(57)【要約】【課題】基材の熱変形を回避しつつ、真空成膜に要する時間を短縮し得る真空成膜装置を提供する。【解決手段】ディスクＤを保持する保持用突部１２およびディスクＤの表面Ｄａにおける内周部を遮蔽するマスク板１１を有する内周マスク２と、保持用突部１２を保持することによってディスクＤを保持するホルダ５と、内周マスク２と共にディスクＤを装置外部およびホルダ５の間で搬送する搬送機構と、搬送機構によって内周マスク２が保持されてホルダ５から離脱させられる際にディスクＤの裏面Ｄｂにおける内周部をマスク板１１に向けて押圧することによってホルダ５からのディスクＤの離脱を補助するブッシュ６およびスプリング７とを備えている。【選択図】        図１
2004169061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空成膜対象の基材に形成された中心孔に挿通させられて当該基材を保持する基材保持部および当該基材保持部の後端に形成されて当該基材の表面における内周部を遮蔽する遮蔽部を有する内周マスクと、前記基材の裏面が面的に接触可能に構成されると共にその表面中央部に前記基材保持部を挿入可能な凹部が形成され、かつ当該基材保持部を保持することによって前記基材を保持するホルダと、前記内周マスクを保持するマスク保持手段を有して当該内周マスクと共に前記基材を装置外部および前記ホルダの間で搬送する搬送機構と、前記搬送機構によって前記内周マスクが保持されて前記ホルダから離脱させられる際に当該ホルダによって保持されている前記基材の裏面における内周部を前記遮蔽部に向けて押圧することによって当該ホルダからの当該基材の離脱を補助する離脱補助手段とを備えている真空成膜装置。
【請求項２】
前記離脱補助手段は、前記基材の裏面における内周部を前記遮蔽部に向けて押圧可能に前記凹部内に配設されたスプリングを備えている請求項１記載の真空成膜装置。
【請求項３】
前記離脱補助手段は、前記基材保持部を嵌合可能な嵌合孔が形成されると共に前記凹部内にその深さ方向に沿ってスライド可能に配設されたブッシュを備え、
前記スプリングは、前記凹部の底部と前記ブッシュとの間に配設されて当該ブッシュを当該底部から離間する方向に付勢し、
前記ブッシュは、前記内周マスクが前記搬送機構によって前記ホルダから離脱させられる際に前記スプリングによって前記遮蔽部に向けてスライドさせられることにより、前記基材の裏面における内周部を当該遮蔽部に向けて押圧する請求項２記載の真空成膜装置。
【請求項４】
前記離脱補助手段は、前記基材保持部を嵌合可能な嵌合孔が形成されて前記凹部内にその深さ方向に沿ってスライド可能に配設された磁性材料製のブッシュと、当該ブッシュを前記遮蔽部に向けて引き寄せるマグネットとを備えて構成され、
前記ブッシュは、前記内周マスクが前記搬送機構によって前記ホルダから離脱させられる際に前記マグネットによって前記遮蔽部に向けてスライドさせられることにより、前記基材の裏面における内周部を当該遮蔽部に向けて押圧する請求項１記載の真空成膜装置。
【請求項５】
前記マグネットは、前記内周マスクに取り付けられている請求項４記載の真空成膜装置。
【請求項６】
真空成膜対象の基材の表面における内周部を遮蔽部で遮蔽させつつ当該基材に形成された中心孔に基材保持部を挿通させることで内周マスクに当該基材を保持させ、その状態の前記内周マスクをマスク保持手段によって保持させつつ搬送機構に装置外部から搬入させ、前記基材保持部を保持させることで前記基材の裏面を面的に接触させつつ当該基材をホルダに保持させ、その状態の前記基材に対して真空中において薄膜を成膜し、その後に前記搬送機構に対して前記内周マスクを保持させ、離脱補助手段によって前記基材の裏面における内周部を前記遮蔽部に向けて押圧させつつ前記ホルダから当該基材を離脱させ、その後に当該基材を前記内周マスクと共に装置外部に搬出する真空成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホルダに保持させた基材の表面に各種の薄膜を成膜可能に構成された真空成膜装置および真空成膜方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の真空成膜装置として、出願人は、特開２００２−８８４７３号公報にスパッタリング装置４０（以下、後述する本願発明の構成要素と区別するために、「スパッタリング装置Ｘ４０」という）を開示している。このスパッタリング装置Ｘ４０は、真空チャンバ装置（４１）および搬送機構（２０）を備え、スパッタリング対象のディスク（基体）Ｄの表面Ｄａ（図１２参照）に各種の薄膜（層）を成膜可能に構成されている。
