基板支架及成膜装置的制作方法

本发明涉及基板支架及成膜装置。

背景技术：

在使用于半导体器件的基板的成膜处理中，存在将基板以垂直地立起的状态(被处理面成为垂直的姿势)支承并在成膜装置的各室间传送的方式。基板以被处理面向外部开放(露出)的状态保持于基板支架，而且通过对基板支架进行支承的传送机构而在各室间移动(专利文献1)。作为基板支架的结构，可列举通过上下两个框体夹入基板并通过螺钉等紧固用具将框体紧固，由此对基板进行固定保持的结构作为一例。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】国际公开公报wo2016/017602号

技术实现要素：

【发明的概要】

【发明要解决的课题】

图8是表示现有例的基板支架的结构的示意性的剖视图(切断部端面图)。如图8所示，基板支架130具有使基板2的被处理区域露出的开口部，由与基板2的包含被处理区域的第一面21抵接的第一框体131和与基板2的第二面22抵接的第二框体132构成，通过螺钉34来紧固。如图8的c部所示，成为基板2的角部24(第一面21与基板侧端面23的交界的部分、及第二面22与基板侧端面23的交界的部分)与第一框体131和第二框体132接触的结构。因此，由于拧紧的力或加热时的热膨胀引起的变形等而在角部24产生崩裂(角缺欠而产生屑片(破片))。基板2的角部24是在基板制造时产生毛刺的部分，毛刺缺欠而产生屑片，由此装置内被污染。而且，崩裂即使刚开始小，但是以此为开始而在之后的工序中破损范围容易变大，一旦发生时，对生产性造成较大的影响。作为对策的现有例，存在基板的倒角，但是有基板的成本上升的课题。

本发明的目的在于提供一种能够抑制基板的破损发生地保持基板的基板支架。

【用于解决课题的方案】

为了实现上述目的，本发明提供一种基板支架，其使基板的被处理区域露出地保持基板，其特征在于，具备：

夹持部，所述夹持部与基板的角部不接触地夹持基板的两面；及

触抵部，所述触抵部与基板的角部不接触地触抵于基板的端面。

为了实现上述目的，本发明提供一种成膜装置，其对基板进行成膜处理，其特征在于，具备：

多个室，所述多个室包含成膜室；及

基板传送机构，所述基板传送机构支承上述基板支架，并在所述多个室之间移动。

【发明效果】

根据本发明，能够抑制基板的破损发生地保持基板。

附图说明

图1是本发明的实施例的基板支架的示意性的剖视图(切断部端面图)。

图2是本发明的实施例的基板支架的示意性的立体分解图。

图3是本发明的实施例的基板支架的示意性的剖视图(切断部端面图)。

图4是本发明的实施例的基板支架的第二框体的示意性的俯视图。

图5是本发明的实施例的变形例的基板支架的示意性的剖视图(切断部端面图)。

图6是本发明的实施例的变形例的基板支架的示意性的剖视图(切断部端面图)。

图7是本发明的实施例2的基板支架的第二框体的示意性的俯视图。

图8是现有例的基板支架的示意性的剖视图(切断部端面图)。

图9是本发明的实施例的溅射装置的概略图。

图10是本发明的实施例的成膜装置的概略图。

图11是成膜处理的流程图的一例。

【附图标记说明】

2…基板，21…被处理面(第一面)，22…背面(第二面)，23…端面，24…角部，30…基板支架，31…基板按压件(第一框体)，310…抵接面(第一抵接部)，32…基板支架主体(第二框体)，320…抵接面(第二抵接部)，33…定位销，330…前端面(触抵部)，34…螺钉(紧固机构)

具体实施方式

以下，参照附图，基于实施例而例示性地详细说明用于实施本发明的方式。但是，该实施方式记载的结构部件的尺寸、材质、形状、它们的相对配置等应根据适用发明的装置的结构或各种条件而适当变更。即，不意味着将本发明的范围限定为以下的实施方式。

(实施例1)

<成膜装置的整体结构>

图10是概略性地表示本发明的实施例的成膜装置1的整体结构的示意图。成膜装置1具备：收容被成膜处理的基板2的贮存室11；进行基板2的加热处理的加热室12；以及对基板2的被处理面进行成膜处理的成膜室13。在成膜室13中具备：在成膜处理之前用于进行基板2的被处理面的清洗等的前处理或蚀刻处理的基板处理装置14；对基板2的被处理面进行成膜处理的作为成膜处理部的溅射装置15。本实施例的成膜装置1为将基板2以纵向立起的状态(被处理面成为垂直的姿势)在各室间传送的结构(参照图9)。

