特許 6231399 処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6231399

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】処理装置

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/00 20060101AFI20171106BHJP

   G11B 5/851 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/00 B

   G11B5/851

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-27821(P2014-27821)

(22)【出願日】2014年2月17日

(65)【公開番号】特開2015-151589(P2015-151589A)

(43)【公開日】2015年8月24日

【審査請求日】2016年10月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000227294

【氏名又は名称】キヤノンアネルバ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(72)【発明者】

【氏名】武藤 義弘

(72)【発明者】

【氏名】東坂 隆嗣

(72)【発明者】

【氏名】山田 聡

【審査官】 宮崎 園子

(56)【参考文献】

【文献】 特公平０７−１１０９９１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開平０５−１４０７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３１５０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／００

Ｇ１１Ｂ ５／８５１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空容器と、
前記真空容器内に搬送される基板の第１面及び前記第１面とは反対側の第２面のそれぞれに対向して配置された第１供給源及び第２供給源を含み、前記基板にプロセスを施すための物質を供給する供給源と、
前記第１供給源の周囲に設けられた第１シールドと、前記第２供給源の周囲に設けられた第２シールドとを含み、前記第１シールドと前記第２シールドとが前記基板を挟むように配置されたシールド部材と、
前記第１シールドと前記第２シールドとが近接した近接状態、又は、前記第１シールドと前記第２シールドとが離間した離間状態となるように、前記第１シールド及び前記第２シールドを移動させる移動装置と、を有し、
前記シールド部材は、前記移動装置によって前記第１シールド及び前記第２シールドを移動させて前記近接状態としているときに、前記第１供給源と前記基板との間及び前記第２供給源と前記基板との間のそれぞれにプロセス空間を形成し、
前記プロセス空間において前記第１面及び前記第２面のそれぞれに前記プロセスが施され、
前記真空容器内にプロセスガスを導入するガス導入部を更に有し、
前記シールド部材は、前記近接状態において前記ガス導入部と接続するガス導入路を有し、
前記移動装置によって前記第１シールド及び前記第２シールドを移動させて前記近接状態としているときに、前記ガス導入部からの前記プロセスガスが前記ガス導入路を介して前記プロセス空間に導入されることを特徴とする処理装置。

【請求項2】

前記第１シールド及び前記第２シールドのそれぞれは、前記真空容器内に搬送される基板に対向する対向部と、前記対向部の外周から延在して前記供給源を取り囲む囲み部と、を含み、
前記対向部は、前記真空容器内に搬送される基板に対向する位置に開口を有することを特徴とする請求項１に記載の処理装置。

【請求項3】

前記第１シールドは、前記第２シールド側に突出した第１凸部を含み、
前記第２シールドは、前記第１凸部に対応する第１凹部を含み、
前記第１凸部及び前記第１凹部は、前記移動装置によって前記第１シールド及び前記第２シールドを移動させて前記近接状態としているときに、前記プロセス空間で生じるプロセス物質が前記プロセス空間から外部の空間に漏れることを防止するための入れ子構造を構成することを特徴とする請求項１又は２に記載の処理装置。

【請求項4】

前記シールド部材は、前記第１シールドと接触する第１シールドベースと、前記第２シールドと接触する第２シールドベースと、を含み、
前記第１シールドは、前記第１シールドベース側に突出した第２凸部を含み、
前記第１シールドベースは、前記第２凸部に対応する第２凹部を含み、
前記第２シールドは、前記第２シールドベース側に突出した第３凸部を含み、
前記第２シールドベースは、前記第３凸部に対応する第３凹部を含み、
前記第２凸部及び前記第２凹部は、前記第１シールドと前記第１シールドベースとが接触した状態において、前記プロセス空間で生じるプロセス物質が前記プロセス空間から外部の空間に漏れることを低減するための入れ子構造を構成し、
前記第３凸部及び前記第３凹部は、前記第２シールドと前記第２シールドベースとが接触した状態において、前記プロセス空間で生じるプロセス物質が前記プロセス空間から外部の空間に漏れることを防止するための入れ子構造を構成することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項5】

