(57)【要約】  このダミー基板は、インライン式反応性スパッタ装置に用いられるダミー基板であり、その本体は、矩形状の金属板に相似形状の開口部が形成された矩形板状の枠体からなるもので、この本体により、キャリアの本体との接触部分を覆う構成である。これにより、スパッタ装置を稼働している間においても、ガラス割れ等の不具合が生じるおそれが無く、ダミー基板の使用回数を大幅に高めることができる。また、ダミー基板がキャリアとの接触部分を覆い続けることで、このキャリアの基板との接触部分にスパッタ成膜室内に残存する物質、特に化合物薄膜が堆積するのを防止することができ、化合物薄膜の堆積に起因する異常放電等の不具合を防止することができる。これらの結果、スパッタ法により化合物薄膜を成膜する装置の始動（立ち上げ）、その装置の成膜条件の維持、変更、その装置の停止（立ち下げ）を、従来より短時間で、しかも効率的かつ低コストにて行うことができる。
2008133139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スパッタ成膜室に、基板を保持するための移載手段を複数個、これらの基板の表面上の一方向に沿って一列に配置し、これらの移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて前記基板の表面にスパッタ法により化合物薄膜を成膜する装置にて前記基板に代えて用いられるダミー基板であって、
金属からなる板状体に開口部が形成された本体部を備え、この本体部により少なくとも前記移載手段の前記本体部との接触部分を覆うようにしたことを特徴とするダミー基板。
【請求項２】
前記本体部は、その外周形状が前記基板と同等の形状であり、かつ前記基板と同等の重量である請求項１記載のダミー基板。
【請求項３】
前記本体部のうち、少なくとも前記移載手段との接触部分の表面粗さＲａは、３．２μｍ以下である請求項１記載のダミー基板。
【請求項４】
請求項１記載のダミー基板を用いて成膜装置を始動する方法であって、
スパッタ成膜室に、前記ダミー基板を保持した移載手段を複数個、これらのダミー基板の表面上の一方向に沿って一列に配置し、これらの移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて成膜条件を変化させ、その後、所望の成膜条件に安定させる成膜装置の始動方法。
【請求項５】
請求項１記載のダミー基板を用いて成膜装置の成膜条件を維持または変更する方法であって、
本スパッタの後、基板を保持するための移載手段に前記ダミー基板を保持させ、
スパッタ成膜室に、前記ダミー基板を保持した前記移載手段を複数個、これらのダミー基板の表面上の一方向に沿って一列に配置し、これらの移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて成膜条件を維持または変更し、その後、前記ダミー基板を所望の基板に取り替え、本スパッタを行う成膜装置の成膜条件の維持・変更方法。
【請求項６】
請求項１記載のダミー基板を用いて成膜装置を停止する方法であって、
スパッタ成膜室に、前記ダミー基板を保持した移載手段を複数個、これらのダミー基板の表面上の一方向に沿って一列に配置し、これらの移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて前記スパッタ成膜室内を冷却し、その後、この成膜装置を停止する成膜装置の停止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダミー基板及びそれを用いた成膜装置の始動方法、成膜条件の維持・変更方法並びに停止方法に関し、更に詳しくは、スパッタ成膜室にて、基板を保持した移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて前記基板の表面にスパッタ法により化合物薄膜を成膜するインライン式スパッタ装置に好適に用いられ、この装置の始動、この装置の成膜条件の維持・変更、及びこの装置の停止を、より短時間、より効率的かつ低コストにて行うことが可能なダミー基板、このダミー基板を用いた成膜装置の始動方法、成膜条件の維持・変更方法並びに停止方法に関する。
本願は、２００７年４月１８日に、日本に出願された特願２００７−１０９２７５号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等においては、大面積のガラス基板上に透明電極、誘電体膜、絶縁膜等の薄膜を、均一な膜厚で、大量かつ連続的に成膜するために、種々のスパッタ装置が提案されている。
