專利名稱：等離子處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在真空容器內(nèi)將靶材料的薄膜形成在基板上的噴鍍裝置等的等離子處理裝置。
例如，在噴鍍裝置中是構(gòu)成為使靶與基板相對(duì)配置，并在其間導(dǎo)入等離子發(fā)生用的氣體的同時(shí)，通過在配置有靶的陰極部施加高頻或直流電壓產(chǎn)生等離子，并使由磁場(chǎng)加速了的離子與靶沖撞，并使靶的組成材料飛散并堆積在基板上。
圖3表示以往的這種噴鍍裝置的大致結(jié)構(gòu)。在圖3中，21為真空容器，22為連接有電源23的陰極部。24為配置在陰極部22上的系真空鍍敷物質(zhì)的靶，25為與靶相對(duì)配置的基板，26為氣體導(dǎo)入部，27為排氣口?；?5被安裝在支座28上，該支座28系由馬達(dá)29帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，從冷卻水導(dǎo)入單元30將冷卻水導(dǎo)入到支座28中而使基板25冷卻。
在這種結(jié)構(gòu)中，從氣體導(dǎo)入部26將氬氣等等離子發(fā)生用氣體導(dǎo)入真空容器21中，并在成為一定的噴鍍壓力狀態(tài)下從排氣口27排氣。
在這種狀態(tài)下，一旦從電源23向陰極部22施加高頻及直流電壓，即在基板25與靶24之間產(chǎn)生等離子，等離子區(qū)內(nèi)的氬離子因磁場(chǎng)而加速并與靶24沖撞，靶物質(zhì)即被撞擊并向真空中飛出。該物質(zhì)即附著在通過馬達(dá)29轉(zhuǎn)動(dòng)并安裝在支座28上的基板25上并形成薄膜，從冷卻水導(dǎo)入單元30將冷卻水導(dǎo)入并冷卻支座28。
另外，基板25的冷卻和轉(zhuǎn)動(dòng)是由于在將靶24與基板25的距離靠近并進(jìn)行噴鍍時(shí)，基板25被暴露在等離子區(qū)中而溫度上升，故必須進(jìn)行冷卻，另外為使基板25面內(nèi)的膜厚分布增加而使基板25轉(zhuǎn)動(dòng)。
然而，在上述現(xiàn)有的噴鍍裝置中，為了使基板25一面冷卻一面轉(zhuǎn)動(dòng)，故必須將馬達(dá)29和冷卻水導(dǎo)入單元30安裝到支座28上，為此需要多個(gè)機(jī)構(gòu)單元及底座，存在難以實(shí)現(xiàn)小型化及簡(jiǎn)單化的問題。
鑒于以往的上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能實(shí)現(xiàn)小型化及簡(jiǎn)單化的等離子處理裝置。
本發(fā)明的等離子處理裝置系在真空容器中產(chǎn)生等離子、并對(duì)配置在真空容器內(nèi)的基板進(jìn)行表面處理的等離子處理裝置中，其特點(diǎn)在于，在能轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)支座上配置基板，將流體作為回轉(zhuǎn)動(dòng)力源并設(shè)有使回轉(zhuǎn)支座轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)裝置，通過對(duì)于回轉(zhuǎn)裝置僅設(shè)置供給流體的裝置就能轉(zhuǎn)動(dòng)基板，能實(shí)現(xiàn)小型化及簡(jiǎn)單化。
另外，作為回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的流體構(gòu)成為對(duì)回轉(zhuǎn)支座上的基板進(jìn)行冷卻，故能利用回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的流體進(jìn)行基板本身的冷卻。
還有，回轉(zhuǎn)裝置由設(shè)在回轉(zhuǎn)支座內(nèi)部的葉片，以及對(duì)于葉片施加回轉(zhuǎn)力狀地供給和排出流體的裝置所構(gòu)成，由于流體與回轉(zhuǎn)支座接觸而使其回轉(zhuǎn)并進(jìn)行冷卻，故能通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)基板的回轉(zhuǎn)和冷卻。
此外，從真空容器壁向真空容器內(nèi)突設(shè)基板置放臺(tái)，在設(shè)于該基板置放臺(tái)上的凹部?jī)?nèi)配置回轉(zhuǎn)支座的同時(shí)以密封其外周的狀態(tài)回轉(zhuǎn)自如地加以支承，在回轉(zhuǎn)支座的內(nèi)部設(shè)置葉片，并將流體的供給口和排出口在基板置放臺(tái)上形成為對(duì)于葉片施加回轉(zhuǎn)力狀，內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單，同時(shí)真空容器外面僅開有供給口和排出口，作為整體能實(shí)現(xiàn)小型化及簡(jiǎn)單化。
此外，設(shè)有對(duì)流體的壓力和流量進(jìn)行調(diào)整的裝置，能通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)以任意轉(zhuǎn)速使基板回轉(zhuǎn)，故能容易地設(shè)定膜厚分布及其他條件。
作為上述流體最好為冷卻水或氦氣。
還有，將以上等離子處理裝置用于將噴鍍用靶配置在真空容器內(nèi)的陰極部并與此相對(duì)地配置基板的噴鍍裝置時(shí)，由于基板的回轉(zhuǎn)及冷卻效果大，故尤其有效。