图11是本实施例的成膜处理的流程图的一例。基板2被从贮存室11向加热室12(s101)，从加热室12向成膜室13的基板处理装置14(s103)，从基板处理装置14向溅射装置15(s105)依次传送，实施成膜处理。基板2在加热室12中由加热器121进行了加热处理之后(s102)，首先，实施基于成膜室13的基板处理装置14的表面处理(s104)。实施了表面处理后的基板2接下来被实施基于溅射装置15的使用了由各种不同材料构成的靶151、152、153的溅射处理(s106)，成膜处理结束。在此所示的成膜处理的流程只不过是一例，没有限定为在此所示的工序内容。

本实施例的成膜装置1能够适用于例如伴随着前处理的各种电极形成。作为具体例，可列举例如面向fc-bga(flip-chipballgridarray)安装基板的镀敷籽晶膜或面向saw(surfaceacousticwave)器件的金属层叠膜的成膜。而且，也可列举led的接合部的导电性硬质膜、mlcc(multi-layeredceramiccapacitor)的端子部膜的成膜等。此外，也可以适用于电子部件封装体的电磁屏蔽膜或芯片电阻器的端子部膜的成膜。处理基板2的尺寸可以例示长宽200mm×200mm，厚度0.7～6.0mm的尺寸。作为基板2的材质，可列举玻璃、氧化铝、陶瓷、ltcc(lowtemperatureco-firedceramics：低温同时烧制陶瓷)等。

<基板传送结构及溅射装置>

如上所述，基板2以垂直立起的状态在成膜装置1的各室间传送，在溅射室51(腔室)内，也以被处理面21成为垂直(被处理面21朝向水平方向)的姿势设置。如图9所示，基板2通过基板支架30以被处理面21开放(露出)的状态夹持并保持被处理区域外周的周缘部。保持基板2的基板支架30由基板支架支承部43支承。基板支架支承部43在下方具备作为基板传送机构的车轮431，以支承有基板支架30的状态能够移动地乘载于在溅射室51内铺设于溅射室51的底面的轨道432上。需要说明的是，在此所说的垂直是与溅射室51的底面或轨道432上表面(基板传送面)垂直，根据装置结构的不同而存在与重力方向(铅垂方向)不一致的情况。同样，在此所说的水平方向也存在与重力方向的正交方向不一致的情况。即，在本实施例中，以各室的内壁的基板支架支承部43的设置面是水平面为前提而作为规定上下左右的方向的说明，但是如果该设置面的方向改变，则上下左右方向的规定当然也对应于此进行变化。

溅射装置15的溅射室51通过排气装置56成为预先排气至规定的高真空压的状态。基板支架30在溅射室51内以恒定的速度移动，在此期间，对于基板2实施基于阴极单元50的成膜处理。在溅射室51内，基板2(基板支架30)与阴极单元50以沿水平方向相互相对的方式配置。溅射室51由排气装置56调整成适合于溅射工艺的真空度(例如，2×10pa～2×10-5pa)，并从气体供给源57被流量控制并供给溅射气体。由此，在溅射室51的内部形成溅射气氛。作为溅射气体，可使用例如ar、kr、xe等稀有气体或成膜用的反应性气体。

板状的作为成膜材料的靶151以与基板2的传送路径，即基板2的被处理面21平行的方式配置。在靶151的与基板2相对的一侧的相反侧紧贴设置阴极电极251。在阴极电极251连接电源55，溅射室51被接地。在基于电源55的电压施加中，阴极电极251成为阴极，溅射室51的壁部成为阳极。

<溅射>

通过上述的溅射气氛的形成和从电源55向阴极电极251的电压施加而在靶151的与基板2相对的相对面附近生成等离子体区域。由于通过等离子体区域的生成而生成的溅射气体离子与靶151的碰撞而从靶151的与基板2相对的相对面放出靶粒子。从靶151放出的靶粒子朝向基板2飞翔、堆积，由此在基板2的被处理面21进行成膜。关于靶152、153，仅是材料与靶151不同，基于溅射的成膜处理机理相同。

