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(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】
(24)【登録日】2025-01-20
(45)【発行日】2025-01-28
(54)【発明の名称】基板処理装置及びクランプ機構
(51)【国際特許分類】
C23C 14/50 20060101AFI20250121BHJP
C23C 14/00 20060101ALI20250121BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20250121BHJP
H10K 50/10 20230101ALI20250121BHJP
H05B 33/10 20060101ALI20250121BHJP
【ＦＩ】
C23C14/50 D
C23C14/00 B
H01L21/68 N
H05B33/14 A
H05B33/10
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2022127630
(22)【出願日】2022-08-10
(65)【公開番号】P2024024764
(43)【公開日】2024-02-26
【審査請求日】2023-08-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000231464
【氏名又は名称】株式会社アルバック
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(72)【発明者】
【氏名】吉田 大介
【審査官】今井 淳一
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／０８２８６８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】中国特許出願公開第１０３６６８１０２（ＣＮ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ２３Ｃ １４／５０
Ｃ２３Ｃ １４／００
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
Ｈ１０Ｋ ５０／１０
Ｈ０５Ｂ ３３／１０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を処理する装置であって、前記基板に表面処理を施す処理室と、
前記基板が載置される基板載置部と、前記基板載置部に載置された前記基板を支持可能なクランプ機構とを備え、前記処理室内に配置された基板保持部と、
前記基板の処理対象領域に対応する形状を有するマスク開口部を有するフレーム部を備えるマスクと、
を備え、
前記クランプ機構は、
前記基板保持部の側面から露出する可動アームと、
前記基板を支持可能なクランプ部と、
前記基板保持部に支持された固定ベース部と、
前記固定ベース部によって支持された回転軸と、
第１可動部と、第２可動部と、軸支部とを有する可動ベース部と、
を有し、
前記第１可動部は、前記可動アームが延在する方向において前記固定ベース部に対して離間可能又は近接可能であり、
前記第２可動部は、前記可動ベース部が延在する方向において前記回転軸に対して前記第１可動部とは反対側に位置し、
前記第２可動部は、前記可動アームを支持し、
前記軸支部は、前記第１可動部と前記第２可動部との間に設けられているとともに前記回転軸に支持されており、
前記クランプ部は、前記可動アームに支持されるアーム支持部と、前記基板載置部において前記基板に接触可能な基板コンタクト部と、前記アーム支持部と前記基板コンタクト部との間に位置する延在アームとを有し、
前記延在アームが延在する方向と、前記可動アームが延在する方向とは互いに交差している、
基板処理装置。
【請求項2】
前記クランプ機構は、前記固定ベース部と前記第１可動部との間に設けられた突出部を有し、前記固定ベース部は、
前記第１可動部に対向する第１固定ベース面と、
前記第２可動部に対向する第２固定ベース面と、
を有し、
前記第１可動部は、第１磁石を有し、
前記第１固定ベース面は、前記第１磁石に対向する第２磁石を有し、
前記第２可動部は、第３磁石を有し、
前記第２固定ベース面は、前記第３磁石に対向する第４磁石を有し、
前記第１磁石及び前記第２磁石の各々は、互いに吸引し合う磁性を有し、
前記第３磁石及び前記第４磁石の各々は、互いに反発し合う磁性を有し、
前記突出部において前記固定ベース部と前記第１可動部とが接触している状態においては、前記第１磁石及び前記第２磁石は、互いに離間している、
請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記クランプ部は、前記アーム支持部と前記基板コンタクト部との間に位置するとともに前記延在アームに設けられたフランジと、
を有し、
前記基板載置部は、前記基板の外周領域を支持する外周載置部と、前記基板の厚さ方向において前記外周載置部から突出する複数の凸部と、前記基板の辺に平行な方向において前記複数の凸部のうちの互いに隣り合う２つの凸部の間に設けられた切欠部と、を有し、
前記切欠部に前記延在アームの一部が挿入されており、
前記アーム支持部から前記基板コンタクト部に向かう方向において前記フランジは前記切欠部を覆う、
請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記処理室は、前記基板に表面処理を施す第１室と、
前記第１室に隣接した第２室と、
を備え、
前記第２室は、
前記基板が通過する搬送口と、
前記基板保持部を支持しかつ回転させる回転支持軸を有し、前記基板保持部を水平位置と起立位置との間で回転移動させる回転支持機構と、
を備え、
前記マスクは、
前記第１室と前記第２室との間の境界部に位置し、かつ、重力方向に略平行となるように起立するように配置されており、
前記基板保持部の前記水平位置においては、前記基板保持部は、前記搬送口を通じた搬送が可能なように前記基板を水平方向に向けて支持し、
前記基板保持部の前記起立位置においては、起立した前記マスクの前記マスク開口部に前記基板の前記処理対象領域を露出させるように前記基板保持部が前記マスクに近づいて配置され、前記マスク開口部を通じて前記基板の前記処理対象領域に対して表面処理が可能である、
請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記クランプ部の前記延在アームには、前記可動アームが延在する方向に凹む凹部を有し、前記基板載置部は、前記基板の外周領域を支持する外周載置部と、前記基板の厚さ方向において前記外周載置部から突出する凸部とを有し、
前記フレーム部は、前記クランプ部に面するフレーム面と、前記フレーム面から突出する第１マスク突起部及び第２マスク突起部とを有し、
前記第１マスク突起部は、間隔をあけて前記凹部の内部に挿入可能であり、
前記第２マスク突起部は、前記基板に平行な方向において間隔をあけて前記凸部の隣に位置することが可能となるように、かつ、間隔をあけて前記外周載置部に対向することが可能となるように、前記第１マスク突起部とは異なる位置に設けられており、
前記回転支持機構によって前記基板保持部が前記起立位置に移動した際、
前記第１マスク突起部は、間隔をあけて前記凹部の内部に挿入され、
前記凹部と前記第１マスク突起部との間に形成された空間には、前記基板に平行な方向に対して屈曲する第１屈曲空間が形成されており、
前記凸部は、間隔をあけて前記フレーム面に対向し、
前記第２マスク突起部は、間隔をあけて前記外周載置部に対向するとともに、前記基板に平行な方向において間隔をあけて前記凸部の隣に位置し、
前記凸部と前記第２マスク突起部との間に形成された空間には、前記基板に平行な方向に対して屈曲する第２屈曲空間が形成されている、
請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記第１室は、蒸着源を有し、前記第１室において蒸着処理が行われる、
請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記第１室は、カソードを有し、前記第１室においてスパッタ処理が行われる、
請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項8】
基板処理装置を構成する基板保持部において基板を支持するクランプ機構であって、前記基板保持部に支持される固定ベース部と、
前記固定ベース部によって支持されている回転軸と、
第１可動部と、第２可動部と、軸支部とを有する可動ベース部と、
前記第２可動部によって支持された可動アームと、
前記可動アームに支持されるアーム支持部と、前記基板に接触可能な基板コンタクト部と、前記アーム支持部と前記基板コンタクト部との間に位置する延在アームとを有し、前記基板を支持可能なクランプ部と、
前記固定ベース部と前記第１可動部との間に設けられた突出部と、
を備え、
前記第１可動部は、前記固定ベース部に対して離間可能又は近接可能であり、
前記第２可動部は、前記可動ベース部が延在する方向において前記回転軸に対して前記第１可動部とは反対側に位置し、
前記軸支部は、前記第１可動部と前記第２可動部との間に設けられているとともに前記回転軸に支持されており、
前記延在アームが延在する方向と、前記可動アームが延在する方向とは互いに交差しており、
前記固定ベース部は、
前記第１可動部に対向する第１固定ベース面と、
前記第２可動部に対向する第２固定ベース面と、
を有し、
前記第１可動部は、第１磁石を有し、
前記第１固定ベース面は、前記第１磁石に対向する第２磁石を有し、
前記第２可動部は、第３磁石を有し、
前記第２固定ベース面は、前記第３磁石に対向する第４磁石を有し、
前記第１磁石及び前記第２磁石の各々は、互いに吸引し合う磁性を有し、
前記第３磁石及び前記第４磁石の各々は、互いに反発し合う磁性を有し、
前記突出部において前記固定ベース部と前記第１可動部とが接触している状態においては、前記第１磁石及び前記第２磁石は、互いに離間している、
クランプ機構。
【請求項9】
前記クランプ部は、前記アーム支持部と前記基板コンタクト部との間に位置するとともに前記延在アームに設けられたフランジを有する、請求項８に記載のクランプ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板処理装置及びクランプ機構に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体デバイス分野、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）分野においては、基板（被処理体）に各種の薄膜を形成する成膜装置として、スパッタリング装置や蒸着装置が知られている。
【0003】
スパッタリング装置においては、減圧雰囲気が維持されたチャンバ内にて、カソードに取り付けられたターゲットに対向するように基板が配置され、ターゲットから材料分子が弾き出され、マスクの開口に露出する基板に対して成膜を行う。
【0004】
また、例えば、特許文献１に開示されている蒸着装置においては、減圧雰囲気が維持されたチャンバ内にて、蒸着源から材料分子を蒸発させ、マスクの開口に露出する基板に対して成膜を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１０－１６５５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
成膜装置においては、基板を保持する基板保持部に基板を密着させる複数のクランプ機構が用いられている。基板保持部の外周領域には、複数の開口部が設けられている。クランプ機構は、複数の開口部の各々の内部に収容されている。
【0007】
ところで、ターゲットや蒸着源から発した材料分子は、マスクと基板との間の隙間を通るように飛翔する。さらに、材料分子は、クランプ機構を収容する複数の開口部を通り、基板保持部を構成する複数の構成部品の間の空間に侵入する。この空間において、材料分子は、構成部品の表面に対して直接的に付着したり、構成部品の表面に対して反射した後に構成部品の表面に付着したりする。このような材料分子は、構成部品の表面に堆積する堆積物となる。この堆積物は、構成部品の表面から剥がれ易く、パーティクルの発生源となるという問題がある。
【0008】
さらに、パーティクルの発生を事前に抑制するためには、成膜装置の稼働を一旦停止して成膜装置の内部の雰囲気を大気圧雰囲気とした状態で、基板保持部を分解し、堆積物が付着した使用済みの構成部品と使用前の構成部品とを交換するといったメンテナンスが必要である。しかしながら、メンテナンスを行う頻度を減らすことができず、メンテナンスに要する時間及び工数が増加し、成膜装置の稼働停止に伴って生産性が低下するという問題がある。
【0009】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成する。
１．基板処理装置においてマスクと基板との間の隙間を通る材料分子が基板保持部の内部に侵入することを抑制する。
２．パーティクルの発生を抑制する。
３．メンテナンスに要する時間及び工数の低減を図り、装置の生産性を向上させる。
１．基板処理装置においてマスクと基板との間の隙間を通る材料分子が基板保持部の内部に侵入することを抑制する。
２．パーティクルの発生を抑制する。
