方向正交的方向配置。在本技术方案的发明中，由于上述多根丝极在相对于上述旋转台的旋转轴线正交的面内沿与旋转轴线方向正交的方向配置，因此能够提供一种能够进行均勻的清洁净化的基材蚀刻机构。根据技术方案1或技术方案2所述的基材蚀刻机构，技术方案3所述的发明的特征在于，即使在上述多根丝极中的、任意的丝极在上述基材的蚀刻处理中途断丝的情况下，利用未断丝的有效的丝极也能够使蚀刻处理继续。在本技术方案的发明中，由于在一对电力导入端子上分别连接有多根丝极，因此能够提供一种即使任意的丝极在蚀刻处理中断丝、利用未断丝的有效的丝极也能够使蚀刻处理继续的真空处理装置用的基材蚀刻机构。另外，能够使蚀刻处理继续的具体的部件因基材或基材蚀刻机构、丝极的位置、大小、形状等而不同，根据需要使用电力控制机构等。根据技术方案1 3中任一项所述的基材蚀刻机构，技术方案4所述的发明的特征在于，该基材蚀刻机构具有断丝检测部件，其用于检测上述多根丝极中的、任意的丝极产生了断丝与否；电力控制机构，其在上述断丝检测部件检测到断丝的情况下，调整流向有效的丝极的电流，以不使上述有效的丝极流入过大的电流。在蚀刻处理中，当任意的丝极产生了断丝时，电力导入端子之间的电流和电压的平衡被破坏，向未断丝的剩余的有效的丝极将流入过大的电流，有可能会瞬时产生断丝，但是本技术方案的发明的蚀刻机构具有调整流向剩余的有效的丝极的电流的电力控制机构， 因此能够防止有效的丝极断丝的情况，能够更可靠地使蚀刻处理继续。根据技术方案1 3中任一项所述的基材蚀刻机构，技术方案5所述的发明的特征在于，该基材蚀刻机构具有断丝检测部件，其用于检测上述多根丝极中的、任意的丝极产生了断丝与否；电力控制机构，其用于控制从上述有效的丝极产生的电子所形成的放电电流量， 使得在由上述断丝检测部件进行的断丝检测的前后、上述基材的蚀刻率恒定。在本技术方案的发明中，由于具有控制从有效的丝极产生的电子所形成的放电电流量、使得在断丝检测的前后上述基材的蚀刻率恒定的电力控制机构，因此即使在蚀刻处理中任意的丝极产生了断丝的情况下，也能够以预先设定的规定的时间进行清洁净化。另外，通过预先较低地设定通向上述多根丝极的电流的大小，即使在任意的丝极产生断丝而使每一根丝极的电流量增大的情况下，也能够维持为适当的电流大小，能够抑制丝极的急剧损伤或劣化。另外，“控制从丝极产生的电子所形成的放电电流量”的控制，也可以利用直接测量放电电流量来进行控制的直接控制方法、或根据丝极电流和电压的测量结果来进行控制的间接控制方法中的任意的控制方法来进行。根据技术方案1 3中任一项所述的基材蚀刻机构，技术方案6所述的发明的特征在于，该基材蚀刻机构具有有效丝极数识别部件，其用于识别上述有效的丝极的根数；电力控制机构，其与上述有效的丝极的根数成正比地控制从上述有效的丝极产生的电子所形成的放电电流量。在本技术方案的发明中，由于具有与有效的丝极的根数成正比地控制从有效的丝极产生的电子所形成的放电电流量的电力控制机构，因此即使在蚀刻处理中任意的丝极产生了断丝的情况下，也能够可靠地将通向每一根有效的丝极的电流的大小维持为适当的大小，并且能够使蚀刻处理继续。因此，能够可靠地抑制丝极的急剧损伤或劣化。根据技术方案6所述的基材蚀刻机构，技术方案7所述的发明的特征在于，该基材蚀刻机构具有有效丝极数识别部件，其用于识别上述有效的丝极的根数；电力控制机构，其与上述有效的丝极的根数成正比地控制从上述有效的丝极产生的电子所形成的放电电流量；通电时间控制机构，其以维持规定的蚀刻量的方式，根据由上述电力控制机构控制的放电电流量，控制向上述电力导入端子通电的时间。