<基板支架30的结构(本实施例的特征)>

参照图1～4，说明作为本实施例的特征的基板支架30的结构。

图1是本发明的实施例的基板支架的示意性的局部剖视图(切断部端面图)。图2是本发明的实施例的基板支架的示意性的立体分解图。图3是本发明的实施例的基板支架的示意性的剖视图(切断部端面图)，是说明基板2向基板支架30组装的情况的图。图4是本发明的实施例的基板支架的第二框体的示意性的俯视图。

如上所述，基板支架30是使基板2的被处理区域露出地保持基板2的结构，大体上通过利用作为第一框体的基板按压件31和作为第二框体的基板支架主体32夹持基板2的两面来保持基板2。基板2的一方的面(第一面)即被处理面21由被实施上述的成膜处理等的被处理区域21a和将被处理区域21a的外侧(外周)包围的周缘区域21b构成。

基板按压件31在基板2的被处理面21的周缘区域21b的基板端部，即比被处理面21与基板2的侧端面23的交界的角部24(基板端部)靠内侧的位置，具有与被处理面21抵接的抵接面(第一抵接部)310。在能够抑制崩裂的发生的范围内，适当设定在比角部24靠何种程度内侧的位置使抵接面310与被处理面21的周缘区域21b抵接。抵接面310是在基板按压件31中沿着与基板支架主体32相对的相对方向突出的凸状部311的前端面。凸状部311在基板按压件31的与基板支架主体32相对的相对部形成为大致矩形的环状。在基板按压件31的与基板支架主体32相对的相对部的比凸状部311靠外侧的位置形成有槽部(凹部)313，该槽部(凹部)313用于形成使基板按压件31与基板2的角部24不接触的间隙。而且，基板按压件31的与基板支架主体32相对的相对部的比凸状部311靠内侧的位置形成使基板2的被处理面21向外部开放(露出)的开口部312。基板按压件31是将基板2的被处理区域21a的周围包围的框状的构件。

基板支架主体32在基板2的另一方的面(第二面)即被处理面21的相反侧的背面22中的、比背面22与基板2的侧端面23的交界的角部24靠内侧的位置，具有与背面22抵接的抵接面(第二抵接部)320。在能够抑制崩裂的发生的范围内，适当设定在比角部24靠何种程度内侧的位置使抵接面320与背面22抵接。抵接面320是在基板支架主体32中沿着与基板按压件31相向的相向方向突出的凸状部321的前端面。凸状部321在基板支架主体32的与基板按压件31相向的相向部形成为大致矩形的环状。在基板支架主体32的与基板按压件31相向的相向部中的比凸状部321靠外侧的位置形成有槽部(凹部)323，该槽部(凹部)323用于形成使基板支架主体32与基板2的角部24不接触的间隙。而且，在基板支架主体32的与基板按压件31相向的相向部中的比凸状部321靠内侧的位置形成有凹部322，该凹部322空出间隙地与基板2的背面22相向。需要说明的是，也可以取代凹部322而与基板按压件31的开口部312同样地设置开口部。即，可以设为使基板2的背面22向外部开放的支架结构。

在基板支架主体32中，用于进行基板2相对于基板支架主体32的定位的触抵构件即定位销33通过螺钉35而固定于基板支架主体32。定位销33具有朝向基板2的侧端面23而与基板2垂直的方向上的宽度逐渐缩窄的前端形状，其前端面330作为触抵部而与基板2的侧端面23抵接。在此，与基板2垂直的方向与基板2的厚度方向、基板按压件31与基板支架主体32相向的相向方向、图2等中的z轴方向等同义。定位销33的前端面330的与基板2垂直的方向上的宽度比基板2的厚度小，在避开与角部24接触的位置(在本实施例中为上述方向上的中央部)与侧端面22抵接。前端面330与侧端面22抵接的位置只要是能够抑制崩裂的发生的位置即可，可以不是上述中央部。

基板按压件31与基板支架主体32在定位销33与基板2的端面23触抵且抵接面310、320夹持有基板2的状态下，通过作为紧固机构的螺钉34而相互紧固固定。基板按压件31与基板支架主体32通过多个螺钉34在多个部位紧固，在本实施例中，每一个螺钉34的钳紧力设为5～40cn/m。基板按压件31的螺纹孔314与基板支架主体32的螺纹孔324相对于基板2而设置在比定位销33与基板2的触抵位置靠外侧的位置。通过螺钉34的紧固，抵接面310、320构成与基板2的角部24非接触地夹持基板2的两面的夹持部。基板按压件31、基板支架主体32、定位销33在本实施例中使用sus来制作，但只要是具有一定程度的硬度的金属即可，也可以使用其他的金属。而且，只要能得到所希望的定位保持功能即可，也可以适当采用其他的材料。