３．メンテナンスに要する時間及び工数の低減を図り、装置の生産性を向上させる。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一態様に係る基板処理装置は、基板に表面処理を施す処理室と、前記基板が載置される基板載置部と、前記基板載置部に載置された前記基板を支持可能なクランプ機構とを備え、前記処理室内に配置された基板保持部と、前記基板の処理対象領域に対応する形状を有するマスク開口部を有するフレーム部を備えるマスクと、を備える。前記クランプ機構は、前記基板保持部の側面から露出する可動アームと、前記基板を支持可能なクランプ部と、前記基板保持部に支持された固定ベース部と、前記固定ベース部によって支持された回転軸と、第１可動部と、第２可動部と、軸支部とを有する可動ベース部とを有する。前記第１可動部は、前記可動アームが延在する方向において前記固定ベース部に対して離間可能又は近接可能である。前記第２可動部は、前記可動ベース部が延在する方向において前記回転軸に対して前記第１可動部とは反対側に位置する。前記第２可動部は、前記可動アームを支持する。前記軸支部は、前記第１可動部と前記第２可動部との間に設けられているとともに前記回転軸に支持されている。前記クランプ部は、前記可動アームに支持されるアーム支持部と、前記基板載置部において前記基板に接触可能な基板コンタクト部と、前記アーム支持部と前記基板コンタクト部との間に位置する延在アームとを有し、前記延在アームが延在する方向と、前記可動アームが延在する方向とは互いに交差している。
【0011】
言い換えると、延在アームは、基板載置部に対して略平行な方向において、アーム支持部から基板コンタクト部に延びている。可動アームは、基板載置部に対して略垂直な方向、例えば、鉛直方向に延在している。可動アームは、基板保持部の側面に対向している。
アーム支持部において延在アーム及び可動アームは互いに繋がっており、延在アーム及び可動アーム、略Ｌ字形状を形成する。つまり、延在アーム及び可動アームは、Ｌ字アームと称することができる。Ｌ字アームは、基板保持部の上面と側面との間のコーナー部に面している。
アーム支持部において延在アーム及び可動アームは互いに繋がっており、延在アーム及び可動アーム、略Ｌ字形状を形成する。つまり、延在アーム及び可動アームは、Ｌ字アームと称することができる。Ｌ字アームは、基板保持部の上面と側面との間のコーナー部に面している。
【0012】
この構成によれば、可動アームを基板保持部の内部に設ける必要がなくなる。つまり、従来のような、可動アームを収容するための開口部を基板保持部に設ける必要がない。したがって、基板処理装置において飛翔する材料分子は、マスクと基板との間の隙間を通るように飛翔するが、材料分子が基板保持部の内部に侵入することが抑制される。このため、基板保持部を構成する複数の構成部品の間の空間への材料分子の侵入を抑制することができる。具体的に、材料分子が構成部品の表面に対する直接的な付着を抑制することができる。また、材料分子が構成部品の表面での反射の後に材料分子が構成部品の表面に付着することを抑制することができる。これにより、構成部品の表面に対する材料分子の堆積を抑制することができる。したがって、構成部品の表面における材料分子の堆積物に起因するパーティクルの発生を抑制することができる。
【0013】
さらに、基板保持部を構成する構成部品の表面に対する材料分子の堆積を抑制することができるので、パーティクルの発生が抑制された状態を維持しながら、長期間にわたって基板保持部を構成する構成部品を使用することができる。したがって、使用済みの構成部品と使用前の構成部品とを交換するといったメンテナンスの頻度を低減することができる。このため、メンテナンスに要する時間及び工数が低減することができ、成膜装置をより長く連続的に使用することができ、基板処理装置の生産性を向上させることができる。
【0015】
この構成によれば、基板保持部の側面から可動アームを露出させた状態で、回転軸の周りに可動アームを回転させることができる。可動アームの回転に伴って、基板コンタクト部は、基板を支持することができ、または、基板の支持状態を解除することができる。
【0016】
本発明の一態様に係る基板処理装置においては、前記クランプ機構は、前記固定ベース部と前記第１可動部との間に設けられた突出部を有し、前記固定ベース部は、前記第１可動部に対向する第１固定ベース面と、前記第２可動部に対向する第２固定ベース面と、を有し、前記第１可動部は、第１磁石を有し、前記第１固定ベース面は、前記第１磁石に対向する第２磁石を有し、前記第２可動部は、第３磁石を有し、前記第２固定ベース面は、前記第３磁石に対向する第４磁石を有し、前記第１磁石及び前記第２磁石の各々は、互いに吸引し合う磁性を有し、前記第３磁石及び前記第４磁石の各々は、互いに反発し合う磁性を有し、前記突出部において前記固定ベース部と前記第１可動部とが接触している状態においては、前記第１磁石及び前記第２磁石は、互いに離間してもよい。
【0017】
この構成によれば、互いに吸引し合う磁石の吸引力と、互いに反発し合う磁石の反発力とを利用して、基板クランプ状態又はクランプ解除状態となるクランプ機構の状態を安定させることができる。さらに、突起部によって、吸引力が働く２つの磁石の間の接触を防止することができる。言い換えると、このようなクランプ機構においては、スプリングを用いていない。一般的に、スプリングを用いる機構では、スプリングを保持する座面とスプリングとの間で摩擦が生じ、摩擦部分からパーティクルが発生するという問題がある。これに対し、スプリングの復元力に代えて磁石の吸引力及び反発力を利用する機構では、パーティクルの発生を抑制することができる。
さらに、突出部によって、吸引力が作用する第１磁石と第２磁石との非接触状態が維持されるので、第１磁石と第２磁石とを容易に離間させることができる。
さらに、突出部によって、吸引力が作用する第１磁石と第２磁石との非接触状態が維持されるので、第１磁石と第２磁石とを容易に離間させることができる。
【0018】
本発明の一態様に係る基板処理装置においては、前記クランプ部は、前記アーム支持部と前記基板コンタクト部との間に位置するとともに前記延在アームに設けられたフランジと、を有し、前記基板載置部は、前記基板の外周領域を支持する外周載置部と、前記基板の厚さ方向において前記外周載置部から突出する複数の凸部と、前記基板の辺に平行な方向において前記複数の凸部のうちの互いに隣り合う２つの凸部の間に設けられた切欠部と、を有し、前記切欠部に前記延在アームの一部が挿入されており、前記アーム支持部から前記基板コンタクト部に向かう方向において前記フランジは前記切欠部を覆ってもよい。
【0019】
この構成によれば、クランプ部によって基板が支持された支持状態では、基板保持部の切欠部は、フランジによって覆われる。したがって、基板処理装置において飛翔する材料分子が基板保持部の切欠部を通過することが抑制される。切欠部を通った材料分子の飛散を抑制することができる。このため、パーティクルの発生を抑制することができる。
【0020】
本発明の一態様に係る基板処理装置においては、前記処理室は、前記基板に表面処理を施す第１室と、前記第１室に隣接した第２室と、を備え、前記第２室は、前記基板が通過する搬送口と、前記基板保持部を支持しかつ回転させる回転支持軸を有し、前記基板保持部を水平位置と起立位置との間で回転移動させる回転支持機構と、を備え、前記マスクは、前記第１室と前記第２室との間の境界部に位置し、かつ、重力方向に略平行となるように起立するように配置されており、前記基板保持部の前記水平位置においては、前記基板保持部は、前記搬送口を通じた搬送が可能なように前記基板を水平方向に向けて支持し、前記基板保持部の前記起立位置においては、起立した前記マスクの前記マスク開口部に前記基板の前記処理対象領域を露出させるように前記基板保持部が前記マスクに近づいて配置され、前記マスク開口部を通じて前記基板の前記処理対象領域に対して表面処理が可能であってもよい。
【0021】
この構成によれば、上述したクランプ機構を有する基板保持部を備えた縦型の基板処理装置を実現することができる。
【0022】
本発明の一態様に係る基板処理装置においては、前記クランプ部の前記延在アームには、前記可動アームが延在する方向に凹む凹部を有し、前記基板載置部は、前記基板の外周領域を支持する外周載置部と、前記基板の厚さ方向において前記外周載置部から突出する凸部とを有し、前記フレーム部は、前記クランプ部に面するフレーム面と、前記フレーム面から突出する第１マスク突起部及び第２マスク突起部とを有する。前記第１マスク突起部は、間隔をあけて前記凹部の内部に挿入可能である。前記第２マスク突起部は、前記基板に平行な方向において間隔をあけて前記凸部の隣に位置することが可能となるように、かつ、間隔をあけて前記外周載置部に対向することが可能となるように、前記第１マスク突起部とは異なる位置に設けられている。前記回転支持機構によって前記基板保持部が前記起立位置に移動した際、前記第１マスク突起部は、間隔をあけて前記凹部の内部に挿入され、前記凹部と前記第１マスク突起部との間に形成された空間には、前記基板に平行な方向に対して屈曲する第１屈曲空間が形成されており、前記凸部は、間隔をあけて前記フレーム面に対向し、前記第２マスク突起部は、間隔をあけて前記外周載置部に対向するとともに、前記基板に平行な方向において間隔をあけて前記凸部の隣に位置し、前記凸部と前記第２マスク突起部との間に形成された空間には、前記基板に平行な方向に対して屈曲する第２屈曲空間が形成されてもよい。
【0023】
言い換えると、第１屈曲空間及び第２屈曲空間の各々は、ラビリンス構造を有する。
この構成によれば、基板保持部が起立位置に配置された状態では、第１屈曲空間に材料分子が通過することで、延在アーム、凹部、フレーム面、及び第１マスク突起部に対する材料分子の衝突、反射、及び付着が生じる。同様に、第２屈曲空間に材料分子が通過することで、基板保持部の外周載置部、凸部、フレーム面、及び第２マスク突起部に対する材料分子の衝突、反射、及び付着が生じる。したがって、飛翔した材料分子が第１室から第２室に向けて流れる際に、ラビリンス構造を有する第１屈曲空間及び第２屈曲空間に材料分子を付着させることができ、第２室への材料分子の侵入を抑制することができる。すなわち、第１屈曲空間及び第２屈曲空間によって、材料分子をトラップするトラップ効果を得ることができる。
この構成によれば、基板保持部が起立位置に配置された状態では、第１屈曲空間に材料分子が通過することで、延在アーム、凹部、フレーム面、及び第１マスク突起部に対する材料分子の衝突、反射、及び付着が生じる。同様に、第２屈曲空間に材料分子が通過することで、基板保持部の外周載置部、凸部、フレーム面、及び第２マスク突起部に対する材料分子の衝突、反射、及び付着が生じる。したがって、飛翔した材料分子が第１室から第２室に向けて流れる際に、ラビリンス構造を有する第１屈曲空間及び第２屈曲空間に材料分子を付着させることができ、第２室への材料分子の侵入を抑制することができる。すなわち、第１屈曲空間及び第２屈曲空間によって、材料分子をトラップするトラップ効果を得ることができる。
【0024】
したがって、第１屈曲空間及び第２屈曲空間によって、材料分子のトラップ効果が得られていることで、処理室のメンテナンスを行う際には、材料分子をトラップした部品のみを交換することができる。具体的に、材料分子が付着した部品、例えば、マスク、クランプ部、外周載置部を構成する部品のみを交換するだけで、メンテナンスを完了することができる。
また、上述したトラップ効果により、第２室を構成する構成部材のうち交換が難しい部品への材料分子の付着を抑制することができる。このため、メンテナンス作業においては、交換が難しい部品を除いて、材料分子が付着した部品のみを交換するだけでよいため、メンテナンス性が向上する。
また、上述したトラップ効果により、第２室を構成する構成部材のうち交換が難しい部品への材料分子の付着を抑制することができる。このため、メンテナンス作業においては、交換が難しい部品を除いて、材料分子が付着した部品のみを交換するだけでよいため、メンテナンス性が向上する。
【0025】
本発明の一態様に係る基板処理装置においては、前記第１室は、蒸着源を有し、前記第１室において蒸着処理が行われてもよい。
【0026】
上記の構成によれば、蒸着によって基板に成膜処理を施す際に、基板保持部の内部への材料分子の侵入を抑制することができる。材料分子の堆積に起因するパーティクルの発生を抑制することができる。メンテナンスに要する時間及び工数が低減することができ、成膜装置をより長く連続的に使用することができ、基板処理装置の生産性を向上させることができる。
【0027】
本発明の一態様に係る基板処理装置においては、前記第１室は、カソードを有し、前記第１室においてスパッタ処理が行われてもよい。
【0028】
上記の構成によれば、スパッタリングによって基板に成膜処理を施す際に、基板保持部の内部への材料分子の侵入を抑制することができる。材料分子の堆積に起因するパーティクルの発生を抑制することができる。メンテナンスに要する時間及び工数が低減することができ、成膜装置をより長く連続的に使用することができ、基板処理装置の生産性を向上させることができる。
【0029】
本発明の一態様に係るクランプ機構は、基板処理装置を構成する基板保持部において基板を支持するクランプ機構であって、前記基板保持部に支持される固定ベース部と、前記固定ベース部によって支持されている回転軸と、第１可動部と、第２可動部と、軸支部とを有する可動ベース部と、前記第２可動部によって支持された可動アームと、前記可動アームに支持されるアーム支持部と、前記基板に接触可能な基板コンタクト部と、前記アーム支持部と前記基板コンタクト部との間に位置する延在アームとを有し、前記基板を支持可能なクランプ部と、前記固定ベース部と前記第１可動部との間に設けられた突出部とを備える。前記第１可動部は、前記固定ベース部に対して離間可能又は近接可能である。前記第２可動部は、前記可動ベース部が延在する方向において前記回転軸に対して前記第１可動部とは反対側に位置する。前記軸支部は、前記第１可動部と前記第２可動部との間に設けられているとともに前記回転軸に支持されている。前記延在アームが延在する方向と、前記可動アームが延在する方向とは互いに交差している。前記固定ベース部は、前記第１可動部に対向する第１固定ベース面と、前記第２可動部に対向する第２固定ベース面と、を有する。前記第１可動部は、第１磁石を有する。前記第１固定ベース面は、前記第１磁石に対向する第２磁石を有する。前記第２可動部は、第３磁石を有する。前記第２固定ベース面は、前記第３磁石に対向する第４磁石を有する。前記第１磁石及び前記第２磁石の各々は、互いに吸引し合う磁性を有する。前記第３磁石及び前記第４磁石の各々は、互いに反発し合う磁性を有する。前記突出部において前記固定ベース部と前記第１可動部とが接触している状態においては、前記第１磁石及び前記第２磁石は、互いに離間してもよい。
