成膜装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种成膜装置，通过多个分板以各自的端部隔着间隙重叠的方式排列而构成在处理室内包围基板处理区域的防附着板，通过在叠合部的宽度方向上的相对移动，吸收随着成膜处理产生的热膨胀。在分板的叠合部设有凹部，该凹部使该分板在与处理区域连通的一侧的间隙比另一侧的间隙大，通过增大该叠合部的在成膜处理时形成金属膜的部位的间隙，抑制在叠合部的分板为了吸收热膨胀而相对移动时发生的接触，防止剥离物的混入造成的成膜品质降低。通过凹部以外部分处的间隙来确保防附着板的密封功能。
【专利说明】
成膜装置
技术领域
本发明涉及溅射装置、CVD装置、PVD装置等可在配置于处理室内的基板表面上形成薄膜的成膜装置。
【背景技术】
例如在图像显示用的液晶面板、各种半导体元件等的制造中，会使用在基板的一个面形成金属制薄膜的溅射装置(例如参照专利文献I)。该溅射装置中，在保持为高真空的处理室的内部将基板和靶相对配置，向处理室内导入稀有气体(Ar气体等)，并且在基板和靶之间施加高电压，使离子化的稀有气体元素轰击靶表面，由此使靶表面的原子溅出，将该靶的金属材料的薄膜形成在基板的表面。
该溅射装置中，从靶弹出的靶原子的一部分可能会附着在处理室的内壁，从而在该内壁形成不需要的金属膜。因此，以往在处理室的内部配置将内壁与处理区域之间隔绝的防附着板，使膜形成于该防附着板上，由此防止了金属膜附着到内壁。
另一方面，例如，在液晶面板的制造中，当使用大块的玻璃基板并用Cu等具有高导电性的材料形成厚的金属膜时，处理时间变长，处理室内的温度变高。因此，如前所述配置的防附着板通过将多块分板以各自的端部隔着间隙重叠的方式排列而构成，利用在重叠宽度方向上的各分板的相对移动，来吸收随着成膜处理发生的热膨胀。
先行技术文献专利文献
专利文献1:日本特开平11-241163号公报
【发明内容】
发明要解决的课题
在如上构成的防附着板中，分板的叠合部分的间隙起到将处理区域侧和内壁侧密封的曲径间隙的作用。为了提高密封功能，优选做成几毫米左右的小间隙。另一方面，由于金属膜也附着在该间隙，所以会出现如下不良状况，即，由于热膨胀时的相对移动，进一步说是分板的热变形，附着金属膜的部位发生接触，金属膜剥离，混入基板的膜中，从而导致成膜品质变差。
故存在如下问题，即，当出现这样的不良状况时，不得不采取更换防附着板等的措施，在此期间，成膜装置需要停止运转，导致设备利用率低下。
该问题虽然能通过增大分板的叠合间隙来解决，但密封功能变得不够，成膜区域内的靶原子向外侧溅出，防止在处理室内壁形成不需要的膜的这一原本的功能变得不能实现。
另外，以上的问题也同样会发生在CVD(Chemical Vapor Deposit1n，化学气相沉积)装置或PVD(Physical Vapor Deposit1n，物理气相沉积)装置等真空蒸镀装置中。
本发明鉴于上述情况而作出，其目的在于提供一种成膜装置，其能够维持防附着板的足够的密封功能，同时防止热膨胀的吸收构造中发生的金属膜的剥离，能够以高设备利用率进行成膜处理。
用于解决课题的手段
[0011]本发明的成膜装置，其包括防附着板，该防附着板在对基板进行成膜处理的处理室的内部以包围所述基板的处理区域的方式配置，防止成膜物质附着到所述处理室的内壁，该防附着板由多个分板以各自的端部隔着间隙重叠的方式排列而成，通过叠合部在宽度方向上的相对移动，吸收随着成膜处理产生的热膨胀，所述成膜装置的特征在于，在所述分板的所述叠合部设有凹部，所述凹部使与所述处理区域连通的一侧的间隙比另一侧的间隙大。