在本技术方案的发明中，与技术方案6所述的发明相同地能够可靠地抑制丝极的急剧损伤或劣化，并且由于具有以维持规定的蚀刻量的方式、根据放电电流量控制向上述电力导入端子通电的时间的通电时间控制机构，因此能够提供一种即使在蚀刻处理中任意的丝极产生了断丝的情况下、通过控制向电力导入端子通电的时间也能够更可靠地进行蚀刻量为规定量的蚀刻量的清洁净化的真空处理装置用的基材蚀刻机构。技术方案8所述的发明为真空处理装置，其特征在于，该真空处理装置在上述真空室内具有一个或多个技术方案1 技术方案7中任一项所述的基材蚀刻机构。在本技术方案的发明中，能够提供一种与基材蚀刻机构无关地、即使在任意的基材蚀刻机构的多个丝极中的、任意的丝极产生了断丝的情况下也能够进行基材的适当的清洁净化的真空处理装置。技术方案9所述的发明为真空处理装置，其特征在于，该真空处理装置在上述真空室内沿上下方向以规定间隔具有多个技术方案6或技术方案7所述的基材蚀刻机构，并且具有电力控制机构和通电时间控制机构，在上述多个基材蚀刻机构内，在任意的丝极断丝的情况下，电力控制机构将上述多个基材蚀刻机构的所有的放电电流量控制为与上述有效的丝极的根数最少的基材蚀刻机构的放电电流量相等的放电电流量；通电时间控制机构以维持规定的蚀刻量的方式，根据由上述电力控制机构控制的放电电流量，控制向上述电力导入端子通电的时间。在本技术方案的发明中，由于具有将多个基材蚀刻机构的所有的放电电流量控制为与上述有效的丝极的根数最少的基材蚀刻机构的放电电流量相等的放电电流量的电力控制机构，因此在设置有多个基材蚀刻机构的真空处理装置中，即使在任意的基材蚀刻机构的丝极产生了断丝的情况下，也能够针对基材均勻地进行蚀刻。另外，能够将每一根丝极的通电电流的大小维持为适当的通电电流以下并抑制丝极的急剧损伤或劣化。另外，由于具有以维持规定的蚀刻量的方式、根据由电力控制机构控制的放电电流量来控制向上述电力导入端子通电的时间的通电时间控制机构，因此即使在产生了断丝且在较小的放电电流下进行蚀刻的情况下，通过根据放电电流的大小来延长蚀刻处理的时间，也能够进行规定的蚀刻量的清洁净化。技术方案10所述的发明为基材蚀刻方法，其特征在于，在该基材蚀刻方法中使用技术方案8或技术方案9的真空处理装置来蚀刻基材并进行清洁净化。在本技术方案的发明中，能够起到与技术方案8或技术方案9的真空处理装置的发明相同的效果。技术方案11所述的发明为基材蚀刻方法，其使用技术方案4 技术方案7中任一项所述的基材蚀刻机构，其特征在于，在上述断丝检测部件检测出多根丝极中的、任意的丝极产生了断丝的情况下，利用上述电力调整机构调整流向上述有效的丝极的电流，以不向上述有效的丝极流入过大的电流。在本技术方案的发明中，能够提供一种即使在蚀刻处理中任意的丝极产生了断丝的情况下也能够更可靠地使蚀刻处理继续的基材蚀刻方法。技术方案12所述的发明为基材蚀刻方法，其使用技术方案5所述的基材蚀刻机构，其特征在于，在上述断丝检测部件检测出多根丝极中的、任意的丝极产生了断丝的情况下，利用上述电力控制机构控制从上述有效的丝极产生的电子所形成的放电电流量，使得在由上述断丝检测部件进行的断丝检测的前后、上述基材的蚀刻率恒定。在本技术方案的发明中，能够提供一种即使在蚀刻处理中任意的丝极产生了断丝的情况下也能够以预先设定的规定的时间进行清洁净化的基材蚀刻方法。技术方案13所述的发明为基材蚀刻方法，其使用技术方案7所述的基材蚀刻机构，其特征在于，利用上述有效丝极数识别部件识别上述有效的丝极的根数，利用上述电力控制机构，与上述有效的丝极的根数成正比地控制从上述有效的丝极产生的电子所形成的放电电流量，并且根据由上述电力控制机构控制的放电电流量，利用上述通电时间控制机构，以维持规定的蚀刻量的方式，控制向上述电力导入端子通电的时间。