【0030】
この構成によれば、上述した基板処理装置と同様の効果を得ることができる。
【0032】
この構成によれば、上述した基板処理装置と同様の効果を得ることができる。
【0033】
本発明の一態様に係るクランプ機構においては、前記クランプ部は、前記アーム支持部と前記基板コンタクト部との間に位置するとともに前記延在アームに設けられたフランジを有してもよい。
【0034】
この構成によれば、上述した基板処理装置と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【0035】
本発明の一態様に係る基板処理装置及びクランプ機構によれば、基板処理装置においてマスクと基板との間の隙間を通る材料分子が基板保持部の内部に侵入することを抑制することができる。パーティクルの発生を抑制することができる。メンテナンスに要する時間及び工数の低減を図り、装置の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の実施形態に係る基板処理装置を示す模式平面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る基板処理装置における成膜室の一部を示す斜視図であって、プラテンチャンバ、基板保持部、回転支持機構、及びマスクを示す図である。
【図4】本発明の実施形態に係るクランプ機構を示す側面図であって、クランプ機構の動作を説明する図である。
【図5】本発明の実施形態に係る基板処理装置における成膜室で行われる工程を示す模式側面図である。
【図6】本発明の実施形態に係る基板処理装置における成膜室で行われる工程を示す模式側面図である。
【図7】本発明の実施形態に係る基板処理装置における成膜室で行われる工程を示す模式側面図である。
【図8】本発明の実施形態に係る基板処理装置における成膜室で行われる工程を示す模式側面図である。
【図9】本発明の実施形態に係る基板処理装置における成膜室で行われる工程を示す図であって、マスク、クランプ機構、及び基板保持部の要部を示す模式断面図である。
【図10】本発明の実施形態に係る基板処理装置における成膜室で行われる工程を示す図であって、マスク及び基板保持部の要部を示す模式断面図である。
【図11A】本発明の実施形態に係る基板処理装置において、ラビリンス構造が得られていない場合を説明する図である。
【図11B】本発明の実施形態の変形例に係る基板処理装置において、マスク、クランプ部、及び基板保持部によって形成されるラビリンス構造を説明する図である。
【図11C】本発明の実施形態の変形例に係る基板処理装置において、マスク、クランプ部、及び基板保持部によって形成されるラビリンス構造を説明する図である。
【図11D】本発明の実施形態の変形例に係る基板処理装置において、マスク、クランプ部、及び基板保持部によって形成されるラビリンス構造を説明する図である。
【図11E】本発明の実施形態の変形例に係る基板処理装置において、マスク、クランプ部、及び基板保持部によって形成されるラビリンス構造を説明する図である。
【図12A】本発明の実施形態の変形例に係る基板処理装置において、マスク、クランプ部、及び基板保持部によって形成されるラビリンス構造を説明する図である。
【図12B】本発明の実施形態の変形例に係る基板処理装置において、マスク、クランプ部、及び基板保持部によって形成されるラビリンス構造を説明する図である。
【図12C】本発明の実施形態の変形例に係る基板処理装置において、マスク、クランプ部、及び基板保持部によって形成されるラビリンス構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0037】
以下、本発明の実施形態に係る基板処理装置を、図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【0038】
本実施形態では、ＸＹＺ直交座標系を設定して各構成の位置関係を説明する。重力方向、つまり、鉛直方向に平行な方向をＺ方向と称する。Ｚ方向のうち、重力方向に一致する方向を下方向（下方）、または、－Ｚ方向と称する。重力方向とは反対方向を上方向（上方）、または、＋Ｚ方向と称する。以下の説明において、「平面視」は、対象物を重力方向又は下方向に見ることを意味する。ガラス基板の搬送方向をＸ方向と称する。Ｘ方向のうち、搬送室から成膜室に基板が搬送される方向を＋Ｘ方向と称する。成膜室から搬送室に基板が搬送される方向を－Ｘ方向と称する。回転支持軸が延在する方向をＹ方向と称する。Ｙ方向のうち、回転駆動部から成膜室に向かう方向を＋Ｙ方向と称する。＋Ｙ方向とは反対方向を－Ｙ方向と称する。Ｘ方向及びＹ方向を水平方向と称する。
【0039】
＜基板処理装置＞
図１は、本実施形態に係る基板処理装置を示す模式平面図である。図１において、符号１は、基板処理装置である。基板処理装置１は、ガラスや樹脂からなる基板に対して、真空環境下で加熱処理、成膜処理、エッチング処理等を行うインターバック式のスパッタリング装置や有機ＥＬの製造に用いる蒸着装置に適用される。基板処理装置１は、例えば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）の製造工程に用いられる。この場合、基板には、例えば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を形成することができる。本実施形態においては、基板処理装置１がスパッタリング装置である場合を説明する。言い換えると、基板処理装置１において行われる表面処理は、成膜処理であり、すなわち、スパッタ処理である。本実施形態では、基板として、ガラス基板が用いられる場合を説明する。
図１は、本実施形態に係る基板処理装置を示す模式平面図である。図１において、符号１は、基板処理装置である。基板処理装置１は、ガラスや樹脂からなる基板に対して、真空環境下で加熱処理、成膜処理、エッチング処理等を行うインターバック式のスパッタリング装置や有機ＥＬの製造に用いる蒸着装置に適用される。基板処理装置１は、例えば、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）の製造工程に用いられる。この場合、基板には、例えば、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を形成することができる。本実施形態においては、基板処理装置１がスパッタリング装置である場合を説明する。言い換えると、基板処理装置１において行われる表面処理は、成膜処理であり、すなわち、スパッタ処理である。本実施形態では、基板として、ガラス基板が用いられる場合を説明する。
【0040】
基板処理装置１は、成膜室４、４Ａとロード・アンロード室２、２Ａとを備える。成膜室４、４Ａとロード・アンロード室２、２Ａは、搬送室３の周囲を取り囲むように配置されている。成膜室４、４Ａとロード・アンロード室２、２Ａの各々は、例えば、互いに隣接するチャンバである。搬送室３は、トランスファチャンバである。また、基板処理装置１は、基板処理装置１を制御する不図示の制御装置を有する。制御装置は、成膜室４、４Ａ及びロード・アンロード室２、２Ａにおける動作を制御する。後述するように、制御装置は、成膜室４、４Ａにおける回転支持機構１０の回転動作を制御する。また、制御装置は、クランプ機構３０を駆動させるクランプ駆動機構１４を制御する。
【0041】
＜ロード・アンロード室＞
例えば、一方のロード・アンロード室２は、基板処理装置１の外部から内部に向けてガラス基板１１を搬入するロード室として機能する。他方のロード・アンロード室２Ａは、基板処理装置１の内部から外部に向けてガラス基板１１を搬出するアンロード室として機能する。また、成膜室４と成膜室４Ａとにおいては、同じ成膜工程が行われてもよいし、互いに異なる成膜工程が行われてもよい。ガラス基板１１は、「基板」の一例である。
例えば、一方のロード・アンロード室２は、基板処理装置１の外部から内部に向けてガラス基板１１を搬入するロード室として機能する。他方のロード・アンロード室２Ａは、基板処理装置１の内部から外部に向けてガラス基板１１を搬出するアンロード室として機能する。また、成膜室４と成膜室４Ａとにおいては、同じ成膜工程が行われてもよいし、互いに異なる成膜工程が行われてもよい。ガラス基板１１は、「基板」の一例である。
【0042】
ロード・アンロード室２と搬送室３との間、ロード・アンロード室２Ａと搬送室３との間、成膜室４と搬送室３との間、及び成膜室４Ａと搬送室３との間には、それぞれ、仕切りバルブが配置されている。
【0043】
ロード・アンロード室２には、位置決め部材が配置されている。位置決め部材には、ロード・アンロード室２の外部から内部に搬入されたガラス基板１１が載置される。位置決め部材は、ガラス基板１１の位置を設定して、ガラス基板１１のアライメントを可能としている。ロード・アンロード室２には、ロード・アンロード室２の内部空間を減圧する（粗真空引きする）粗引き排気部が接続されている。粗引き排気部は、例えば、ロータリーポンプ等である。
【0044】
＜搬送室＞
図１に示すように、搬送室３は、搬送室３の内部に配置された搬送装置３ａを備える。搬送装置３ａは、例えば、搬送ロボットである。
搬送装置３ａは、回転軸と、回転軸を回転駆動する駆動源と、回転軸に取り付けられたロボットアームと、ロボットアームの一部に形成されたロボットハンドと、上下動機構とを有している。ロボットアームは、互いに交差した第１移動レール及び第２移動レールと、第１移動レールに対して第２移動レールを移動可能な第１ベースと、第２移動レールに対してロボットハンドを移動可能な第２ベースとを備える。搬送装置３ａは、被搬送物であるガラス基板１１を、成膜室４、４Ａとロード・アンロード室２、２Ａとの間で移動させることができる。
なお、ロボットアームは、互いに屈曲可能な第１能動アーム、第２能動アーム、第１従動アーム、及び第２従動アームから構成されていてもよい。
図１に示すように、搬送室３は、搬送室３の内部に配置された搬送装置３ａを備える。搬送装置３ａは、例えば、搬送ロボットである。
搬送装置３ａは、回転軸と、回転軸を回転駆動する駆動源と、回転軸に取り付けられたロボットアームと、ロボットアームの一部に形成されたロボットハンドと、上下動機構とを有している。ロボットアームは、互いに交差した第１移動レール及び第２移動レールと、第１移動レールに対して第２移動レールを移動可能な第１ベースと、第２移動レールに対してロボットハンドを移動可能な第２ベースとを備える。搬送装置３ａは、被搬送物であるガラス基板１１を、成膜室４、４Ａとロード・アンロード室２、２Ａとの間で移動させることができる。
なお、ロボットアームは、互いに屈曲可能な第１能動アーム、第２能動アーム、第１従動アーム、及び第２従動アームから構成されていてもよい。
【0045】
＜成膜室＞
成膜室４、４Ａは、同じ構成を有する。以下では、成膜室４について説明し、成膜室４Ａの説明を省略する。成膜室４は、プラズマチャンバ４ｍ及びプラテンチャンバ４ｎによって構成されている。プラズマチャンバ４ｍは、「第１室」の一例である。プラテンチャンバ４ｎは、「第２室」の一例である。
成膜室４、４Ａは、同じ構成を有する。以下では、成膜室４について説明し、成膜室４Ａの説明を省略する。成膜室４は、プラズマチャンバ４ｍ及びプラテンチャンバ４ｎによって構成されている。プラズマチャンバ４ｍは、「第１室」の一例である。プラテンチャンバ４ｎは、「第２室」の一例である。
【0046】
＜プラズマチャンバ＞
プラズマチャンバ４ｍには、カソードユニット５を構成するターゲット７及びバッキングプレート６が配置されている。プラズマチャンバ４ｍは、電源４ｐと、ガス雰囲気設定機構４ｇと、カソードユニット５とを備える。電源４ｐ、ガス雰囲気設定機構４ｇ、及びカソードユニット５は、ガラス基板１１に対して成膜処理を行うために用いられる。
プラズマチャンバ４ｍにおいては、ガラス基板１１に対して成膜処理が施される。言い換えると、プラズマチャンバ４ｍにおいて行われる表面処理は、成膜処理であり、すなわち、スパッタ処理である。
プラズマチャンバ４ｍには、カソードユニット５を構成するターゲット７及びバッキングプレート６が配置されている。プラズマチャンバ４ｍは、電源４ｐと、ガス雰囲気設定機構４ｇと、カソードユニット５とを備える。電源４ｐ、ガス雰囲気設定機構４ｇ、及びカソードユニット５は、ガラス基板１１に対して成膜処理を行うために用いられる。
プラズマチャンバ４ｍにおいては、ガラス基板１１に対して成膜処理が施される。言い換えると、プラズマチャンバ４ｍにおいて行われる表面処理は、成膜処理であり、すなわち、スパッタ処理である。
【0047】
＜電源、ガス雰囲気設定機構＞
電源４ｐは、後述するカソードユニット５のバッキングプレート６に接続されている。電源４ｐは、バッキングプレート６に負電位のスパッタ電圧を印加する
ガス雰囲気設定機構４ｇは、プラズマチャンバ４ｍの内部におけるガス雰囲気を設定するように構成されている。
ガス雰囲気設定機構４ｇは、プラズマチャンバ４ｍの内部に処理ガスを導入するガス導入部と、プラズマチャンバ４ｍの内部空間を減圧する（高真空引きする）高真空排気部とを有する。ガス導入部は、ガス供給源に接続されている。ガス導入部は、例えば、ガス供給源から供給されるガスの流量を調整するマスフローコントローラである。高真空排気部は、例えば、ターボ分子ポンプ等である。
電源４ｐは、後述するカソードユニット５のバッキングプレート６に接続されている。電源４ｐは、バッキングプレート６に負電位のスパッタ電圧を印加する
ガス雰囲気設定機構４ｇは、プラズマチャンバ４ｍの内部におけるガス雰囲気を設定するように構成されている。