前記第１シールドベースは、前記第１供給源を取り囲む開口を有し、
前記第２シールドベースは、前記第２供給源を取り囲む開口を有することを特徴とする請求項４に記載の処理装置。

【請求項6】

前記第１面及び前記第２面のそれぞれが露出するように前記基板を保持するホルダを更に有し、
前記ホルダは、前記第１シールド側に突出した第４凸部と、前記第２シールド側に突出した第５凸部と、を含み、
前記第１シールドは、前記第４凸部に対応する第４凹部を含み、
前記第２シールドは、前記第５凸部に対応する第５凹部を含み、
前記第４凸部及び前記第４凹部は、前記移動装置によって前記第１シールド及び前記第２シールドを移動させて前記近接状態としているときに、前記プロセス空間で生じるプロセス物質が前記プロセス空間から外部の空間に漏れることを防止するための入れ子構造を構成し、
前記第５凸部及び前記第５凹部は、前記移動装置によって前記第１シールド及び前記第２シールドを移動させて前記近接状態としているときに、前記プロセス空間で生じるプロセス物質が前記プロセス空間から外部の空間に漏れることを防止するための入れ子構造を構成することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項7】

前記供給源は、前記真空容器内において固定され、
前記移動装置は、前記基板に前記プロセスを施す際に、前記近接状態となるように前記第１シールド及び前記第２シールドを移動させ、それ以外の際には、前記離間状態となるように前記第１シールド及び前記第２シールドを移動させることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項8】

前記第１シールド及び前記第２シールドのそれぞれは、前記真空容器内に搬送される基板側とは反対側に延在するシャフト部を含み、
前記移動装置は、前記シャフト部を介して、前記第１シールド及び前記第２シールドを移動させることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の処理装置。

【請求項9】

前記移動装置は、前記シャフト部を進退動させるための動力を生成するエアシリンダ又はモータを含むことを特徴とする請求項８に記載の処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般には、基板を処理する処理装置に関し、特に、基板の両面を処理する処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ハードディスクのメディアなどの基板の両面に対して同時に成膜を行う処理装置では、基板ホルダに保持された基板を真空容器内に順次搬送しながらスパッタリングなどの処理（プロセス）を行っている（特許文献１及び２参照）。この際、真空容器内の壁面や真空容器内に配置されたユニットなどにプロセス起因の薄膜が付着することになる。かかる薄膜は、ある程度の膜厚になると付着箇所から剥がれ落ちてパーティクルとなる。

【0003】

そこで、処理装置では、一般に、真空容器内の壁面やユニットなどに薄膜が付着することを防止するために、薄膜を付着させるための交換可能なシールドを真空容器内に配置し、パーティクルの発生を抑制している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平８−１３１４３号公報

【特許文献2】特開平１１−２９１５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来技術では、多数（少なくとも１０枚程度）のシールドを組み合わせて真空容器内に配置することで、真空容器内の壁面やユニットなどに薄膜が付着することを防止している。しかしながら、かかるシールドは定期的に交換される部品であるため、多数のシールドを用いることは、そのメンテナンスが煩雑化するとともに、メンテナンスコストの増大を招いてしまう。

【0006】

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、真空容器内に設けられるシールド部材のメンテナンスの点で有利な処理装置を提供することを例示的目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての処理装置は、真空容器と、前記真空容器内に搬送される基板の第１面及び前記第１面とは反対側の第２面のそれぞれに対向して配置された第１供給源及び第２供給源を含み、前記基板にプロセスを施すための物質を供給する供給源と、前記第１供給源の周囲に設けられた第１シールドと、前記第２供給源の周囲に設けられた第２シールドとを含み、前記第１シールドと前記第２シールドとが前記基板を挟むように配置されたシールド部材と、前記第１シールドと前記第２シールドとが近接した近接状態、又は、前記第１シールドと前記第２シールドとが離間した離間状態となるように、前記第１シールド及び前記第２シールドを移動させる移動装置と、を有し、前記シールド部材は、前記移動装置によって前記第１シールド及び前記第２シールドを移動させて前記近接状態としているときに、前記第１供給源と前記基板との間及び前記第２供給源と前記基板との間のそれぞれにプロセス空間を形成し、前記プロセス空間において前記第１面及び前記第２面のそれぞれに前記プロセスが施され、前記真空容器内にプロセスガスを導入するガス導入部を更に有し、前記シールド部材は、前記近接状態において前記ガス導入部と接続するガス導入路を有し、前記移動装置によって前記第１シールド及び前記第２シールドを移動させて前記近接状態としているときに、前記ガス導入部からの前記プロセスガスが前記ガス導入路を介して前記プロセス空間に導入されることを特徴とする。

