(57)【要約】【課題】薄型基板の温度が高められることを抑えられる薄型基板処理装置を提供する。【解決手段】スパッタ装置１０は、フィルム基板Ｓに向けてターゲット２１からスパッタ粒子Ｓｐを放出する成膜部と、フィルム基板Ｓを冷却するガス冷却部３１と、を備える。ガス冷却部３１は、スパッタ粒子Ｓｐが放出されているフィルム基板Ｓに対しターゲット２１とは反対側に冷却ガスを供給してフィルム基板Ｓを冷却する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄型基板を処理する基板処理部と、
前記薄型基板を冷却する冷却部と、を備え、
前記冷却部は、
前記基板処理部による処理が行われている前記薄型基板における処理面とは反対側にガスを供給して前記薄型基板を冷却する
薄型基板処理装置。
【請求項２】
前記薄型基板の外周には、トレイが取り付けられ、
前記冷却部には、前記トレイと向かい合う面にシール部材が取り付けられ、
前記冷却部は、
前記シール部材によって封止される冷却空間に前記ガスを供給する
請求項１に記載の薄型基板処理装置。
【請求項３】
前記トレイは、前記薄型基板を前記薄型基板の中央から前記薄型基板の外周に向けて引っ張り、
前記冷却部は、前記薄型基板が引っ張られる状態で前記ガスを供給する
請求項２に記載の薄型基板処理装置。
【請求項４】
前記基板処理部は、
スパッタにより前記薄型基板に薄膜を形成する成膜部、前記薄型基板にバイアス電圧を印加する逆スパッタ処理部、前記薄型基板にイオンボンバードメント処理を行うイオン処理部、および、誘導コイルを用いてプラズマを生成しながら前記薄型基板にバイアス電圧を印加するエッチング処理部のいずれかを含む
請求項１から３のいずれか一項に記載の薄型基板処理装置。
【請求項５】
前記基板処理部は、前記成膜部であり、
前記冷却部は、
前記薄型基板におけるスパッタ粒子の堆積によって薄膜が形成された面に前記ガスを供給する
請求項４に記載の薄型基板処理装置。
【請求項６】
前記基板処理部が、前記成膜部と前記逆スパッタ処理部とから構成され、
前記成膜部のターゲットの表面が露出する真空槽と、
前記ターゲットの前記表面を覆うシャッタと、を更に備え、
前記逆スパッタ処理部は、
前記シャッタが前記ターゲットの前記表面を覆っている状態で前記薄型基板の前記処理面を逆スパッタする
請求項４に記載の薄型基板処理装置。
【請求項７】
前記基板処理部は、前記逆スパッタ処理部であり、
前記薄型基板にバイアス電圧を印加する電圧印加部と、
前記薄型基板にガスを供給するガス供給部と、を備え、
前記電圧印加部は、
周波数が１ＭＨｚ以上６ＭＨｚ以下であるバイアス電圧を前記ガスが供給されている前記薄型基板に印加する
請求項４に記載の薄型基板処理装置。
【請求項８】
前記基板処理部は、前記逆スパッタ処理部であり、
前記薄型基板にバイアス電圧を印加する電圧印加部と、
前記薄型基板にスパッタガスを供給するガス供給部と、を備え、
前記電圧印加部は、
周波数が１３ＭＨｚ以上２８ＭＨｚ以下のバイアス電圧と、周波数が１００ｋＨＺ以上１ＭＨｚ以下のバイアス電圧とを前記スパッタガスが供給されている前記薄型基板に印加する
請求項４に記載の薄型基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、プリント基板およびフィルム基板を含む薄型基板の表面を処理する薄型基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
実装基板に電子部品を実装する実装工程では、半導体素子に接続される配線の下地となる密着層や、配線をめっきによって形成するためのシード層が形成される。各層の形成には、例えば、めっき法や、スパッタ法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１９７８１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、配線の高密度化に伴い、特にシード層の形成にはめっき法よりもスパッタ法の使用が検討されている。更に、電子機器の軽量化や薄厚化を目的として、実装基板を薄くすることや、厚さが数十μｍから数百μｍ程度である薄いフィルム基板を実装基板として採用することが検討されつつある。プリント基板やフィルム基板等の薄型基板は、従来多用されていたガラス基板と比べて、基板の形状が変わる温度が低い。そのため、密着層やシード層がスパッタによって形成される場合には、高いエネルギーのスパッタ粒子が薄型基板に到達することによって、薄型基板の温度が、薄型基板の形状が変わる程度にまで高められてしまう。なお、こうした問題は、スパッタによって薄型基板に対して薄膜を形成する場合に限らず、例えば、逆スパッタ、プラズマを用いたエッチング、および、イオンガンによるイオンボンバードメント処理等の表面処理が薄型基板に対して行われる際にも共通する。
【０００５】
本開示の技術は、薄型基板の温度が高められることを抑えられる薄型基板処理装置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】
【０００６】
本開示の技術における薄型基板処理装置の一態様は、薄型基板を処理する基板処理部と、前記薄型基板を冷却する冷却部と、を備える。前記冷却部は、前記基板処理部による処理が行われている前記薄型基板における処理面とは反対側にガスを供給して前記薄型基板を冷却する。
【０００７】
本開示の技術における薄型基板処理装置の一態様によれば、基板処理部の処理によって薄型基板が加熱されても、冷却部が薄型基板にガスを供給して冷却しているため、冷却が行われない構成と比べて、薄型基板の温度が高められにくくなる。
【０００８】
本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様は、前記薄型基板の外周には、トレイが取り付けられ、前記冷却部には、前記トレイと向かい合う面にシール部材が取り付けられる。前記冷却部は、前記シール部材によって封止される冷却空間に前記ガスを供給する。
【０００９】
本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様によれば、冷却空間にガスが供給されることによって、薄型基板における処理面とは反対側の面の全体にガスが供給される。それゆえに、薄型基板における処理面とは反対側の面の一部が冷却される構成と比べて、薄型基板の温度が、より高められにくくなる。
【００１０】
本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様は、前記トレイが、前記薄型基板を前記薄型基板の中央から前記薄型基板の外周に向けて引っ張り、前記冷却部は、前記薄型基板が引っ張られる状態で前記ガスを供給する。
【００１１】
本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様によれば、冷却ガスの供給によって薄型基板の形状が変わることが抑えられるため、薄型基板の面内において薄型基板の処理量がばらつくことが抑えられる。
【００１２】
本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様は、前記基板処理部が、スパッタにより前記薄型基板に薄膜を形成する成膜部、前記薄型基板にバイアス電圧を印加する逆スパッタ処理部、前記薄型基板にイオンボンバードメント処理を行うイオン処理部、および、誘導コイルを用いてプラズマを生成しながら前記薄型基板にバイアス電圧を印加するエッチング処理部のいずれかを含む。
【００１３】
本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様によれば、薄型基板が、スパッタ処理、逆スパッタ処理、イオンボンバードメント処理、および、エッチング処置によって加熱されても、薄型基板が冷却部によって冷却される。そのため、薄型基板の温度が高められることが抑えられる。
【００１４】
本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様は、前記基板処理部が、前記成膜部であり、前記冷却部が、前記薄型基板における前記スパッタ粒子の堆積によって薄膜が形成された面に前記ガスを供給する。
【００１５】
本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様によれば、薄膜の形成された面が、ガスによって冷却されるため、薄型基板との接触によって薄型基板を冷却する構成と比べて、薄型基板に形成された薄膜が損傷することや剥がれることが抑えられる。