ガス雰囲気設定機構４ｇは、プラズマチャンバ４ｍの内部に処理ガスを導入するガス導入部と、プラズマチャンバ４ｍの内部空間を減圧する（高真空引きする）高真空排気部とを有する。ガス導入部は、ガス供給源に接続されている。ガス導入部は、例えば、ガス供給源から供給されるガスの流量を調整するマスフローコントローラである。高真空排気部は、例えば、ターボ分子ポンプ等である。
【0048】
＜カソードユニット＞
カソードユニット５は、プラズマチャンバ４ｍの内部に立設されている。
カソードユニット５は、ターゲット７と、ターゲット７を保持するバッキングプレート６とを有する。カソードユニット５は、「カソード」の一例である。
バッキングプレート６は、カソード電極として機能する。バッキングプレート６は、プラズマチャンバ４ｍの内部において、搬送室３と成膜室４との間に位置する搬送口４ａから最も遠い位置に立設される。
バッキングプレート６の前面側には、ガラス基板１１を処理する際にガラス基板１１と略平行に対面するターゲット７が固定される。バッキングプレート６は、ターゲット７に対して負電位のスパッタリング電圧を印加するための電極である。
カソードユニット５は、プラズマチャンバ４ｍの内部に立設されている。
カソードユニット５は、ターゲット７と、ターゲット７を保持するバッキングプレート６とを有する。カソードユニット５は、「カソード」の一例である。
バッキングプレート６は、カソード電極として機能する。バッキングプレート６は、プラズマチャンバ４ｍの内部において、搬送室３と成膜室４との間に位置する搬送口４ａから最も遠い位置に立設される。
バッキングプレート６の前面側には、ガラス基板１１を処理する際にガラス基板１１と略平行に対面するターゲット７が固定される。バッキングプレート６は、ターゲット７に対して負電位のスパッタリング電圧を印加するための電極である。
【0049】
バッキングプレート６の後面側には、ターゲット７上に所定の磁場を形成するためのマグネトロン磁気回路が設置されている。マグネトロン磁気回路は、揺動機構に装着されている。揺動機構は、マグネトロン磁気回路を揺動させる駆動装置を有する。揺動機構の駆動装置は、マグネトロン磁気回路を揺動可能に構成されている。
【0050】
＜カソードユニットの変形例＞
カソードユニット５の変形例として、複数のロータリーカソードがプラズマチャンバ４ｍに適用されてもよい。複数のロータリーカソードの構成としては、複数の円筒状のカソードを並列に配置し、各カソードの外周面にターゲットが設けられた構成を採用することができる。複数のロータリーカソードの各々は、円筒軸周りに回転可能であってもよい。プラズマチャンバ４ｍは、ガラス基板１１を処理する際に複数のロータリーカソードに対してマグネトロン磁気回路をガラス基板１１と略平行に揺動させる揺動機構を備えてもよい。
カソードユニット５の変形例として、複数のロータリーカソードがプラズマチャンバ４ｍに適用されてもよい。複数のロータリーカソードの構成としては、複数の円筒状のカソードを並列に配置し、各カソードの外周面にターゲットが設けられた構成を採用することができる。複数のロータリーカソードの各々は、円筒軸周りに回転可能であってもよい。プラズマチャンバ４ｍは、ガラス基板１１を処理する際に複数のロータリーカソードに対してマグネトロン磁気回路をガラス基板１１と略平行に揺動させる揺動機構を備えてもよい。
【0051】
＜プラテンチャンバ＞
次に、図２～図５を参照して、プラテンチャンバ、マスク、基板保持部、支持回転機構、及びクランプ機構について説明する。
図２は、本実施形態に係る基板処理装置１における成膜室４の一部を示す斜視図であって、プラテンチャンバ、基板保持部、回転支持機構、及びマスクを示す図である。
次に、図２～図５を参照して、プラテンチャンバ、マスク、基板保持部、支持回転機構、及びクランプ機構について説明する。
図２は、本実施形態に係る基板処理装置１における成膜室４の一部を示す斜視図であって、プラテンチャンバ、基板保持部、回転支持機構、及びマスクを示す図である。
【0052】
プラテンチャンバ４ｎは、プラズマチャンバ４ｍに向かって開口する成膜口４ｂを有する。プラテンチャンバ４ｎは、成膜口４ｂを介してプラズマチャンバ４ｍに隣接している。成膜口４ｂにおいては、プラズマチャンバ４ｍとプラテンチャンバ４ｎとの境界部４ｃに、マスク２０が配置されている。マスク２０は、Ｚ方向に略平行となるように起立するように配置されている。ここで、「Ｚ方向に略平行」とは、重力方向と一致する方向又は重力方向に対して数度の角度で傾斜する方向を意味する。
成膜前工程においては、図示しないマスクアライメント部によって、マスク２０の位置をアライメントすることが可能である。
成膜前工程においては、図示しないマスクアライメント部によって、マスク２０の位置をアライメントすることが可能である。
【0053】
プラテンチャンバ４ｎは、搬送室３に向かって開口する搬送口４ａを有する。プラテンチャンバ４ｎは、搬送口４ａを介して搬送室３に隣接されている。搬送口４ａは、ガラス基板１１の搬送の際にガラス基板１１が通過する開口である。搬送口４ａには、仕切りバルブが配置されている。仕切りバルブの開閉により、プラテンチャンバ４ｎと搬送室３とが連通したり、搬送室３に対してプラテンチャンバ４ｎが隔離されたりする。
【0054】
＜マスク＞
マスク２０は、略矩形のマスクフレーム２０ａと、マスクフレーム２０ａに縦横に張られた複数のリブ２０ｂとを有する。マスクフレーム２０ａは、ガラス基板１１の成膜対象領域１１Ｔに対応する形状を有するマスク開口部２０ｃを囲む。複数のリブ２０ｂは、マスク開口部２０ｃの領域、すなわち、マスクフレーム２０ａの内側領域を区画する。マスクフレーム２０ａは、「フレーム部」の一例である。成膜対象領域１１Ｔは、「処理対象領域」の一例である。
マスク２０は、略矩形のマスクフレーム２０ａと、マスクフレーム２０ａに縦横に張られた複数のリブ２０ｂとを有する。マスクフレーム２０ａは、ガラス基板１１の成膜対象領域１１Ｔに対応する形状を有するマスク開口部２０ｃを囲む。複数のリブ２０ｂは、マスク開口部２０ｃの領域、すなわち、マスクフレーム２０ａの内側領域を区画する。マスクフレーム２０ａは、「フレーム部」の一例である。成膜対象領域１１Ｔは、「処理対象領域」の一例である。
【0055】
マスクフレーム２０ａは、プラズマチャンバ４ｍに面するフレーム表面２０Ｔと、フレーム表面２０Ｔとは反対のフレーム裏面２０Ｒとを有する。フレーム裏面２０Ｒは、「フレーム面」の一例である。フレーム裏面２０Ｒは、基板保持部１３が起立位置Ｐ２（図８参照）に移動した際に、後述するクランプ機構３０のクランプ部８０に面する部位である。
【0056】
＜マスク突起部＞
後述する図９及び図１０において説明するように、フレーム裏面２０Ｒには、第１マスク突起部２０Ｆと第２マスク突起部２０Ｓとが設けられている。第１マスク突起部２０Ｆは、フレーム裏面２０Ｒから突出する。第２マスク突起部２０Ｓは、第１マスク突起部２０Ｆとは異なる位置に設けられており、フレーム裏面２０Ｒから突出する。
後述する図９及び図１０において説明するように、フレーム裏面２０Ｒには、第１マスク突起部２０Ｆと第２マスク突起部２０Ｓとが設けられている。第１マスク突起部２０Ｆは、フレーム裏面２０Ｒから突出する。第２マスク突起部２０Ｓは、第１マスク突起部２０Ｆとは異なる位置に設けられており、フレーム裏面２０Ｒから突出する。
【0057】
マスクフレーム２０ａは、剛性を有するＳＵＳ等の金属で形成されている。リブ２０ｂは、インバー等とされる金属箔で形成されている。マスクフレーム２０ａによってリブ２０ｂの両端が引張された状態で、マスクフレーム２０ａにリブ２０ｂが固定されている。マスクフレーム２０ａの内側において、縦横に張られた複数のリブ２０ｂによって囲まれた領域が、成膜対象領域１１Ｔに対応する。
【0058】
＜基板保持部＞
図２に示すように、プラテンチャンバ４ｎの内部には、基板保持部１３が配置されている。基板保持部１３は、例えば、プラテンである。基板保持部１３は、ガラス基板１１が載置される基板載置部１５と、基板載置部１５に載置されたガラス基板１１を支持可能なクランプ機構３０とを備える。基板保持部１３が水平位置Ｐ１（図５～図７参照）にある場合、基板保持部１３の形状は、Ｚ方向に見て略矩形平板状である。基板保持部１３は、ガラス基板１１の裏面をプラテンチャンバ４ｎ内で支持可能である。
図２に示すように、プラテンチャンバ４ｎの内部には、基板保持部１３が配置されている。基板保持部１３は、例えば、プラテンである。基板保持部１３は、ガラス基板１１が載置される基板載置部１５と、基板載置部１５に載置されたガラス基板１１を支持可能なクランプ機構３０とを備える。基板保持部１３が水平位置Ｐ１（図５～図７参照）にある場合、基板保持部１３の形状は、Ｚ方向に見て略矩形平板状である。基板保持部１３は、ガラス基板１１の裏面をプラテンチャンバ４ｎ内で支持可能である。
【0059】
図３は、本実施形態に係る基板保持部１３の一部を示す図であって、図２の符号Ｇの部分を示す拡大斜視図である。図３は、基板保持部１３にクランプ機構３０が設けられた構造を示している。また、図３は、基板保持部１３が水平位置Ｐ１にある場合を示している。図３に示すように、基板保持部１３は、Ｘ方向に延在するＸ側面１６Ｘと、Ｙ方向に延在するＹ側面１６Ｙとを有する。以下の説明では、Ｘ側面１６Ｘ及びＹ側面１６Ｙを単に側面１６と称する場合がある。
【0060】
図３に示すように、基板保持部１３は、Ｚ方向において重ねられた基板保持ベース部１７と、温度調整部１８と、外周プレート１９とを有する。温度調整部１８は、Ｚ方向における基板保持ベース部１７の上面に設けられている。
Ｚ方向における温度調整部１８の上面は、基板載置部１５である。温度調整部１８は、基板載置部１５に載置されたガラス基板１１の温度を調整する。温度調整部１８は、例えば、ガラス基板１１を加熱するヒータである。温度調整部１８の構成は、ヒータに限定されず、ガラス基板１１を冷却するクーラであってもよい。基板保持ベース部１７は、クランプ機構３０を支持する部材である。
Ｚ方向における温度調整部１８の上面は、基板載置部１５である。温度調整部１８は、基板載置部１５に載置されたガラス基板１１の温度を調整する。温度調整部１８は、例えば、ガラス基板１１を加熱するヒータである。温度調整部１８の構成は、ヒータに限定されず、ガラス基板１１を冷却するクーラであってもよい。基板保持ベース部１７は、クランプ機構３０を支持する部材である。
【0061】
外周プレート１９は、ボルト等の公知の締結部材Ｂにより基板保持ベース部１７に固定されている。外周プレート１９は、Ｘ方向に延びるＸプレート１９Ｘと、Ｙ方向に延びるＹプレート１９Ｙとによって構成されている。Ｘプレート１９Ｘ及びＹプレート１９Ｙの各々は、プレート切欠部１９Ｃを有する。プレート切欠部１９Ｃの形状は、クランプ機構３０を構成するクランプ部８０のフランジ８３の形状に対応している。
【0062】
Ｘ方向及びＹ方向における基板載置部１５の外周部１５Ｐには、外周載置部１５Ｍが設けられている。外周載置部１５Ｍは、複数の支持ピン１５Ｓと、複数の延在凸部１５Ｔと、複数の切欠部１５Ｃとを有する。複数の支持ピン１５Ｓは、ガラス基板１１の成膜対象領域１１Ｔとは反対の裏面を支持する部材である。支持ピン１５Ｓは、＋Ｚ方向において外周載置部１５Ｍから突出するよう設けられている。複数の延在凸部１５Ｔは、外周載置部１５Ｍの外縁１５Ｅに設けられており、外周載置部１５Ｍの上面からＺ方向に突出する。複数の延在凸部１５Ｔの各々は、Ｘ方向及びＹ方向に延在している。延在凸部１５Ｔは、「凸部」の一例である。Ｘ方向及びＹ方向の各々において、互いに隣り合う２つの延在凸部１５Ｔの間には、切欠部１５Ｃが形成されている。切欠部１５Ｃには、後述する延在アーム８２の一部が挿入されている。
【0063】
言い換えると、基板載置部１５は、ガラス基板１１の外周領域１１Ｅを支持する外周載置部１５Ｍを有する。外周載置部１５Ｍは、ガラス基板１１の厚さ方向において外周載置部１５Ｍから突出する延在凸部１５Ｔを有する。さらに、外周載置部１５Ｍは、Ｘ方向及びＹ方向に延びるガラス基板１１の辺に平行な方向において延在凸部１５Ｔの隣に設けられた切欠部１５Ｃを有する。切欠部１５Ｃには、延在アーム８２の一部が挿入されている。アーム支持部８１から基板コンタクト部８４に向かう方向においてフランジ８３は切欠部１５Ｃを覆う。
【0064】
すなわち、Ｙ側面１６Ｙに設けられているクランプ機構３０を構成する延在アーム８２の一部は、Ｙ方向に延在する２つの延在凸部１５Ｔの間に形成された切欠部１５Ｃに挿入されている。この場合、Ｘ方向に見て、フランジ８３は切欠部１５Ｃを覆っている。同様に、Ｘ側面１６Ｘに設けられているクランプ機構３０を構成する延在アーム８２の一部は、Ｘ方向に延在する２つの延在凸部１５Ｔの間に形成された切欠部１５Ｃに挿入されている。この場合、Ｙ方向に見て、フランジ８３は切欠部１５Ｃを覆っている。
【0065】
基板保持部１３のＸ側面１６Ｘ及びＹ側面１６Ｙの各々には、複数のクランプ機構３０が設けられている。Ｘ側面１６Ｘ及びＹ側面１６Ｙに設けられる複数のクランプ機構３０のピッチ、すなわち、互いに隣り合う２つのクランプ機構３０の間の距離は、例えば、２００～３００ｍｍである。
【0066】
＜回転支持機構＞
図２に示すように、プラテンチャンバ４ｎの内部には、回転支持機構１０が配置されている。
回転支持機構１０は、基板保持部１３を支持しかつ回転させる回転支持軸１２を有する。回転支持軸１２は、回転支持軸１２の回転中心回りに回転可能である。基板保持部１３は、回転支持軸１２に取り付けられている。
図２に示すように、プラテンチャンバ４ｎの内部には、回転支持機構１０が配置されている。
回転支持機構１０は、基板保持部１３を支持しかつ回転させる回転支持軸１２を有する。回転支持軸１２は、回転支持軸１２の回転中心回りに回転可能である。基板保持部１３は、回転支持軸１２に取り付けられている。
【0067】
回転支持軸１２には、回転駆動部１２Ａが接続されている。回転駆動部１２Ａは、回転支持軸１２を軸線周りに回転可能である。回転支持軸１２は、プラテンチャンバ４ｎを形成する側壁を貫通している。回転駆動部１２Ａは、プラテンチャンバ４ｎの外側に配置されている。