在本技术方案的发明中，能够提供一种即使在蚀刻处理中任意的丝极产生了断丝的情况下也能够抑制有效的丝极的急剧损伤或劣化、并且能够可靠地进行蚀刻量为规定量的蚀刻量的清洁净化的基材蚀刻方法。采用本发明，能够提供一种能够防止真空处理装置因一根丝极断丝而立即停止运转的、不降低所需以上的运转效率地能够进行基材的适当的清洁净化的真空处理装置用的基材蚀刻机构。
图1是示意性表示从上方观察具有两根丝极的类型的用于对基材进行清洁净化的真空处理装置时的主要部分的结构的图。图2是在本发明的第2实施方式的基材蚀刻机构中示意性表示丝极与电力导入端子的(a)俯视图、(b)A-A剖视图。图3是示意性表示本发明的第5实施方式的真空处理装置的结构的图。图4是示意性表示从上方观察单根丝极型的用于对基材进行清洁净化的真空处理装置时的主要部分的结构的图。附图标记说明10、11、12、13、14、101、102、103、丝极；21、211、+ 侧端子；22、221、-侧端子；281, 282383、电源线;四、84、绝缘体；30、301、302、303、丝极的电源；；351、；352、；353、丝极的电源的控制线；40、放电用直流电源；451、452、453、放电电流信号线；50、电流测量器；60、控制器；80、真空室；81、真空室壁；85、旋转台；851、852、853、旋转台；90、基材。
具体实施例方式以下，根据其基本的实施方式来说明本发明。另外，本发明并不限定于以下实施方式。在与本发明相同及等同的范围内，能够对以下实施方式施加各种变形。(第1实施方式)本实施方式涉及在真空室内具有一对电力导入端子及多根丝极的基材蚀刻机构、 设置有一台旋转台上的用于对基材进行清洁净化的真空处理装置以及基材蚀刻方法。1、真空处理装置的基本结构本实施方式的真空处理装置除了以下所述的不同点，基本的结构与以往的真空处理装置相同。因此，以下说明与以往的真空处理装置的不同点。2、与以往的真空处理装置的不同点本实施方式的基材蚀刻机构在以下两点上与以往的装置不同，S卩，第一点为，在一对电力导入端子上连接两根丝极而成，第二点为，具有用于防止过大电流的电力控制机构， 该电力控制机构在任意的丝极断丝的情况下对断丝进行检测而使得不向剩余的有效的丝极流入过大的电流。以下具体说明。(1)丝极的结构首先，参照图1说明丝极的连接与配置。图1是表示在一对电力导入端子上连接有两根丝极的状态的图，是从上方观察的俯视图。在图1中，附图标记10、11是两根丝极， 附图标记21是+侧的端子，附图标记22是-侧的端子。另外，在本实施方式中，两根丝极10、11在与旋转台的旋转轴线正交的平面内沿与旋转轴线方向正交的方向配置。因此，能够进行均勻的清洁净化。(2)断丝检测部件接着，说明断丝检测部件。例如通过测量电流源控制状态时(在断丝的瞬间，流经端子的电流的总和是恒定的)的端子间的电压变化，能够检测在蚀刻处理中产生的丝极的断丝。具体来说，在蚀刻处理中，例如利用电压测量器预先测量端子间的电压，在端子间的电压中检测到4V以上的变化时，判断为一根丝极断丝。(3)用于防止过大电流的电力控制机构接着，说明用于防止过大电流的电力控制机构。当利用断丝检测部件检测到断丝时，瞬间再次调整流向丝极的电流，使得不向剩余的有效的丝极流入过大的电流。具体来说，在电流源控制状态时检测到断丝的情况下，使从电源供给的电流值瞬间减少与在断丝的丝极流动的电流相当的值，使得不向每一根丝极流入过大的电流。