これらの１種にインライン式スパッタ装置がある。この装置は、スパッタ成膜室内に複数のスパッタカソードを一列に配置し、基板が保持されたキャリア（移載手段）をスパッタカソードの配列方向に沿って一定速度にて移動する間に、ターゲットから叩き出されたターゲット材が基板上に堆積することにより、基板上に所望の薄膜を成膜する装置であり、大面積のガラス基板上に膜厚の均一な薄膜を大量かつ連続的に成膜することができる装置である（特許文献１）。【０００３】
ところで、このインライン式スパッタ装置では、装置の立ち上げ（始動）から生産に至るまでに、以下の（１）〜（４）の目的から、加熱、スパッタ、キャリア搬送等を同時に行う必要がある。
（１）キャリア及びターゲット周囲の構造物の温度分布を安定させること。
（２）キャリア及びターゲット周囲の構造物からの脱ガスを安定させること。
（３）ターゲットの表面に付着している不純物を除去すること。これは、一般にプリスパッタと称されている。
（４）ターゲットの放電電力の段階的アップ。これは、一般にランプアップと称されている。
このような装置の立ち上げ時には、製品に用いる基板の代わりにそれと同一形状のガラス板をダミー基板として用いている。【０００４】
また、仕様の異なる製品を製造する場合、成膜条件、スパッタ、キャリア搬送等を変更する必要があり、この場合においても、製品に用いる基板の代わりにそれと同一形状のガラス板をダミー基板として用いている。
また、装置のメンテナンスを行う場合やトラブルが生じた場合等においては、装置内部の加熱されている部分を室温程度にまで冷却した後、この装置の真空領域を大気開放する必要がある。その理由は、真空領域が１００℃以上の温度で大気開放すると、真空領域内の加熱している部品の表面が酸化してしまい、その後スパッタした場合にスパッタ時の環境が安定しなくなるからである。【０００５】
このように、装置の立ち上げや立ち下げ（停止）は、相当の時間を要するものであるから、例えば、通常の生産の際に、製品用の基板の納品が遅れてしまい、装置への基板の供給が途切れてしまった場合は、装置の停止及び再立ち上げに要する時間を無くし、速やかに生産を再開するために、成膜条件、スパッタ、キャリア搬送等を維持する場合が多い。
このような装置の維持の際には、製品に用いる基板の代わりにそれと同一形状のガラス板をダミー基板として用いている。近年では、ガラス板の代わりに、インコネル等のニッケル基合金、ニッケルメッキ材、アルミニウム等の金属板を用いたダミー基板も提案されている（特許文献２、３）。
【特許文献１】特開２００２−６０９３８号公報
【特許文献２】特開２００３−２２９３６９号公報
【特許文献３】特開平１１−１５２５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、従来のインライン式スパッタ装置では、装置の立ち上げ、立ち下げ、あるいは成膜条件の維持・変更の際にガラス板をダミー基板として用いているために、次のような問題点があった。
（１）装置の立ち上げや維持・変更の場合、ガラス板への着膜量が増加するにつれて膜の応力が大きくなるために、このガラス板への負荷が高くなってしまい、その結果、成膜、キャリア搬送、キャリアへの着脱の際にガラス割れ等が発生する可能性があるという問題点があった。このように、ガラス板をダミー基板とした場合、装置等により若干使用回数は異なるが、通常、７〜８回程度の使用が限界である。
（２）装置の立ち上げや立ち下げには、各々数時間掛かってしまうために、ガラス割れ等のトラブル発生は、装置を長時間停止させてしまうことになり、生産性を低下させるばかりか、製品の納品遅れ等が生じる可能性があるという問題点があった。【０００７】
特に、２４時間連続運転している生産ライン等においては、ガラス割れ等のトラブルを防止する必要があることから、一枚のダミー基板当たりの使用回数を減らしているために、多くのダミー基板が必要になる。
近年では、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等のパネルサイズの大型化に伴うガラス基板の大型化により、ダミー基板も大型化しており、ガラス割れ等のトラブルはダミー基板のコストを増加させる要因にもなっている。
また、従来の金属板を用いたダミー基板においても、ガラス割れ等のトラブルこそ無いものの、金属の比重がガラス板より大きいために、キャリアに多くの荷重が掛かることとなる。そこで、ガラス板と同等の重量にしようとすると、金属板の厚みを非常に薄くする必要があり、強度不足等の新たな問題点が生じる。【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、スパッタ法により化合物薄膜を形成する装置の始動（立ち上げ）、成膜条件の維持・変更、装置の停止（立ち下げ）を、従来より短時間で、しかも効率的かつ低コストにて行うことができるダミー基板及びそれを用いた成膜装置の始動方法、成膜条件の維持・変更方法並びに停止方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、化合物薄膜をスパッタ法により成膜するインライン式スパッタ装置の稼働について検討を行った結果、開口部が形成された金属板をダミー基板として用い、このダミー基板により、キャリア（移載手段）のこのダミー基板との接触部分を覆うこととすれば、このスパッタ装置の始動（立ち上げ）、成膜条件の維持・変更、装置の停止（立ち下げ）を、従来より短時間で、しかも効率的かつ低コストにて行うことができることを見出し、本発明を完成するに至った。【００１０】