【０００３】
真空チャンバ装置は、スパッタリング対象のディスクＤの装置内部への搬入および装置外部への搬出を行うためのロードロックチャンバ（３０）と、ディスクＤの表面Ｄａに各種の薄膜を成膜するためのプロセスチャンバ（３１〜３５）とを備えている。これらの各チャンバ（３０〜３５）は、その中央部に配設されたメインチャンバ（３６）によって連結されて、スパッタリング時には内部空間が真空状態に維持される。また、メインチャンバには、ロードロックチャンバから搬入されたディスクＤを保持して各プロセスチャンバ内に順次移動させる複数の基体ホルダ３８（以下、「ホルダＸ３８」という）が配設されている。この場合、ディスクＤは内周マスク２（図１２参照）によって保持された状態でホルダＸ３８によって保持される。この内周マスク２は、例えば、図１２に示すように、スパッタリング時にディスクＤの表面Ｄａにおける内周部を遮蔽するマスク板１１と、ディスクＤの中心孔Ｄｈに挿通させられてディスクＤを保持する円柱状の保持用突部１２とを備えて構成され、保持用突部１２には、ディスクＤの内周マスク２からの離脱を規制するためのボールプランジャ１３，１３が配設されている。
【０００４】
また、ホルダＸ３８には、その表面にディスクＤの直径とほぼ同径で底面が平坦な凹部５ｂが形成されると共に、その裏面に伝熱板９を装着するための凹部５ｃが形成されている。さらに、ホルダＸ３８の中央部には、内周マスク２の保持用突部１２を挿入可能な中央孔５５ａが形成されると共に、保持用突部１２の外径とほぼ等しい内径の嵌合孔６ａが形成された円筒状のブッシュ５６と、中央孔５５ａを閉塞するプレート８とが取り付けられている。この場合、プレート８には、保持用突部１２に取り付けられたマグネット１４と相互に吸着し合うことによって内周マスク２を保持するマグネット２４が取り付けられている。また、ホルダＸ３８には、外周マスク３に取り付けられている複数のマグネット１５，１５・・と相互に吸着し合うことによって外周マスク３を保持する複数のマグネット２５，２５・・が取り付けられている。さらに、ホルダＸ３８には、凹部５ｂ，５ｃの両底面間を連通する複数の通気孔５５ｂ，５５ｂ・・が形成されている。
【０００５】
一方、搬送機構は、ロードロックチャンバ内へのディスクＤの搬入およびロードロックチャンバからのディスクＤ（成膜後基体Ｄ’）の搬出を実行するものであって、内周マスク２によって保持されたディスクＤを搬送するローダ２１〜２３（以下、総称して「ローダＸ２０」という）を備えている。この場合、ローダＸ２０は、図１２に示すように、内周マスク２および外周マスク３を磁力によって吸着して保持するマグネット２２，２３，２３・・と、マグネット２２，２３，２３・・を矢印Ａ，Ｂの向きにスライドさせるアクチュエータ２１ａ，２１ｂ，２１ｂ・・とを備えて構成されている。
【０００６】
このスパッタリング装置Ｘ４０によってディスクＤに対してスパッタリングを行う際には、図１３に示すように、まず、ディスクＤの中心孔Ｄｈに保持用突部１２を挿通させ、その状態の内周マスク２および外周マスク３をローダＸ２０に保持させる。次に、ローダＸ２０を矢印Ａの向きに移動させることにより、図１４に示すように、ホルダＸ３８におけるブッシュ５６の嵌合孔６ａに内周マスク２の保持用突部１２を挿入する。この際には、マグネット１４，２４相互の吸着によって内周マスク２がホルダＸ３８に保持されると共に、マグネット１５，１５・・２５，２５・・によって外周マスク３がホルダＸ３８に保持されることにより、ディスクＤがホルダＸ３８に保持される。同時に、ローダＸ２０およびホルダＸ３８の間にロードロックチャンバが形成される。次いで、アクチュエータ２１ａ，２１ｂ，２１ｂ・・を駆動してマグネット２２，２３，２３・・を矢印Ｂの向きに移動させることにより、ローダＸ２０による内周マスク２および外周マスク３の保持を解除する。続いて、ホルダＸ３８を矢印Ａの向きに移動させることにより、図１５に示すように、ホルダＸ３８と共にディスクＤをメインチャンバ内に引き込む。