【００１６】
本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様は、前記基板処理部が、前記成膜部と前記逆スパッタ部とから構成され、前記成膜部のターゲットの表面が露出する真空槽と、前記ターゲットの前記表面を覆うシャッタと、を更に備える。前記逆スパッタ処理部は、前記シャッタが前記ターゲットの前記表面を覆っている状態で前記フィルム基板の前記処理面を逆スパッタする。
【００１７】
本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様によれば、ターゲットの表面がシャッタによって覆われた状態で薄型基板の逆スパッタが行われる。そのため、成膜部のターゲットと逆スパッタ処理部とが同一の真空槽内に設置されていても、フィルム基板の洗浄によって、薄型基板から放出された粒子がターゲットの表面に付着することが抑えられる。それゆえに、ターゲットから放出されるスパッタ粒子には、薄型基板から放出された粒子が含まれることが抑えられる。
【００１８】
本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様は、前記基板処理部が、前記逆スパッタ処理部であり、前記薄型基板にバイアス電圧を印加する電圧印加部と、前記薄型基板にガスを供給するガス供給部と、を備える。前記電圧印加部は、周波数が１ＭＨｚ以上６ＭＨｚ以下であるバイアス電圧を前記ガスが供給されている前記薄型基板に印加する。
【００１９】
本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様は、前記基板処理部が、前記逆スパッタ処理部であり、前記薄型基板にバイアス電圧を印加する電圧印加部と、前記薄型基板にガスを供給するガス供給部と、を備える。前記電圧印加部は、周波数が１３ＭＨｚ以上２８ＭＨｚ以下のバイアス電圧と、周波数が１００ｋＨＺ以上１ＭＨｚ以下のバイアス電圧とを前記ガスが供給されている前記薄型基板に印加する。
【００２０】
本願発明者らは、薄型基板を逆スパッタするときの条件について鋭意研究する中で、以下のことを見出した。すなわち、薄型基板に印加される電圧の周波数が、１ＭＨｚ以上６ＭＨｚ以下である場合に、周波数が６ＭＨｚよりも大きい場合と比べて、薄型基板のスパッタ速度が高められることを見出した。また、薄型基板に印加される電圧の周波数が１３ＭＨｚ以上２８ＭＨｚ以下であっても、より周波数の低い電圧、すなわち、周波数が１００ｋＨｚ以上１ＭＨｚ以下の電圧が重畳されることによって、薄型基板のスパッタ速度が高められることを見出した。
【００２１】
この点で、本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様では、薄型基板が逆スパッタされるときに、薄型基板に対して周波数が１ＭＨｚ以上６ＭＨｚ以下の電圧が印加されるため、薄型基板のスパッタ速度が高められる。
【００２２】
また、本開示の技術における薄型基板処理装置の他の態様では、薄型基板がスパッタされるときに、薄型基板に対して周波数が１３ＭＨｚ以上２８ＭＨｚ以下の電圧と、周波数が１００ｋＨｚ以上１ＭＨｚ以下の電圧とが重畳されるため、薄型基板のスパッタ速度が高められる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本開示の一実施形態におけるスパッタ装置の構成を平面視にて示す概略構成図であってスパッタ装置に収められるフィルム基板とともに示す図である。
【図２】ガス冷却部の断面構造を模式的に示す図である。
【図３】フィルム基板に作用する力を模式的に示す図である。
【図４】搬送レーンの構成を搬送の対象であるフィルム基板とともに示す図である。
【図５】基板固定部を起立方向の下側から見た平面構造を示す平面図である。
【図６】スパッタ装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図７】成膜処理が行われるときのスパッタ装置の駆動の状態を示す図である。
【図８】成膜処理が行われるときのスパッタ装置の駆動の状態を示す図である。
【図９】成膜処理が行われるときのスパッタ装置の駆動の状態を示す図である。
【図１０】成膜処理が行われるときのスパッタ装置の駆動の状態を示す図である。
【図１１】実施例１における逆スパッタ速度の分布を示すグラフである。
【図１２】実施例２における逆スパッタ速度の分布を示すグラフである。
【図１３】比較例における逆スパッタ速度の分布を示すグラフである。
【図１４】変形例におけるスパッタ装置の一部を平面視にて示す概略構成図であってスパッタ装置に収められるフィルム基板とともに示す図である。
【図１５】変形例におけるスパッタ装置の一部を平面視にて示す概略構成図であってスパッタ装置に収められるフィルム基板とともに示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１から図１０を参照して薄型基板処理装置の一実施形態の構成を説明する。以下では、薄型基板処理装置の一例であるスパッタ装置の全体構成、ガス冷却部の構成、搬送レーンの構成、基板固定部の構成、スパッタ装置の電気的構成、スパッタ装置での成膜処理、実施例の順に説明する。
【００２５】
［スパッタ装置の全体構成］
図１を参照してスパッタ装置の全体構成を説明する。
図１に示されるように、スパッタ装置１０は、紙面の手前に向かって延びる箱状をなす搬出入室１１と、同じく紙面の手前に向かって延びる箱状をなす真空室１２とを備え、搬出入室１１と真空室１２との間には、これら処理室の間を連通あるいは遮断するゲートバルブ１３が取り付けられている。搬出入室１１は、紙面の左右方向である搬出入方向に沿って延び、真空室１２は、紙面の上下方向である搬送方向に沿って延び、搬出入室１１は、真空室１２の搬送方向における略中央に接続されている。
【００２６】
搬出入室１１には、搬出入室１１内を排気する排気部１１Ｖが搭載され、搬出入室１１の底面には、搬出入方向に沿って延びる搬出入レーン１１Ｌが設置されている。搬出入室１１は、枠状のトレイＴに取り付けられた成膜前の薄型基板としてのフィルム基板Ｓを外部から搬入し、搬出入レーン１１Ｌによって真空室１２に搬出する。また、搬出入室１１は、搬出入レーン１１Ｌによって成膜後のフィルム基板Ｓを真空室１２から搬入し、外部に搬出する。
【００２７】
フィルム基板Ｓは、例えば紙面の手前に向かって延びる矩形板状をなす樹脂製の基板である。フィルム基板Ｓの幅は、例えば、紙面の左右方向に沿って５００ｍｍであり、紙面の手前側に向かって６００ｍｍであり、フィルム基板Ｓの厚さは、例えば８０μｍである。
【００２８】
フィルム基板Ｓの形成材料には、アクリル樹脂、ポリアミド樹脂、メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース、および、これらの共重合樹脂が用いられる。また、フィルム基板Ｓの形成材料には、ゼラチン、および、カゼイン等の有機天然化合物が用いられる。
【００２９】
より詳しくは、フィルム基板Ｓの形成材料には、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチレンメタクリレート、アクリル、ポリカーボネート、ポリスチレン、トリアセテート、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、エチレン‐酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、金属イオン架橋エチレン‐メタクリル酸共重合体、ポリウレタン、セロファン等が用いられる。このうち、フィルム基板Ｓの形成材料には、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリメチレンメタクリレート、および、トリアセテートのいずれかが用いられることが好ましい。
【００３０】
また、薄型基板は、フィルム基板に限らず、プリント基板を構成する基板、例えば、紙フェノール基板、ガラスエポキシ基板、テフロン基板（テフロンは登録商標）、アルミナ等のセラミックス基板、低温同時焼成セラミックス（ＬＴＣＣ）基板等のリジッド基板であってもよい。あるいは、これらの基板に金属で構成された配線層が形成されたプリント基板であってもよい。なお、本開示の技術による効果が高められるうえでは、薄型基板として、厚さが１ｍｍ以下の基板が用いられることが好ましく、厚さが１００μｍ以下の基板が用いられることが更に好ましい。
【００３１】