すなわち、本発明のダミー基板は、スパッタ成膜室に、基板を保持するための移載手段を複数個、これらの基板の表面上の一方向に沿って一列に配置し、これらの移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて前記基板の表面にスパッタ法により化合物薄膜を成膜する装置にて前記基板に代えて用いられるダミー基板であって、金属からなる板状体に開口部が形成された本体部を備え、この本体部により少なくとも前記移載手段の前記本体部との接触部分を覆うようにしたことを特徴とする。【００１１】
このダミー基板では、本体部を、開口部が形成された金属からなる板状体としたことにより、装置を稼働している間においても、ガラス割れ等の不具合が生じる可能性が無くなり、ダミー基板の使用回数も高まる。
これにより、装置の始動（立ち上げ）、成膜条件の維持・変更、装置の停止（立ち下げ）の各場合における装置の停止時間を短縮することが可能になり、装置の稼働率が向上する。
また、本体部により、少なくとも前記移載手段の前記本体部との接触部分を覆うようにしたことにより、この移載手段の前記本体部との接触部分に化合物薄膜が堆積しなくなり、この移載手段に化合物薄膜が堆積することから生じる異常放電等の不具合が生じる可能性がなくなる。【００１２】
前記ダミー基板は、前記本体部の外周形状が前記基板と同等の形状であり、かつ前記基板と同等の重量であってもよい。
このダミー基板では、本体部の外周形状を前記基板と同等の形状とし、かつ前記基板と同等の重量としたことにより、装置の立ち上げ、成膜条件の維持・変更、装置の立ち下げ等の際の成膜条件、運転条件等の各種条件が、前記基板と同等の条件となり、前記各種条件を再調整する等の余分な作業が必要なくなる。
さらにこのダミー基板では、金属の比重がガラス板の比重よりも大きく、キャリアに多くの荷重が掛かるのを避けるため、ガラス板と同等の重量にしようとしたときに、開口部が形成された金属からなる板状体としたことにより、金属板の厚みを非常に薄くする必要が無くなり、強度不足等の問題を引き起こすことなく、ガラス板と同等の質量を実現することもできる。つまり、開口部を適切な大きさに設計することにより、このダミー基板の本体部の外周形状、質量、さらに厚みを前記基板と同等にすることもできる。これにより、装置の立ち上げ、成膜条件の維持・変更、装置の立ち下げ等の際の成膜条件、運転条件等の各種条件が、前記基板とさらに同等の条件となり、前記各種条件を再調整する等の余分な作業が必要なくなる。【００１３】
前記ダミー基板は、前記本体部のうち、少なくとも前記移載手段との接触部分の表面粗さＲａは、３．２μｍ以下であってもよい。
このダミー基板では、前記本体部のうち、少なくとも前記移載手段との接触部分の表面粗さＲａを３．２μｍ以下としたことにより、このダミー基板と移載手段との接触部分の接触状態が密になり、この接触部分がダミー基板により気密に覆われる。これにより、この接触部分に化合物薄膜等が着膜しなくなり、この移載手段に化合物薄膜が堆積することから生じる異常放電等の不具合を防止する。
また、移載手段におけるダミー基板の着脱を前記基板の着脱と同様に行うことが可能になる。【００１４】
本発明に係る第二の態様は、本発明のダミー基板を用いて成膜装置を始動する方法であって、スパッタ成膜室に、前記ダミー基板を保持した移載手段を複数個、これらのダミー基板の表面上の一方向に沿って一列に配置し、これらの移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて成膜条件を変化させ、その後、所望の成膜条件に安定させる。【００１５】
この成膜装置の始動方法では、スパッタ成膜室に、本発明のダミー基板を保持した移載手段を複数個、これらのダミー基板の表面上の一方向に沿って一列に配置し、これらの移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて成膜条件を変化させ、その後、所望の成膜条件に安定させることにより、装置の始動時の成膜、キャリア搬送、キャリアへの着脱のいずれの場合においてもガラス割れ等の不具合の発生が無くなり、装置の始動を短時間で行うことが可能になる。
また、本発明のダミー基板を用いることで、ダミー基板の使用回数が高まり、ダミー基板自体のコストが削減される。