【０００７】
次に、ホルダＸ３８を各プロセスチャンバ内に順に移動させて、その都度、真空状態においてディスクＤの表面Ｄａに対してスパッタリングを実行する。この際に、スパッタリングによってディスクＤに生じた熱は、ホルダＸ３８を介して伝熱板９に伝熱されて冷却手段１０によって吸熱される。これにより、ディスクＤが冷却されて、スパッタリング時に生じた熱に起因するディスクＤの熱変形が回避される。次いで、スパッタリングを完了したディスクＤを搬出する際には、まず、図１５に示す矢印Ｂの向きでホルダＸ３８を移動させて内周マスク２および外周マスク３をローダＸ２０に当接させる。次に、ローダＸ２０およびホルダＸ３８の間に形成されたロードロックチャンバ内の真空状態を解除する。この際に、ホルダＸ３８の裏面側から各通気孔５５ｂ，５５ｂ・・を介してディスクＤの裏面Ｄｂと凹部５ｂの底面との間に空気が流入する。この結果、ホルダＸ３８に対するディスクＤの貼り付きが解除される。次いで、図１４に示すように、アクチュエータ２１ａ，２１ｂ，２１ｂ・・を駆動してマグネット２２，２３，２３・・を矢印Ａの向きに移動させることにより、マグネット２２と内周マスク２とを相互に吸着させると共にマグネット２３，２３・・と外周マスク３とを相互に吸着させて内周マスク２および外周マスク３を保持する。次に、ローダＸ２０を矢印Ｂの向きに移動させることにより、図１３に示すように、内周マスク２および外周マスク３と共にディスクＤを装置外部に搬出する。これにより、ディスクＤに対するスパッタリングが完了する。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−８８４７３号公報（第３−５頁）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、出願人が開示しているスパッタリング装置Ｘ４０には、以下の改善すべき課題がある。すなわち、このスパッタリング装置Ｘ４０では、スパッタリング時にチャンバ内が真空状態に維持されることで凹部５ｂの底面に貼り付いたディスクＤをホルダＸ３８から容易に離脱させるために、複数の通気孔５５ｂ，５５ｂ・・がホルダＸ３８に形成されている。したがって、前述したように、真空状態を解除することで、ホルダＸ３８に対するディスクＤの貼り付きを解除して容易に離脱させることができる。一方、このスパッタリング装置Ｘ４０では、スパッタリング時にディスクＤに生じる熱に起因するディスクＤの熱変形を回避するために、ディスクＤに生じた熱をホルダＸ３８および伝熱板９を介して冷却手段１０に伝熱している。しかし、通気孔５５ｂ，５５ｂ・・の形成部位については、ディスクＤに生じた熱がホルダＸ３８に伝熱し難いため、大きなパワーでスパッタリングを行ったときには、通気孔５５ｂに対向するディスクＤの部位が熱変形するおそれがある。したがって、出願人が開示したスパッタリング装置Ｘ４０では、ディスクＤが熱変形しない程度のパワーでスパッタリングを行う必要があるため、スパッタリングに要する時間を短縮するのが困難であるという課題が存在する。
【００１０】
この場合、通気孔５５ｂ，５５ｂ・・が存在しないホルダを使用してディスクＤをホルダに面的に接触させると共に、ボールプランジャ１３，１３に内蔵のスプリングを高弾性率タイプのものに変更して内周マスク２によるディスクＤの保持力を強化することにより、ローダＸ２０が内周マスク２を移動させる力によって凹部５ｂの底面からディスクＤを引き剥がす構成も考えられる。しかし、このような構成を採用した場合には、内周マスク２に対するディスクＤの着脱に際して、中心孔Ｄｈの口縁部がボールプランジャ１３，１３によって傷付けられるという問題が発生する。
【００１１】