基板按压件31的抵接面310和基板支架主体32的抵接面320分别设为在比基板2的角部24靠内侧的位置与角部24不接触而与基板2的两面接触的结构，由此能够缓和沿基板2的厚度方向(z方向)作用于角部24的力。而且，定位销33也设为在比基板2的角部24靠内侧的位置与角部24不接触而与基板2的端面23接触的结构，由此能够缓和沿基板2的宽度方向(与基板2的面21、22平行的方向、xy方向)作用于角部24的力。这样，基板支架30不具有与基板2的角部24接触的部分，由此在未进行倒角的基板2中能够抑制崩裂的发生。即，根据本实施例，能够抑制基板的破损发生地保持基板。

<基板2向基板支架30的组装>

如图3所示，在基板2向基板支架30的组装中，首先，将基板2载置于基板支架主体32的规定的基板收容部，具体而言，载放于凸状部321的抵接面320上(图3(a))。此时，将基板2的背面22载放于抵接面320并使基板2的侧端面23与定位销33的前端面330触抵，由此能够将基板2定位于基板支架主体32(图3(b))。对于定位有基板2的基板支架32，将框状的基板按压件31以覆盖基板2的外周缘(周边区域21b)的方式罩住，成为通过抵接面310、320夹持基板2的状态。并且，通过螺钉34进行紧固，由此将基板2、基板按压件31、基板支架主体32一体地固定(图3(c))。

<定位销33的配置>

如图4所示，定位销33设置多个。具备多个的定位销33以仅与基板2的4条边中的相互相向的2条边中的任一条边触抵的方式配置。即，定位销33仅与上述2条边中的任一条边触抵，沿基板2的方向的力未从基板支架30作用于另一条边。即，多个定位销33未成为在触抵方向上相互相向的配置。通过将基板2中的与定位销33触抵的部分的相反侧的部分设为在沿基板2的方向上未进行位置限制的结构，由此能够吸收基板2或基板支架30的因尺寸误差或热膨胀等而产生的尺寸变化等地对基板2进行定位。

另外，多个定位销33分别配置在基板2的4条边中的相互未相向的2条边中的一条边的与端面23触抵的位置和另一条边的与端面23触抵的位置。即，通过在沿基板2的方向的2个方向上进行定位，能够将基板2高精度地定位于基板支架30。而且，通过以与基板2的4条边中的1条边分别在不同位置触抵的方式配置多个定位销33，能够进行更高精度的定位。此外，通过将定位销33所触抵的基板2的边设为基板2垂直立起时的基板2的4条边中的下端的边，成为在基板2传送时通过定位销33对基板2的成为下端面的端面23进行支承的结构。由此，能够实现更稳定的基板2的保持状态。

<变形例1>

图5(a)是本发明的实施例1的变形例1的基板支架30a的示意性的局部剖视图(切断部端面图)。在本变形例中，对与实施例1共通的结构，标注相同附图标记，省略再次的说明。如图5(a)所示，在本变形例中，成为定位销33配置于基板支架主体32的槽部323的结构。而且，成为基板按压件31与基板支架主体32在通过螺钉34紧固的部分相互抵接的结构。此外，在基板支架主体32中，与基板按压件31抵接的抵接面325和与基板2抵接的抵接面320(在图2等的z方向上)相互成为相同高度。根据上述结构，在基板支架主体32的制作中，通过形成槽部323的工序，能够形成抵接面320、325及定位销23的设置部，能够实现制造成本的降低。

<变形例2>

图5(b)是本发明的实施例1的变形例2的基板支架30b的示意性的局部剖视图(切断部端面图)。在本变形例中，对与实施例1、变形例1共通的结构，标注相同附图标记，省略再次的说明。如图5(b)所示，在变形例2中，与变形例1不同，在基板按压件31中，与基板支架主体32抵接的抵接面315和与基板2抵接的抵接面310(在图2等的z方向上)相互成为相同高度。根据上述结构，在基板按压件31的制作中，通过形成槽部313的工序，也能够形成抵接面310、315，能够实现制造成本的降低。