真空室１２は、反転室１２Ａ、第１成膜室１２Ｂ、第２成膜室１２Ｃを備え、第１成膜室１２Ｂと第２成膜室１２Ｃとが、搬送方向にて反転室１２Ａを挟んで配置されている。反転室１２Ａにおける搬出入室１１と対向する面には、真空室１２内を排気する排気部１２Ｖが搭載されている。真空室１２の底壁のうち第１成膜室１２Ｂの底壁と第２成膜室１２Ｃの底壁とには、搬送方向に沿って延びる搬送部としての搬送レーン１２Ｌが設置され、２つの搬送レーン１２Ｌの間には基板回転部１２Ｒが反転室１２Ａ内に設置されている。
【００３２】
基板回転部１２Ｒは、例えば、フィルム基板Ｓが載置される載置部と、反転室１２Ａの底壁に直交する軸を中心に載置部を回転させる回転モータ等を備えている。基板回転部１２Ｒは、搬出入室１１から搬入されたフィルム基板Ｓを紙面における例えば左回りに９０°回転させることによって、フィルム基板Ｓを搬送レーン１２Ｌ上に配置する。また、基板回転部１２Ｒは、フィルム基板Ｓを同じく紙面における左周りに１８０°回転させることによって、フィルム基板Ｓにおけるゲートバルブ１３と向かい合う面を変える。
【００３３】
第１成膜室１２Ｂには、搬出入室１１と向かい合う側壁に第１成膜部２０Ａが搭載され、第２成膜室１２Ｃには、同じく搬出入室１１と向かい合う側壁に第２成膜部２０Ｂが搭載されている。第１成膜部２０Ａと第２成膜部２０Ｂとの各々は、基板処理部の一例である。第１成膜部２０Ａと第２成膜部２０Ｂとは、搬送方向にて、基板回転部１２Ｒを挟んで配置されている。第１成膜部２０Ａと第２成膜部２０Ｂとは、真空室１２における搭載位置と、成膜する薄膜とが異なるものの、その他の構成は同様であるため、以下では、第１成膜部２０Ａの構成を説明し、第２成膜部２０Ｂの構成の説明を省略する。
【００３４】
第１成膜部２０Ａは、フィルム基板Ｓに向かい合うターゲット２１と、ターゲット２１におけるフィルム基板Ｓとは向かい合わない面に取り付けられたバッキングプレート２２を備え、バッキングプレート２２には、ターゲット２１に電力を供給するターゲット電源２３が接続されている。ターゲット２１の形成材料の主成分は、例えばチタンである。バッキングプレート２２に対するターゲット２１とは反対側には、ターゲット２１におけるフィルム基板Ｓと向かい合う面に漏洩磁場を形成する磁気回路２４が搭載されている。第１成膜部２０Ａは、第１成膜室１２Ｂの側壁に接続され、第１成膜室１２Ｂ内にスパッタガスを供給するスパッタガス供給部２５を備えている。スパッタガス供給部２５は、例えば、スパッタガスとしてアルゴンガスを供給する。なお、スパッタガスは、窒素ガス、酸素ガス、および、水素ガスのいずれかでもよく、あるいは、アルゴンガスを含むこれら４種のガスの少なくとも２つが混合された混合ガスでもよい。
【００３５】
第１成膜部２０Ａでは、スパッタガス供給部２５が第１成膜室１２Ｂ内にアルゴンガスを供給しているときに、ターゲット電源２３がバッキングプレート２２を通じてターゲット２１に例えば高周波電力を供給する。これにより、第１成膜室１２Ｂ内にアルゴンガスからプラズマが生成され、ターゲット２１におけるフィルム基板Ｓと向かい合う面がプラズマ中の正イオンでスパッタされ、フィルム基板Ｓに向けてチタンを主成分とするスパッタ粒子Ｓｐが放出される。
【００３６】
なお、第２成膜部２０Ｂでは、ターゲット２１の形成材料の主成分が、例えば銅である。また、上述したターゲット２１の形成材料の主成分は、チタンや銅に限らず、クロムであってもよい。あるいは、ターゲット２１の形成材料の主成分は、チタン、銅、および、クロムのうちの少なくとも２つを含む合金であってもよい。
【００３７】
第１成膜室１２Ｂ内における搬出入方向でのターゲット２１と搬送レーン１２Ｌとの間には、接地された板状のシャッタ２６が搭載されている。シャッタ２６は、例えば、開口部２６ａが形成されたシャッタ本体と、開口部２６ａを覆う位置と開放する位置とで変位する板状の被覆部と、被覆部の位置を変えるシャッタモータと、シャッタモータの回転運動をシャッタに伝える回転軸等を備えている。被覆部が開口部２６ａを覆う位置に配置された場合に、シャッタ２６は、ターゲット２１の表面全体を覆う。
【００３８】
基板回転部１２Ｒは、反転室１２Ａ内に搬入されたフィルム基板Ｓを回転させることによって、フィルム基板Ｓを搬送レーン１２Ｌ上に配置する。そして、搬送レーン１２Ｌは、フィルム基板Ｓを第１成膜部２０Ａ、あるいは、第２成膜部２０Ｂに向けて搬送する。これにより、搬送レーン１２Ｌは、搬送方向におけるフィルム基板Ｓとターゲット２１とが向かい合わない位置である非処理位置から、フィルム基板Ｓの全体とターゲット２１とが向かい合う位置である処理位置にフィルム基板Ｓを搬送する。第１成膜部２０Ａと第２成膜部２０Ｂとは、各成膜部２０Ａ，２０Ｂに対応する処理位置に配置されたフィルム基板Ｓに対して薄膜を形成する。
【００３９】
第１成膜室１２Ｂと第２成膜室Ｂとの各々には、冷却部としてのガス冷却部３１が１つずつ搭載され、第１成膜室１２Ｂのガス冷却部３１は、第１成膜部２０Ａに対応する処理位置に配置され、第２成膜室１２Ｃのガス冷却部３１は、第２成膜部２０Ｂに対応する処理位置に配置されている。各ガス冷却部３１は、フィルム基板Ｓにおけるターゲット２１とは向かい合わない面に接して冷却ガスを供給することによって、フィルム基板Ｓを冷却する。各ガス冷却部３１には、搬出入方向におけるガス冷却部３１の位置を変える変位部３２が連結されている。
【００４０】
各変位部３２は、例えば、ガス冷却部３１におけるターゲット２１とは向かい合わない面に連結されるシャフトと、搬出入方向でのシャフトの位置を変える変位モータと、変位モータの回転運動を直動運動に変更してシャフトに伝える伝達部等を備えている。各変位部３２は、搬出入方向におけるガス冷却部３１がトレイＴに接する位置である接触位置と、搬出入方向におけるガス冷却部３１がトレイＴに接しない非接触位置との間で、ガス冷却部３１の位置を変える。
【００４１】
ガス冷却部３１の各々は、フィルム基板Ｓが処理位置に配置されたときに搬出入方向における接触位置に配置され、フィルム基板Ｓが搬送されるときには、搬出入方向における非接触位置に配置される。つまり、フィルム基板Ｓが搬送されるときには、ガス冷却部３１がフィルム基板Ｓとは離れた位置に配置されるため、搬送中のフィルム基板Ｓとガス冷却部３１とが接触することが抑えられる。
【００４２】
［ガス冷却部の構成］
図２および図３を参照してガス冷却部３１の構成をより詳しく説明する。
図２に示されるように、ガス冷却部３１は、紙面の手前に向かって延びる板状をなす冷却プレート４１を備え、冷却プレート４１の形成材料には、例えば、酸化アルミニウム等のセラミックスや、ポリイミド等の樹脂が用いられる。冷却プレート４１の幅は、紙面の左右方向、および、紙面の手前方向の両方向において、フィルム基板Ｓの幅と略等しい。ただし、冷却プレート４１における各方向の幅は、フィルム基板Ｓにおける同方向の幅よりも大きい。
【００４３】
冷却プレート４１内には、冷却ガスの通路である複数の冷却孔４１ｈ１が、冷却プレート４１における搬出入方向に沿って形成され、各冷却孔４１ｈ１は、冷却プレート４１内に搬送方向に沿って形成された１つの冷却通路４１ｈ２に接続されている。各冷却孔４１ｈ１は、例えば円筒面で区画され、複数の冷却孔４１ｈ１の各々は、冷却プレート４１の面内において相互に所定の間隔を空けて形成されている。
【００４４】
冷却プレート４１のフィルム基板Ｓと向かい合わない面には、紙面の手前に向かって延びる板状をなすバイアス電極５１が取り付けられている。バイアス電極５１と冷却プレート４１とには、バイアス電極５１における冷却プレート４１と接する面と、この面との対向面との間を貫通し、冷却プレート４１内を通って冷却通路４１ｈ２に接続される冷却ガス供給孔３１ｈが形成されている。
【００４５】
冷却ガス供給孔３１ｈには、所定の温度の冷却ガスを供給する共通の冷却ガス供給部４２が接続されている。冷却ガス供給部４２の供給する冷却ガスには、例えば、ヘリウムガスやアルゴンガス等が用いられる。
【００４６】
バイアス電極５１には、バイアス電極５１に高周波電力を供給するバイアス用高周波電源５２が接続されている。バイアス用高周波電源５２は、例えば、周波数が１ＭＨｚ以上６ＭＨｚ以下の高周波電力を供給することが好ましい。あるいは、バイアス用高周波電源５２は、相対的に高い周波数の高周波電力と、相対的に低い周波数の高周波電力とを供給する構成でもよい。この場合には、バイアス用高周波電源５２は、周波数が１３ＭＨｚ以上２８ＭＨｚ以下の高周波電力と、周波数が１００ｋＨｚ以上１ＭＨｚ以下の高周波電力とを供給することが好ましい。本実施形態では、バイアス電極５１、バイアス用高周波電源５２、および、スパッタガス供給部２５が、逆スパッタ処理部を構成している。また、バイアス用高周波電源５２が、電圧印加部を構成している。