【0068】
基板保持部１３によってガラス基板１１が支持された状態で、回転支持機構１０は、基板保持部１３を水平位置Ｐ１と起立位置Ｐ２との間で回転移動させるように構成されている。言い換えると、回転支持機構１０は、基板保持部１３を水平位置Ｐ１に配置させたり、基板保持部１３を起立位置Ｐ２に配置させたりすることが可能である。
【0069】
回転支持機構１０によって基板保持部１３が水平位置Ｐ１に配置された場合には、基板保持部１３は、搬送口４ａを介してガラス基板１１を移動可能なように、水平方向に向くようにガラス基板１１を支持する。これにより、プラテンチャンバ４ｎにおいては、搬送口４ａを通じて搬送室３から成膜室４にガラス基板１１を搬送したり、搬送口４ａを通じて成膜室４から搬送室３にガラス基板１１を搬送したりすることが可能である。水平位置においては、基板保持部１３のクランプ機構３０によるガラス基板１１の支持状態を維持したり、かつ、支持状態を解除したりすることが可能である。
【0070】
回転支持機構１０によって基板保持部１３が起立位置Ｐ２に配置された場合には、基板保持部１３がマスク２０に近づいて配置される。これにより、起立したマスク２０のマスク開口部２０ｃにガラス基板１１の成膜対象領域１１Ｔが露出する。ターゲット７と対向するようにガラス基板１１が保持（支持）され、マスク開口部２０ｃに露出したガラス基板１１の成膜対象領域１１Ｔに成膜処理を行うことが可能である。起立位置Ｐ２においては、基板保持部１３のクランプ機構３０によるガラス基板１１の支持状態が維持される。これにより、起立状態にあるガラス基板１１が基板保持部１３から滑り落ちことがなく、マスク２０に対するガラス基板１１の位置がずれることもない。
【0071】
＜クランプ駆動機構＞
図２に示すように、プラテンチャンバ４ｎには、クランプ駆動機構１４が設けられている。クランプ駆動機構１４は、後述するロッド１４Ｒと、ロッド１４ＲをＺ方向に移動させる移動機構１４Ｍとを備える。ロッド１４Ｒ及び移動機構１４Ｍは、プラテンチャンバ４ｎの内部に配置されている。移動機構１４Ｍは、プラテンチャンバ４ｎの底部に位置しており、例えば、水平位置に配置された基板保持部１３に対向している。ロッド１４Ｒは、基板保持部１３の基板載置部１５とは反対側の面に設けられた開口を通じ、基板保持部１３の内部に挿入されている。ロッド１４Ｒは、基板保持部１３の内部において、クランプ駆動機構１４を構成する後述の可動先端部６４を押圧することが可能であり、クランプ駆動機構１４を駆動させるように構成されている。
図２に示すように、プラテンチャンバ４ｎには、クランプ駆動機構１４が設けられている。クランプ駆動機構１４は、後述するロッド１４Ｒと、ロッド１４ＲをＺ方向に移動させる移動機構１４Ｍとを備える。ロッド１４Ｒ及び移動機構１４Ｍは、プラテンチャンバ４ｎの内部に配置されている。移動機構１４Ｍは、プラテンチャンバ４ｎの底部に位置しており、例えば、水平位置に配置された基板保持部１３に対向している。ロッド１４Ｒは、基板保持部１３の基板載置部１５とは反対側の面に設けられた開口を通じ、基板保持部１３の内部に挿入されている。ロッド１４Ｒは、基板保持部１３の内部において、クランプ駆動機構１４を構成する後述の可動先端部６４を押圧することが可能であり、クランプ駆動機構１４を駆動させるように構成されている。
【0072】
【0073】
以下の説明においては、図４を参照しつつ、Ｙ側面１６Ｙに設けられたクランプ機構３０について説明する。なお、図４において、Ｘ方向をＹ方向と読み替え、かつ、Ｙ方向をＸ方向と読み替えれば、Ｘ側面１６Ｘに設けられたクランプ機構３０となる。このため、Ｘ側面１６Ｘに設けられたクランプ機構３０の説明を省略する。
クランプ機構３０は、固定ベース部４０と、回転軸５０と、可動ベース部６０と、可動アーム７０と、クランプ部８０とを有する。
クランプ機構３０は、固定ベース部４０と、回転軸５０と、可動ベース部６０と、可動アーム７０と、クランプ部８０とを有する。
【0074】
＜固定ベース部＞
固定ベース部４０は、基板保持部１３に支持される部位である。固定ベース部４０は、Ｌ字型の形状を有する。このため、固定ベース部４０を屈曲部と称することができる。固定ベース部４０は、Ｘ方向に延びる水平ベース４２と、Ｚ方向に延びる垂直ベース４１とを有する。垂直ベース４１は、ボルト等の公知の締結部材Ｂにより基板保持部１３の基板保持ベース部１７の側面１６に固定されている。水平ベース４２は、回転軸支持部４３を有する。回転軸支持部４３は、後述する回転軸５０を支持する。
水平ベース４２は、基板保持ベース部１７に設けられたＸ方向に延びる穴部１７Ｈに挿入されている。垂直ベース４１が基板保持ベース部１７の側面１６に固定されているため、穴部１７Ｈの内部における水平ベース４２の位置は固定されている。
固定ベース部４０を構成する材料としては、公知の金属材料が挙げられる。例えば、アルミニウムやＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を採用することができる。
固定ベース部４０は、基板保持部１３に支持される部位である。固定ベース部４０は、Ｌ字型の形状を有する。このため、固定ベース部４０を屈曲部と称することができる。固定ベース部４０は、Ｘ方向に延びる水平ベース４２と、Ｚ方向に延びる垂直ベース４１とを有する。垂直ベース４１は、ボルト等の公知の締結部材Ｂにより基板保持部１３の基板保持ベース部１７の側面１６に固定されている。水平ベース４２は、回転軸支持部４３を有する。回転軸支持部４３は、後述する回転軸５０を支持する。
水平ベース４２は、基板保持ベース部１７に設けられたＸ方向に延びる穴部１７Ｈに挿入されている。垂直ベース４１が基板保持ベース部１７の側面１６に固定されているため、穴部１７Ｈの内部における水平ベース４２の位置は固定されている。
固定ベース部４０を構成する材料としては、公知の金属材料が挙げられる。例えば、アルミニウムやＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を採用することができる。
【0075】
＜回転軸＞
回転軸５０は、固定ベース部４０の水平ベース４２によって支持されている。回転軸５０は、複数のクランプ機構３０が配列する方向に平行な軸中心を有する。図４に示す例では、回転軸５０は、Ｙ側面１６Ｙに設置された複数のクランプ機構３０が並ぶＹ方向に延びる軸中心を有する。
回転軸５０を構成する部材のうち強度が求められる部位を構成する材料としては、公知の金属材料が挙げられる。例えば、アルミニウムやＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を採用することができる。回転軸５０は、可動ベース部６０の軸支部６３や固定ベース部４０の回転軸支持部４３に対して摺動する摺動部を有する。摺動部を構成する材料としては、樹脂材料が挙げられる。樹脂材料としては、アウトガス特性、耐プラズマ性、耐久性等にも優れた材料が選択され、例えば、ベスペル（登録商標）等を採用することができる。
回転軸５０は、固定ベース部４０の水平ベース４２によって支持されている。回転軸５０は、複数のクランプ機構３０が配列する方向に平行な軸中心を有する。図４に示す例では、回転軸５０は、Ｙ側面１６Ｙに設置された複数のクランプ機構３０が並ぶＹ方向に延びる軸中心を有する。
回転軸５０を構成する部材のうち強度が求められる部位を構成する材料としては、公知の金属材料が挙げられる。例えば、アルミニウムやＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を採用することができる。回転軸５０は、可動ベース部６０の軸支部６３や固定ベース部４０の回転軸支持部４３に対して摺動する摺動部を有する。摺動部を構成する材料としては、樹脂材料が挙げられる。樹脂材料としては、アウトガス特性、耐プラズマ性、耐久性等にも優れた材料が選択され、例えば、ベスペル（登録商標）等を採用することができる。
【0076】
＜可動ベース部＞
可動ベース部６０は、第１可動部６１と、第２可動部６２と、軸支部６３とを有する。第１可動部６１は、可動アーム７０が延在するＺ方向において、固定ベース部４０の水平ベース４２に対して離間可能又は近接可能である。第２可動部６２は、軸支部６３に対して第１可動部６１とは反対側に位置する。第２可動部６２は、可動アーム７０を支持する。後述するように第２可動部６２は締結部材Ｂにより可動アーム７０と接続されている。軸支部６３は、第１可動部６１と第２可動部６２との間に設けられている。軸支部６３は、回転軸５０に支持されている。これにより、可動ベース部６０は、回転軸５０の周りに回転可能である。
可動ベース部６０は、第１可動部６１と、第２可動部６２と、軸支部６３とを有する。第１可動部６１は、可動アーム７０が延在するＺ方向において、固定ベース部４０の水平ベース４２に対して離間可能又は近接可能である。第２可動部６２は、軸支部６３に対して第１可動部６１とは反対側に位置する。第２可動部６２は、可動アーム７０を支持する。後述するように第２可動部６２は締結部材Ｂにより可動アーム７０と接続されている。軸支部６３は、第１可動部６１と第２可動部６２との間に設けられている。軸支部６３は、回転軸５０に支持されている。これにより、可動ベース部６０は、回転軸５０の周りに回転可能である。
【0077】
第１可動部６１は、可動先端部６４を有する。可動先端部６４は、クランプ駆動機構１４を構成するロッド１４Ｒに接触する部位である。ロッド１４Ｒは、基板保持ベース部１７の内部に設けられたＺ方向に延びる穴部１７Ｐに配置されている。可動ベース部６０においては、ロッド１４Ｒが可動先端部６４を＋Ｚ方向に押圧した際に、第１可動部６１が移動し、回転軸５０の周りに可動ベース部６０が回転する。
【0078】
可動ベース部６０は、水平ベース４２と第１可動部６１との間に設けられた突出部６５を有する。突出部６５は、第１可動部６１に設けられている。突出部６５は、Ｚ方向において第１可動部６１から水平ベース４２に向けて突出している。突出部６５に対向する水平ベース４２の位置には、接触部６６が設けられている。接触部６６は、突出部６５に接触する部位である。接触部６６を構成する材料としては、樹脂材料が挙げられる。樹脂材料としては、アウトガス特性、耐プラズマ性、耐久性等にも優れた材料が選択され、例えば、ベスペル（登録商標）等を採用することができる。
可動ベース部６０を構成する材料としては、公知の金属材料が挙げられる。例えば、アルミニウムやＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を採用することができる。
可動ベース部６０を構成する材料としては、公知の金属材料が挙げられる。例えば、アルミニウムやＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を採用することができる。
【0079】
なお、図４に示す例では、突出部６５が第１可動部６１に設けられ、かつ、接触部６６が水平ベース４２に設けられている構成が採用されている。突出部６５が水平ベース４２に設けられ、かつ、接触部６６が第１可動部６１に設けられている構成が採用されてもよい。また、水平ベース４２及び第１可動部６１の各々に突出部６５に設けられてもよい。この場合、互いに対向する２つの突出部６５のうち一方に接触部６６が設けられている。
【0080】
＜固定ベース部及び可動ベース部における磁力構造＞
固定ベース部４０を構成する水平ベース４２は、第１固定ベース面４４と第２固定ベース面４５とを有する。第１固定ベース面４４は、第１可動部６１に対向する。第２固定ベース面４５は、第２可動部６２に対向する。
可動ベース部６０を構成する第１可動部６１は、第１固定ベース面４４に対向する第１可動ベース面６７を有する。第１可動ベース面６７には、第１磁石Ｍ１が取り付けられている。第１固定ベース面４４には、第１磁石Ｍ１に対向する第２磁石Ｍ２が取り付けられている。第１磁石Ｍ１及び第２磁石Ｍ２の各々は、互いに吸引し合う磁性を有する。例えば、第１磁石Ｍ１がＳ極の磁性を有する場合、第２磁石Ｍ２はＮ極の磁性を有する。反対に、第１磁石Ｍ１がＮ極の磁性を有する場合、第２磁石Ｍ２はＳ極の磁性を有する。つまり、第１固定ベース面４４と第１可動部６１との間には、第１固定ベース面４４と第１可動部６１とが互いに吸引し合う吸引力が作用する。
固定ベース部４０を構成する水平ベース４２は、第１固定ベース面４４と第２固定ベース面４５とを有する。第１固定ベース面４４は、第１可動部６１に対向する。第２固定ベース面４５は、第２可動部６２に対向する。
可動ベース部６０を構成する第１可動部６１は、第１固定ベース面４４に対向する第１可動ベース面６７を有する。第１可動ベース面６７には、第１磁石Ｍ１が取り付けられている。第１固定ベース面４４には、第１磁石Ｍ１に対向する第２磁石Ｍ２が取り付けられている。第１磁石Ｍ１及び第２磁石Ｍ２の各々は、互いに吸引し合う磁性を有する。例えば、第１磁石Ｍ１がＳ極の磁性を有する場合、第２磁石Ｍ２はＮ極の磁性を有する。反対に、第１磁石Ｍ１がＮ極の磁性を有する場合、第２磁石Ｍ２はＳ極の磁性を有する。つまり、第１固定ベース面４４と第１可動部６１との間には、第１固定ベース面４４と第１可動部６１とが互いに吸引し合う吸引力が作用する。
【0081】
可動ベース部６０を構成する第２可動部６２は、第２固定ベース面４５に対向する第２可動ベース面６８を有する。第２可動ベース面６８には、第３磁石Ｍ３が取り付けられている。第２固定ベース面４５には、第３磁石Ｍ３に対向する第４磁石Ｍ４が取り付けられている。第３磁石Ｍ３及び第４磁石Ｍ４の各々は、互いに反発し合う磁性を有する。例えば、第１磁石Ｍ１がＳ極の磁性を有する場合、第２磁石Ｍ２はＳ極の磁性を有する。反対に、第１磁石Ｍ１がＮ極の磁性を有する場合、第２磁石Ｍ２はＮ極の磁性を有する。つまり、第２固定ベース面４５と第２可動部６２との間には、第２固定ベース面４５と第２可動部６２とが互いに反発し合う反発力が作用する。
【0082】