これにより、装置の生産性が向上し、始動に係わるコストも削減される。【００１６】
本発明に係る第三の態様は、本発明のダミー基板を用いて成膜装置の成膜条件を維持または変更する方法であって、本スパッタの後、基板を保持するための移載手段に前記ダミー基板を保持させ、スパッタ成膜室に、前記ダミー基板を保持した前記移載手段を複数個、これらのダミー基板の表面上の一方向に沿って一列に配置し、これらの移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて成膜条件を維持または変更し、その後、前記ダミー基板を所望の基板に取り替え、本スパッタを行う。【００１７】
この成膜装置の成膜条件の維持・変更方法では、本スパッタの後、基板を保持するための移載手段に前記ダミー基板を保持させ、この移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて成膜条件を維持または変更し、その後、前記ダミー基板を所望の基板に取り替え、本スパッタを行うことにより、成膜条件を維持または変更する際に、成膜、キャリア搬送、キャリアへの着脱のいずれの場合においてもガラス割れ等の不具合が発生する可能性が無くなり、成膜条件の維持または変更を短時間で行うことが可能になる。
また、本発明のダミー基板を用いることで、ダミー基板の使用回数が高まり、ダミー基板自体のコストが削減されることとなる。
これにより、装置の生産性が向上し、成膜条件の維持・変更に係わるコストも削減される。【００１８】
本発明に係る第三の態様は、本発明のダミー基板を用いて成膜装置を停止する方法であって、スパッタ成膜室に、前記ダミー基板を保持した移載手段を複数個、これらのダミー基板の表面上の一方向に沿って一列に配置し、これらの移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて前記スパッタ成膜室内を冷却し、その後、この成膜装置を停止する。【００１９】
この成膜装置の停止方法では、ダミー基板を保持した移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて、スパッタ成膜室内を冷却することにより、この冷却過程においても、ダミー基板が移載手段の基板との接触部分を覆い続ける。そのため、この移載手段の基板との接触部分にスパッタ成膜室内に残存する物質、特に化合物薄膜が堆積しなくなる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のダミー基板によれば、金属からなる板状体に開口部が形成された本体部を備えたので、装置を稼働している間においても、ガラス割れ等の不具合が生じる可能性が無く、ダミー基板の使用回数を高めることができる。
したがって、装置の始動（立ち上げ）、成膜条件の維持・変更、装置の停止（立ち下げ）の際における装置の停止時間を短縮または無くすことができ、装置の稼働率を向上させることができる。【００２１】
また、この本体部により少なくとも移載手段の本体部との接触部分を覆うようにしたので、この移載手段の本体部との接触部分への化合物薄膜の堆積を防止することができ、したがって、この化合物薄膜の堆積に起因する異常放電等の不具合を防止することができる。【００２２】
本発明の成膜装置の始動方法によれば、本発明のダミー基板を保持した移載手段を複数個、これらのダミー基板の表面上の一方向に沿って一列に配置し、これらの移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて成膜条件を変化させ、その後、所望の成膜条件に安定させるので、移載手段の本体部との接触部分への化合物薄膜の堆積を防止することができ、したがって、この化合物薄膜の堆積に起因する異常放電等の不具合を無くすことができ、装置の始動（立ち上げ）を、従来より短時間で、しかも効率的かつ低コストにて行うことができる。【００２３】
本発明の成膜装置の成膜条件の維持・変更方法によれば、本スパッタの後、移載手段に本発明のダミー基板を保持させ、スパッタ成膜室に、前記ダミー基板を保持した前記移載手段を複数個、これらのダミー基板の表面上の一方向に沿って一列に配置し、これらの移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて成膜条件を維持または変更するので、移載手段の本体部との接触部分への化合物薄膜の堆積を防止することができ、したがって、この化合物薄膜の堆積に起因する異常放電等の不具合を無くすことができ、成膜条件の維持または変更を、従来より短時間で、しかも効率的かつ低コストにて行うことができる。【００２４】