附圖的簡(jiǎn)單說明

圖1為表示本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的噴鍍裝置的大致構(gòu)成的縱剖正面圖。
圖2為圖1的II-II向視圖。
圖3為表示現(xiàn)有技術(shù)的噴鍍裝置的大致構(gòu)成的縱剖正面圖。
以下參照?qǐng)D1和圖2說明本發(fā)明噴鍍裝置的一實(shí)施形態(tài)。
在圖1中，1為真空容器，2為陰極部，3為與陰極部2連接的電源，4為配置在陰極部2上的作為真空鍍敷物質(zhì)的靶。5為與靶4面對(duì)配置的基板，6為氣體導(dǎo)入部，7為真空容器1中位于氣體導(dǎo)入部6對(duì)角位置的排氣口。
8為安裝基板5的回轉(zhuǎn)支座，10為可回轉(zhuǎn)地支承回轉(zhuǎn)支座8的基板置放臺(tái)。在基板置放臺(tái)10上的與靶4面對(duì)的面上形成配置有回轉(zhuǎn)支座8的凹部10a，且在凹部10a的周面上配設(shè)有對(duì)回轉(zhuǎn)支座8的外周進(jìn)行密封的密封件10b，并在回轉(zhuǎn)支座8的內(nèi)部與凹部10a之間形成流體空間10c。另外，從回轉(zhuǎn)支座8的軸芯部貫通凹部10a并貫入基板置放臺(tái)10地突設(shè)有回轉(zhuǎn)支承軸8a，并通過軸承8b回轉(zhuǎn)自如地支承在基板置放臺(tái)10上。
如圖2所示，在回轉(zhuǎn)支座8的內(nèi)部向回轉(zhuǎn)支承軸8a的周圍呈放射狀地設(shè)有葉片9。另外，在基板置放臺(tái)10中構(gòu)成為一端為在真空容器1的外面，另一端設(shè)有開口至流體空間10c的供給口11和排出口12，并通過從供給口11向流體空間10c內(nèi)供給冷卻水或氦氣對(duì)回轉(zhuǎn)支座8內(nèi)部的回轉(zhuǎn)葉片9施加回轉(zhuǎn)力后從排出口12排出。
另外，靶4系通過靶壓板13經(jīng)水冷板14安裝在陰極部2上，并通過冷卻水15加以冷卻。真空容器1為接地且通過絕緣材料16與陰極部2絕緣。17為接地屏蔽，18為磁鐵。
并且，在供給口11處設(shè)有對(duì)冷卻水或氦氣的供給壓力及供給流量進(jìn)行調(diào)整的裝置(未圖示)。
以下說明上述結(jié)構(gòu)的動(dòng)作。首先，在對(duì)真空容器1內(nèi)排氣至一定真空度后，從氣體導(dǎo)入部6將氬氣等等離子發(fā)生氣體導(dǎo)入真空容器1內(nèi)，另一方面在成為一定的噴鍍壓力狀態(tài)下從排氣口7排氣。
在這種狀態(tài)下一旦由電源3向陰極部2施加高頻或直流電壓，即在基板5與靶4之間產(chǎn)生等離子，等離子區(qū)內(nèi)的氬離子由磁鐵18形成的磁場(chǎng)加速并與靶4沖撞，靶物質(zhì)被撞擊并飛出至真空中、附著在基板5上并形成薄膜。
其間，由基板置放臺(tái)10的供給口11將冷卻水或氦氣導(dǎo)入流體空間10c內(nèi)，冷卻水或氦氣對(duì)葉片9施加力并使回轉(zhuǎn)支座8轉(zhuǎn)動(dòng)后從排出口12排出。另外，基板5被在回轉(zhuǎn)支座8內(nèi)部流動(dòng)的流體有效冷卻。因此，安裝在回轉(zhuǎn)支座8上的基板5在受到冷卻和回轉(zhuǎn)的同時(shí)附著靶物質(zhì)而形成薄膜。
采用以上結(jié)構(gòu)的本實(shí)施形態(tài)，能省去現(xiàn)有技術(shù)中必要的回轉(zhuǎn)馬達(dá)及冷卻劑導(dǎo)入單元，實(shí)現(xiàn)小型化及簡(jiǎn)單化。
另外，通過對(duì)冷卻水或氦氣的供給壓力及供給流量進(jìn)行調(diào)整，能對(duì)基板5的轉(zhuǎn)速任意進(jìn)行調(diào)整，并容易地對(duì)膜厚分布及其他條件進(jìn)行設(shè)定。
此外，雖然在上述實(shí)施形態(tài)中是針對(duì)噴鍍裝置進(jìn)行說明的，但本發(fā)明對(duì)于使基板冷卻及回轉(zhuǎn)的各種等離子處理裝置均能有效適用。
采用本發(fā)明的等離子處理裝置，由于將基板如上所述地配置在能轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)支座上，并設(shè)有以流體作為回轉(zhuǎn)動(dòng)力源而使回轉(zhuǎn)支座轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)裝置，能通過僅對(duì)于回轉(zhuǎn)裝置設(shè)置流體供給裝置來轉(zhuǎn)動(dòng)基板，而可實(shí)現(xiàn)小型化及簡(jiǎn)單化。
另外，構(gòu)成為以作為回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的流體對(duì)回轉(zhuǎn)支座上的基板進(jìn)行冷卻，故能利用回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的流體對(duì)基板本身進(jìn)行冷卻。
還有，以設(shè)于回轉(zhuǎn)支座內(nèi)部的葉片及相對(duì)于葉片施加回轉(zhuǎn)力地供給和排出流體的裝置構(gòu)成回轉(zhuǎn)裝置，由于流體與回轉(zhuǎn)支座接觸進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)及冷卻，故能以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)基板的轉(zhuǎn)動(dòng)及基板的冷卻。