在构成防附着板的分板的叠合部设置凹部。凹部使分板间的间隙在与处理区域连通的一侧比另一侧大。在分板的叠合部，在成膜处理时在与处理区域对置的面形成金属膜。该形成部位是通过凹部扩大了间隙的叠合部与处理区域对置的对置面，分板在为了吸收热膨胀而相对移动时接触的可能性小，能防止剥离物混入造成的成膜品质降低。而且，叠合部能够由凹部以外部分处的间隙维持足够的密封功能。
本发明的成膜装置，其特征在于，所述凹部为在所述叠合部的长度方向上连续的凹槽。所述凹部通过形成为在叠合部的长度方向上连续的凹槽，能够在叠合部的整个长度范围内防止金属膜的剥离。
本发明的成膜装置，其特征在于，所述叠合部是设于各个分板的薄壁部彼此重叠而成，所述叠合部具有与各分板的非叠合部排列在同一平面上的两个面。
分板的叠合部通过设于各分板的薄壁部重叠而构成。叠合部和非叠合部处于同一平面，能够实现没有高低不平的防附着板。叠合部的间隙呈弯曲状，密封功能由于曲径效应而提尚O
本发明的成膜装置，其特征在于，在靠所述内壁的一侧重叠的所述薄壁部，设置所述凹部。
当重叠薄壁部形成叠合部时，在重叠在靠内壁一侧的薄壁部形成凹部，由此能够达到目的。
本发明的成膜装置，其特征在于，还包括配置在所述处理室的内部的多个靶和将各个靶之间隔开的隔壁板，所述隔壁板通过将各个端部隔着间隔相对的多个分板用架在该多个分板的端部间的连结罩连结而成，通过所述分板相对所述连结罩进行相对移动，吸收随着成膜处理产生的热膨胀，在所述分板和所述连结罩中的一方设有凹部，该凹部使双方在远离所述相对部的部位的间隙比另一侧的间隙大。
在包括处理室内的多个靶的溅射装置中，在将靶间隔绝的隔绝板上设置与防附着板同样的热膨胀吸收部。在分板和连结罩的对置部，在成膜处理时在与处理区域对置的面形成金属膜。该形成金属膜的部位的间隙由于凹部而增大，在分板与连结罩为了吸收热膨胀而相对移动时发生接触的可能性小，能防止剥离物混入造成的成膜品质降低。
发明的效果
本发明中，兼顾防附着板的密封功能的同时，还能防止在分板为了吸收热膨胀而相对移动时金属膜剥离，能够维持高成膜品质，并且以高设备利用率实现成膜处理。
【附图说明】
图1是示意表示实施方式的成膜装置的纵剖视图。
图2是沿图1中I1-1I线的横剖视图。
图3是构成防附着板的分板的叠合部附近的放大图。
图4是实施方式2的分板的叠合部附近的放大图。
图5是实施方式3的分板的叠合部附近的放大图。
图6是构成隔壁板的分板的连结部的放大图。
图7是沿图6中VI1-VII线的矢视图。
图8是表示分板的连结部的其它实施方式的放大图。
【具体实施方式】
以下基于附图详述本发明的实施方式。图1是示意表示实施方式的成膜装置的剖视图，图2是沿图1中I1-1I线的剖视图。图示的成膜装置为溅射装置，其在呈矩形箱型的处理室I的内部配置有靶2，在与该靶2对置地定位的基板3的一个面进行成膜处理。但以下说明的结构对CVD装置或PVD装置等真空蒸镀装置也能适用。
处理室I位于与可开闭的闸阀10、10相对置的位置，经由这些闸阀10、10与其它处理室、加载互锁室、加热室或载出室(未图示)连接设置。基板3被保持在呈托盘形的保持体4上，并与该保持体4一起经由开放的一个闸阀10被搬入处理室I内，如图1所示，被定位在与靶2正对的位置。在这样被定位的基板3上，通过公知的溅射处理，形成靶2的材料金属的薄膜，该溅射处理通过在关闭两侧的闸阀10、10使处理室I内处于高真空状态之后向该处理室I内导入稀有气体并向靶2与基板3之间施加高电压来实施。处理后的基板3经由开放的另一个闸阀10被从处理室I搬出。
在处理室I的内部设有防附着板5。防附着板5在离开处理室I的内壁和保持基板3的保持体4的表面适当距离的位置，覆盖处理室I的内壁和保持体4的表面，并以包围如前所述成膜的基板3的处理区域的方式配设。这样配设的防附着板5起到如下作用，S卩，防止在前述成膜处理时从靶2溅出的成膜物质(靶原子)到达并附着于处理室I的内壁和保持体4的表面从而形成不需要的金属膜。