另外，通过预先将向丝极供给电力的电源设为电压源控制状态(在断丝的瞬间， 端子间的电压是恒定的)，在丝极断丝时流经端子的电流自动减少，因此能够容易地防止过大的电流。采用本实施方式，即使一部分丝极断丝，也能够防止有效的丝极断丝，能够更可靠地继续进行蚀刻处理，能够不降低运转效率地对基材进行适当的清洁净化。(第2实施方式)本实施方式的基本结构与第1实施方式相同。但是，丝极的形状与第1实施方式不同。以下，说明本实施方式的特征之处。丝极的结构参照图2说明本实施方式中的丝极的连接与配置。图2是表示在一对电力导入端子上连接有四根丝极的状态的图，图2的(a)是从上方观察的俯视图，(b)是(a)的A-A剖视图。另外，图2的右方是真空室的中心方向，即有旋转台(未图示)的方向。在图2中， 附图标记11、12、13、14是丝极，附图标记211是+侧的端子，附图标记221是-侧的端子， 附图标记四是端子侧的绝缘体，附图标记84是真空室壁81侧的绝缘体。如图2所示，+侧的端子211成为剖面呈四边型的筒状，在真空室内的中心侧的端部处在上方开口。-侧的端子221通过上述正侧的端子211的内部，从上述开口向上方突出。另外，因此，-侧的端子221如A-A剖视图所示成为弯折为L字形的棒状。而且，+侧的端子211与-侧的端子221各自的端部在真空室内在上述开口处借助端子侧的绝缘体四相互固定并绝缘。另外，+侧的端子211与-侧的端子221各自的另一端在真空室外与电源(未图示)相连接。因此，正侧的端子211被真空室壁81侧的绝缘体84固定在贯穿真空室壁81的位置处并被绝缘。四根丝极11 14皆如图2的(a)所示形成为弯折成发夹状的形状，四根丝极 11 14的一端与+侧的端子211相连接，另一端与-侧的端子221相连接。此时，各个丝极的连接方式为，使流向相邻的丝极彼此、例如丝极11与12、丝极13与14的电流的方向成为反方向。由于各个丝极弯折成发夹状、而且流向相邻的丝极彼此的电流的方向相反，因此极力防止了由电流产生磁场，防止了对自丝极放出电子带来不良影响的情况。(第3实施方式)本实施方式的基本结构与第1实施方式相同。但是，是涉及在第1实施方式的结构中追加了用于控制放电电流量的电力控制机构的基材蚀刻机构及基材蚀刻方法的实施方式，该用于控制放电电流量的电力控制机构在丝极产生了断丝的情况下，在断丝前后检测由自有效的丝极放出的电子产生的放电电流量，将上述放电电流量控制得恒定。以下，说明本实施方式的特征之处。(1)放电电流量的测量在放电电流的检测中，在第1实施方式的真空处理装置中如图1所示地适用以下方案等，即，在用于连接放电用直流电源40与真空室壁81的电路上设置电流测量器50并利用电流测量器50直接测量放电电流的方法、以及在连接+侧端子21的电力导入端子与-侧端子22的电力导入端子的电路上设置电压测量器与电流测量器(未图示)并根据施加到电力导入端子上的电压及流向电力导入端子间的电流值间接进行测量的方法等。(2)用于控制放电电流量的电力控制机构在蚀刻处理中，当利用断丝检测部件检测到任意的丝极断丝时，设置在基材蚀刻机构上的用于控制放电电流量的电力控制机构借助上述丝极电源再次调整流经端子的电流，将断丝检测后的放电电流量控制为与断丝检测前的放电电流量相等。另外，在本实施方式中，优选在进行蚀刻处理时，预先较低地设定放电电流量，以在调整流向丝极的电流使得在断丝检测后放电电流量维持为恒定之后，让流向每一根丝极的电流不超过适当的值。