本発明は、かかる改善すべき点に鑑みてなされたものであり、基材の傷付きおよび熱変形を回避しつつ、真空成膜に要する時間を短縮し得る真空成膜装置および真空成膜方法を提供することを主目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく本発明に係る真空成膜装置は、真空成膜対象の基材に形成された中心孔に挿通させられて当該基材を保持する基材保持部および当該基材保持部の後端に形成されて当該基材の表面における内周部を遮蔽する遮蔽部を有する内周マスクと、前記基材の裏面が面的に接触可能に構成されると共にその表面中央部に前記基材保持部を挿入可能な凹部が形成され、かつ当該基材保持部を保持することによって前記基材を保持するホルダと、前記内周マスクを保持するマスク保持手段を有して当該内周マスクと共に前記基材を装置外部および前記ホルダの間で搬送する搬送機構と、前記搬送機構によって前記内周マスクが保持されて前記ホルダから離脱させられる際に当該ホルダによって保持されている前記基材の裏面における内周部を前記遮蔽部に向けて押圧することによって当該ホルダからの当該基材の離脱を補助する離脱補助手段とを備えている。
【００１３】
この場合、前記離脱補助手段は、前記基材の裏面における内周部を前記遮蔽部に向けて押圧可能に前記凹部内に配設されたスプリングを備えているのが好ましい。
【００１４】
また、前記離脱補助手段は、前記基材保持部を嵌合可能な嵌合孔が形成されると共に前記凹部内にその深さ方向に沿ってスライド可能に配設されたブッシュを備え、前記スプリングは、前記凹部の底部と前記ブッシュとの間に配設されて当該ブッシュを当該底部から離間する方向に付勢し、前記ブッシュは、前記内周マスクが前記搬送機構によって前記ホルダから離脱させられる際に前記スプリングによって前記遮蔽部に向けてスライドさせられることにより、前記基材の裏面における内周部を当該遮蔽部に向けて押圧するのが好ましい。
【００１５】
また、前記離脱補助手段は、前記基材保持部を嵌合可能な嵌合孔が形成されて前記凹部内にその深さ方向に沿ってスライド可能に配設された磁性材料製のブッシュと、当該ブッシュを前記遮蔽部に向けて引き寄せるマグネットとを備えて構成され、前記ブッシュは、前記内周マスクが前記搬送機構によって前記ホルダから離脱させられる際に前記マグネットによって前記遮蔽部に向けてスライドさせられることにより、前記基材の裏面における内周部を当該遮蔽部に向けて押圧するのが好ましい。
【００１６】
この場合、前記マグネットは、前記内周マスクに取り付けられているのが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る真空成膜方法は、真空成膜対象の基材の表面における内周部を遮蔽部で遮蔽させつつ当該基材に形成された中心孔に基材保持部を挿通させることで内周マスクに当該基材を保持させ、その状態の前記内周マスクをマスク保持手段によって保持させつつ搬送機構に装置外部から搬入させ、前記基材保持部を保持させることで前記基材の裏面を面的に接触させつつ当該基材をホルダに保持させ、その状態の前記基材に対して真空中において薄膜を成膜し、その後に前記搬送機構に対して前記内周マスクを保持させ、離脱補助手段によって前記基材の裏面における内周部を前記遮蔽部に向けて押圧させつつ前記ホルダから当該基材を離脱させ、その後に当該基材を前記内周マスクと共に装置外部に搬出する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る真空成膜装置および真空成膜方法の好適な実施の形態について説明する。
【００１９】
最初に、スパッタリング装置１の構成について、図１を参照して説明する。
【００２０】
スパッタリング装置１は、本発明に係る真空成膜装置に相当し、出願人が開示しているスパッタリング装置Ｘ４０と同様に真空チャンバ装置および搬送機構（図示せず）を備えて、本発明に係る真空成膜方法に従ってディスク（基材）Ｄの表面Ｄａ（図１参照）に各種の薄膜（層）を成膜可能に構成されている。また、スパッタリング装置１は、図１に示すように、ディスクＤを保持すると共にディスクＤの表面Ｄａにおける内周部を遮蔽する内周マスク２と、ディスクＤの表面Ｄａにおける外周部を遮蔽する外周マスク３と、搬送機構の一部を構成するローダ４と、真空チャンバ装置内に配設された複数のホルダ５，５・・と、ホルダ５を介してディスクＤを冷却するための冷却手段１０とを備えている。