【0008】

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、例えば、真空容器内に設けられるシールド部材のメンテナンスの点で有利な処理装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一側面としての処理装置の構成を示す概略平面図である。

【図2】スパッタリング装置の構成を示す図である。

【図3】キャリアの構成を示す図である。

【図4】シールド部材の構成を示す図である。

【図5】第１シールドと第１シールドベースとが接触した状態を示す図である。

【図6】第２シールドと第２シールドベースとが接触した状態を示す図である。

【図7】シールド部材を移動させる移動装置の構成の一例を示す図である。

【図8】シールド部材を移動させる移動装置の構成の一例を示す図である。

【図9】第１シールドと第２シールドとの近接状態及び離間状態を説明するための図である。

【図10】スパッタリング装置の動作を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

【0012】

図１は、本発明の一側面としての処理装置１００の構成を示す概略平面図である。処理装置１００は、ハードディスクのメディアなどの基板を処理する装置であって、本実施形態では、インライン式の処理装置として構成されている。インライン式とは、連結された複数のチャンバを経由して基板を搬送しながら基板を処理する方法である。図１では、複数のチャンバ１１１乃至１３０が矩形のレイアウトを構成するように無端状に連結されている。

【0013】

チャンバ１１１乃至１３０は、スタッパチャンバなどのプロセスチャンバを含み、基板上に薄膜や薄膜の多層構造を形成する。チャンバ１１１乃至１３０のそれぞれには、キャリア１０によって保持された基板１を搬送する搬送装置が配置されている。処理装置１００において、互いに隣接するチャンバは、ゲートバルブを介して連結されている。

【0014】

チャンバ１１１乃至１３０のうち、例えば、チャンバ１１１は、キャリア１０に基板１を取り付ける処理が行われるロードロック室であり、チャンバ１１６は、キャリア１０から基板１を取り外す処理が行われるアンロードロック室である。また、チャンバ１１２、１１３、１１４及び１１５は、キャリア１０（基板１）の搬送方向を９０度転換する方向転換装置を備えたチャンバである。チャンバ１１２乃至１１４を除くチャンバ１１７乃至１３０の少なくとも１つは、スパッタリング（成膜）装置２００が配置されるチャンバである。

【0015】

図２は、スパッタリング装置２００の構成を示す図であって、図２（ａ）は、スパッタリング装置２００の正面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すスパッタリング装置２００のＡ−Ａ断面図である。スパッタリング装置２００は、主要な構成要素として、真空容器２０２と、カソード２０４と、キャリア１０を搬送する搬送装置２０６と、シールド部材２０８と、シールド部材２０８を移動させる移動装置２１０とを有する。

【0016】

真空容器２０２は、ゲートバルブＧＶを介して隣接する真空容器と接続されている。真空容器２０２は、ゲートバルブＧＶを閉じた状態では、真空容器２０２に取り付けられた排気ポンプ（ターボ分子ポンプ、クライオポンプなど）２１４によって、その内部が真空排気される。真空容器２０２の内部（真空容器内）には、カソード２０４が配置されており、真空容器２０２の内部に搬送される基板１に対してスパッタリング（成膜）を行うことができる。真空容器２０２は、ゲートバルブＧＶを開いた状態では、隣接する真空容器と内部が連結され、隣接する真空容器との間で、搬送装置２０６を介して、キャリア１０（基板１）を搬送する（移動させる）ことができる。

