基板处理装置以及成膜装置的制造方法_2

文档序号:9793550阅读:来源:国知局
1、前处理腔室12以及溅射腔室13,3个腔室沿I个方向、即运送方向排列。溅射装置10具备2个闸阀14,2个闸阀14分别将运出运入腔室11和前处理腔室12之间以及前处理腔室12和溅射腔室13之间连接。3个腔室分别搭载有对各个腔室进行减压的排气部15。在3个腔室的各自的底面分别安装有成膜路线16和回收路线17,成膜路线16和回收路线17是沿运送方向延伸且相互平行的2个路线。
[0043 ] 成膜路线16和回收路线17例如由沿运送方向延伸的轨道、沿运送方向配置的多个滚子以及使多个滚子分别自转的多个电动机等构成。成膜路线16将运入至溅射装置10内部的托盘T与成膜前的基板S—起从运出运入腔室11送往溅射腔室13。回收路线17将运入至溅射腔室13内部的托盘T与成膜后的基板S—起从溅射腔室13送往运出运入腔室11。朝向纸面前方延伸且呈矩形的基板S以立起的状态被固定在托盘T上。基板S的宽度,例如沿运送方向为2200mm,朝向纸面前方为2500mm。
[0044]运出运入腔室11将从溅射装置10外部运入的成膜前的基板S送往前处理腔室12,将从前处理腔室12运入的成膜后的基板S运出到溅射装置10外部。在成膜前的基板S从外部运入至运出运入腔室11时或是在成膜后的基板S从运出运入腔室11运出到外部时,运出运入腔室11的腔室内升压至大气压。在成膜前的基板S从运出运入腔室11运入至前处理腔室12时或是在成膜后的基板S从前处理腔室12运出至运出运入腔室11时,运出运入腔室11的内部减压至与前处理腔室12内部相同的程度。
[0045]前处理腔室12对从运出运入腔室11运入至前处理腔室12的成膜前的基板S进行例如加热处理、洗净处理等,以作为成膜所必须的处理。前处理腔室12将从运出运入腔室11运出至前处理腔室12的基板S运入至溅射腔室13。并且,前处理腔室12将从溅射腔室13运出至前处理腔室12的基板S运出至运出运入腔室11。
[0046]溅射腔室13具备对基板S放出成膜材料的阴极装置18。阴极装置18对阴极装置18与基板S面对的处理空间放出成膜材料。溅射腔室13具备路线变更部19,该路线变更部19设置在成膜路线16与回收路线17之间。
[0047]溅射腔室13使用阴极装置18而在从前处理腔室12运入溅射腔室13的成膜前的基板S上形成薄膜。溅射腔室13使用路线变更部19,而使托盘T与成膜后的基板S—起从成膜路线16移动至回收路线17。
[0048]另外,溅射装置10只要是至少具备溅射腔室13的构成即可。在这样的构成中,溅射腔室13也可以不具备成膜路线16、回收路线17以及路线变更部19,只要具备将基板S以与阴极装置18面对的状态配置的配置部即可。
[0049][阴极装置]
[0050]参照图2说明阴极装置18。另外,为了便于说明,在图2-图4中省略构成溅射腔室13的框体所具有的壁部、即与运送方向平行的壁部的图示。
[0051]如图2所示,阴极装置18位于形成为箱状并构成溅射腔室13的框体21内部,并且框体21具有与运送方向平行的2个壁部。与运送方向平行的2个壁部相互对置,并且2个壁部中的一个壁部面向另一个壁部的方向为对置方向。阴极装置18具备阴极单元22以及摆动臂23ο
[0052]阴极单元22具有形成为中空的矩形柱状的平移台22a,构成平移台22a的壁部中的与基板S对置的壁部具有由薄膜的形成材料构成的靶材。平移台22a在其内部搭载有与靶材连接而将来自外部的电力供给至靶材的背板以及在与基板S对置的靶材的一面上形成漏磁场的磁回路等。阴极单元22为处理部以及成膜部的一个例子。
[0053]在框体21内部铺设有沿运送方向延伸的轨道22b,平移台22a载置在轨道22b上。平移台22a与使平移台22a沿轨道22b往返移动的驱动部连结。平移台22a由驱动部驱动,而沿运送方向进行往返移动。平移台22a通过沿运送方向往返移动,而在与基板S面对的处理空间移动。
[0054]框体21的上述2个壁部中的一个壁部上安装有位于框体21内部的摆动臂23。摆动臂23被形成为中空的大致矩形柱状,以沿对置方向延伸的摆动轴P为中心摆动。
[0055]摆动臂23具备在框体21内部的上方与框体21连接的中空的摆动中心轴部23a以及在框体21内部的下方与平移台22a连接的作为摆动端的中空的连结轴部23b。例如,摆动中心轴部23a在与运送方向上的轨道22b的大致中央一致的位置上与框体21壁部的上方连接。摆动中心轴部23a的轴向与摆动轴P—致。
[0056]摆动轴支承部23al位于摆动中心轴部23a的外侧,该摆动轴支承部23al形成为沿对置方向延伸的筒状,将摆动中心轴部23a以能够相对于框体21旋转的状态进行支承。摆动轴支承部23al固定在框体21。也就是说,框体21具备摆动轴支承部23al。
[0057]连结轴部23b连接在平移台22a中与靶材对置的壁部的外侧面,连结轴部23b连接在平移台22a的外侧面上例如比其中央更靠下方的位置。连结轴部23b以与沿对置方向延伸的中心轴一致的旋转轴A为中心而相对于平移台22a旋转。连结轴部23b以能够追随阴极单元22平移的状态与平移台22a连结。