【００４７】
冷却プレート４１におけるフィルム基板Ｓと向かい合う面には、環状をなすシール部材４３が、冷却プレート４１の外周に沿って取り付けられている。フィルム基板Ｓが処理位置に配置され、かつ、ガス冷却部３１が接触位置に配置されるとき、トレイＴにおけるガス冷却部３１に向かい合う面と、ガス冷却部３１におけるフィルム基板Ｓと向かい合う面とによってシール部材４３は押し潰される。
【００４８】
これにより、冷却プレート４１におけるフィルム基板Ｓと向かい合う面、トレイＴにおける冷却プレート４１と向かい合う面、および、フィルム基板Ｓにおける冷却プレート４１に向かい合う面によって密封された冷却空間が形成される。冷却ガス供給部４２は、冷却空間が形成されている間にわたって、冷却空間に対して冷却ガスを所定の流量で供給し続ける。この際に、フィルム基板Ｓにおける冷却プレート４１と向かい合う面によって冷却空間が区画されるため、トレイＴによって囲まれたフィルム基板Ｓの全体が冷却ガスと接触する。
【００４９】
ガス冷却部３１は、トレイＴにおけるターゲット２１に向かい合う面をガス冷却部３１に向けて押さえるクランプ４４を備えている。
このように、ガス冷却部３１が、冷却ガスによってフィルム基板Ｓを冷却する。そのため、フィルム基板Ｓに対する成膜等によりフィルム基板Ｓに対して高いエネルギーを有した粒子が到達しても、フィルム基板Ｓが冷却されない構成と比べて、フィルム基板Ｓの温度が高められにくくなる。
【００５０】
また、第１成膜室１２Ｂにスパッタガス供給部２５からアルゴンガスが供給されている状態で、バイアス用高周波電源５２がバイアス電極５１に高周波電力を供給すると、第１成膜室１２Ｂ内には、アルゴンガスからプラズマが生成される。そして、ガス冷却部３１がトレイＴに接している状態でバイアス電極５１に高周波電力が供給されると、フィルム基板Ｓにはバイアス電圧が印加される。これにより、プラズマ中の正イオンがフィルム基板Ｓに引き込まれるため、フィルム基板Ｓにおけるガス冷却部３１とは向かい合わない面が逆スパッタされる。
【００５１】
図３に示されるように、フィルム基板Ｓは、トレイＴによってフィルム基板Ｓの中心から外周に向かう張力Ｆｔ１で引っ張られている。そして、張力Ｆｔ１の大きさは、冷却空間に供給される冷却ガスの圧力における最大値Ｆｇよりも十分に大きい値に設定されている。そのため、冷却ガスが、冷却空間が形成されている間にわたって冷却空間に供給され続けても、フィルム基板Ｓが、ターゲット２１側に凸状をなしにくくなる。それゆえに、フィルム基板Ｓの形状が、フィルム基板Ｓに対して成膜処理が行われている間にわたって保たれるため、フィルム基板Ｓの面内において薄膜の厚さにおけるばらつきが抑えられる。
【００５２】
［搬送レーンの構成］
図４および図５を参照して搬送レーン１２Ｌの構成をより詳しく説明する。なお、図４には、フィルム基板Ｓが、搬送方向における第１成膜部２０Ａと対向する対向位置に配置された状態が示されている。なお、第１成膜室１２Ｂに設置された搬送レーン１２Ｌと、第２成膜室１２Ｃに設置された搬送レーン１２Ｌとは、真空室１２内における設置位置が異なるもののフィルム基板Ｓの搬送に関わる構成は同じである。そのため、以下では、第１成膜室１２Ｂに設置された搬送レーン１２Ｌの構成を説明し、第２成膜室１２Ｃに設置された搬送レーン１２Ｌの構成の説明を省略する。
【００５３】
図４に示されるように、第１成膜室１２Ｂの底壁には、搬送レーン１２Ｌが設置され、搬送レーン１２Ｌは、搬送方向に沿って延びる搬送レール６１と、搬送レール６１に所定の間隔を空けて配置された複数の搬送ローラ６２とを備えている。搬送ローラ６２の各々は、搬送ローラ６２の軸心を回転中心とする自転ができる状態で、搬送レール６１に支えられている。各搬送ローラ６２には、搬送ローラ６２を回転させる搬送モータ６３が連結され、各搬送モータ６３は、正方向と逆方向とに回転することによって、各搬送ローラ６２を２つの方向に回転させる。
【００５４】
トレイＴに支えられたフィルム基板Ｓは、起立した状態で搬送レール６１上に載せられる。以下、フィルム基板Ｓの高さ方向が、起立方向として設定される。搬送レール６１上のトレイＴは、搬送ローラ６２が回転することによって、搬送方向における基板回転部１２Ｒから各成膜部２０Ａ，２０Ｂと対応する対向位置に向けて、あるいは、各対向位置から基板回転部１２Ｒに向けて、フィルム基板Ｓとともに搬送される。このように、搬送レーン１２Ｌは、フィルム基板Ｓの起立方向における下側の端部を支えながらフィルム基板Ｓを搬送する。
【００５５】
第１成膜室１２Ｂの上壁には、フィルム基板Ｓを上述の処理位置にて固定する基板固定部６４が、搬送レーン１２Ｌの一部と高さ方向にて向かい合う位置に取り付けられている。基板固定部６４は、フィルム基板Ｓの起立方向、すなわち、トレイＴの起立方向における上縁を支えることによって、フィルム基板Ｓの位置を処理位置に固定する。
【００５６】
図５に示されるように、基板固定部６４は、搬送方向に沿って延びる柱状をなし、起立方向における下側の端部に挟持溝６４ｈが形成されている。挟持溝６４ｈにおける搬出入方向に沿った幅である溝幅は、基板回転部１２Ｒに近い端部における溝幅Ｗ１が最も大きく、基板回転部１２Ｒから遠い端部における溝幅Ｗ２が最も小さい。そして、挟持溝６４ｈの幅は、溝幅Ｗ１から溝幅Ｗ２に向けて次第に小さくなる。挟持溝６４ｈの溝幅は、搬送方向の途中でトレイＴにおける搬出入方向に沿った幅と等しい溝幅Ｗ３になる。そのため、搬送レーン１２Ｌを搬送されているトレイＴでは、起立方向における上縁が基板固定部６４に挿入される。そして、基板固定部６４の搬送方向における途中で、トレイＴの搬送方向における位置が、処理位置に固定される。
【００５７】
［スパッタ装置の電気的構成］
図６を参照してスパッタ装置１０の電気的構成を説明する。なお、以下では、スパッタ装置１０の電気的構成のうち、真空室１２の駆動の制御に関する構成についてのみ説明する。
【００５８】
図６に示されるように、スパッタ装置１０は、スパッタ装置１０の駆動を制御する制御装置７０を備えている。制御装置７０には、排気部１２Ｖ、基板回転部１２Ｒ、スパッタガス供給部２５、シャッタ２６、変位部３２、冷却ガス供給部４２、搬送モータ６３、ターゲット電源２３、および、バイアス用高周波電源５２が接続されている。
【００５９】
制御装置７０は、排気部１２Ｖの駆動を開始させるための駆動開始信号、および、排気部１２Ｖの駆動を停止させるための駆動停止信号を排気部駆動回路１２ＶＤに出力する。排気部駆動回路１２ＶＤは、制御装置７０からの制御信号に応じて排気部１２Ｖを駆動するための駆動信号を生成し、生成された駆動信号を排気部１２Ｖに出力する。
【００６０】
制御装置７０は、基板回転部１２Ｒ、特に、回転モータの駆動を開始させるための駆動開始信号、および、基板回転部１２Ｒの駆動を停止させるための駆動停止信号を基板回転部駆動回路１２ＲＤに出力する。基板回転部駆動回路１２ＲＤは、制御装置７０からの制御信号に応じて基板回転部１２Ｒを駆動するための駆動信号を生成し、生成された駆動信号を基板回転部１２Ｒに出力する。
【００６１】
制御装置７０は、スパッタガス供給部２５からのスパッタガスの供給を開始させるための供給開始信号、および、スパッタガス供給部２５からのスパッタガスの供給を停止させるための供給停止信号をスパッタガス供給部駆動回路２５Ｄに出力する。スパッタガス供給部駆動回路２５Ｄは、制御装置７０からの制御信号に応じてスパッタガス供給部２５を駆動するための駆動信号を生成し、生成された駆動信号をスパッタガス供給部２５に出力する。
【００６２】
制御装置７０は、シャッタ２６、特に、シャッタモータの駆動を開始させるための駆動開始信号、および、シャッタ２６の駆動を停止させるための駆動停止信号をシャッタ駆動回路２６Ｄに出力する。シャッタ駆動回路２６Ｄは、制御装置７０からの制御信号に応じてシャッタ２６を駆動するための駆動信号を生成し、生成された駆動信号をシャッタ２６に出力する。
【００６３】
制御装置７０は、変位部３２、特に、変位モータの駆動を開始させるための駆動開始信号、および、変位部３２の駆動を停止させるための駆動停止信号を変位部駆動回路３２Ｄに出力する。変位部駆動回路３２Ｄは、制御装置７０からの制御信号に応じて変位部３２を駆動するための駆動信号を生成し、生成された駆動信号を変位部３２に出力する。
【００６４】