図４に示すように、第１可動部６１の突出部６５が水平ベース４２の接触部６６に接触している状態においては、第１磁石Ｍ１及び第２磁石Ｍ２は互いに離間している。言い換えると、突出部６５は、吸引力が作用している第１磁石Ｍ１及び第２磁石Ｍ２を離間させている。特に、第１磁石Ｍ１及び第２磁石Ｍ２によって生じる吸引力と、第３磁石Ｍ３及び第４磁石Ｍ４によって生じる反発力との作用により、突出部６５が接触部６６を押圧する力が発生している。このため、接触部６６から突出部６５が離間することがない。このような磁力の作用により、突出部６５と接触部６６とが安定的に静止した状態が維持される。
【0083】
＜可動アーム＞
可動アーム７０は、基板保持部１３の側面１６から露出している。言い換えると、プラテンチャンバ４ｎの内部空間において、可動アーム７０は、基板保持部１３の側面１６に面している周囲空間に露出している。具体的に、Ｙ側面１６Ｙに取り付けられたクランプ機構３０の可動アーム７０は、Ｙ方向においてプラテンチャンバ４ｎの内部空間を形成する内壁とＹ側面１６Ｙとの間の空間に露出している。Ｘ側面１６Ｘに取り付けられたクランプ機構３０の可動アーム７０は、Ｘ方向において搬送口４ａとＸ側面１６Ｘとの間の空間に露出し、かつ、Ｘ方向において成膜口４ｂとＸ側面１６Ｘとの間の空間に露出している。
可動アーム７０は、基板保持部１３の側面１６から露出している。言い換えると、プラテンチャンバ４ｎの内部空間において、可動アーム７０は、基板保持部１３の側面１６に面している周囲空間に露出している。具体的に、Ｙ側面１６Ｙに取り付けられたクランプ機構３０の可動アーム７０は、Ｙ方向においてプラテンチャンバ４ｎの内部空間を形成する内壁とＹ側面１６Ｙとの間の空間に露出している。Ｘ側面１６Ｘに取り付けられたクランプ機構３０の可動アーム７０は、Ｘ方向において搬送口４ａとＸ側面１６Ｘとの間の空間に露出し、かつ、Ｘ方向において成膜口４ｂとＸ側面１６Ｘとの間の空間に露出している。
【0084】
可動アーム７０は、下接続部７１と上接続部７２とを有する。可動アーム７０は、下接続部７１から上接続部７２に向けてＺ方向に延在している。上接続部７２は、可動アーム７０の第１接続部と称することができる。下接続部７１は、可動アーム７０の第２接続部と称することができる。下接続部７１は、ボルト等の公知の締結部材Ｂにより可動ベース部６０の第２可動部６２に固定されている。すなわち、可動アーム７０は、第２可動部６２によって支持されている。
【0085】
下接続部７１と第２可動部６２とが接触する部位には、ガイド溝が設けられてもよい。これより、Ｘ方向において、ガイド溝を介して下接続部７１と第２可動部６２とを相対的に移動させることが可能となる。したがって、可動ベース部６０の第２可動部６２に対する下接続部７１のＸ方向の位置を自在かつ容易に調整することが可能である。
可動アーム７０を構成する材料としては、公知の金属材料が挙げられる。例えば、アルミニウムやＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を採用することができる。
可動アーム７０を構成する材料としては、公知の金属材料が挙げられる。例えば、アルミニウムやＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を採用することができる。
【0086】
＜クランプ部＞
クランプ部８０は、基板載置部１５に載置されたガラス基板１１を支持可能である。
クランプ部８０は、アーム支持部８１と、延在アーム８２と、フランジ８３と、基板コンタクト部８４とを有する。
クランプ部８０は、基板載置部１５に載置されたガラス基板１１を支持可能である。
クランプ部８０は、アーム支持部８１と、延在アーム８２と、フランジ８３と、基板コンタクト部８４とを有する。
【0087】
＜アーム支持部＞
アーム支持部８１は、可動アーム７０の上接続部７２に支持される部位である。アーム支持部８１は、Ｌ字型の形状を有する。このため、アーム支持部８１を屈曲部と称することができる。アーム支持部８１は、Ｘ方向に延びる水平部８１Ｈと、Ｚ方向に延びる垂直部８１Ｖとを有する。垂直部８１Ｖは、ボルト等の公知の締結部材Ｂにより可動アーム７０に固定されている。垂直部８１Ｖと可動アーム７０とが接触する部位には、ガイド溝が設けられてもよい。これより、Ｚ方向において、ガイド溝を介して垂直部８１Ｖと可動アーム７０とを相対的に移動させることが可能となる。したがって、可動アーム７０の上接続部７２に対するアーム支持部８１のＺ方向の位置を自在かつ容易に調整することが可能である。水平部８１Ｈは、フランジ８３に繋がっている。言い換えると、アーム支持部８１にフランジ８３が設けられている。
クランプ機構３０が基板保持ベース部１７に設けられている状態では、アーム支持部８１及びフランジ８３は、基板保持部１３の側面１６よりも外側に位置する。言い換えると、アーム支持部８１及びフランジ８３は、側面１６から＋Ｘ方向に向けて、つまり、基板保持部１３の側面１６から外側に向けて突出するように配置されている。
アーム支持部８１は、可動アーム７０の上接続部７２に支持される部位である。アーム支持部８１は、Ｌ字型の形状を有する。このため、アーム支持部８１を屈曲部と称することができる。アーム支持部８１は、Ｘ方向に延びる水平部８１Ｈと、Ｚ方向に延びる垂直部８１Ｖとを有する。垂直部８１Ｖは、ボルト等の公知の締結部材Ｂにより可動アーム７０に固定されている。垂直部８１Ｖと可動アーム７０とが接触する部位には、ガイド溝が設けられてもよい。これより、Ｚ方向において、ガイド溝を介して垂直部８１Ｖと可動アーム７０とを相対的に移動させることが可能となる。したがって、可動アーム７０の上接続部７２に対するアーム支持部８１のＺ方向の位置を自在かつ容易に調整することが可能である。水平部８１Ｈは、フランジ８３に繋がっている。言い換えると、アーム支持部８１にフランジ８３が設けられている。
クランプ機構３０が基板保持ベース部１７に設けられている状態では、アーム支持部８１及びフランジ８３は、基板保持部１３の側面１６よりも外側に位置する。言い換えると、アーム支持部８１及びフランジ８３は、側面１６から＋Ｘ方向に向けて、つまり、基板保持部１３の側面１６から外側に向けて突出するように配置されている。
【0088】
＜延在アーム＞
延在アーム８２は、アーム支持部８１と基板コンタクト部８４との間に位置する。延在アーム８２は、延在部８２Ａと、傾斜部８２Ｂと、先端部８２Ｃとを有する。延在部８２Ａには、アーム支持部８１と基板コンタクト部８４との間に位置するフランジ８３が設けられている。言い換えると、延在部８２Ａと水平部８１Ｈとの間にフランジ８３が設けられている。
延在アーム８２は、アーム支持部８１と基板コンタクト部８４との間に位置する。延在アーム８２は、延在部８２Ａと、傾斜部８２Ｂと、先端部８２Ｃとを有する。延在部８２Ａには、アーム支持部８１と基板コンタクト部８４との間に位置するフランジ８３が設けられている。言い換えると、延在部８２Ａと水平部８１Ｈとの間にフランジ８３が設けられている。
【0089】
延在部８２Ａは、フランジ８３から－Ｘ方向に延びている。傾斜部８２Ｂは、Ｘ方向に対して傾斜する傾斜方向ＩＤに延びている。傾斜部８２Ｂは、延在部８２Ａに繋がっており、延在部８２Ａに対してアーム支持部８１とは反対側に位置する。
先端部８２Ｃは、傾斜部８２Ｂに繋がっており、傾斜部８２Ｂの端部からＸ方向に延びている。先端部８２Ｃは、傾斜部８２Ｂに対して延在部８２Ａとは反対側に位置する。先端部８２Ｃは、後述する基板コンタクト部８４を支持する部位である
先端部８２Ｃは、傾斜部８２Ｂに繋がっており、傾斜部８２Ｂの端部からＸ方向に延びている。先端部８２Ｃは、傾斜部８２Ｂに対して延在部８２Ａとは反対側に位置する。先端部８２Ｃは、後述する基板コンタクト部８４を支持する部位である
【0090】
延在アーム８２には、凹部８２Ｄが形成されている。Ｘ方向において、凹部８２Ｄは、基板コンタクト部８４と延在部８２Ａとの間に位置する。凹部８２Ｄは、基板コンタクト部８４と傾斜部８２Ｂとの間に形成されている。凹部８２Ｄは、可動アーム７０が延在する方向、すなわち、Ｚ方向に凹むように形成されている。Ｘ方向に対する傾斜部８２Ｂの傾斜方向ＩＤの角度は、特に限定されない。凹部８２Ｄの形状に応じて、傾斜方向ＩＤの角度は、適宜設定される。例えば、Ｘ方向に対して約３０度の傾斜角を有してもよい。
また、凹部８２Ｄの形状は、後述するラビリンス構造の形状に応じて、適宜変更可能である。
また、凹部８２Ｄの形状は、後述するラビリンス構造の形状に応じて、適宜変更可能である。
【0091】
＜フランジ＞
図３及び図４に示すように、クランプ機構３０が基板保持部１３の温度調整部１８に設置された際、延在アーム８２は、外周載置部１５Ｍの切欠部１５Ｃに配置される。－Ｘ方向に見て切欠部１５Ｃに貫通孔が生じないように、フランジ８３は切欠部１５Ｃに重なる形状を有する。－Ｘ方向に見たフランジ８３の面積は、基板保持部１３の切欠部１５Ｃの開口面積よりも大きい。Ｘ方向に見たフランジ８３の形状は、例えば、略矩形形状である。切欠部１５Ｃに重なる形状が得ることができれば、フランジ８３の形状は、略矩形形状に限定されない。
図３及び図４に示すように、クランプ機構３０が基板保持部１３の温度調整部１８に設置された際、延在アーム８２は、外周載置部１５Ｍの切欠部１５Ｃに配置される。－Ｘ方向に見て切欠部１５Ｃに貫通孔が生じないように、フランジ８３は切欠部１５Ｃに重なる形状を有する。－Ｘ方向に見たフランジ８３の面積は、基板保持部１３の切欠部１５Ｃの開口面積よりも大きい。Ｘ方向に見たフランジ８３の形状は、例えば、略矩形形状である。切欠部１５Ｃに重なる形状が得ることができれば、フランジ８３の形状は、略矩形形状に限定されない。
【0092】
本実施形態において、延在アーム８２の延在部８２Ａが延在する方向は、可動アーム７０が延在する方向とは互いに交差している。延在アーム８２が延在する方向と可動アーム７０が延在する方向とが交差する角度は、例えば、直角である。延在アーム８２及び可動アーム７０によって形成されたアームは、Ｌ字アームと称することができる。
クランプ機構３０が基板保持部１３に設けられている状態では、延在アーム８２は、基板保持部１３の側面１６よりも内側に位置する。つまり、延在アーム８２は、基板保持部１３の側面１６から－Ｘ方向に向けて突出するように設けられている。言い換えると、延在アーム８２は、基板保持部１３の側面１６から基板載置部１５に載置されるガラス基板１１に向かう方向において、フランジ８３から突出するように設けられている。
アーム支持部８１、延在アーム８２、及びフランジ８３を構成する材料としては、公知の金属材料が挙げられる。例えば、アルミニウムやＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を採用することができる。
クランプ機構３０が基板保持部１３に設けられている状態では、延在アーム８２は、基板保持部１３の側面１６よりも内側に位置する。つまり、延在アーム８２は、基板保持部１３の側面１６から－Ｘ方向に向けて突出するように設けられている。言い換えると、延在アーム８２は、基板保持部１３の側面１６から基板載置部１５に載置されるガラス基板１１に向かう方向において、フランジ８３から突出するように設けられている。
アーム支持部８１、延在アーム８２、及びフランジ８３を構成する材料としては、公知の金属材料が挙げられる。例えば、アルミニウムやＳＵＳ３０４等のステンレス鋼を採用することができる。
【0093】
＜基板コンタクト部＞
基板コンタクト部８４は、ボルト等の公知の締結部材Ｂにより、延在アーム８２の先端部８２Ｃに固定されている。基板コンタクト部８４は、基板載置部１５においてガラス基板１１の周縁部１１Ｐに接触可能な部位である。
さらに、基板コンタクト部８４は、ガラス基板１１の周縁部１１Ｐに接触することで、基板載置部１５におけるガラス基板１１の位置をアライメントする機能も有する。
基板コンタクト部８４は、樹脂材料で形成されている。このため、基板コンタクト部８４がガラス基板１１に接触した際には、ガラス基板１１に対する傷の発生が防止され、ガラス基板１１の欠けや破損の発生が防止される。基板コンタクト部８４に用いられる樹脂材料としては、アウトガス特性、耐プラズマ性、耐久性等にも優れた材料が選択され、例えば、ベスペル（登録商標）等を採用することができる。
基板コンタクト部８４は、ボルト等の公知の締結部材Ｂにより、延在アーム８２の先端部８２Ｃに固定されている。基板コンタクト部８４は、基板載置部１５においてガラス基板１１の周縁部１１Ｐに接触可能な部位である。
さらに、基板コンタクト部８４は、ガラス基板１１の周縁部１１Ｐに接触することで、基板載置部１５におけるガラス基板１１の位置をアライメントする機能も有する。
基板コンタクト部８４は、樹脂材料で形成されている。このため、基板コンタクト部８４がガラス基板１１に接触した際には、ガラス基板１１に対する傷の発生が防止され、ガラス基板１１の欠けや破損の発生が防止される。基板コンタクト部８４に用いられる樹脂材料としては、アウトガス特性、耐プラズマ性、耐久性等にも優れた材料が選択され、例えば、ベスペル（登録商標）等を採用することができる。
【0094】
＜クランプ機構の駆動＞
クランプ機構３０の状態は、基板クランプ状態又はクランプ解除状態である。
＜基板クランプ状態＞
基板クランプ状態とは、クランプ部８０が基板載置部１５に載置されたガラス基板１１を支持し、かつ、基板載置部１５にガラス基板１１を密着させている位置を意味する。図４は、基板クランプ状態におけるクランプ機構３０の状態を示している。基板クランプ状態では、クランプ駆動機構１４のロッド１４Ｒは、可動ベース部６０の可動先端部６４を押圧していない。この場合、第１磁石Ｍ１と第２磁石Ｍ２との間に作用する吸引力と、第３磁石Ｍ３と第４磁石Ｍ４との間に作用する反発力とにより、第１固定ベース面４４と第１可動部６１とが近づくような力が働いている。ただし、突出部６５が接触部６６に接触しつつ、突出部６５が接触部６６を押圧しているため、第１磁石Ｍ１及び第２磁石Ｍ２が互いに離間した状態が安定的に維持されている。