【0017】

搬送装置２０６は、キャリア１０の下側に配置される。搬送装置２０６は、例えば、円筒の隔壁（不図示）と、かかる円筒の隔壁内に設けられたローラ側磁石２１６を含む磁気結合ローラと、姿勢維持ローラ２１８とを含む。姿勢維持ローラ２１８は、キャリア１０とローラ側磁石２１６との間の距離を一定距離に維持するとともにキャリア１０の姿勢（直立）を維持するためのものである。磁気結合ローラは、丸棒状の部材であって、螺旋状に伸びる細長い磁石であるローラ側磁石２１６を含む。ローラ側磁石２１６は、互いに異なる磁極を有する磁石を螺旋状に配置して構成され、隔壁を挟んでキャリア側磁石３１０に向かい合うように配置されている。隔壁は、高い透磁率を有する材料からなり、ローラ側磁石２１６とキャリア側磁石３１０とは、隔壁を通して磁気結合している。なお、隔壁のキャリア側の空間は、真空側（真空容器２０２の内部側）であり、磁気結合ローラ側の空間は、大気側である。磁気結合ローラが回転すると、ローラ側磁石２１６も回転する。ローラ側磁石２１６が回転する状態は、キャリア側磁石３１０から見ると、異なる磁極を有する磁石が交互に一列に配列され、かかる磁石がその配列方向に沿って一体に直線移動している状態とみなすことができる。従って、ローラ側磁石２１６に磁気結合しているキャリア側磁石３１０は、ローラ側磁石２１６の回転とともに直線移動する。これにより、キャリア１０が直線移動する。

【0018】

カソード２０４は、基板１の直径よりも大きい直径を有するターゲットを保持し、かかるターゲットに高電圧を与える電極である。ターゲットの裏面（大気側）には、ターゲットの利用効率を向上させるための回転機構を備えたマグネットが配置される。カソード２０４は、基板１にプロセスを施すための物質を供給する供給源（プロセス源）であって、本実施形態では、基板１に薄膜を形成するためのプラズマを生成するためのユニットである。カソード２０４は、真空容器２０２の内部に搬送される基板１の第１面及び第１面とは反対側の第２面のそれぞれに対向して配置された第１カソード（第１供給源）２０４ａ及び第２カソード（第２供給源）２０４ｂを含む。なお、本実施形態では、スパッタリング装置２００を例に説明しているため、カソード２０４をプロセス源としているが、これに限定されるものではない。例えば、ドライエッチングの真空処理装置の場合には、イオンビームソースがプロセス源となる。

【0019】

キャリア１０は、全体が板状の部材であり、搬送装置２０６によって垂直の姿勢で搬送される。図３は、キャリア１０の構成を示す図であって、図３（ａ）は、キャリア１０の正面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示すキャリア１０の側面図である。キャリア１０は、スライダ３０２と、スライダ３０２の上部に設けられたホルダ３０４とを含む。ホルダ３０４は、本実施形態では、２枚の基板１を保持するが、１枚の基板１又は３枚以上の基板１を保持してもよい。また、ホルダ３０４は、基板１の両面、即ち、基板１の第１面及び第２面のそれぞれが露出するように基板１を保持する。キャリア１０は、搬送装置２０６によって真空容器２０２の内部で搬送され、２枚の基板１が順次ターゲット（カソード２０４）の正面に位置する。従って、まず、搬送方向の前方の基板１がターゲットの正面に位置する状態となって成膜が行われ、その後、所定距離前進することで搬送方向の後方の基板１がターゲットの正面に位置する状態となって成膜が行われる。

【0020】

ホルダ３０４には、基板１の直径よりも大きい直径を有する円形の開口３０６が形成されている。また、開口３０６の縁部分には、基板１を支持するための支持爪３０８が取り付けられている。開口３０６の下縁に位置する支持爪３０８の先端は、保持した基板１の中心を通る鉛直線上に位置し、基板１の下縁の中央を支持する。また、支持爪３０８は、基板１の中心の高さよりも高い位置で基板１の側縁に接触して基板１を押さえるように構成されている。支持爪３０８は、板バネからなり、ロードロック室（チャンバ１１１）やアンロードロック室（チャンバ１１６）に設けられた開閉バーを接触させることで屈曲できるようになっている。ロードロック室やアンロードロック室では、支持爪３０８を屈曲させた状態でキャリア１０（ホルダ３０４）への基板１の取り付けや取り外しが行われる。