制御装置７０は、冷却ガス供給部４２からの冷却ガスの供給を開始させるための供給開始信号、および、冷却ガス供給部４２からの冷却ガスの供給を停止させるための供給停止信号を冷却ガス供給部駆動回路４２Ｄに出力する。冷却ガス供給部駆動回路４２Ｄは、制御装置７０からの制御信号に応じて冷却ガス供給部４２を駆動するための駆動信号を生成し、生成された駆動信号を冷却ガス供給部４２に出力する。
【００６５】
制御装置７０は、搬送モータ６３の駆動を開始させるための駆動開始信号、および、搬送モータ６３の駆動を停止させるための駆動停止信号を搬送モータ駆動回路６３Ｄに出力する。搬送モータ駆動回路６３Ｄは、制御装置７０からの制御信号に応じて搬送モータ６３を駆動するための駆動信号を生成し、生成された駆動信号を搬送モータ６３に出力する。
【００６６】
制御装置７０は、ターゲット電源２３からの電力の供給を開始させるための供給開始信号、および、ターゲット電源２３からの電力の供給を停止させるための供給停止信号をターゲット電源２３に出力する。ターゲット電源２３は、制御装置７０からの制御信号に応じて電力の供給および停止を行う。
【００６７】
制御装置７０は、バイアス用高周波電源５２からの電力の供給を開始させるための供給開始信号、および、バイアス用高周波電源５２からの電力の供給を停止させるための供給停止信号をバイアス用高周波電源５２に出力する。バイアス用高周波電源５２は、制御装置７０からの制御信号に応じて電力の供給および停止を行う。
【００６８】
［スパッタ装置での成膜処理］
図７から図１０を参照して、スパッタ装置１０の真空室１２にて成膜処理が行われるときのスパッタ装置１０の駆動の状態を説明する。なお、図７から図１０では、図示の便宜上、スパッタ装置１０の備える真空室１２のみが示され、搬出入室１１の図示が省略されている。
【００６９】
上述したスパッタ装置１０の真空室１２では、成膜前のフィルム基板Ｓに対してフィルム基板Ｓの成膜面である表面を洗浄する逆スパッタ処理、密着層形成処理、および、シード層形成処理が順に行われる。なお、フィルム基板Ｓの表面には、例えば、ガラスエポキシ樹脂で構成される絶縁層が形成されている。以下では、フィルム基板Ｓが真空室１２内に搬入されてから、逆スパッタ処理、密着層形成処理、および、シード層形成処理が終了されるまでのスパッタ装置１０の動作を説明する。
【００７０】
図７に示されるように、フィルム基板Ｓに対する成膜処理が行われるときには、まず、制御装置７０が回転モータに対する駆動開始信号を出力し、基板回転部１２Ｒが載置部に載せられたフィルム基板Ｓを紙面の左回りに９０°回転させる。これにより、トレイＴの起立方向における下側の端部が、第１成膜室１２Ｂの搬送レーン１２Ｌ上に配置される。なお、真空室１２にフィルム基板Ｓが搬入される前に、制御装置７０が排気部１２Ｖに対する駆動開始信号を出力し、排気部１２Ｖが真空室１２内を排気する。これにより、真空室１２内が所定の圧力に減圧されている。また、シャッタ２６の被覆部は、開口部２６ａを覆う位置に配置されている。
【００７１】
フィルム基板Ｓが搬入された後に、制御装置７０が真空室１２に搭載された２つのスパッタガス供給部２５に対する供給開始信号を出力する。そして、各スパッタガス供給部２５が、真空室１２内へのアルゴンガスの供給を所定の流量で開始し、真空室１２内を所定の圧力に保持する。なお、２つのスパッタガス供給部２５が供給するアルゴンガスの流量は、同じであってもよいし、相互に異なってもよい。
【００７２】
そして、制御装置７０が搬送モータ６３に対する駆動開始信号を出力し、搬送レーン１２Ｌが、非処理領域から第１成膜部２０Ａのターゲット２１との対向位置である処理位置に向けてフィルム基板Ｓを搬送する。制御装置７０が搬送モータ６３に対する駆動停止信号を出力し、搬送レーン１２Ｌが、フィルム基板Ｓの位置を対向位置で固定する。このとき、トレイＴの起立方向の上縁は、基板固定部６４によって固定されている。
【００７３】
図８に示されるように、制御装置７０が変位モータに対する駆動開始信号を出力し、第１成膜部２０Ａの対向位置に配置された変位部３２がガス冷却部３１の搬出入方向における位置を変えることで、ガス冷却部３１を非接触位置から接触位置まで移動させる。このとき、トレイＴが基板固定部６４によって固定されているため、ガス冷却部３１が接触しても、フィルム基板Ｓの位置が変わることを抑えられる。
【００７４】
その後、制御装置７０が冷却ガス供給部４２に対する供給開始信号を出力し、冷却ガス供給部４２が、冷却空間に対する冷却ガスの供給を開始する。
次いで、制御装置７０が第１成膜部２０Ａのバイアス用高周波電源５２に対する供給開始信号を出力する。そして、バイアス用高周波電源５２が、バイアス電極５１への高周波電力の供給を開始する。
【００７５】
これにより、第１成膜室１２Ｂ内にはアルゴンガスからプラズマが生成され、プラズマ中の正イオンがフィルム基板Ｓに向けて引き込まれる。結果として、フィルム基板Ｓにおけるターゲット２１と向かい合う面である処理面が逆スパッタされることにより、フィルム基板Ｓの付着物等が取り除かれる。このとき、フィルム基板Ｓがガス冷却部３１によって冷却されているため、フィルム基板Ｓの冷却が行われない構成と比べて、フィルム基板Ｓの温度が高められることを抑えられる。また、ターゲット２１におけるフィルム基板Ｓと向かい合う面がシャッタ２６によって覆われているため、フィルム基板Ｓから放出された粒子が、ターゲット２１の表面に付着しにくくなる。
【００７６】
それゆえに、フィルム基板Ｓの逆スパッタによる表面洗浄処理と、フィルム基板Ｓへの成膜処理とが同一の第１成膜室１２Ｂ内で行われても、フィルム基板Ｓ上に形成される薄膜には、フィルム基板Ｓから放出された粒子が含まれにくくなる。また、フィルム基板Ｓの成膜が行われる前に、ターゲット２１におけるフィルム基板Ｓと向かい合う面のクリーニング処理を省くことができる分、真空室１２内で行われる成膜処理の工程を少なくすることができる。
【００７７】
フィルム基板Ｓの逆スパッタが所定の時間にわたって行われると、制御装置７０がバイアス用高周波電源５２に対する供給停止信号を出力し、バイアス用高周波電源５２がバイアス電極５１への高周波電力の供給を停止する。これにより、フィルム基板Ｓのスパッタが終了される。
【００７８】
図９に示されるように、制御装置７０がシャッタモータに対する駆動開始信号を出力し、シャッタ２６の被覆部が開口部２６ａを開放する位置に配置される。そして、制御装置７０が、ターゲット電源２３に対する供給開始信号を出力することによって、ターゲット電源２３がバッキングプレート２２を通じてターゲット２１に電力を供給する。これにより、第１成膜室１２Ｂ内にアルゴンガスからプラズマが生成され、ターゲット２１におけるフィルム基板Ｓと向かい合う面がプラズマ中の正イオンによってスパッタされる。結果として、ターゲット２１からチタンを主成分とするスパッタ粒子Ｓｐがフィルム基板Ｓに向けて放出されることによって、フィルム基板Ｓに密着層としてのチタンの薄膜が形成される。
【００７９】
第１成膜室１２Ｂ内には、フィルム基板Ｓの逆スパッタと、密着層の形成とにわたって、アルゴンガスが供給され続けるため、第１成膜室１２Ｂ内の圧力が変わりにくい。そのため、アルゴンガスの供給が、フィルム基板Ｓの逆スパッタが終了されると同時に停止される構成と比べて、第１成膜室１２Ｂ内には、アルゴンガスからプラズマが生成されやすくなる。また、フィルム基板Ｓは、フィルム基板Ｓの逆スパッタと、密着層との形成とにわたって、ガス冷却部３１によって冷却され続ける。そのため、ガス冷却部３１によるフィルム基板Ｓの冷却が、フィルム基板Ｓの逆スパッタが終了されると同時に停止される構成と比べて、フィルム基板Ｓが冷却される期間が長くなる分、フィルム基板Ｓの温度が高められにくくなる。
【００８０】
密着層の形成が所定の時間にわたって行われると、制御装置７０がターゲット電源２３に対する供給停止信号を出力する。これにより、フィルム基板Ｓへの密着層の形成が終了される。その後、制御装置７０が冷却ガス供給部４２に対する供給停止信号を出力し、冷却ガス供給部４２が冷却空間に対する冷却ガスの供給を終了する。また、制御装置７０がシャッタモータに対する駆動開始信号を出力し、シャッタ２６の被覆部が開口部２６ａを覆う位置に配置される。
【００８１】
図１０に示されるように、制御装置７０が変位モータに対する駆動信号を出力し、第１成膜部２０Ａの対向位置である処理位置に配置された変位部３２がガス冷却部３１の搬出入方向における位置を変えることで、ガス冷却部３１を接触位置から非接触位置まで移動させる。これにより、ガス冷却部３１がトレイＴから離れるため、冷却空間内に供給された冷却ガスが第１成膜室１２Ｂ内に放出される。
【００８２】