如图2所不，防附着板5由四块分板5a、5b、5c和5d构成。各分板5a、5b、5c和5d分别具有大致相同的形状，覆盖处理室I的从四个角部分别向两个方向延伸的内壁的大致一半长度。分板5a、5b、5c和5d的端部在四面内壁的大致中央部以适当宽度叠合，并以能在叠合部的宽度方向上相对移动的方式组合而成。
分板5a、5b、5c和5d由于随着基板3的成膜处理在处理室I内产生的热而膨胀。叠合部设置成能通过在前述的宽度方向上的相对移动吸收分板5a、5b、5c和5d的热膨胀。另外，构成防附着板5的分板5a、5b、5c和5d的形状和数量不限于图2所示的形状和数量，可适宜地设定。
靶2在防附着板5的内侧排列配置有三个，在各靶2之间设有将各个靶2的配设部位隔绝的隔壁板6。如图2所示，隔壁板6通过使两块分板6a、6b的端部隔着间隔相对，并用架在端部间的连结罩7连结该两块分板6a、6b的端部的方式构成。隔壁板6的一个分板6a的另一端部安装在构成防附着板5的分板5a、5b的内表面，该隔壁板6在相邻的革E2、2之间朝着与所述分板5a、5b对置的分板5d、5c延伸设置。 隔壁板6的分板6a、6b由于随着基板3的成膜处理在处理室I内产生的热而膨胀。如后所述，连结罩7以使分板6a、6b能在长度方向上相对移动的方式连结它们，分板6a、6b的热膨胀通过相对于它们的连结罩7的相对移动而被吸收。
图3是构成防附着板5的分板5a、5b的叠合部附近的放大图。如该图3所示，就分板5a、5b而言，将分板5a设置于处理区域一侧，分板5a和5b隔着初始间隙G1W适当宽度叠合，将处理室I的内壁和处理区域隔绝。
图3A示出了实施方式I的叠合部，在分板5b上设有凹部50，该凹部50具有矩形截面。凹部50具有矩形截面，以与分板5a的端部边缘对置的位置为中心，向两侧展开适当宽度而形成，使得与处理区域连通的一侧的间隙比另一侧大。
在这样叠合的分板5a、5b上，在与处理区域对置的一个面(正面)上，附着前述的成膜处理时从靶2溅出的成膜物质并形成金属膜8。成膜物质也进入凹部50内，如图所示，金属膜8也形成在凹部50的底面和与该底面对置的分板5a的背面。
另一方面，分板5a、5b受到在成膜处理时产生于处理室I内的热的作用而膨胀，该热膨胀如前所述，可通过在叠合部的宽度方向上的相对移动而被吸收。此时，在分板5a、5b的叠合部形成的金属膜8有接触并剥离的可能性。在图3A中，确保了在形成有金属膜8的凹部50的底面与分板5a的背面之间留有大的间隙，因此能避免金属膜8在该位置上的接触，防止该金属膜8的剥离。
另外，除了凹部50的形成区域以外的分板5b的端部边缘在与分板5a之间维持了初始间隙61，在该位置有发生接触的可能性。但是，该接触位置远离处理区域，金属膜8的形成量本身就少，而且，即使发生剥离，该剥离下的金属膜8返回处理区域的可能性也小，能够长期、有效地避免剥离金属混入基板3的膜中导致成膜品质变差这一不良状况。因此，能够减少更换防附着板5等来应对所述不良状况的频率，有助于提高成膜装置的设备利用率。
分板5a与分板5b的端部边缘之间的间隙61起到将处理室I的内壁、处理区域侧以及内壁侧密封的曲径间隙的作用。因此，能够防止处理区域的成膜物质向外侧漏出，不必担心会影响防附着板5原本的作用，即防止成膜物质附着到处理室I的内壁。
图3B示出了未设置凹部50的叠合部。这种情况下，在叠合部，形成在分板5a与5b的对置面的金属膜8的位置彼此靠近，当分板5a与5b相对移动时，金属膜8相接触而剥离的可能性大。金属膜8的接触、剥离可通过增大叠合部的初始间隙62来减轻，但该间隙的密封功能会减弱，有可能影响防附着板5原本的作用。