【0021】

上述したように、本実施形態では、キャリア１０を磁気結合させながら移動させることで、基板１が搬送されるようにしている。従って、キャリア１０の下側には、ローラ側磁石２１６に磁気結合するキャリア側磁石３１０が設けられている。キャリア側磁石３１０は、上下方向に磁極を有し、キャリア１０の搬送方向に対して磁極が交互になる永久磁石で構成されている。

【0022】

シールド部材２０８は、図４に示すように、真空容器２０２の内部に搬送され、プロセス位置にあるキャリア１０（基板１）を挟むように配置された第１シールド４０２及び第２シールド４０４（一対のシールド）を含む。第１シールド４０２は、第１カソード２０４ａの周囲に設けられ、第２シールド４０４は、第２カソード２０４ｂの周囲に設けられている。第１シールド４０２及び第２シールド４０４は、移動装置２１０によって、プロセス位置にあるキャリア１０に対して進退動（移動）できるように構成されている。具体的には、第１シールド４０２及び第２シールド４０４のそれぞれは、移動装置２１０と接続し、真空容器２０２の内部に搬送される基板側とは反対側に延在するシャフト部４１０を有する。移動装置２１０は、後述するように、第１シールド４０２と第２シールド４０４とが近接した近接状態、又は、第１シールド４０２と第２シールド４０４とが離間した離間状態となるように、第１シールド４０２及び第２シールド４０４を移動させる。

【0023】

また、シールド部材２０８は、第１シールド４０２と接触する第１シールドベース４０６と、第２シールド４０４と接触する第２シールドベース４０８とを含む。キャリア１０の搬送位置を中心とし、真空容器２０２の壁側（チャンバ壁側）を外方向とすると、第１シールドベース４０６は、第１シールド４０２の外側に配置され、第２シールドベース４０８は、第２シールド４０４の外側に配置されている。第１シールドベース４０６及び第２シールドベース４０８のそれぞれには、第１シールド４０２及び第２シールド４０４に設けられたシャフト部４１０が貫通する孔４１４が形成されている。孔４１４は、シャフト部４１０の前後以外の移動を規制する。

【0024】

第１シールド４０２及び第２シールド４０４は、それぞれ、第１カソード２０４ａ及び第２カソード２０４ｂの前面の空間を囲むように形成されたアルミニウム又はステンレスの板部材である。第１シールド４０２は、真空容器２０２の内部に搬送された基板１に対向する矩形形状の対向部４２２と、対向部４２２の外周から延在して第１カソード２０４ａを取り囲む囲み部４２４とを有する。同様に、第２シールド４０４は、真空容器２０２の内部に搬送された基板１に対向する矩形形状の対向部４３２と、対向部４３２の外周から延在して第２カソード２０４ｂを取り囲む囲み部４３４とを有する。対向部４２２及び４３２のそれぞれには、真空容器２０２の内部に搬送された基板１に対向する位置に開口４２６及び４３６が形成されている。

【0025】

シールド部材２０８は、移動装置２１０によって第１シールド４０２及び第２シールド４０４を移動させて近接状態としているとき（基板側に位置させた場合）に、プロセス空間（放電空間）を形成する。かかるプロセス空間は、第１カソード２０４ａと基板１との間及び第２カソード２０４ｂと基板１との間のそれぞれに形成される。基板１の両面（の第１面及び第２面）は、第１シールド４０２の対向部４２２の開口４２６及び第２シールド４０４の対向部４３２の開口４３６を介して、プロセス空間に露出する。従って、プロセス空間において、基板１の両面にプロセスが施されることになる。なお、プロセス空間は、基板に成膜される薄膜の分布を良好に維持することが可能なサイズが必要であるため、プロセス空間のサイズは、ターゲットや基板のサイズに応じて決定される。