クランプ機構３０の状態は、基板クランプ状態又はクランプ解除状態である。
＜基板クランプ状態＞
基板クランプ状態とは、クランプ部８０が基板載置部１５に載置されたガラス基板１１を支持し、かつ、基板載置部１５にガラス基板１１を密着させている位置を意味する。図４は、基板クランプ状態におけるクランプ機構３０の状態を示している。基板クランプ状態では、クランプ駆動機構１４のロッド１４Ｒは、可動ベース部６０の可動先端部６４を押圧していない。この場合、第１磁石Ｍ１と第２磁石Ｍ２との間に作用する吸引力と、第３磁石Ｍ３と第４磁石Ｍ４との間に作用する反発力とにより、第１固定ベース面４４と第１可動部６１とが近づくような力が働いている。ただし、突出部６５が接触部６６に接触しつつ、突出部６５が接触部６６を押圧しているため、第１磁石Ｍ１及び第２磁石Ｍ２が互いに離間した状態が安定的に維持されている。
【0095】
したがって、可動ベース部６０に接続された可動アーム７０、アーム支持部８１を介して可動アーム７０に接続された延在アーム８２、及び延在アーム８２の先端部８２Ｃに固定された基板コンタクト部８４の位置も、安定的に維持されている。このような基板クランプ状態においては、基板コンタクト部８４によって支持されたガラス基板１１の位置が安定し、基板載置部１５にガラス基板１１を密着させることができる。
【0096】
＜クランプ解除状態＞
クランプ解除状態とは、クランプ部８０によってガラス基板１１が支持された支持状態が解除される位置を意味する。
クランプ機構３０の状態をクランプ解除状態にするには、まず、クランプ駆動機構１４を構成するロッド１４Ｒが＋Ｚ方向において可動先端部６４を押圧する。磁力の作用によって突出部６５が接触部６６を押圧する押圧力よりも、ロッド１４Ｒが可動先端部６４を押圧する押圧力が大きくなった場合、可動先端部６４は＋Ｚ方向に移動する。この場合、可動ベース部６０は、回転方向Ｒ１に向けて回転する。可動ベース部６０の回転に伴って、可動ベース部６０に接続された可動アーム７０、アーム支持部８１を介して可動アーム７０に接続された延在アーム８２、及び延在アーム８２の先端部８２Ｃに固定された基板コンタクト部８４も回転方向Ｒ１に向けて回転する。
このようなクランプ解除状態においては、基板コンタクト部８４は、ガラス基板１１から離間し、ガラス基板１１を基板載置部１５から取り外すことが可能となる。
クランプ解除状態とは、クランプ部８０によってガラス基板１１が支持された支持状態が解除される位置を意味する。
クランプ機構３０の状態をクランプ解除状態にするには、まず、クランプ駆動機構１４を構成するロッド１４Ｒが＋Ｚ方向において可動先端部６４を押圧する。磁力の作用によって突出部６５が接触部６６を押圧する押圧力よりも、ロッド１４Ｒが可動先端部６４を押圧する押圧力が大きくなった場合、可動先端部６４は＋Ｚ方向に移動する。この場合、可動ベース部６０は、回転方向Ｒ１に向けて回転する。可動ベース部６０の回転に伴って、可動ベース部６０に接続された可動アーム７０、アーム支持部８１を介して可動アーム７０に接続された延在アーム８２、及び延在アーム８２の先端部８２Ｃに固定された基板コンタクト部８４も回転方向Ｒ１に向けて回転する。
このようなクランプ解除状態においては、基板コンタクト部８４は、ガラス基板１１から離間し、ガラス基板１１を基板載置部１５から取り外すことが可能となる。
【0097】
これに対し、可動先端部６４に対するロッド１４Ｒの押圧を解除すると、ロッド１４Ｒが可動先端部６４を押圧する押圧力よりも、磁力の作用によって突出部６５が接触部６６を押圧する押圧力が大きくなる。この場合、可動先端部６４は－Ｚ方向に移動する。この場合、可動ベース部６０は、回転方向Ｒ２に向けて回転する。可動ベース部６０の回転に伴って、可動ベース部６０に接続された可動アーム７０、アーム支持部８１を介して可動アーム７０に接続された延在アーム８２、及び延在アーム８２の先端部８２Ｃに固定された基板コンタクト部８４も回転方向Ｒ２に向けて回転する。これにより、図４に示す基板クランプ状態を実現することができる。このような基板クランプ状態においては、基板コンタクト部８４によって支持されたガラス基板１１の位置が安定し、基板載置部１５にガラス基板１１を密着させることができる。
【0098】
＜成膜室おいて行われる工程＞
図５～図１０を参照し、成膜室４で行われる工程と、ガラス基板１１とマスク２０との間の隙間を通る材料分子の流動について説明する。
図５～図８は、本実施形態に係る成膜室４で行われる工程を示す模式側面図である。
図９は、本実施形態に係る成膜室４で行われる工程を示す模式側面図であって、マスク２０、クランプ機構３０、及び基板保持部１３の要部を示す模式断面図である。
図１０は、本実施形態に係る成膜室４で行われる工程を示す模式側面図であって、マスク２０及び基板保持部１３の要部を示す模式断面図である。
図９は、クランプ機構３０の断面を含む断面図である。図１０は、クランプ機構３０の断面を含まない断面図である。図９及び図１０は、ガラス基板１１とマスク２０との間の隙間を通る材料分子の流動を説明するための図である。
図５～図１０を参照し、成膜室４で行われる工程と、ガラス基板１１とマスク２０との間の隙間を通る材料分子の流動について説明する。
図５～図８は、本実施形態に係る成膜室４で行われる工程を示す模式側面図である。
図９は、本実施形態に係る成膜室４で行われる工程を示す模式側面図であって、マスク２０、クランプ機構３０、及び基板保持部１３の要部を示す模式断面図である。
図１０は、本実施形態に係る成膜室４で行われる工程を示す模式側面図であって、マスク２０及び基板保持部１３の要部を示す模式断面図である。
図９は、クランプ機構３０の断面を含む断面図である。図１０は、クランプ機構３０の断面を含まない断面図である。図９及び図１０は、ガラス基板１１とマスク２０との間の隙間を通る材料分子の流動を説明するための図である。
【0099】
図５は、ガラス基板１１が成膜室４に搬送される前の状態を示している。
図５に示す状態では、回転駆動部１２Ａが駆動することにより、基板保持部１３が回転し、基板保持部１３が水平位置Ｐ１に配置される。クランプ機構３０は、クランプ解除状態となっている。また、不図示の複数のリフトピンが基板保持部１３の表面から突出した準備位置となっている。これにより、成膜室４は、ガラス基板１１を受け入れる前のスタンバイ状態となる。
図５に示す状態では、回転駆動部１２Ａが駆動することにより、基板保持部１３が回転し、基板保持部１３が水平位置Ｐ１に配置される。クランプ機構３０は、クランプ解除状態となっている。また、不図示の複数のリフトピンが基板保持部１３の表面から突出した準備位置となっている。これにより、成膜室４は、ガラス基板１１を受け入れる前のスタンバイ状態となる。
【0100】
搬送室３では搬送装置３ａが動作して、搬送装置３ａのロボットハンドがロード・アンロード室２に挿入される。ロード・アンロード室２では、位置決め部材に載置されたガラス基板１１が、搬送装置３ａのロボットハンドで支持される。ガラス基板１１は、搬送装置３ａによって、ロード・アンロード室２から取り出される。
【0101】
次に、図６に示すように、成膜室４の搬送口４ａに設置されている仕切りバルブが開き、搬送口４ａが開放される。これにより、搬送室３とプラテンチャンバ４ｎとが連通した状態となる。その後、搬送装置３ａは、符号Ａに示す方向において、ガラス基板１１を搬送室３から成膜室４へと搬送する。成膜室４へと到達したガラス基板１１は、搬送装置３ａによって、基板保持部１３から突出した複数のリフトピンに渡される。この状態においても、クランプ機構３０は、クランプ解除状態となっている。
【0102】
次に、図７に示すように、複数のリフトピンが下がり、ガラス基板１１は、基板載置部１５に置かれる。その後、ロッド１４Ｒによって可動先端部６４が押圧された状態が解除され、上述した磁力の作用により、クランプ機構３０は、基板クランプ状態となる。基板コンタクト部８４は、ガラス基板１１の周縁部１１Ｐに接触し、ガラス基板１１の位置をアライメントし、ガラス基板１１を保持する。
【0103】
次に、図８に示すように、回転駆動部１２Ａが駆動することにより、基板保持部１３が符号Ｃで示す方向に回転し、基板保持部１３が起立位置Ｐ２に配置される。この状態においては、クランプ機構３０は、基板クランプ状態となっている。これにより、ガラス基板１１と基板保持部１３とによって成膜口４ｂがほぼ閉塞された状態となる。同時に、ガラス基板１１がマスク２０に近接する。
【0104】
この状態で、図示しないマスクアライメント部によってマスク２０が、マスク２０の面内における位置のアライメントが行われる。具体的には、図示しない撮像装置によって、マスク２０とガラス基板１１との面内における位置を検出する。この検出結果に基づいて、マスクアライメント部によってマスク２０を駆動して、マスク２０とガラス基板１１との輪郭の位置合わせを行う。
【0105】
次に、マスク２０の面内における位置のアライメントが終了した後、マスクアライメント部は、マスク２０を、マスク２０の面に対して鉛直な方向に移動させ、マスク２０をガラス基板１１に近づける。マスク２０の移動により、マスク２０に接触している基板コンタクト部８４がマスク２０によって押圧される。これにより、図９に示すように、ガラス基板１１は、支持ピン１５Ｓと基板コンタクト部８４によって支持された状態となる。
【0106】
図９に示すように、回転支持機構１０によって基板保持部１３が起立位置Ｐ２に移動した際、第１マスク突起部２０Ｆは、間隔をあけて、延在アーム８２の凹部８２Ｄの内部に挿入される。凹部８２Ｄと第１マスク突起部２０Ｆとの間には空間９１が形成されている。この空間９１は、ガラス基板１１に平行な方向に対して屈曲する第１屈曲空間９１である。
さらに、図１０に示すように、延在凸部１５Ｔは、間隔をあけてフレーム裏面２０Ｒに対向している。第２マスク突起部２０Ｓは、間隔をあけて外周載置部１５Ｍに対向している。第２マスク突起部２０Ｓは、ガラス基板１１に平行な方向において、間隔をあけて延在凸部１５Ｔの隣に位置している。延在凸部１５Ｔと第２マスク突起部２０Ｓとの間には空間９２が形成されている。この空間９２は、ガラス基板１１に平行な方向に対して屈曲する第２屈曲空間９２である。
言い換えると、図９及び図１０に示す構造では、第１屈曲空間９１及び第２屈曲空間９２の各々は、ラビリンス構造を形成している。
さらに、図１０に示すように、延在凸部１５Ｔは、間隔をあけてフレーム裏面２０Ｒに対向している。第２マスク突起部２０Ｓは、間隔をあけて外周載置部１５Ｍに対向している。第２マスク突起部２０Ｓは、ガラス基板１１に平行な方向において、間隔をあけて延在凸部１５Ｔの隣に位置している。延在凸部１５Ｔと第２マスク突起部２０Ｓとの間には空間９２が形成されている。この空間９２は、ガラス基板１１に平行な方向に対して屈曲する第２屈曲空間９２である。
言い換えると、図９及び図１０に示す構造では、第１屈曲空間９１及び第２屈曲空間９２の各々は、ラビリンス構造を形成している。
【0107】
上述した工程を経て、ガラス基板１１の成膜対象領域１１Ｔは、マスク開口部２０ｃを通じて、プラズマチャンバ４ｍに露出する。この状態で、プラズマチャンバ４ｍにおいて、成膜工程が行われる。
成膜工程においては、ガス雰囲気設定機構４ｇのガス導入部からプラズマチャンバ４ｍにスパッタガスと反応ガスとが供給される。成膜工程においては、外部の電源４ｐからバッキングプレート６にスパッタ電圧を印加する。また、成膜工程においては、マグネトロン磁気回路によりターゲット７上に所定の磁場を形成する。同時に、必要な揺動動作あるいは回転動作を、バッキングプレート６またはマグネトロン磁気回路において行う。
成膜工程においては、ガス雰囲気設定機構４ｇのガス導入部からプラズマチャンバ４ｍにスパッタガスと反応ガスとが供給される。成膜工程においては、外部の電源４ｐからバッキングプレート６にスパッタ電圧を印加する。また、成膜工程においては、マグネトロン磁気回路によりターゲット７上に所定の磁場を形成する。同時に、必要な揺動動作あるいは回転動作を、バッキングプレート６またはマグネトロン磁気回路において行う。
【0108】
これにより、プラズマチャンバ４ｍ内で発生するプラズマによりスパッタガスのイオンが励起される。スパッタガスのイオンは、バッキングプレート６のターゲット７に衝突して、成膜材料の粒子を飛び出させる。そして、ターゲット７から飛び出した成膜材料の材料分子と反応ガスとが結合した後、結合した材料分子と反応ガスとが、ガラス基板１１に付着する。これにより、ガラス基板１１の表面、つまり、ガラス基板１１の成膜対象領域１１Ｔに所定の膜が形成される。
【0109】
一般的に、ターゲットから飛び出した材料分子は、四方八方に飛散する特性を有する。また、材料分子は、材料分子が持つエネルギーの量に応じて材料分子が最初に衝突した面に直接的に付着したり、衝突した面に反射されて、別の面に付着したりする特性を有する。反射の回数は、限定されないが、反射の回数が増加するにしたがって、材料分子が持つエネルギーが徐々に小さくなり、最終的に衝突した面に付着する。
【0110】
ここで、図９及び図１０を参照して材料分子の挙動について説明する。
図９に示すように、ガラス基板１１とマスク２０との間の隙間を通じた材料分子９５は、第１屈曲空間９１に入る。材料分子９５は、第１屈曲空間９１を通る。このとき、延在アーム８２、凹部８２Ｄ、フレーム裏面２０Ｒ、及び第１マスク突起部２０Ｆに対する材料分子９５の衝突、反射、及び付着が生じる。
図９に示すように、ガラス基板１１とマスク２０との間の隙間を通じた材料分子９５は、第１屈曲空間９１に入る。材料分子９５は、第１屈曲空間９１を通る。このとき、延在アーム８２、凹部８２Ｄ、フレーム裏面２０Ｒ、及び第１マスク突起部２０Ｆに対する材料分子９５の衝突、反射、及び付着が生じる。
【0111】
図１０に示すように、ガラス基板１１とマスク２０との間の隙間を通じた材料分子９５は、第２屈曲空間９２に入る。材料分子９５は、第２屈曲空間９２を通る。このとき、外周載置部１５Ｍ、延在凸部１５Ｔ、フレーム裏面２０Ｒ、及び第２マスク突起部２０Ｓに対する材料分子９５の衝突、反射、及び付着が生じる。