图4是实施方式2的分板5a与5b的叠合部附近的放大图。在该图4中，在分板5a、5b的端部，连接设置有薄壁部51、52，该薄壁部51、52具有分板5a、5b的厚度的大致一半厚度，这些薄壁部51与52隔着间隙重叠，形成与分板5a、5b的其它部分(非叠合部)在同一平面上排列的叠合部。
在该叠合部，在薄壁部52的基部设有凹部53，该薄壁部52从分板5b延伸，并位于远离处理区域一侧(处理室I的内壁侧)。凹部53与实施方式I的凹部50同样具有矩形截面，该凹部53以与分板5a的端部边缘，详细地说是以与薄壁部51的端部边缘对置的位置为中心，向两侧展开适当宽度而形成。这样形成的凹部53起到与实施方式I的凹部50相同的作用，能够维持防止成膜物质漏出的效果，同时有效地防止基板3的成膜品质降低。
在该实施方式2中，分板5a、5b包括薄壁部51、52的叠合部在内具有平坦的两个面，因此能够构成没有高低不平部分的防附着板5。而且，薄壁部51、52间的间隙呈如图所示的弯曲状的形态，因此能够提升该间隙处的曲径效应，实现良好的密封功能。
图4B所示的凹部53中，还将靠近分板5b的端部，更详细地说是靠近薄壁部52的端部的侧面形成为斜面。利用这一结构，薄壁部52端部的与薄壁部51重叠的宽度变窄，能够减少由该部位的接触造成的金属膜的剥离。
图5是实施方式3的分板5a、5b的叠合部附近的放大图。图5A中，在分板5a的端部设有弯曲形的延长部54，该延长部54与分板5b的端部从处理区域一侧重叠而形成叠合部。在分板5b的与处理区域对置的面上设有凹部55。凹部55具有矩形截面，以与分板5a的端部边缘，更详细地说是以与延长部54的端部边缘对置的位置为中心，向两侧展开适当宽度而形成。
在图5B中，在分板5b的端部设有弯曲形的延长部56，延长部56与分板5a的端部从处理区域的相反侧重叠而形成叠合部。在延长部56的基部的与处理区域对置的面设有凹部57。凹部57具有矩形截面，以与分板5a的端部边缘对置的位置为中心，向两侧展开适当宽度而形成。
实施方式3所示的凹部55、57起到与实施方式1、2的凹部50、53相同的作用，能够维持防止成膜物质漏出的效果，同时有效地防止基板3的成膜品质降低。
另外，不言而喻，如上所述的凹部50、53、55、57不仅形成在图3?图5所示的分板5a、5b的叠合部，也同样形成在构成防附着板5的分板5a?5d的各个叠合部。而且，凹部50、53、55、57的截面形状不限于图3?图5所示的矩形形状，也可以是半圆、半椭圆等其它截面形状。
另外，凹部50、53、55、57优选形成为沿着各个叠合部的长度方向的整个长度范围内的连续凹槽，由此能够在叠合部的整个长度范围上防止金属膜8的剥离，凹部50、53、55、57也可以在长度方向上断续设置或局部设置。
图6是构成隔壁板6的分板6a与6b的连结部的放大图，图7是沿图6中VI1-VII线的矢视图。如图所示，分板6a、6b各自的端部隔着间隔相对，由架在相对端部间的连结罩7连结。连结罩7是如图6所示的具有平板状截面的部件，在其一个面上的相隔适当长度的位置，具有与所述一个面成直角地突出设置的轴70、70。分板6a、6b在相对端部的附近具有贯穿该分板6a、6b的厚度方向而形成的长孔60、60。这些长孔60、60具有如图7所示的沿着分板6a、6b的长度方向延伸的椭圆形状。
如图6所示，连结罩7对分板6a、6b的连结通过使轴70、70分别与设于分板6a、6b的长孔60、60间隙配合，并将螺帽拧在设于各轴70、70端部的螺纹部来实现。通过这样连结，分板6a、6b能在长孔60、60与轴70、70间隙配合的间隙的范围内在长度方向上相对移动，如前所述，随着成膜处理发生的分板6a、6b的热膨胀由于这些分板与连结罩7的相对移动而被吸收。