【0026】

第１シールドベース４０６及び第２シールドベース４０８は、略矩形の板部材であって、真空容器２０２の内壁側に固定されている。第１シールドベース４０６及び第２シールドベース４０８のそれぞれには、第１カソード２０４ａ及び第２カソード２０４ｂに取り付けられたターゲットを基板側に露出させるための開口４４２が形成されている。第１シールドベース４０６に形成された開口４４２は、第１カソード２０４ａを取り囲み、第２シールドベース４０８に形成された開口４４２は、第２カソード２０４ｂを取り囲む。本実施形態では、カソード２０４の数に応じて、第１シールドベース４０６及び第２シールドベース４０８のそれぞれに２つの開口４４２が形成されている。

【0027】

また、第１シールドベース４０６の外周部には、第１シールド４０２の囲み部４２４の端部（第１シールドベース側に突出した第２凸部）を収納する凹部（第２凸部に対応する第２凹部）４４４が形成されている。かかる凹部４４４に囲み部４２４の端部を挿入することで、プロセス空間で生じるプロセス物質（スパッタ物質）がプロセス空間から外部の空間に漏れることを防止するための入れ子構造が構成される。このように、第１シールド４０２の囲み部４２４の端部及び第１シールドベース４０６の凹部４４４は、第１シールド４０２と第１シールドベース４０６とが接触した状態において、入れ子構造を構成する。

【0028】

同様に、第２シールドベース４０８の外周部には、第２シールド４０４の囲み部４３４の端部（第２シールドベース側に突出した第３凸部）を収納する凹部（第３凸部に対応する第３凹部）が形成されている。かかる凹部に囲み部４３４の端部を挿入することで、プロセス空間で生じるプロセス物質がプロセス空間から外部の空間に漏れることを防止するための入れ子構造が構成される。このように、第２シールド４０４の囲み部４３４の端部及び第２シールドベース４０８の凹部は、第２シールド４０４と第２シールドベース４０８とが接触した状態において、入れ子構造を構成する。

【0029】

このように、本実施形態では、カソード２０４の周囲へのプロセス物質の付着やカソード２０４からの物質の漏れを防止（低減）するために、第１シールドベース４０６及び第２シールドベース４０８を設けているが、必須の部材ではない。

【0030】

図５は、第１シールド４０２と第１シールドベース４０６とが接触した状態を示す図であり、図６は、第２シールド４０４と第２シールドベース４０８とが接触した状態を示す図である。

【0031】

図５に示すように、第１シールド４０２の対向部４２２には、ホルダ３０４の周囲を囲むように、第２シールド側に突出した凸部（第１凸部）５０２が形成されている。また、第１シールド４０２の対向部４２２の下側には、キャリア１０に設けられた第１シールド側に突出した凸部（第４凸部）３１２に対応する凹部（第４凹部）５０６が形成されている。更に、第１シールド４０２の囲み部４２４には、ガス導入路５０４が形成されている。ガス導入路５０４は、囲み部４２４の内側まで貫通し、囲み部４２４の外側から内側にプロセスガスを導入することを可能にしている。具体的には、図２に示すように、真空容器２０２の上部には、真空容器２０２の内部にプロセスガス（放電ガス）を導入するガスシャワーパネル（ガス導入部）２１２が設けられている。ガスシャワーパネル２１２は、第１シールド４０２及び第２シールド４０４を移動させて近接状態としたときに、ガス導入路５０４と接続する。従って、かかる近接状態において、ガスシャワーパネル２１２からのプロセスガスがガス導入路５０４を介してプロセス空間に導入される。

【0032】

一方、図６に示すように、第２シールド４０４の対向部４３２には、ホルダ３０４の周囲を囲むように、第１シールド４０２の凸部５０２に対応する凹部（第１凹部）６０２が形成されている。また、第２シールド４０４の対向部４３２の下側には、キャリア１０に設けられた第２シールド側に突出した凸部（第５凸部）３１４に対応する凹部（第５凹部）６０６が形成されている。更に、第２シールド４０４の囲み部４３４には、ガス導入路６０４が形成されている。ガス導入路６０４は、囲み部４３４の内側まで貫通し、囲み部４３４の外側から内側にプロセスガスを導入することを可能にしている。ガス導入路６０４は、第１シールド４０２及び第２シールド４０４を移動させて近接状態としたときに、ガスシャワーパネル２１２と接続し、ガスシャワーパネル２１２からのプロセスガスがガス導入路６０４を介してプロセス空間に導入される。