本発明の成膜装置の停止方法によれば、スパッタ成膜室に、本発明のダミー基板を保持した移載手段を複数個、これらのダミー基板の表面上の一方向に沿って一列に配置し、これらの移載手段を連続移動する状態または静止した状態にて前記スパッタ成膜室内を冷却するので、この冷却過程においても、ダミー基板が移載手段の前記ダミー基板との接触部分を覆い続けることで、この移載手段のダミー基板との接触部分にスパッタ成膜室内に残存する物質、特に化合物薄膜が堆積するのを防止することができ、化合物薄膜の堆積に起因する異常放電等の不具合を防止することができる。その結果、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】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態のインライン式反応性スパッタ装置を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態のインライン式反応性スパッタ装置のキャリアを示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態のインライン式反応性スパッタ装置のキャリアのクランプを示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態のインライン式反応性スパッタ装置のキャリアの基板受けを示す正面図である。
【図５】本発明の一実施形態のダミー基板を示す正面図である。
【図６】本発明の一実施形態のダミー基板の変形例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  スパッタ装置  ２  前室  ３  スパッタ成膜室  ４  後室  ５  入口側ゾーン  ６  スパッタゾーン  ７  出口側ゾーン  １１  真空ポンプ  １２  キャリア  １３  ダミー基板  １４  スパッタカソード  １５  ターゲット  １６  不活性ガス導入管  １７  反応性ガス導入管  ２１  本体  ２２  開口  ２３  クランプ  ２４  基板受け  ２５  ホルダー本体  ３１  クランプ本体  ３１ａ  先端部  ３２  軸  ３３  受け部  ３４  押圧部  ４１  凹部  ４２  受け部  ４３  ボルト  ４４  板バネ  ５１  本体  ５２  金属板  ５３  開口部  ５４  吸着領域  ６１  ダミー基板  ６２  桟
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明のダミー基板及びそれを用いた成膜装置の始動方法、成膜条件の維持・変更方法、並びに成膜装置の停止方法を実施するための最良の形態について、成膜装置の一種であるインライン式反応性スパッタ装置を例に説明する。
なお、この形態は、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。
また、以下の説明に用いられる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。【００２８】
図１は、本発明の一実施形態のダミー基板が適用されるインライン式反応性スパッタ装置を示す模式図である。
このスパッタ装置１は、前室２と、スパッタ成膜室３と、反転室を兼ねる後室４とから構成され、このスパッタ成膜室３は、入口側ゾーン５と、スパッタゾーン６と、出口側ゾーン７の３ゾーンにて構成され、これら入口側ゾーン５、スパッタゾーン６及び出口側ゾーン７の幅方向の中心位置には、これらのゾーンを往路（図１中下側）及び復路（図１中上側）の２系統に区分するための仕切板８が設けられている。
このスパッタ装置１では、復路の場合、前室２は後室として、後室４は前室として、それぞれ機能するが、ここでは便宜上、往路の場合を基準として前室２及び後室４と称する。【００２９】
これら前室２、スパッタ成膜室３の入口側ゾーン５及び出口側ゾーン７、後室４それぞれには、真空ポンプ１１が設けられ、これらのゾーン２〜４内の往路及び復路それぞれには、基板を搬送するためのキャリア（移載手段）１２が複数個、連続するように配置され、これらのゾーン２〜４内をその配置方向（図１中、左右方向）に移動可能かつ所定の位置に保持可能とされている。これらのキャリア１２の所定位置には、製品となるガラス基板（図示略）やダミー基板１３が略垂直に立てられた状態で保持されている。【００３０】
一方、スパッタゾーン６内の両側壁には、キャリア１２の往路及び復路それぞれの移動方向に沿って複数のスパッタカソード１４が設けられ、これらスパッタカソード１４には、化合物薄膜のスパッタ材料であるターゲット１５が取り付けられている。これらのターゲット１５は、キャリア１２の所定位置に取り付けられたガラス基板（図示略）やダミー基板１３の表面と所定距離をおいて対向するように位置決めがなされている。
このスパッタカソード１４の近くには、Ａｒ等の不活性ガスを導入するための不活性ガス導入管１６、及びＯ２等の反応性ガスを導入するための反応性ガス導入管１７がキャリア１２に向けて配置されている。