采用本实施方式，即使在蚀刻处理中任意的丝极产生了断丝的情况下，也能够以与未产生断丝的情况相同的规定时间不降低运转效率地适当地进行清洁净化。(第4实施方式)本实施方式的基本结构与第1实施方式相同。但是，是涉及在第1实施方式的结构中追加了有效丝极数识别部件、用于控制放电电流量的电力控制机构以及通电时间控制机构的基材蚀刻机构及基材蚀刻方法的实施方式，该有效丝极数识别部件用于识别有效的丝极的根数；该用于控制放电电流量的电力控制机构用于与有效的丝极的根数成正比地控制放电电流量；该通电时间控制机构根据所控制的放电电流量的大小控制向电力导入端子通电的时间。以下，说明本实施方式的特征之处。(1)有效丝极数识别部件本实施方式中的用于识别有效的丝极的根数的有效丝极数识别部件，例如利用丝极端子的电流测量器测量流经端子的电流，根据所测量到的流经端子的电流的值识别有效的丝极的根数。(2)用于控制放电电流量的电力控制机构在蚀刻处理中，当利用断丝检测部件检测到任意的丝极断丝时，设置在蚀刻机构上的用于控制放电电流量的电力控制机构借助丝极电源再次调整流经端子的电流，与由上述有效丝极数识别部件识别到的有效的丝极的根数呈正比地控制断丝检测后的放电电流量。(3)通电时间的控制通电时间控制机构根据由上述用于控制放电电流量的电力控制机构控制的放电电流量的大小来控制通电时间，使得在蚀刻处理中任意的丝极产生了断丝的情况下也能够确保规定的蚀刻量。具体来说，如果将作为未产生断丝时的有效的丝极的根数为四根的丝极的额定运转时间设为T分钟，在运转开始后t分钟内一根丝极断丝，而且在一根丝极断丝的情况下清洁净化能力变为3/4，则之后的降低直流电源的电压的状态下的运转时间变为 (T-t)/(3/4)分钟。更具体地说，预先将上述计算式与3/4这样的数值存储到控制装置，而且将由操作者发出运转开始的指示的时刻和丝极产生了断丝的时刻输入控制装置。然后，当丝极产生了断丝时，控制装置调整计时器，使得断丝后的运转时间成为用上述计算式求出的值。采用本实施方式，在蚀刻处理中任意的丝极产生了断丝的情况下，清洁净化所需的时间变长，但能够进行规定量的蚀刻量带来的清洁净化，并且能够可靠地将流向每一根丝极的电流维持为适当的值，因此能够抑制丝极的急剧损伤或劣化。(第5实施方式)本实施方式的真空处理装置是如下所述的实施方式，S卩，在真空室内在上下方向上配置有多台基材蚀刻机构，而且在其中一台产生了丝极断丝的情况下，对发生该丝极断丝的蚀刻机构进行与第2实施方式相同的控制，且与此一并还适当地控制其他蚀刻机构的运转的实施方式。以下，说明本实施方式的特征之处。(1)真空处理装置的结构图3中示出了本实施方式的基材的真空处理装置的结构。在图3中，附图标记101 是第1组多个丝极，附图标记102是第2组多个丝极，附图标记103是第3组多个丝极，附图标记281是第1组一对(+与-的)电源线，附图标记282是第2组一对电源线，附图标记283是第3组一对电源线(为了避免附图变复杂，用一根线表示各个一对电源线)，附图标记301是第1丝极的电源，附图标记302是第2丝极的电源，附图标记303是第3丝极的电源，附图标记351是第1丝极的电源的控制线，附图标记352是第2丝极的电源的控制线， 附图标记353是第3丝极的电源的控制线，附图标记451是第1放电电流信号线，附图标记 452是第2放电电流信号线，附图标记453是第3放电电流信号线，附图标记60是控制器， 附图标记851是第1旋转台，附图标记852是第2旋转台，附图标记853是第3旋转台。另外，在图3中，省略了与本实施方式的主旨没有直接关系的+侧端子21、-侧端子22等的图示。