【0033】

第１シールド４０２及び第２シールド４０４を移動させて近接状態とすると、第２シールド４０４の凹部６０２に第１シールド４０２の凸部５０２が挿入され、入れ子構造が構成される。このように、第１シールド４０２の凸部５０２及び第２シールド４０４の凹部６０２は、近接状態において、プロセス物質がプロセス空間から外部の空間に漏れることを防止するための入れ子構造を構成する。

【0034】

同様に、第１シールド４０２及び第２シールド４０４を移動させて近接状態とすると、第１シールド４０２の凹部５０６及び第２シールド４０４の凹部６０６のそれぞれにキャリア１０の凸部３１２及び３１４が挿入され、入れ子構造が構成される。このように、第１シールド４０２の凹部５０６及びキャリア１０の凸部３１２と、第２シールド４０４の凹部６０６及びキャリア１０の凸部３１４は、近接状態で、プロセス物質がプロセス空間から外部の空間に漏れることを防止するための入れ子構造を構成する。

【0035】

本実施形態では、第１シールド４０２及び第２シールド４０４を移動させて近接状態とすると、真空容器２０２の内部に搬送された基板１の両側にプロセス空間が形成される。但し、プロセス空間で生じるプロセス物質は、上述した入れ子構造のいずれかを通過しないと、プロセス空間の外部に移動することができない。ここで、入れ子構造とは、プロセス空間から真空容器２０２の内壁を見えないようにする構造である。従って、プロセス物質は、プロセス空間の内壁のいずれかに複数回衝突しなければ、プロセス空間の外側に移動することができないため、本実施形態では、プロセス物質の漏れを効果的に防止することができる。

【0036】

図７は、シールド部材２０８（第１シールド４０２及び第２シールド４０４）を移動させる移動装置２１０の構成の一例を示す図である。移動装置２１０は、シャフト部４１０を進退動させるための動力を生成するエアシリンダ７０２を含む。エアシリンダ７０２は、固定軸７０４やガイド７０６を含むリンク機構を介して、シャフト部４１０に接続される。これにより、エアシリンダ７０２からシャフト部４１０に伝達される動力を制御する（動作速度を減速させる）ことが可能となり、シャフト部４１０の振動を低減することができる。そして、振動を低減することでパーティクルの低減も期待できる。また、移動装置２１０は、シャフト部４１０の周囲に配置されたベローズ７０８を有し、かかるベローズ７０８によって真空側と大気側とを遮断している。なお、移動装置２１０は、図８に示すように、エアシリンダの代わりにモータ８０２を含んでもよい。シャフト部４１０を進退動させるための動力を生成するモータ８０２は、ボールネジ８０４やガイド７０６を介して、シャフト部４１０に接続される。

【0037】

図９を参照して、第１シールド４０２及び第２シールド４０４の近接状態及び離間状態を説明する。図９（ｂ）は、第１シールド４０２と第２シールド４０４とが離間した離間状態となるように、第１シールド４０２と第２シールド４０４とを移動させた状態を示している。キャリア１０（基板１）を真空容器２０２の内部に搬送する際に、第１シールド４０２と第２シールド４０４とが近接した近接状態であると、真空容器２０２の内部でキャリア１０を搬送することができず、プロセス位置に位置させることができない。従って、キャリア１０を搬送する際には、第１シールド４０２及び第２シールド４０４を離間状態にする必要がある。そして、キャリア１０をプロセス位置に位置させたら、図９（ａ）に示すように、移動装置２１０によって、第１シールド４０２及び第２シールド４０４をキャリア側に移動させる。図９（ａ）は、第１シールド４０２と第２シールド４０４とが近接した近接状態となるように、第１シールド４０２と第２シールド４０４とを移動させた状態を示している。これにより、第１シールド４０２及び第２シールド４０４がキャリア１０を取り囲み、プロセス空間が形成される。この際、図９（ｃ）に示すように、第１シールド４０２と第２シールド４０４との間に上述した入れ子構造が構成される。また、第１シールド４０２と第１シールドベース４０６との間、第２シールド４０４と第２シールドベース４０８との間、第１シールド４０２及び第２シールド４０４とキャリア１０との間にも、上述した入れ子構造が構成される。従って、プロセス物質がプロセス空間から外部の空間に漏れることを防止することができる。