【００２１】
内周マスク２は、図２に示すように、ディスクＤの内周部を遮蔽する円板状のマスク板１１（本発明における遮蔽部）と、ディスクＤの中心孔Ｄｈ（図１参照）に挿入されてディスクＤを保持する円柱状の保持用突部１２（本発明における基材保持部）とを備えて構成されている。また、保持用突部１２の基端部側周面には、内周マスク２からのディスクＤの離脱を規制するボールプランジャ１３，１３が配設され、保持用突部１２の先端部には、ホルダ５に取り付けられたマグネット２４（図１参照）と相俟って内周マスク２をホルダ５に固定するためのマグネット１４が取り付けられている。外周マスク３は、図１に示すように、ディスクＤの外周部を遮蔽可能に全体としてリング状に形成されている。この外周マスク３には、ホルダ５に取り付けられたマグネット２５，２５・・と相俟って外周マスク３をホルダ５に固定するためのマグネット１５，１５・・が取り付けられている。この場合、内周マスク２および外周マスク３は、それぞれ磁性材料（一例として磁性金属材料）で形成されている。
【００２２】
ローダ４は、図示しないアームを介して搬送機構の本体部に連結されて、内周マスク２、外周マスク３およびディスクＤのロードロックチャンバ内への搬入およびロードロックチャンバ外への搬出を実行する。このローダ４には、図１に示すように、内周マスク２を保持するためのマグネット２２を矢印Ａ，Ｂの向きに移動させるアクチュエータ２１ａと、外周マスク３を保持するためのマグネット２３，２３・・を矢印Ａ，Ｂの向きに移動させるアクチュエータ２１ｂ，２１ｂ・・とが取り付けられている。この場合、アクチュエータ２１ａ，２１ｂ，２１ｂ・・およびマグネット２２，２３，２３・・によって本発明におけるマスク保持手段が構成されている。
【００２３】
ホルダ５は、全体として円板状に形成されると共に、その表面にディスクＤの直径とほぼ同径でディスクＤの裏面Ｄｂ面的に接触可能に平坦な底面を有する凹部５ｂが形成されると共に、その裏面にホルダ５の熱を冷却手段１０に伝熱する伝熱板９を装着するための凹部５ｃが形成されている。また、ホルダ５の中央部には、内周マスク２の保持用突部１２を挿入可能な中央孔５ａ（本発明における凹部）が形成されている。この中央孔５ａには、保持用突部１２の外径とほぼ等しい内径の嵌合孔６ａが形成された円筒状のブッシュ６と、中央孔５ａを閉塞するプレート８とが取り付けられると共に、ブッシュ６およびプレート８の間に複数のスプリング７，７・・が配設されている。この場合、ブッシュ６は、図３に示すように、嵌合孔６ａの先端側（保持用突部１２が挿入される側）がテーパ状に形成されている。また、図４に示すように、ブッシュ６の後端側には、スプリング７，７・・の一端部が嵌入可能な複数の凹部６ｂ，６ｂ・・が形成されている。
【００２４】
スプリング７，７・・は、図１に示すように、ブッシュ６の先端部を凹部５ｂの底面から突出させるようにブッシュ６を矢印Ｂの向きで付勢する。この場合、図３に示すように、ブッシュ６の外周部には、その後端部側が先端部側よりも僅かに大径に形成されてストッパが形成されている。また、ホルダ５における中央孔５ａの内壁部には、ブッシュ６のストッパが当接可能な当接部が形成されている。したがって、図１に示すように、ブッシュ６は、スプリング７，７・・によって矢印Ｂの向きで付勢されることにより、ストッパが中央孔５ａの当接部に当接させられた状態で停止させられている。一方、プレート８には、保持用突部１２に取り付けられたマグネット１４と相互に吸着し合うことによって内周マスク２を保持するマグネット２４が取り付けられている。この場合、マグネット１４，２４が相互に吸着し合う力は、上記の各スプリング７，７・・の付勢力の総和よりも大きく規定されている。
【００２５】
冷却手段１０は、導入口１０ａから導入した冷却水を伝熱板９の裏面側で移動させた後に排出口１０ｂから排出させることによって伝熱板９を冷却する。これにより、伝熱板９によってホルダ５が冷却されてディスクＤが冷却される。
【００２６】
次に、スパッタリング装置１によって、本発明に係る真空成膜方法に従ってディスクＤに薄膜を成膜する方法について、図面を参照して説明する。