如图3所示，在本实施方式的真空处理装置中，在真空室80内在上下方向上设置 3层旋转台851、852、853，在真空室壁81的与旋转台851、852、853相对的位置处设置有多个丝极101、102、103。另外，从各个丝极的电源301、302、303经由对应的一对电源线观1、 282,283向各个多个丝极101、102、103供给电力。而且，让由从各个多个丝极101、102、103 产生的电子产生的放电电流，经由对应的放电电流信号线451、452、453被输入到控制器60 中。在控制器60内，内置有放电用直流电源、电流测量器、计时器等，而且也内置有用于存储第2实施方式所述的计算式等的存储器或用于进行计算式的计算的计算机等。(2)有效的丝极根数的识别与放电电流的控制而且，当在各组多个丝极101、102、103的任意丝极上产生了一部分的丝极断丝时，经由对应的放电电流信号线451、452、453接收断丝检测信号，识别各个蚀刻机构的每一个蚀刻机构的有效的丝极的根数。然后，与丝极的根数成正比地降低经由对应的丝极的电源的控制线流向有效的丝极的根数最少的蚀刻机构的丝极中的电流，并且调节流向其他蚀刻机构的丝极中的电流，使得其他蚀刻机构的放电电流量与上述有效的丝极的根数最少的蚀刻机构的放电电流量相同。(3)通电时间的控制另外，与调节流向丝极的电流一起，利用各个丝极的电源的控制线351、352、353 调节所有的蚀刻机构的通电时间，以获得规定量的蚀刻量。当像上述专利文献1那样沿旋转轴线方向且以与基材相对的方式横跨较长的距离设置丝极时，在丝极上产生了电位梯度，因此施加到丝极-真空室之间的放电电压因丝极部位的不同而不同，由于引出电子的能量的不同而在每个部位上产生蚀刻率的差异。但是，采用本实施方式，由于在相对于旋转轴线正交的平面内沿与旋转轴线方向正交的方向设有多根丝极，因此抑制了每个部位的蚀刻率的差异。 另外，能够同时对许多基材进行清洁净化，并且在蚀刻处理中在任意的蚀刻机构的任意的丝极产生了断丝的情况下，也能够以规定量的蚀刻量均勻地清洁净化所有的基材。另外，能够抑制未断丝的有效的丝极的急剧损伤、劣化。
权利要求
1.一种基材蚀刻机构，其用于真空处理装置，该真空处理装置在真空室内放出电子而将导入到上述真空室内的气体离子化，对载置在设于上述真空室内的旋转台上的基材进行蚀刻而对基材进行清洁净化，其特征在于，该基材蚀刻机构具有一对电力导入端子，其用于向作为电子源的丝极导入电力； 多根丝极，其并联连接在上述一对电力导入端子之间。
2.根据权利要求1所述的基材蚀刻机构，其特征在于，上述多根丝极在与上述旋转台的旋转轴线正交的平面内沿与旋转轴线方向正交的方向配置。
3.根据权利要求1或2所述的基材蚀刻机构，其特征在于，即使在上述多根丝极中的任意的丝极在上述基材的蚀刻处理过程中断丝的情况下，也能够利用未断丝的有效的丝极继续进行蚀刻处理。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的基材蚀刻机构，其特征在于， 该基材蚀刻机构具有断丝检测部件，其用于检测上述多根丝极中的任意的丝极产生了断丝与否； 电力控制机构，其用于在上述断丝检测部件检测到断丝的情况下，调整流向有效的丝极的电流，使得不使上述有效的丝极流入过大的电流。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的基材蚀刻机构，其特征在于， 该基材蚀刻机构具有断丝检测部件，其用于检测上述多根丝极中的任意的丝极产生了断丝与否； 电力控制机构，其用于控制由自上述有效的丝极产生的电子产生的放电电流量，使得在上述断丝检测部件进行断丝检测之前和断丝检测之后、上述基材的蚀刻率恒定。