制御装置７０が搬送モータ６３に対する駆動開始信号を出力し、搬送レーン１２Ｌがフィルム基板Ｓを基板回転部１２Ｒに向けて搬送する。そして、制御装置７０が回転モータに対する駆動開始信号を出力し、基板回転部１２Ｒがフィルム基板Ｓを回転させない状態で、第２成膜部２０Ｂ側の搬送レーン１２Ｌにフィルム基板Ｓを搬送する。次いで、制御装置７０が搬送モータ６３に対する駆動開始信号を出力し、搬送レーン１２Ｌが非処理位置から第２成膜部２０Ｂとの対向位置である処理位置に向けてフィルム基板Ｓを搬送する。制御装置７０が搬送モータ６３に対する駆動停止信号を出力し、搬送レーン１２Ｌが、フィルム基板Ｓの位置を対向位置で固定する。このとき、トレイＴの起立方向の上縁は、基板固定部６４によって固定されている。
【００８３】
制御装置７０が変位モータに対する駆動開始信号を出力し、第２成膜部２０Ｂの対向位置に配置された変位部３２がガス冷却部３１の搬出入方向における位置を変えることで、ガス冷却部３１を非接触位置から接触位置まで移動させる。このとき、トレイＴが基板固定部６４によって固定されているため、ガス冷却部３１が接触しても、フィルム基板Ｓの位置が変わることを抑えられる。
【００８４】
その後、制御装置７０が冷却ガス供給部４２に対する供給開始信号を出力し、冷却ガス供給部４２が冷却空間に対する冷却ガスの供給を開始することによって、ガス冷却部３１がフィルム基板Ｓを冷却する。
【００８５】
次いで、制御装置７０が第２成膜部２０Ｂのターゲット電源２３に対する供給開始信号を出力する。そして、ターゲット電源２３が、バッキングプレート２２を通じてターゲット２１への電力の供給を開始する。これにより、第２成膜室１２Ｃ内にはアルゴンガスからプラズマが生成され、ターゲット２１におけるフィルム基板Ｓに向かい合う面が、プラズマ中の正イオンにスパッタされる。結果として、ターゲット２１から銅を主成分とするスパッタ粒子Ｓｐがフィルム基板Ｓに向けて放出され、フィルム基板Ｓ上にシード層としての銅の薄膜が形成される。このとき、フィルム基板Ｓがガス冷却部３１によって冷却されているため、フィルム基板Ｓの冷却が行われない構成と比べて、フィルム基板Ｓの温度が高められることを抑えられる。
【００８６】
シード層の形成が所定の時間にわたって行われると、制御装置７０がターゲット電源２３に対する供給停止信号を出力する。これにより、ターゲット電源２３がバッキングプレート２２への電力の供給を停止し、シード層の形成が終了される。また、制御装置７０が、冷却ガス供給部４２に対する供給停止信号を出力し、冷却ガス供給部４２が冷却空間に対する冷却ガスの供給を終了する。その後、制御装置７０が変位モータに対する駆動信号を出力し、第２成膜部２０Ｂの対向位置に配置された変位部３２がガス冷却部３１の搬出入方向における位置を変えることで、ガス冷却部３１を接触位置から非接触位置まで移動させる。これにより、ガス冷却部３１がトレイＴから離れるため、冷却空間内に供給された冷却ガスが第２成膜室１２Ｃ内に放出される。
【００８７】
次いで、制御装置７０が２つのスパッタガス供給部２５の各々に対する供給停止信号を出力し、スパッタガス供給部２５が真空室１２内へのアルゴンガスの供給を停止する。
このように、真空室１２内には、フィルム基板Ｓに対する逆スパッタ処理、密着層の形成、および、シード層の形成の開始から終了までにわたって、アルゴンガスが供給され続ける。そのため、逆スパッタ処理、密着層の形成、および、シード層の形成の各々の開始と終了との度に、アルゴンガスの供給状態が変わる構成と比べて、真空室１２内の圧力が変わりにくい。それゆえに、真空室１２内には、密着層の形成、および、シード層の形成が行われるときに、プラズマが生成されやすくなる。
【００８８】
なお、こうした真空室１２によれば、フィルム基板Ｓにて向かい合う２つの面に対して、逆スパッタ処理、密着層形成処理、および、シード層形成処理を行うことが可能である。フィルム基板Ｓの２つの面に各処理を行う場合には、フィルム基板Ｓにおける一方の面に、逆スパッタ処理、密着層形成処理、および、シード層形成処理の全てが行われた後に、フィルム基板Ｓが基板回転部１２Ｒにて紙面の左回りに１８０°回転されればよい。これにより、フィルム基板Ｓにおける他方の面に対する逆スパッタ処理、密着層形成処理、および、シード層形成処理が可能になる。あるいは、フィルム基板Ｓの２つの面の各々に逆スパッタ処理と密着層形成処理とが行われた後に、２つの面の各々にシード層形成処理が行われてもよい。
【００８９】
上述した成膜室１２Ｂ，１２Ｃでは、ガス冷却部３１によってフィルム基板Ｓの冷却が行われ、ガス冷却部３１を構成する冷却プレート４１等がフィルム基板Ｓにおけるターゲット２１と向かい合わない面には接触しない。そのため、フィルム基板Ｓの２つの面に対して密着層やシード層が形成される場合であっても、フィルム基板Ｓにおける成膜後の面に対してガス冷却部３１が接触しない。それゆえに、フィルム基板Ｓにおける成膜後の面に対して、フィルム基板Ｓを冷却するための機構が接触する構成と比べて、フィルム基板Ｓ上に形成された各層が損傷したり剥がれたりすることが抑えられる。
【００９０】
［実施例］
［実施例１］
ガラスエポキシ樹脂からなる絶縁基板の表面をスパッタし、絶縁物基板がスパッタされる範囲であるスパッタ有効範囲内の異なる位置にて絶縁基板のスパッタ速度を測定した。なお、スパッタ有効範囲の大きさは、５００ｍｍ×６００ｍｍであり、また、スパッタ処理は以下の条件で行った。そして、スパッタ有効範囲内の対角線上における２つの角部である第１角部と第２角部、中央部、各角部と中央部との間でスパッタ速度を測定し、その結果が図１１に示されている。
【００９１】
・基板                  ガラスエポキシ樹脂基板
・スパッタガス          アルゴンガス
・流量                  ２００ｓｃｃｍ
・周波数                ２ＭＨｚ
・電力量                ７３０Ｗ
・圧力                  ２Ｐａ
図１１に示されるように、スパッタ有効範囲の中央部でのスパッタ速度は１．９ｎｍ／ｍｉｎであり、スパッタ有効範囲の全体でのスパッタ速度のばらつきは±７．３％であることが認められた。なお、バイアス用高周波電源から供給される高周波電力の周波数が、１ＭＨｚ以上６ＭＨｚ以下の範囲であれば、図１１に示される結果と同等の結果が得られることも認められている。
【００９２】
［実施例２］
実施例２と同様、ガラスエポキシ樹脂からなる絶縁基板の表面をスパッタし、スパッタ有効範囲における異なる位置での絶縁基板のスパッタ速度を測定した。なお、実施例３では、スパッタ処理は以下の条件で行い、スパッタ有効範囲における実施例２と同様の位置にてスパッタ速度を測定し、その結果が図１２に示されている。
【００９３】
・基板                  ガラスエポキシ樹脂基板
・スパッタガス          アルゴンガス
・流量                  ２００ｓｃｃｍ
・周波数（高周波数）    １３．５６ＭＨｚ
・電力量（高周波数）    ７３０Ｗ
・周波数（低周波数）    ２００ｋＨｚ
・電力量（低周波数）    ８０５Ｗ
・圧力                  ２Ｐａ
図１２に示されるように、スパッタ有効範囲の中央部でのスパッタ速度は２１．１ｎｍ／ｍｉｎであり、スパッタ有効範囲の全体でのスパッタ速度のばらつきは±２３．７％であることが認められた。なお、バイアス用高周波電力のうち、相対的に周波数の高い高周波電力の周波数が１３ＭＨｚ以上２８ＭＨｚ以下であり、相対的に周波数の低い高周波電力の周波数が１００ｋＨｚ以上１ＭＨｚ以下であれば、図１２に示される結果と同等の結果が得られることも認められている。
【００９４】
［比較例］
実施例２と同様、ガラスエポキシ樹脂からなる絶縁基板の表面をスパッタし、フィルム基板における異なる位置での絶縁基板のスパッタ速度を測定した。なお、比較例では、スパッタ処理は以下の条件で行い、フィルム基板における実施例２と同様の位置にてスパッタ速度を測定し、その結果が図１３に示されている。
【００９５】
・基板                  ガラスエポキシ樹脂基板
・スパッタガス          アルゴンガス
・流量                  ２００ｓｃｃｍ
・周波数                １３．５６ＭＨｚ
・電力量                ７３０Ｗ
・圧力                  ０．７Ｐａ
図１３に示されるように、スパッタ有効範囲の中央部でのスパッタ速度は０．４ｎｍ／ｍｉｎであり、スパッタ有効範囲の全体でのスパッタ速度のばらつきは±４２．０％である。