另外，如图7所示，连结罩7比分板6a、6b宽，利用在向两侧伸出的部分设置的凸缘72、72从宽度方向两侧夹着分板68、613，保证分板63、613的长度方向的连续性。
如图6所不，在分板6a、6b上的与连结罩7的叠合部分设有凹部61、61。凹部61、61具有矩形截面，以与连结罩7的端部边缘对置的位置为中心，向两侧展开适当宽度而形成，远离分板6a、6b的相对部的部位的间隙比另一侧大。
如上所述构成的分板6a、6b的连结部位面向对基板3进行成膜处理的处理区域，可在分板6a、6b和连结罩7的对置部形成金属膜。但是，因为分板6a、6b与连结罩7之间的间隙由于如前所述设置的凹部61、61而形成得大，所以，即使在由于吸收热膨胀而发生了前述的相对移动时，也能防止附着的金属膜因接触而剥离，能够防止由从该部位剥离的金属混入引起的基板3的成膜品质降低。
图8是表示分板6a、6b的连结部的其它实施方式的放大图，在该实施方式中，不在分板6a、6b上而是在连结罩7上设置凹部73，使连结罩7与分板6a、6b的对置部的间隙在远离分板6a、6b的相对部的一侧比另一侧大。在该实施方式中也能得到与图6和图7所示的结构相同的效果。
另外，如上所述设置的凹部61、73的截面形状不限于图6、图8所示的矩形形状，也可以是半圆、半椭圆等其它截面形状。
应该认为，此次公开的实施方式中所有内容均为例示，并不是限制性的。本发明的范围并非上述含义，而是由权利要求所示，包含与权利要求均等的含义和范围内的各种变更。 附图标记说明 I处理室 2靶 3基板 5防附着板 6隔壁板 7连结罩 5a?5d分板
50、53、55、57凹部
51、52薄壁部 60长孔
70轴
61,73凹部
【主权项】
1.一种成膜装置，其包括防附着板，该防附着板在对基板进行成膜处理的处理室的内部以包围所述基板的处理区域的方式配置，防止成膜物质附着到所述处理室的内壁，该防附着板由多个分板以各自的端部隔着间隙重叠的方式排列而成，通过叠合部在宽度方向上的相对移动，吸收随着成膜处理产生的热膨胀，所述成膜装置的特征在于， 在所述分板的所述叠合部设有凹部，所述凹部使与所述处理区域连通的一侧的间隙比另一侧的间隙大。2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于， 所述凹部为在所述叠合部的长度方向上连续的凹槽。3.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于， 所述叠合部是设于各个分板的薄壁部彼此重叠而成，所述叠合部具有与各分板的非叠合部排列在同一平面上的两个面。4.根据权利要求3所述的成膜装置，其特征在于， 在靠所述内壁的一侧重叠的所述薄壁部，设置所述凹部。5.根据权利要求1?4中任意一项所述的成膜装置，其特征在于， 还包括配置在所述处理室的内部的多个靶和将各个靶之间隔开的隔壁板， 所述隔壁板通过将各个端部隔着间隔相对的多个分板用架在该多个分板的端部间的连结罩连结而成，通过所述分板相对所述连结罩进行相对移动，吸收随着成膜处理产生的热膨胀， 在所述分板和所述连结罩中的一方设有凹部，该凹部使双方在远离所述相对部的部位的间隙比另一侧的间隙大。6.根据权利要求5所述的成膜装置，其特征在于， 所述连结罩以使在所述连结罩的一个面凸出设置的轴与在所述分板的端部沿所述分板的厚度方向贯穿形成的长孔间隙配合的方式，来连结所述分板，使得所述连结罩与所述分板允许在间隙配合的间隙范围内相对移动。
【文档编号】C23C14/00GK106029938SQ201480075411
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2014年2月19日
【发明人】今原博和, 若森保裕
【申请人】堺显示器制品株式会社