[0058]连结轴支承部23bl位于连结轴部23b的外侧,该连结轴支承部23bl形成为沿对置方向延伸的筒状,并以能够使连结轴部23b相对于平移台22a旋转的状态支承连结轴部23b。连结轴支承部23bl固定在平移台22a。也就是说,阴极单元22具备连结轴支承部23bl。
[0059]在阴极装置18中,摆动臂23内部以及与摆动臂23内部相连的平移台22a内部为大气压气氛。另一方面,真空密封构件位于摆动中心轴部23a外周面与摆动轴支承部23al内周面之间,并且通过真空密封构件位于连结轴部23b外周面与连结轴支承部23bl内周面之间,从而在排气部15对框体21内部进行减压时,框体21内部被保持在真空气氛。
[0060]连接线路位于摆动臂23内部,该连接线路与为了驱动阴极单元22而配置在溅射腔室13外部的共用设备(Utilitu)连接,并与为了驱动阴极单元22而位于溅射腔室13内部的阴极单元22连接。共用设备例如包括:各种电源;工艺气体的储气瓶,该工艺气体包括溅射气体以及反应气体;以及冷却水箱。连接线路例如也可以是对靶材供给电力的电力线,也可以是供对靶材进行冷却的冷却水流动的配管,也可以是供被供给至溅射腔室13内部的工艺气体流动的配管。
[0061][阴极装置的作用]
[0062]参照图2-图4说明阴极装置的作用。
[0063]如图2所示,在阴极装置18开始形成薄膜时,平移台22a在框体21内部位于轨道22b的运送方向上的一个端部、例如图2中的左端部。此时,摆动臂23的摆动中心轴部23a在运送方向上的与轨道22b的大致中央一致的位置上与框体21壁部的上方连接。另一方面,摆动臂
23的连结轴部23b在运送方向上的轨道22b的左端部侧的位置上位于框体21内部的下方。因此,平移台22a相对于轨道22b垂直延伸的方向与摆动臂23延伸的方向形成预定的角度。
[0064]在阴极装置18开始形成薄膜时,平移台22a沿轨道22b从与摆动轴P正交的运送方向上的一个端部朝向另一个端部移动。例如,平移台22a沿运送方向从图2中的左端部朝向右端部移动。由此,由于摆动臂23的连结轴部23b也沿运送方向与平移台22a平移,所以在运送方向上的连结轴部23b的位置接近在运送方向上的摆动中心轴部23a的位置。其结果,平移台22a延伸的方向与摆动臂延伸的方向所形成的角度逐渐地变小。在平移台22a沿运送方向与连结轴部23b—起平移时,摆动中心轴部23a与连结轴部23b—起旋转。此时,摆动中心轴部23a相对于框体21旋转的方向与连结轴部23b相对于平移台22a旋转的方向彼此相同。
[0065]如图3所示,在平移台22a沿运送方向与连结轴部23b平移,而使在运送方向上的摆动中心轴部23a的位置与在运送方向上的连结轴部23b的位置重叠时,平移台22a延伸的方向与摆动臂23延伸的方向重叠。其结果,上述角度变成0°。
[0066]在平移台22a在运送方向上超过摆动中心轴部23a的位置而接近另一个端部时,连结轴部23b在运送方向上的位置远离摆动中心轴部23a在运送方向上的位置。其结果,平移台22a延伸的方向与摆动臂23延伸的方向所形成的角度逐渐地变大。
[0067]如图4所示,若平移台22a移动至轨道22b在运送方向上的另一个端部,例如图2中的右端部,摆动臂23的摆动中心轴部23a则在运送方向上的轨道22b的大致中央一致的位置上位于框体21内部的上方。另一方面,摆动臂23的连结轴部23b在运送方向上的轨道22b的右端部侧的位置上位于框体21内部的下方。因此,平移台22a延伸的方向与摆动臂23延伸的方向所形成的角度变成与平移台22a位于轨道22b的左端部时所形成的角度大致相同的角度。
[0068]如此,阴极单元22与连结轴部23b—起从在运送方向上的轨道22b的一个端部朝向另一个端部或是从另一个端部朝向一个端部平移。由此,具有连结轴部23b作为摆动端的摆动臂23以摆动中心轴部23a为中心摆动。
[0069]因此,在阴极单元22沿轨道22b与连结轴部23b平移时,通过框体21内部的连接线路也追随摆动臂23的摆动,而以摆动中心轴部23a为中心摆动。此时,位于摆动臂23内部的连接线路一边追随摆动臂23的摆动一边保持与阴极单元22的连接。因此,连接线路通过摆动中心轴部23a而几乎不在摆动臂23内部与外部之间进出。由此,由于在框体21内部与外部之间变化的连接线路的长度的变化量小于阴极单元22平移的距离,所以能够降低连接线路所承受的机械性负载。
[0070]如以上说明,根据第I实施方式的溅射装置能够得到如下的效果。
[0071](I)在阴极单元22与连结轴部23b平移时,摆动臂23进行摆动。此时,位于摆动臂23内部的连接线路追随摆动臂23的摆动,一边以摆动中心轴部23a为中心摆动一边保持与阴极单元22的连接。因此,连接线路通过摆动中心轴部23a而几乎不在摆动臂23内部和外部之间进出。因此,在框体21内部与外部之间变化的连接线路的长度的变化量小于阴极单元22移动的距离。其结果,能够减少因连接线路在框体21内部与框体21外部之间进出而使其所承受的机械性负载。
[0072]另外,第I实施方式也可以以如下的方式适当地进行变更而实施。
[0073].摆动中心轴部23a与框体21壁部连接的位置也可以不是与运送方向上的轨道22b的大致中央一致的位置。只要摆动臂23能够进行摆动,摆动中心轴部23
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