【００９６】
このように、フィルム基板のスパッタを行うときには、バイアス用高周波電源から供給される高周波電力の周波数が１ＭＨｚ以上６ＭＨｚ以下とすることによって、スパッタ速度が高められ、かつ、フィルム基板の面内におけるスパッタ速度のばらつきも小さくなることが認められた。また、バイアス用高周波電源から供給される高周波電力の周波数が、以下のような相対的に高い周波数と、相対的に低い周波数とであることによって、スパッタ速度が高められ、かつ、フィルム基板の面内におけるスパッタ速度のばらつきも小さくなることが認められた。
【００９７】
・高周波                １３ＭＨｚ以上２８ＭＨｚ以下
・低周波                １００ｋＨｚ以上１ＭＨｚ以下
以上説明したように、薄型基板処理装置の一実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
【００９８】
（１）高いエネルギーを有したスパッタ粒子Ｓｐがフィルム基板Ｓに放出されても、ガス冷却部３１がフィルム基板Ｓを冷却しているため、冷却が行われない構成と比べて、フィルム基板Ｓの温度が高められにくくなる。
【００９９】
（２）冷却空間に冷却ガスが供給されることによって、フィルム基板Ｓにおけるターゲット２１とは向かい合わない面の全体に冷却ガスが供給される。それゆえに、フィルム基板Ｓにおけるターゲット２１とは向かい合わない面の一部が冷却される構成と比べて、フィルム基板Ｓの温度が、より高められにくくなる。
【０１００】
（３）冷却空間に冷却ガスが供給されることによってフィルム基板Ｓの形状が変わることが抑えられる。そのため、フィルム基板Ｓの面内において到達するスパッタ粒子Ｓｐの量がばらつくことが抑えられる。つまり、フィルム基板Ｓに形成される薄膜の厚さが、フィルム基板Ｓの面内においてばらつくことを抑えられる。
【０１０１】
（４）フィルム基板Ｓにおける薄膜の形成された面が、冷却ガスによって冷却されるため、フィルム基板Ｓとの接触によってフィルム基板Ｓを冷却する構成と比べて、フィルム基板Ｓに形成された薄膜が損傷することや剥がれることが抑えられる。
【０１０２】
（５）ターゲット２１の表面がシャッタ２６によって覆われた状態でフィルム基板Ｓの洗浄処理が行われる。そのため、ターゲット２１と基板の洗浄に用いられるバイアス電極５１とが同一の第１成膜室１２Ｂ内に設置されていても、フィルム基板Ｓの洗浄によって、フィルム基板Ｓから放出された粒子がターゲット２１の表面に付着することが抑えられる。それゆえに、ターゲット２１から放出されるスパッタ粒子Ｓｐには、フィルム基板Ｓから放出された粒子が含まれることが抑えられる。
【０１０３】
（６）フィルム基板Ｓが逆スパッタされるときに、フィルム基板Ｓに対して周波数が１ＭＨｚ以上６ＭＨｚ以下の電圧が印加されるため、フィルム基板Ｓのスパッタ速度が高められる。また、フィルム基板Ｓのスパッタ速度における面内分布も高められる。
【０１０４】
（７）フィルム基板Ｓが逆スパッタされるときに、フィルム基板Ｓに対して周波数が１３ＭＨｚ以上２８ＭＨｚ以下の電圧と、周波数が１００ｋＨｚ以上１ＭＨｚ以下の電圧とが重畳されるため、フィルム基板Ｓのスパッタ速度が高められる。また、フィルム基板Ｓのスパッタ速度における面内分布も高められる。
【０１０５】
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・バイアス用高周波電源５２の供給する高周波電力は、周波数が１ＭＨｚ以上６ＭＨｚ以下でなくともよい。こうした構成であっても、フィルム基板Ｓにおけるターゲット２１と向かい合う面が逆スパッタされるため、フィルム基板Ｓの洗浄を行うことは可能である。
【０１０６】
・バイアス用高周波電源５２の供給する高周波電力が１３ＭＨｚ以上２８ＭＨｚ以下である場合に、周波数が１００ｋＨｚ以上１ＭＨｚ以下の高周波電力が重畳されなくともよい。こうした構成であっても、フィルム基板Ｓにおけるターゲット２１と向かい合う面が逆スパッタされるため、フィルム基板Ｓの洗浄を行うことは可能である。
【０１０７】
・第１成膜室１２Ｂには、シャッタ２６が取り付けられていなくともよい。こうした構成の場合には、フィルム基板Ｓに対する薄膜の形成が行われる処理室とは別に、フィルム基板Ｓの洗浄が行われる逆スパッタ処理室が設けられればよい。この場合には、第１成膜室１２Ｂには、バイアス電極５１とバイアス用高周波電源５２とが設置されなくてよい。そして、逆スパッタ処理室には、上述した第１成膜室１２Ｂと同様のガス冷却部、変位部、バイアス電極、および、バイアス用高周波電源と、バイアス電極と対向する位置にアノードである接地電極が設置されればよい。これにより、ターゲット２１の表面にフィルム基板Ｓから放出された粒子が付着することを抑えることは可能である。ただし、フィルム基板Ｓの洗浄を行うための処理室が別途設けられるため、真空室１２の設置面積が変わらない前提では、処理室が増えた分だけ、スパッタ装置１０の設置面積が大きくなってしまう。
【０１０８】
・上述のように第１成膜室１２Ｂとは別の処理室が設けられる場合には、基板処理部は、バイアス電極５１と、バイアス用高周波電源５２とによって具体化された構成に限らず、例えば、以下のような構成であってもよい。
【０１０９】
図１４に示されるように、真空室１２が、反転室１２Ａ、第１成膜室１２Ｂ、および、第２成膜室１２Ｃに加えて、エッチング処理室１２Ｄを備え、エッチング処理室１２Ｄと第１成膜室１２Ｂとが、搬送方向にて反転室１２Ａを挟んで配置されている。そして、搬出入室１１と第２成膜室１２Ｃとが、搬出入方向にて反転室１２Ａを挟んで配置されている。なお、反転室１２Ａに対して、第１成膜室１２Ｂ、第２成膜室１２Ｃ、および、エッチング処理室１２Ｄが連結される場合にも、真空室１２を排気する排気部１２Ｖは、反転室１２Ａに搭載されている。エッチング処理室１２Ｄの外部には、高周波アンテナ８１が搭載され、高周波アンテナ８１には、高周波アンテナ８１に、例えば、周波数が１３．５６ＭＨｚである高周波電力を供給するアンテナ用高周波電源８２が接続されている。
【０１１０】
こうした構成では、エッチングガス供給部８３がエッチング処理室１２Ｄ内に例えばアルゴンガスを供給し、アンテナ用高周波電源８２が高周波アンテナ８１に高周波電力を供給することによって、エッチング処理室１２Ｄ内にプラズマが生成される。そして、バイアス用高周波電源５２がバイアス電極５１に対して高周波電力を供給することにより、プラズマ中の正イオンがフィルム基板Ｓに向けて引き込まれる。これにより、フィルム基板Ｓにおけるターゲット２１と向かい合う面がエッチングされる。フィルム基板Ｓがエッチングされるときに、ガス冷却部３１がフィルム基板Ｓを冷却することによって、フィルム基板Ｓの温度が高められることが抑えられる。
【０１１１】
なお、エッチングガス供給部８３の供給するガスは、アルゴンガスに限らず、窒素ガス、酸素ガス、四フッ化炭素ガス、六フッ化硫黄ガス、三フッ化窒素ガス等でもよい。また、高周波アンテナ８１、アンテナ用高周波電源８２、エッチングガス供給部８３、バイアス電極５１、および、バイアス用高周波電源５２によってエッチング処理部が構成されている。
【０１１２】
あるいは、図１５に示されるように、真空室１２は、上述したエッチング処理室１２Ｄに代えてイオン処理室１２Ｅを備え、イオン処理室１２Ｅ内にイオン処理部としてのイオンガン８４が搭載された構成でもよい。イオンガン８４には、搬送方向にてイオンガン８４を揺動させる変位部が連結されている。変位部は、イオンガン８４を搬送方向にて処理位置に配置されたフィルム基板Ｓの一端と向かい合う位置と他端と向かい合う位置との間で揺動させる。これにより、イオンビームが、フィルム基板Ｓの全面に照射される。
【０１１３】
こうした構成であっても、例えばアルゴンガスから生成されたイオンビームがフィルム基板Ｓにおけるイオンガン８４と向かい合う面に対して照射されるイオンボンバードメント処理により、フィルム基板Ｓが洗浄される。そして、フィルム基板Ｓに対してイオンボンバードメント処理が行われるときに、ガス冷却部３１がフィルム基板Ｓを冷却することによって、フィルム基板Ｓの温度が高められることが抑えられる。なお、イオンビームの生成に用いられるガスは、アルゴンガスに限らず、窒素ガス、酸素ガス、および、水素ガス等でもよい。
【０１１４】