另外，由于采用從真空容器壁向真空容器內(nèi)突設(shè)有基板置放臺(tái)，在設(shè)有該基板置放臺(tái)的凹部?jī)?nèi)配置回轉(zhuǎn)支座的同時(shí)以密封狀態(tài)對(duì)其外周回轉(zhuǎn)自如地加以支承，在回轉(zhuǎn)支座的內(nèi)部設(shè)有葉片，并在基板置放臺(tái)上相對(duì)于葉片施加回轉(zhuǎn)力地形成流體的供給口和排出口，故內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為簡(jiǎn)單，同時(shí)，真空容器的外面僅開有流體的供給口和排出口，能作為整體實(shí)現(xiàn)小型化及簡(jiǎn)單化。
并且，由于設(shè)有對(duì)流體的壓力及流量進(jìn)行調(diào)整的裝置，通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)就能使基板以任意轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)，且能容易地設(shè)定膜厚分布及其他條件。
另外，如將以上裝置用于在真空容器內(nèi)的陰極部配置噴鍍用靶并與其面對(duì)地配置基板的噴鍍裝置，由于基板的轉(zhuǎn)動(dòng)和冷卻效果大，故尤其有效。
權(quán)利要求
1.一種等離子處理裝置，系在真空容器中產(chǎn)生等離子、并對(duì)配置在真空容器內(nèi)的基板進(jìn)行表面處理的等離子處理裝置中，其特征在于，在能轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)支座上配置基板，將流體作為回轉(zhuǎn)動(dòng)力源并設(shè)有使回轉(zhuǎn)支座轉(zhuǎn)動(dòng)的回轉(zhuǎn)裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的等離子處理裝置，其特征在于，所述裝置構(gòu)成為以作為回轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)源的流體對(duì)回轉(zhuǎn)支座上的基板進(jìn)行冷卻。
3.如權(quán)利要求1或2所述的等離子處理裝置，其特征在于，所述回轉(zhuǎn)裝置由設(shè)在回轉(zhuǎn)支座內(nèi)部的葉片，以及對(duì)于葉片施加回轉(zhuǎn)力狀地供給和排出流體的裝置所構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的等離子處理裝置，其特征在于，從所述真空容器壁向真空容器內(nèi)突設(shè)基板置放臺(tái)，在設(shè)于所述基板置放臺(tái)上的凹部?jī)?nèi)配置回轉(zhuǎn)支座的同時(shí)以密封其外周的狀態(tài)回轉(zhuǎn)自如地加以支承，在所述回轉(zhuǎn)支座的內(nèi)部設(shè)置葉片，并將流體的供給口和排出口在基板置放臺(tái)上形成為對(duì)于葉片施加回轉(zhuǎn)力狀。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的等離子處理裝置，其特征在于，設(shè)有對(duì)流體的壓力和流量進(jìn)行調(diào)整的裝置。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的等離子處理裝置，其特征在于，所述流體為冷卻水。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的等離子處理裝置，其特征在于，所述流體為氦氣。
8.一種噴鍍裝置，在將噴鍍用靶配置在真空容器內(nèi)的陰極部并與此相對(duì)地配置基板的噴鍍裝置中，其特征在于，采用如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的等離子處理裝置。
全文摘要
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)小型化和簡(jiǎn)單化的等離子處理裝置,從真空容器(1)壁向真空容器內(nèi)突設(shè)基板置放臺(tái)(10),在設(shè)于該基板置放臺(tái)上的凹部(10a)內(nèi)配置安裝基板(5)的回轉(zhuǎn)支座(8)的同時(shí)以密封其外周的狀態(tài)回轉(zhuǎn)自如地加以支承,在該回轉(zhuǎn)支座的內(nèi)部設(shè)置葉片(9),并將流體的供給口(11)和排出口(12)在基板置放臺(tái)上形成為對(duì)于葉片施加回轉(zhuǎn)力狀,由于從供給口供給流體,使基板在回轉(zhuǎn)的同時(shí)冷卻。
文檔編號(hào)C23C14/54GK1260406SQ9912696
公開日2000年7月19日 申請(qǐng)日期1999年12月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月28日
發(fā)明者末光敏行, 森達(dá)之, 橫山政秀, 山本昌裕 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社