また、前室２及び後室４にも、不活性ガス導入管１６及び反応性ガス導入管１７が設けられている。【００３１】
キャリア１２は、図２に示すように、アルミニウム製の矩形板状の枠体からなる本体２１の中央部に、同じく矩形板状の枠体からなるチタン製のホルダー本体２５が設けられている。また、製品となるガラス基板（図示略）やダミー基板１３を保持するための開口２２が形成されており、この本体２１の開口２２側の周縁部には、ガラス基板やダミー基板１３を保持するための保持具の一種であるクランプ２３が複数個（図２では、１６個）、所定の間隔を空けて設けられ、さらに、ホルダー本体２５の下部の開口２２側の周縁部には、内側の２つのクランプ２３を挟むように、基板受け２４が複数個（図２では、４個）設けられている。【００３２】
クランプ２３は、図３に示すように、ホルダー本体２５の先端部２５ａに、金属からなるクランプ本体３１が軸３２を中心として回動自在に設けられている。先端部２５ａには、ガラス基板やダミー基板１３を保持するための硬質樹脂からなる受け部３３が設けられ、クランプ本体３１の先端部３１ａにもガラス基板やダミー基板１３を押圧し保持するための硬質樹脂からなる押圧部３４が設けられている。【００３３】
このクランプ２３では、クランプ本体３１を軸３２を中心として外側へ回動させて押圧部３４をホルダー本体２５の先端部２５ａから離間させた状態で、ガラス基板やダミー基板１３を受け部３３に載置し、次いで、クランプ本体３１を軸３２を中心としてホルダー本体２５の先端部２５ａ側へ回動させ、押圧部３４によりガラス基板やダミー基板１３を押圧することで、ガラス基板やダミー基板１３を所定位置に保持することができる。また、クランプ本体３１を軸３２を中心として外側へ回動させることにより、ガラス基板やダミー基板１３をクランプ２３から開放し、キャリア１２から外すことができる。【００３４】
基板受け２４は、図４に示すように、硬質樹脂からなる正方形板状の受け部４２が、ホルダー本体２５の下部の開口２２側の周縁部に形成された凹部４１に、本体２１の長孔（図示略）に移動自在に取り付けられたボルト４３、及び板バネ４４により取り付けられている。この受け部４２は、開口２２に向かう方向（図４中、上下方向）に沿って移動可能とされている。【００３５】
ダミー基板１３は、図５に示すように、その本体５１が外周形状が製品となるガラス基板と同等の形状であり、かつ、このガラス基板と同等の重量を有するものである。
ここで、ガラス基板と同等の重量を有するとは、ガラス基板の重量に対して±５０％の範囲内にある重量のことである。
ダミー基板１３の重量をガラス基板と同等の重量とすることにより、キャリア１２を安定移動させることができる。【００３６】
このダミー基板１３は、矩形状の金属板５２に相似形状の開口部５３が形成された矩形板状の枠体からなるもので、いわゆる額縁状と称される形状のものである。この本体５１により、キャリア１２の接触部分を覆う構成になっている。
この本体５１を構成する金属としては、ガラス基板の線膨張率に近似する線膨張率を有する金属が好ましい。ここで、ガラス基板の線膨張率（３．０×１０−６／℃〜４．０×１０−６／℃）に近似する線膨張率とは、ガラス基板の線膨張率に対して±４００％の範囲内にある線膨張率のことである。
また、この金属の比重は、特に限定されないが、枠体であること、ハンドリング時の風のあおりを受けないことから、製品とするガラス基板の比重の１．６倍まで対応可能である。【００３７】
このような金属としては、例えば、純チタン（比重：４．５１ｇ／ｃｍ３、線膨張率：８．４０×１０−６／℃、以下同）、チタン合金（比重：４．４３ｇ／ｃｍ３、線膨張率：８．８０×１０−６／℃）、４２アロイ等のニッケル基合金（比重：８．１５ｇ／ｃｍ３、線膨張率：４．５０×１０−６／℃）、ヘビーアロイＨＡＸ１等のタングステン合金（比重：１８．１ｇ／ｃｍ３、線膨張率：４．９０×１０−６／℃）、ＳＵＳ４０５等のステンレス鋼（比重：７．７ｇ／ｃｍ３、線膨張率：１０．４０×１０−６／℃）、鉄または鉄基合金（比重：９ｇ／ｃｍ３、線膨張率：１１．２０×１０−６／℃）、アルミニウムまたはアルミニウム基合金（比重：２．６８ｇ／ｃｍ３、線膨張率：２３．８０×１０−６／℃）、マグネシウム合金（比重：１．７８ｇ／ｃｍ３、線膨張率：２８．８０×１０−６／℃）、クロム（比重：７．１９ｇ／ｃｍ３、線膨張率：６．２０×１０−６／℃）、バナジウム（比重：６．１ｇ／ｃｍ３、線膨張率：８．３０×１０−６／℃）が挙げられる。また、非金属ではあるが、半導体材料であるシリコン（比重：２．３３ｇ／ｃｍ３、線膨張率：５．００×１０−６／℃）も使用可能である。
この他、ガドリウム、ジスプロシウム、テルビウム、ゲルマニウム、プラセオジム、ランタン、ジルコニウム等も使用可能である。【００３８】