【0038】

第１シールド４０２と第２シールド４０４とを近接させたら、ガスシャワーパネル２１２からプロセス空間にプロセスガスを導入して、基板１に対するプロセス（成膜）を開始する。また、生産性（タクト）を低下させないために、キャリア１０をプロセス位置に位置させた後、第１シールド４０２及び第２シールド４０４を移動させながら（近接状態にさせながら）プロセスガスを導入してもよい。この場合、第１シールド４０２及び第２シールド４０４の移動が完了する前に、プロセス物質の一部がプロセス空間から外部に漏れる可能性がある。従って、第１シールド４０２及び第２シールド４０４の可動中にプロセス物質が漏れる箇所にシールドを配置するとよい。

【0039】

図１０を参照して、スパッタリング装置２００の動作について説明する。まず、真空容器２０２の内部にキャリア１０を搬送する前に、図１０（ａ）に示すように、移動装置２１０によって、第１シールド４０２と第２シールド４０４とが離間した離間状態となるように、第１シールド４０２と第２シールド４０４とを移動させる。次いで、図１０（ｂ）に示すように、第１シールド４０２と第２シールド４０４とが離間した離間状態を維持したまま、搬送装置２０６によって、真空容器２０２の内部にキャリア１０（基板１）を搬送し、キャリア１０をプロセス位置に位置させる。次に、図１０（ｃ）に示すように、移動装置２１０によって、第１シールド４０２と第２シールド４０４とが近接した近接状態となるように、第１シールド４０２と第２シールド４０４とを移動させて、プロセス空間を形成する。次いで、図１０（ｄ）に示すように、ガスシャワーパネル２１２からのプロセスガスを、ガス導入路５０４及び６０４を介してプロセス空間に導入し、プロセス空間にプラズマを形成して基板１の両面にスパッタリング（成膜）を行う。次に、図１０（ｅ）に示すように、移動装置２１０によって、第１シールド４０２と第２シールド４０４とが離間した離間状態となるように、第１シールド４０２と第２シールド４０４とを移動させる。そして、搬送装置２０６によって、真空容器２０２からキャリア１０（スパッタリングが行われた基板１）を搬送する。スパッタリング装置２００は、このような動作（図１０（ａ）乃至図１０（ｅ））を繰り返し、真空容器２０２の内部に搬送されてくる基板１に順次成膜を行う。

【0040】

本実施形態では、２つのシールド（第１シールド４０２と第２シールド４０４）とを近接状態にすることで、真空容器内に搬送される基板を取り囲むプロセス空間を形成し、真空容器内の壁面やユニットなどに薄膜が付着することを防止している。このように、本実施形態では、従来技術よりも少ない数のシールド（２つのシールド）でプロセス空間を形成することができるため、シールドを定期的に交換する場合にも、そのメンテナンスが容易となり、メンテナンスコストを抑制することができる。これは、シールドの数が少ないため、交換作業時間を大幅に短縮することができるからである。また、本実施形態では、シールドを可動にしているため、キャリアを搬送した後にプロセス空間を形成することが可能となり、真空容器の構造やキャリアの搬送経路を考慮することなく、真空容器内にシールドを配置することができる。更に、本実施形態では、プロセス空間以外の空間を最小限にすることができ、真空容器の内部の体積（真空排気する容積）を低減することができるため、真空容器内で安定した圧力分布を維持することが容易となる。

【0041】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本実施形態では、シールドは、対向部及び囲み部を有しているが、囲み部だけを有していても、本発明の効果をある程度得ることができる。また、本発明は、スパッタリング装置に限定されるものではなく、真空容器内にシールドを配置する必要がある処理装置に適用することができる。

【符号の説明】

【0042】

２００ スパッタリング装置
２０２ 真空容器
２０４ カソード
２０８ シールド部材
２１０ 移動装置
４０２ 第１シールド
４０４ 第２シールド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】