【0112】
したがって、飛翔した材料分子９５がプラズマチャンバ４ｍからプラテンチャンバ４ｎに向けて流れる際に、ラビリンス構造を有する第１屈曲空間９１及び第２屈曲空間９２に材料分子９５を付着させることができ、プラテンチャンバ４ｎへの材料分子９５の侵入を抑制することができる。すなわち、第１屈曲空間９１及び第２屈曲空間９２によって、材料分子９５をトラップするトラップ効果を得ることが可能である。
【0113】
＜効果＞
本実施形態に係る基板処理装置１によれば、可動アーム７０を基板保持部１３の内部に設ける必要がなくなる。つまり、従来のような、可動アーム７０を収容するための開口部を基板保持部１３に設ける必要がない。したがって、基板処理装置１において飛翔する材料分子９５は、マスク２０とガラス基板１１との間の隙間を通るように飛翔するが、材料分子９５が基板保持部１３の内部に侵入することが抑制される。このため、基板保持部１３を構成する複数の構成部品の間の空間への材料分子９５の侵入を抑制することができる。具体的に、材料分子９５が構成部品の表面に対する直接的な付着を抑制することができる。また、材料分子９５が構成部品の表面での反射の後に材料分子９５が構成部品の表面に付着することを抑制することができる。これにより、構成部品の表面に対する材料分子９５の堆積を抑制することができる。したがって、構成部品の表面における材料分子９５の堆積物に起因するパーティクルの発生を抑制することができる。
本実施形態に係る基板処理装置１によれば、可動アーム７０を基板保持部１３の内部に設ける必要がなくなる。つまり、従来のような、可動アーム７０を収容するための開口部を基板保持部１３に設ける必要がない。したがって、基板処理装置１において飛翔する材料分子９５は、マスク２０とガラス基板１１との間の隙間を通るように飛翔するが、材料分子９５が基板保持部１３の内部に侵入することが抑制される。このため、基板保持部１３を構成する複数の構成部品の間の空間への材料分子９５の侵入を抑制することができる。具体的に、材料分子９５が構成部品の表面に対する直接的な付着を抑制することができる。また、材料分子９５が構成部品の表面での反射の後に材料分子９５が構成部品の表面に付着することを抑制することができる。これにより、構成部品の表面に対する材料分子９５の堆積を抑制することができる。したがって、構成部品の表面における材料分子９５の堆積物に起因するパーティクルの発生を抑制することができる。
【0114】
また、基板保持部１３を構成する構成部品の表面に対する材料分子９５の堆積を抑制することができるので、パーティクルの発生が抑制された状態を維持しながら、長期間にわたって基板保持部１３を構成する構成部品を使用することができる。したがって、使用済みの構成部品と使用前の構成部品とを交換するといったメンテナンスの頻度を低減することができる。このため、メンテナンスに要する時間及び工数が低減することができ、成膜装置をより長く連続的に使用することができ、基板処理装置１の生産性を向上させることができる。
【0115】
また、基板保持ベース部１７の側面から可動アーム７０を露出させた状態で、回転軸５０の周りに可動アーム７０を回転させることができる。可動アーム７０の回転に伴って、基板コンタクト部８４は、ガラス基板１１を支持することができ、または、ガラス基板１１の支持状態を解除することができる。
【0116】
この構成によれば、互いに吸引し合う磁石Ｍ１、Ｍ２の吸引力と、互いに反発し合う磁石Ｍ３、Ｍ４の反発力とを利用して、基板クランプ状態又はクランプ解除状態となるクランプ機構３０の状態を安定させることができる。さらに、突出部６５によって、吸引力が作用する第１磁石Ｍ１と第２磁石Ｍ２との非接触状態が維持されるので、第１磁石Ｍ１と第２磁石Ｍ２とを容易に離間させることができる。突出部６５によって、吸引力が働く２つの磁石Ｍ１、Ｍ２の間の接触を防止することができ、パーティクルの発生を抑制することができる。
【0117】
この構成によれば、クランプ部８０によってガラス基板１１が支持された支持状態では、基板保持部１３の切欠部１５Ｃは、フランジ８３によって覆われる。したがって、基板処理装置において飛翔する材料分子９５が基板保持部１３の切欠部１５Ｃを通過することが抑制される。フランジ８３によって、切欠部１５Ｃを通った材料分子９５の飛散を抑制することができる。このため、パーティクルの発生を抑制することができる。
【0118】
また、第１屈曲空間９１及び第２屈曲空間９２によって、材料分子９５をトラップするトラップ効果を得られているので、プラテンチャンバ４ｎに配置されている基板保持部１３や回転支持機構１０を構成する構成部品に対する材料分子９５の付着を抑制することができる。
したがって、処理室のメンテナンスを行う際には、材料分子９５をトラップした部品のみを交換することができる。具体的に、材料分子９５が付着した部品、例えば、マスク２０、クランプ部８０、外周載置部１５Ｍを構成する部品のみを交換するだけで、メンテナンスを完了することができる。
また、上述したトラップ効果により、プラテンチャンバ４ｎを構成する構成部材のうち交換が難しい部品への材料分子９５の付着を抑制することができる。このため、メンテナンス作業においては、交換が難しい部品を除いて、材料分子９５が付着した部品のみを交換するだけでよいため、メンテナンス性が向上する。
したがって、処理室のメンテナンスを行う際には、材料分子９５をトラップした部品のみを交換することができる。具体的に、材料分子９５が付着した部品、例えば、マスク２０、クランプ部８０、外周載置部１５Ｍを構成する部品のみを交換するだけで、メンテナンスを完了することができる。
また、上述したトラップ効果により、プラテンチャンバ４ｎを構成する構成部材のうち交換が難しい部品への材料分子９５の付着を抑制することができる。このため、メンテナンス作業においては、交換が難しい部品を除いて、材料分子９５が付着した部品のみを交換するだけでよいため、メンテナンス性が向上する。
【0119】
＜変形例１＞
上述した実施形態に係る基板処理装置１において行われる表面処理は、スパッタ処理であったが、表面処理は、スパッタ処理に限定されない。スパッタ処理に代えて蒸着処理が行われてもよい。この場合、第１室は、蒸着源を有し、第１室において蒸着処理が行われる。
上述した実施形態に係る基板処理装置１において行われる表面処理は、スパッタ処理であったが、表面処理は、スパッタ処理に限定されない。スパッタ処理に代えて蒸着処理が行われてもよい。この場合、第１室は、蒸着源を有し、第１室において蒸着処理が行われる。
【0120】
＜変形例２＞
次に、図１１Ａ～図１２Ｃを参照し、マスク、クランプ部、及び基板保持部によって形成されるラビリンス構造について説明する。
図１１Ａ～図１２Ｃにおいて、上述した実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
次に、図１１Ａ～図１２Ｃを参照し、マスク、クランプ部、及び基板保持部によって形成されるラビリンス構造について説明する。
図１１Ａ～図１２Ｃにおいて、上述した実施形態と同一部材には同一符号を付して、その説明は省略または簡略化する。
【0121】
図１１Ａは、ラビリンス構造が形成されていない構造を示している。図１１Ａに示す構造においては、部材１００に直線的に延在する直線空間１０１のみが形成されている。この構造においては、材料分子９５は、直線空間１０１内で反射することがない。言い換えると、直線空間１０１内における材料分子９５の反射回数は０回である。図１１Ａに示す構造がマスク、クランプ部、及び基板保持部に適用された場合、材料分子のトラップ効果を得ることができず、基板保持部の内部やプラテンチャンバの内部に対する材料分子９５の飛散や付着を抑制することができない。
【0122】
図１１Ｂ～図１２Ｃは、第１屈曲空間９１及び第２屈曲空間９２の各々の変形例を示している。以下の説明では、第１屈曲空間９１及び第２屈曲空間９２を単に屈曲空間９３と称する。図１１Ｂ～図１２Ｃにおいて、符号２００で示す部材は、マスク２０、クランプ機構３０、及び基板保持部１３に相当する。
【0123】
図１１Ｂに示す例では、屈曲空間９３は、２つの直線部９６と、１つの屈曲部９７とを有する。１つの屈曲部９７を介して、２つの直線部９６が繋がっている。屈曲空間９３と通る材料分子９５は、２つの直線部９６を通る際に１つの屈曲部９７に衝突する。または、材料分子９５は、１つの屈曲部９７において反射する。屈曲空間９３において、１つの屈曲部９７が設けられているので、屈曲空間９３における材料分子９５の反射回数は１回である。
【0124】
図１１Ｃに示す例では、屈曲空間９３は、３つの直線部９６と、２つの屈曲部９７とを有する。２つの屈曲部９７を介して、３つの直線部９６が繋がっている。屈曲空間９３と通る材料分子９５は、３つの直線部９６を通る際に２つの屈曲部９７に衝突する。または、材料分子９５は、２つの屈曲部９７において反射する。屈曲空間９３において、２つの屈曲部９７が設けられているので、屈曲空間９３における材料分子９５の反射回数は２回である。
【0125】
図１１Ｄに示す例では、屈曲空間９３は、４つの直線部９６と、３つの屈曲部９７とを有する。３つの屈曲部９７を介して、４つの直線部９６が繋がっている。屈曲空間９３と通る材料分子９５は、４つの直線部９６を通る際に３つの屈曲部９７に衝突する。または、材料分子９５は、３つの屈曲部９７において反射する。屈曲空間９３において、３つの屈曲部９７が設けられているので、屈曲空間９３における材料分子９５の反射回数は３回である。
【0126】
図１１Ｅに示す例では、屈曲空間９３は、５つの直線部９６と、４つの屈曲部９７とを有する。４つの屈曲部９７を介して、５つの直線部９６が繋がっている。屈曲空間９３と通る材料分子９５は、５つの直線部９６を通る際に４つの屈曲部９７に衝突する。または、材料分子９５は、４つの屈曲部９７において反射する。屈曲空間９３において、４つの屈曲部９７が設けられているので、屈曲空間９３における材料分子９５の反射回数は４回である。
【0127】
図１１Ｂ～図１１Ｅに示す構造においては、ラビリンス構造が得られている。屈曲空間によって材料分子９５をトラップする効果を得ることができる。特に、図１１Ｅに示す構造では、より優れた材料分子９５のトラップ効果を得ることができる。
【0128】
上述した図１１Ｂ～図１１Ｅにおいては、屈曲部９７の形状は、直角形状であり、屈曲部９７に接続される２つの直線部９６が延在する方向が直角であった。屈曲部９７の形状は、直角形状に限定されない。
図１２Ａは、屈曲部９７に接続される２つの直線部９６がなす角度が鈍角である場合を示している。図１２Ａは、屈曲部９７に接続される２つの直線部９６がなす角度が鋭角である場合を示している。図１２Ｃは、屈曲部９７が曲面を有する場合を示している。
図１２Ａ～図１２Ｃに示す屈曲部９７の形状は、図１１Ｂ～図１１Ｅに示す構造に適用することが可能である。図１２Ａ～図１２Ｃに示す屈曲部９７を用いる場合であっても、材料分子９５のトラップ効果を得ることができる。
図１２Ａは、屈曲部９７に接続される２つの直線部９６がなす角度が鈍角である場合を示している。図１２Ａは、屈曲部９７に接続される２つの直線部９６がなす角度が鋭角である場合を示している。図１２Ｃは、屈曲部９７が曲面を有する場合を示している。
図１２Ａ～図１２Ｃに示す屈曲部９７の形状は、図１１Ｂ～図１１Ｅに示す構造に適用することが可能である。図１２Ａ～図１２Ｃに示す屈曲部９７を用いる場合であっても、材料分子９５のトラップ効果を得ることができる。
【0129】
本発明の好ましい実施形態及び変形例を説明し、上記で説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではない。
【符号の説明】
【0130】
１…基板処理装置、２、２Ａ…ロード・アンロード室、３…搬送室、３ａ…搬送装置、４、４Ａ…成膜室、４ａ…搬送口、４ｂ…成膜口、４ｃ…境界部、４ｇ…ガス雰囲気設定機構、４ｍ…プラズマチャンバ、４ｎ…プラテンチャンバ、４ｐ…電源、５…カソードユニット、６…バッキングプレート、７…ターゲット、１０…回転支持機構、１１…基板、１１…ガラス基板、１１Ｅ…外周領域、１１Ｐ…周縁部、１１Ｔ…成膜対象領域、１２…回転支持軸、１２Ａ…回転駆動部、１３…基板保持部、１４…クランプ駆動機構、１４Ｍ…移動機構、１４Ｒ…ロッド、１５…基板載置部、１５Ｃ…切欠部、１５Ｅ…外縁、１５Ｍ…外周載置部、１５Ｐ…外周部、１５Ｓ…支持ピン、１５Ｔ…延在凸部、１６…側面、１６Ｘ…側面、１６Ｙ…側面、１７…基板保持ベース部、１７Ｈ…穴部、１７Ｐ…穴部、１８…温度調整部、１９…外周プレート、１９Ｃ…プレート切欠部、１９Ｘ…Ｘプレート、１９Ｙ…Ｙプレート、２０…マスク、２０ａ…マスクフレーム、２０ｂ…リブ、２０ｃ…マスク開口部、２０ｃ…マスク開口部、２０Ｆ…第１マスク突起部、２０Ｒ…フレーム裏面、２０Ｓ…第２マスク突起部、２０Ｔ…フレーム表面、３０…クランプ機構、４０…固定ベース部、４１…垂直ベース、４２…水平ベース、４３…回転軸支持部、４４…第１固定ベース面、４５…第２固定ベース面、５０…回転軸、６０…可動ベース部、６１…第１可動部、６２…第２可動部、６３…軸支部、６４…可動先端部、６５…突出部、６６…接触部、６７…第１可動ベース面、６８…第２可動ベース面、７０…可動アーム、７１…下接続部、７２…上接続部、８０…クランプ部、８１…アーム支持部、８１Ｈ…水平部、８１Ｖ…垂直部、８２…延在アーム、８２Ａ…延在部、８２Ｂ…傾斜部、８２Ｃ…先端部、８２Ｄ…凹部、８３…フランジ、８４…基板コンタクト部、９１…第１屈曲空間、９１…空間、９２…第２屈曲空間、９２…空間、９３…屈曲空間、９５…材料分子、９６…直線部、９７…屈曲部、１００…部材、１０１…直線空間、Ｍ１…第１磁石（磁石）、Ｍ２…第２磁石（磁石）、Ｍ３…第３磁石（磁石）、Ｍ４…第４磁石（磁石）、Ｐ１…水平位置、Ｐ２…起立位置、Ｒ１…回転方向、Ｒ２…回転方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図11E】
【図12A】
【図12B】
【図12C】