この本体５１の周縁部には、キャリア１２の吸着パッド（図示略）が接触する吸着領域５４が、この吸着パッドの位置に対応して複数箇所に形成されている（図５では、３８個）。【００３９】
このダミー基板１３は、製品基板用の移載機（ロボット）と同仕様の移載機（ロボット）を用いてキャリアへの着脱を行うので、ダミー基板の重量は製品基板の重量の８０〜１２０％の範囲にあることが望ましい。【００４０】
上記ロボットのハンドにおける吸着パッド（複数ある）がこのダミー基板１３を吸着する吸着領域５４の表面粗さＲａは、３．２μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．５μｍ以下である。【００４１】
ここで、吸着領域５４の表面粗さＲａを３．２μｍ以下と限定した理由は、表面粗さＲａが３．２μｍ以下であると、キャリア１２の吸着機構との接触状態が密になり、ダミー基板１３とキャリア１２の吸着機構との間の吸着力が所定の吸着力以上に高まり、真空吸着の信頼性を確実とするからである。また、ダミー基板１３が樹脂製の吸着パッドを傷つけないためである。
例えば、キャリア１２の吸着パッドの直径を３２ｍｍ、その表面粗さＲａを３．２μｍとしたとき、この吸着領域５４の直径は５０ｍｍである。【００４２】
また、ハンドリング時の風のあおりや吸着パッドの風化等を考慮すると、吸着パッドの吸着力の余裕度は、ガラス基板の全重量に対する安全率として表すことができる。例えば、ダミー基板１３の重量を約１３ｋｇ、ガラス基板の重量を約１２ｋｇとした時、吸着パッド全体の吸着力は、３０．１５６ｋｇとなる。したがって、この吸着パッド全体の吸着力の余裕度は、ガラス基板の全重量に対する安全率２．５として表すことができる。【００４３】
キャリアにおいて、基板下部は樹脂製の基板受けで支えられる。この基板受けの傷つけ防止のため、ダミー基板の外周（少なくともキャリア下側で基板受けにより支えられる外周部）の端部は半円状に形成するのが好ましい。【００４４】
図６は、本発明のダミー基板の変形例を示す平面図であり、このダミー基板６１は、開口部５３に互いに交差する桟６２を設けた点が、上記のダミー基板１３と異なる。このダミー基板６１においても、上記のダミー基板１３と全く同様の効果を奏することができる。また、図６においてこの桟６２は斜めに交差する一対の桟となっているが、特にこの形状に限定されることは無く、ダミー基板６１の桟６２への着膜量が増加した際に、膜の応力によるダミー基板６１の変形等の不具合が許容される範囲内で種々変更可能である。【００４５】
以上説明したように、このダミー基板１３によれば、矩形状の金属板５２に相似形状の開口部５３を形成したので、スパッタ装置を稼働している間においても、ガラス割れ等の不具合が生じる可能性が無く、ダミー基板の使用回数を大幅に高めることができる。
したがって、装置の始動（立ち上げ）、成膜条件の維持・変更、停止（立ち下げ）の際の装置の停止時間を短縮または無くすことができ、装置の稼働率を向上させることができる。
また、この本体５１により、キャリア１２の本体５１との接触部分を覆うようにしたので、このキャリア１２の接触部分への化合物薄膜の堆積を防止することができる。したがって、この化合物薄膜の堆積に起因する異常放電等の不具合を防止することができる。【００４６】
次に、このダミー基板１３を用いたインライン式反応性スパッタ装置の始動方法について、往路の場合を例にとり説明する。
まず、スパッタゾーン６のスパッタカソード１４に、化合物薄膜のスパッタ材料であるターゲット１５を装着する。このターゲット１５は、例えば、スズインジウム合金ターゲット、アンチモンスズ合金ターゲット、チタンターゲット、マグネシウムターゲット等、成膜される化合物薄膜に応じて適宜選択される。【００４７】
一方、ダミー基板１３をキャリア１２に取り付け、このキャリア１２を前室２を経由して入口側ゾーン５に移動させ、この入口側ゾーン５にてキャリア１２をその進行方向に密に詰め、隣接するキャリア１２の端面同士が近接した状態とする。
次いで、入口側ゾーン５を含むスパッタ成膜室３内を真空ポンプ１１にて所定の真空度まで減圧し、不活性ガス導入管１６及び反応性ガス導入管１７を用いて、このスパッタ成膜室３内にＡｒ等の不活性ガス及びＯ２等の反応性ガスを導入し、この入口側ゾーン５を含むスパッタ成膜室３内を、前室２内と同様、所定の圧力の不活性ガス及び反応性ガスの混合ガス雰囲気とする。【００４８】
次いで、この近接したキャリア１２をスパッタゾーン６に移動させ、このスパッタゾーン６内にて連続移動しつつ、ターゲット１５に掛かる電力を段階的に上昇させ（放電パワーの段階的投入）て、所望の電力に到達した段階で安定化させる（ランプアップ）とともに、スパッタゾーン６内の温度を調整することにより、キャリア１２及びターゲット１５の周囲構造物の温度分布の安定化、キャリア１２及びターゲット１５の周囲構造物からの脱ガスの安定化を行う。