なお、イオン処理室１２Ｅでは、ガス冷却部３１と変位部３２とが設置されず、イオンガン８４が、フィルム基板Ｓに対して搬出入方向の両側に配置されてもよい。この場合には、フィルム基板Ｓにおける各面と向かい合う位置の各々に複数、例えば２個から８個のイオンガン８４が固定され、搬送レーン１２Ｌによって搬送されているフィルム基板Ｓに対してイオンビームが各イオンガン８４から照射される。これにより、フィルム基板Ｓにて向かい合う２つの面にイオンボンバードメント処理が行われる。
【０１１５】
なお、上述のように、真空室１２が、逆スパッタ処理室が第１成膜室１２Ｂとは別に備える場合にも、図１４および図１５に示されるように、第２成膜室１２Ｃは、搬出入方向にて反転室１２Ａに対して搬出入室１１とは反対側に設置されればよい。
【０１１６】
・スパッタ装置１０は、フィルム基板Ｓの洗浄に関わる構成、すなわち、バイアス電極５１およびバイアス用高周波電源５２、エッチング処理室１２Ｄ、イオン処理室１２Ｅが搭載されていない構成であってもよい。
【０１１７】
・真空室１２では、フィルム基板Ｓにおける１つの面のみに各種処理が行われてもよい。こうした構成であっても、上記（１）に準じた効果を得ることはできる。
・例えば、フィルム基板Ｓにてターゲット２１と向かい合う面上に格子状に形成された梁がマスクとして配置され、フィルム基板Ｓの形状が、ターゲット２１に向けて凸状に変わることがマスクによって抑えられる構成でもよい。こうした構成によれば、フィルム基板Ｓに加えられる張力を抑えること、あるいは、フィルム基板Ｓに加えられる張力を無くすことが可能にもなる。
【０１１８】
・冷却空間は、例えば、フィルム基板Ｓにおける冷却プレート４１と向かい合う面と、冷却プレート４１におけるフィルム基板Ｓと向かい合う面とによって挟まれる開放された空間でもよい。こうした構成であれば、トレイＴとガス冷却部３１とを接触させる構成やシール部材４３そのものを省くことが可能にもなる。また、例えば、フィルム基板Ｓにおける冷却プレート４１と向かい合う面そのものが開放され、ガス冷却部３１は、フィルム基板Ｓにおけるターゲット２１とは向かい合わない面に対して単に冷却ガスを供給する構成でもよい。こうした構成であっても、冷却ガスを用いてフィルム基板Ｓを冷却する構成である以上は、上記（１）に準じた効果を得ることはできる。
【０１１９】
・ガス冷却部３１は、冷却空間に供給された冷却ガスの圧力が所定の圧力に到達したときに、冷却ガス供給部４２からの冷却ガスの供給を停止する構成でもよい。この場合には、冷却ガスの圧力は、フィルム基板Ｓの形状が、ターゲット２１に向けて凸状に変わらない圧力に設定されればよい。こうした構成によれば、フィルム基板Ｓの形状が変わることを抑えつつ、フィルム基板Ｓを冷却することができる。
【０１２０】
・ガス冷却部３１は、冷却ガス供給部４２から冷却空間に対して所定の流量で冷却ガスを供給しながら、冷却空間から所定の排気流量で冷却ガスを排気し、これにより、冷却空間内における冷却ガスの圧力を所定の値に保つ構成でもよい。こうした構成によれば、フィルム基板Ｓの形状が、ターゲット２１に向けて凸状に変わることを抑えることができる。また、ガス冷却部３１では、冷却ガスが循環されるため、冷却空間内における冷却ガスの圧力が所定の圧力になったときに、冷却ガスの供給を停止する構成と比べて、フィルム基板Ｓの熱が、冷却ガスによって奪われやすくなる。結果として、フィルム基板Ｓの温度が高められにくくなる。
【０１２１】
・ガス冷却部３１には、ガス冷却部３１の搬出入方向における位置を変える変位部３２が連結されていなくともよく、ガス冷却部３１の搬出入方向における位置は、上述の接触位置に固定されていてもよい。
【０１２２】
・基板固定部６４は、フィルム基板Ｓの起立方向の上側の端部にてトレイＴの上縁を支える構成に限らず、フィルム基板Ｓの起立方向の上側の中央にてトレイＴの上縁を支える構成でもよい。この場合には、基板固定部６４に形成された挟持溝６４ｈの溝幅が、基板固定部６４における搬送方向の全体にわたって、トレイＴにおける搬出入方向に沿った幅と略同じ幅であって、かつ、トレイＴが挟持溝６４ｈを通過することができる幅であればよい。こうした構成によっても、上記（３）と同等の効果を得ることができる。
【０１２３】
なお、基板固定部６４は、フィルム基板Ｓの起立方向における上側の端部および中央部に限らず、フィルム基板Ｓの起立方向の上側のいずれかの位置を支える構成であればよく、こうした構成によっても、上記（３）と同等の効果を得ることができる。
【０１２４】
・第１成膜室１２Ｂの上壁と第２成膜室１２Ｃの上壁とには、基板固定部６４が取り付けられていなくともよい。こうした構成であっても、ガス冷却部３１がトレイＴに接触してトレイＴがターゲット２１に向けて押される際に、その押圧によってトレイＴが変位しない程度の質量をトレイＴが有していれば、フィルム基板Ｓの位置は変わり難い。また、トレイＴにおける起立方向の下側の端部が、搬送レーン１２Ｌによって支えられている以上は、搬送レーン１２Ｌによって支えられていない構成と比べて、フィルム基板Ｓの位置は少なからず変わりにくい。
【０１２５】
・逆スパッタに用いられるガスは、上述したアルゴンガスに限らず、窒素ガス、酸素ガス、水素ガス、四フッ化炭素ガス、六フッ化硫黄ガス、および、三フッ化窒素ガスでもよく、これらのガスを２つ以上混合した混合ガスでもよい。
【０１２６】
・第１成膜室１２Ｂや逆スパッタ処理室での逆スパッタ処理、エッチング処理室１２Ｄでのエッチング処理にてフッ素を含むガスが用いられる場合には、搬送方向における各処理室と、反転室１２Ａとの間にゲートバルブが取り付けられ、かつ、各処理室に排気部が取り付けられることが好ましい。
【０１２７】
・搬出入室１１には、フィルム基板Ｓに吸着したガスを除去するためにフィルム基板Ｓを加熱する機構が設けられていてもよい。あるいは、スパッタ装置１０には、フィルム基板Ｓを加熱する機構を備えた処理室が、搬出入室１１と反転室１２Ａとの間に備えられていてもよい。
【０１２８】
・真空室１２は、２つの成膜室を備える構成でなくともよく、少なくとも１つの成膜室を備える構成であればよい。あるいは、真空室１２は、成膜室を備えず、逆スパッタ処理室、エッチング処理室、および、イオン処理室のいずれかを備える構成でもよい。
【０１２９】
・フィルム基板Ｓのスパッタが行われるときに供給されるアルゴンガスの流量、第１成膜部２０Ａによって密着層が形成されるときに供給されるアルゴンガスの流量、第２成膜部２０Ｂによってシード層が形成されるときに供給されるアルゴンガスの流量が相互に異なってもよい。こうした構成であっても、第１成膜室１２Ｂ内にアルゴンガスが継続して供給される構成であれば、アルゴンガスの供給が、フィルム基板Ｓのスパッタが終了すると同時に停止される構成と比べて、第１成膜室１２Ｂ内にはプラズマが生成されやすくはなる。
【０１３０】
・フィルム基板Ｓの逆スパッタが終了すると同時に、第１成膜室１２Ｂ内へのアルゴンガスの供給が停止され、第１成膜部２０Ａでの密着層の形成が開始されるときに、アルゴンガスの供給が開始される構成でもよい。また、第２成膜部２０Ｂのスパッタガス供給部２５は、第２成膜室１２Ｃにてシード層の形成が行われるときにのみ真空室１２にアルゴンガスを供給してもよい。
【符号の説明】
【０１３１】
１０…スパッタ装置、１１…搬出入室、１１Ｌ…搬出入レーン、１１Ｖ，１２Ｖ…排気部、１２…真空室、１２Ａ…反転室、１２Ｂ…第１成膜室、１２Ｃ…第２成膜室、１２Ｄ…エッチング処理室、１２Ｅ…イオン処理室、１２Ｌ…搬送レーン、１２Ｒ…基板回転部、１２ＲＤ…基板回転部駆動回路、１２ＶＤ…排気部駆動回路、１３…ゲートバルブ、２０Ａ…第１成膜部、２０Ｂ…第２成膜部、２１…ターゲット、２２…バッキングプレート、２３…ターゲット電源、２４…磁気回路、２５…スパッタガス供給部、２５Ｄ…スパッタガス供給部駆動回路、２６…シャッタ、２６Ｄ…シャッタ駆動回路、３１…ガス冷却部、３２…変位部、３２Ｄ…変位部駆動回路、４１…冷却プレート、４１ｈ１…冷却孔、４２…冷却ガス供給部、４２Ｄ…冷却ガス供給部駆動回路、４３…シール部材、５１…バイアス電極、５２…バイアス用高周波電源、６１…搬送レール、６２…搬送ローラ、６３…搬送モータ、６３Ｄ…搬送モータ駆動回路、６４…基板固定部、６４ｈ…挟持溝、７０…制御装置、８１…高周波アンテナ、８２…アンテナ用高周波電源、８３…エッチングガス供給部、８４…イオンガン、Ｓ…フィルム基板、Ｔ…トレイ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2014148736.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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