6.根据权利要求1 4中任一项所述的基材蚀刻机构，其特征在于， 该基材蚀刻机构具有有效丝极数识别部件，其用于识别上述有效的丝极的根数；电力控制机构，其用于与上述有效的丝极的根数成正比地控制由自上述有效的丝极产生的电子产生的放电电流量。
7.根据权利要求6所述的基材蚀刻机构，其特征在于， 该基材蚀刻机构具有有效丝极数识别部件，其用于识别上述有效的丝极的根数；电力控制机构，其用于与上述有效的丝极的根数成正比地控制由自上述有效的丝极产生的电子产生的放电电流量；通电时间控制机构，其根据由上述电力控制机构控制的放电电流量，控制向上述电力导入端子通电的时间，以维持规定的蚀刻量。
8.一种真空处理装置，其特征在于，该真空处理装置在上述真空室内具有一个或多个权利要求1 7中任一项所述的基材蚀刻机构。
9.一种真空处理装置，其特征在于，该真空处理装置在上述真空室内在上下方向上以规定间隔具有多个权利要求6或7所述的基材蚀刻机构，该真空处理装置具有电力控制机构和通电时间控制机构， 在上述多个基材蚀刻机构内，在任意的丝极断丝的情况下，该电力控制机构将上述多个基材蚀刻机构的所有的放电电流量控制为与上述有效的丝极的根数最少的基材蚀刻机构的放电电流量相等的放电电流量；通电时间控制机构以维持规定的蚀刻量的方式，根据由上述电力控制机构控制的放电电流量，控制向上述电力导入端子通电的时间。
10.一种基材蚀刻方法，其特征在于，在该基材蚀刻方法中使用权利要求8或9的真空处理装置来蚀刻基材并进行清洁净化。
11.一种基材蚀刻方法，其使用权利要求4 7中任一项所述的基材蚀刻机构，其特征在于，在上述断丝检测部件检测出多根丝极中的任意的丝极产生了断丝的情况下，利用上述电力调整机构调整流向上述有效的丝极的电流，以不向上述有效的丝极流入过大的电流。
12.—种基材蚀刻方法，其使用权利要求5所述的基材蚀刻机构，其特征在于，在上述断丝检测部件检测出多根丝极中的任意的丝极产生了断丝的情况下，利用上述电力控制机构控制由自上述有效的丝极产生的电子产生的放电电流量，使得在由上述断丝检测部件进行断丝检测之前和断丝检测之后、上述基材的蚀刻率恒定。
13.—种基材蚀刻方法，其使用权利要求7所述的基材蚀刻机构，其特征在于，利用上述有效丝极数识别部件识别上述有效的丝极的根数，利用上述电力控制机构与上述有效的丝极的根数成正比地控制由自上述有效的丝极产生的电子产生的放电电流量， 并且根据由上述电力控制机构控制的放电电流量，利用上述通电时间控制机构，以维持规定的蚀刻量的方式，控制向上述电力导入端子通电的时间。
全文摘要
本发明提供基材蚀刻机构、真空处理装置及基材蚀刻方法。该基材蚀刻机构用于真空处理装置，该真空处理装置在真空室内放出电子并将所导入的气体离子化，对载置在设于真空室内的旋转台上的基材进行蚀刻而进行清洁净化，其中，该基材蚀刻机构具有一对电力导入端子，其用于向作为电子源的丝极导入电力；多根丝极，其并联连接在一对电力导入端子之间。在该基材蚀刻机构中，多根丝极在与旋转台的旋转轴线正交的平面内沿与旋转轴线方向正交的方向配置。该真空处理装置使用上述蚀刻机构。该基材蚀刻方法使用上述基材蚀刻机构、真空处理装置。
文档编号C23F4/00GK102245812SQ20098015057
公开日2011年11月16日 申请日期2009年1月16日 优先权日2009年1月16日
发明者三上隆司, 大丸智弘 申请人:日新电机株式会社