同時に、ターゲット１５の表面の付着物の除去（プリスパッタ）を行う。【００４９】
以上により、装置の始動（立ち上げ）を、従来より短時間で、しかも効率的かつ低コストにて行うことができる。
また、キャリア１２の本体５１との接触部分への化合物薄膜の堆積を防止することができるので、この化合物薄膜の堆積に起因する異常放電等の不具合を防止することができる。その結果、インライン式反応性スパッタ装置の生産性を向上させることができる。【００５０】
次に、このダミー基板１３を用いたインライン式反応性スパッタ装置の成膜条件の維持・変更方法について説明する。
まず、成膜条件の維持方法について説明する。
本スパッタの後、ダミー基板１３をキャリア１２に取り付け、このキャリア１２を前室２を経由して入口側ゾーン５に移動させ、この入口側ゾーン５にてキャリア１２をその進行方向に密に詰め、隣接するキャリア１２の端面同士が近接した状態とする。【００５１】
次いで、この近接したキャリア１２をスパッタゾーン６に移動させ、このスパッタゾーン６内にて連続移動しつつ、このスパッタゾーン６内のＡｒ等の不活性ガスの分圧、及びＯ２等の反応性ガスの分圧を調整し、所定の圧力の不活性ガス及び反応性ガスの混合ガス雰囲気を維持する。
また、ターゲット１５に掛かる電力を維持するとともに、スパッタゾーン６内の温度を調整することにより、キャリア１２及びターゲット１５の周囲構造物の温度分布の安定化、キャリア１２及びターゲット１５の周囲構造物からの脱ガスの安定化を行う。
その後、本スパッタを行う必要が生じた場合には、ダミー基板１３を所望の基板に取り替え、本スパッタを行う。【００５２】
また、成膜条件を変更するには、上記のようにキャリア１２をスパッタゾーン６に移動させた後、キャリア１２をスパッタゾーン６内にて連続移動しつつ、このスパッタゾーン６内のＡｒ等の不活性ガスの分圧、及びＯ２等の反応性ガスの分圧を調整し、所望の圧力の不活性ガス及び反応性ガスの混合ガス雰囲気に変更する。
また、ターゲット１５に掛かる電力を変更するとともに、スパッタゾーン６内の温度を調整することにより、キャリア１２及びターゲット１５の周囲構造物の温度分布の安定化、キャリア１２及びターゲット１５の周囲構造物からの脱ガスの安定化を行う。
その後、本スパッタを行う必要が生じた場合には、ダミー基板１３を所望の基板に取り替え、本スパッタを行う。【００５３】
以上により、本スパッタの成膜条件の維持・変更を、従来より効率的かつ低コストにて行うことができる。
また、キャリア１２への化合物薄膜の堆積を防止することができるので、この化合物薄膜の堆積に起因する異常放電等の不具合を防止することができる。その結果、インライン式反応性スパッタ装置の生産性を向上させることができる。【００５４】
次に、このダミー基板１３を用いたインライン式反応性スパッタ装置の停止方法について説明する。
本スパッタの後、ダミー基板１３をキャリア１２に取り付け、このキャリア１２を前室２を経由して入口側ゾーン５に移動させ、この入口側ゾーン５にてキャリア１２をその進行方向に密に詰め、隣接するキャリア１２の端面同士が近接した状態とする。【００５５】
次いで、この近接したキャリア１２をスパッタゾーン６に移動させ、このスパッタゾーン６内にて連続移動しつつ、ターゲット１５に掛かる電力を停止し、このスパッタゾーン６を含むスパッタ成膜室３内を冷却する。
このスパッタ成膜室３内が所定の温度以下になったことを確認した上で、Ａｒ等の不活性ガス及びＯ２等の反応性ガスの供給を停止する。【００５６】
以上により、このスパッタ装置を停止する際においても、ダミー基板１３がキャリア１２との接触部分を覆い続けることで、このキャリア１２の基板との接触部分にスパッタ成膜室３内に残存する物質、特に化合物薄膜が堆積するのを防止することができ、化合物薄膜の堆積に起因する異常放電等の不具合を防止することができる。その結果、装置の生産性を向上させることができる。
なお、本実施形態では、本発明のダミー基板が適用されるスパッタ装置としてインライン式反応性スパッタ装置を例に取り説明したが、反応性スパッタ装置以外のスパッタ装置に対しても適用可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明のダミー基板及びそれを用いた成膜装置の始動方法、成膜条件の維持・変更方法並びに停止方法によれば、スパッタ法により化合物薄膜を成膜する装置の始動（立ち上げ）、その装置の成膜条件の維持、変更、その装置の停止（立ち下げ）を、従来より短時間で、しかも効率的かつ低コストにて行うことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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