<变形例3>

图6(a)是本发明的实施例1的变形例3的基板支架30c的示意性的局部剖视图(切断部端面图)。在本变形例中，对与实施例1、变形例1、2共通的结构，标注相同附图标记，省略再次的说明。如图6(a)所示，在变形例3中，将基板支架主体32的与基板按压件31相向的相向部中的比凸状部321靠外侧的区域设为排列有实施例1等的槽部323那样的槽状的凹凸形状的结构。具体而言，基板支架主体32的比抵接面320靠外侧的区域由为了形成与基板2的非接触状态而在与基板2之间形成间隙的单一的面326构成。并且，该单一的面326的一部分兼作为与定位销33的设置面及基板按压件31的抵接面315抵接的面。根据上述的结构，能够将基板支架主体32形成为不需要形成实施例1那样的槽部323或定位销33的设置部的简单的结构，能够实现基板支架主体32的制作中的成本的降低。

<变形例4>

图6(b)是本发明的实施例1的变形例4的基板支架30d的示意性的局部剖视图(切断部端面图)。在本变形例中，对与实施例1、变形例1～3共通的结构，标注相同附图标记，省略再次的说明。如图6(b)所示，在变形例4中，与变形例3不同，将基板按压件31的与基板支架主体32相向的相向部中的比凸状部311靠外侧的区域设为排列有实施例1等的槽部313那样的槽状的凹凸形状的结构。具体而言，基板按压件31的比抵接面310靠外侧的区域由为了形成与板2的非接触状态而在与基板2之间形成间隙的单一的面316构成。并且，该单一的面316的一部分兼作为与基板支架主体32的抵接面325抵接的面。根据上述结构，能够将基板按压件31形成为不需要形成实施例1那样的槽部313的简单的结构，能够实现基板按压件31的制作中的成本的降低。

(实施例2)

图7是本发明的实施例2的基板支架30e的基板支架主体32e的示意性的俯视图。在本实施例中，对与实施例1、变形例1～4共通的结构，标注相同附图标记，省略再次的说明。实施例2的基板支架30e能够收容并保持2个基板。具体而言，如图7所示，能够将2个基板以相同高度沿水平方向并列保持。需要说明的是，图7仅图示出基板支架主体32e和定位销33，关于基板及基板按压件则省略图示。

如图7所示，在基板支架主体32e，分别对应于2个基板而设置2个凹部322a、322b，在各自的外周配置抵接面320、定位销33。在此，在本实施例中，设有进入相邻的基板之间的区域并进行2个基板中的一方的定位的定位销33e。定位销33e具有固定部33e1、延伸部33e2、突出部33e3。固定部33e1利用螺钉35而固定于基板支架主体32e中的比基板配置空间靠外侧的通过螺钉34的紧固而与基板按压件抵接的面(或相向的面)。延伸部33e2在2个基板配置空间之间从固定部33e1延伸至在规定的位置与基板的1条边相向的位置处。突出部33e3从延伸部33e2的侧方朝向基板配置空间突出，通过其前端面330e与基板的上述1条边触抵而对基板进行定位。

根据本实施例的定位销33e，在将2个基板并列配置的支架结构中，利用为了在2个基板设置空间之间形成螺纹紧固部位(螺纹孔324)而设置的间隔空间，能够形成触抵部。因此，根据本实施例，能够以必要最低限度的间隔配置2个基板，并能够抑制基板的破损发生地保持基板。需要说明的是，本实施例的使用了定位销33e的定位结构也能够适用于能够保持3个以上的多个基板的基板支架中。

<其他>

在本实施例中，抵接面310、320(凸状部311、321)呈大致矩形的环状地连续形成，但也可以间断地断续形成。

另外，在本实施例中，抵接面310、320的宽度分别形成为相同宽度，但也可以设为不同的宽度。而且，可以将抵接面310、320的各自的抵接位置沿基板2的宽度方向相互错开。

定位销33或螺钉34的个数或配置没有限定为上述各实施例中的个数或配置，可以适当变更。需要说明的是，基于螺钉34的螺纹紧固位置从基板的角分离一定间隔，能够更可靠地防止崩裂发生。

上述各实施例及各变形例可以尽可能地将各自的结构相互组合。