【００２７】
まず、図５に示すように、ディスクＤの中心孔Ｄｈに保持用突部１２を挿通させた内周マスク２と、外周マスク３とをローダ４に保持させる。次に、ローダ４を矢印Ａの向きに移動させることにより、図６に示すように、ブッシュ６の嵌合孔６ａに内周マスク２の保持用突部１２を挿入する。この際に、ローダ４の移動に伴ってブッシュ６の先端部がディスクＤの裏面Ｄｂに当接することにより、ローダ４の押圧力でスプリング７，７・・が押し縮められてブッシュ６が矢印Ａの向きに移動させられる。また、保持用突部１２が中央孔５ａの奥側まで挿入された際には、マグネット１４，２４が相互に吸着し合う力によって内周マスク２がホルダ５に保持されると共に、マグネット１５，１５・・とマグネット２５，２５・・とが相互に吸着し合って外周マスク３もホルダ５に保持される。これにより、ディスクＤがホルダ５に取り付けられる。同時に、ローダ４およびホルダ５の間にロードロックチャンバが形成される。次いで、アクチュエータ２１ａ，２１ｂ，２１ｂ・・を駆動してマグネット２２，２３，２３・・を矢印Ｂの向きに移動させることにより、ローダ４による内周マスク２および外周マスク３の保持を解除する。続いて、ホルダ５を矢印Ａの向きに移動させることにより、図７に示すように、ホルダ５と共にディスクＤをメインチャンバ内に引き込む。この場合、各スプリング７，７・・の付勢力の総和（すなわち、ブッシュ６を矢印Ｂの向きに移動させようとする力）よりも、マグネット１４，２４の吸着力（すなわち、内周マスク２を矢印Ａの向きに移動させようとする力）が強いため、ローダ４を待避させた状態においても、ディスクＤは、その裏面Ｄｂが凹部５ｂの底面に面的接触した状態でホルダ５によって保持される。
【００２８】
次に、ホルダ５を各プロセスチャンバ内に順に移動させて、その都度、真空状態に維持しつつディスクＤの表面Ｄａに対してスパッタリングを実行する。この際に、スパッタリングによってディスクＤに生じた熱がホルダ５を介して伝熱板９に伝熱され、この熱が冷却手段１０によって吸熱される。これにより、ディスクＤが冷却されて、スパッタリング時に生じた熱に起因するディスクＤの熱変形が回避される。この際に、このスパッタリング装置１では、ホルダ５に通気孔が存在しないため、ディスクＤに生じた熱は、ディスクＤ全体に亘って効率よくホルダ５に伝熱される。次いで、スパッタリングを完了したディスクＤの搬出に際しては、まず、図７に示す矢印Ｂの向きでホルダ５を移動させて、図６に示すように、内周マスク２および外周マスク３をローダ４に当接させる。次に、ローダ４およびホルダ５の間に形成されたロードロックチャンバ内の真空状態を解除する。次いで、アクチュエータ２１ａ，２１ｂ，２１ｂ・・を駆動してマグネット２２，２３，２３・・を矢印Ａの向きに移動させる。この際には、マグネット２２と内周マスク２とが相互に吸着し合うと共にマグネット２３，２３・・と外周マスク３とが相互に吸着し合うことにより、内周マスク２および外周マスク３が保持される。
【００２９】
次に、ローダ４を矢印Ｂの向きに移動させる。この際に、図８に示すように、ローダ４が矢印Ｂの向きに移動するのに伴って内周マスク２が矢印Ｂの向きに移動させられる結果、ボールプランジャ１３，１３によって係止されているディスクＤの中央部（中心孔Ｄｈの口縁部）に矢印Ｂの向きで移動させようとする力が作用する。同時に、スプリング７，７・・が、その付勢力によってブッシュ６がディスクＤの裏面Ｄｂにおける内周部（内周マスク２のマスク板１１に対向する部位）を矢印Ｂの向きに押圧することにより、ディスクＤの矢印Ｂ方向への移動（ホルダ５からの離脱）を補助する。この際に、ディスクＤにおける中心孔Ｄｈの近傍が凹部５ｂの底面から僅かに引き剥がされた瞬間にディスクＤおよびホルダ５の間に空気が流入し、その結果、ディスクＤのホルダ５に対する貼り付きが解除される。これにより、内周マスク２、外周マスク３およびディスクＤは、ローダ４によって保持された状態で矢印Ｂの向きに移動させられてロードロックチャンバの外に搬出される。これにより、ディスクＤに対するスパッタリングが完了する。
【００３０】
このように、このスパッタリング装置１およびその真空成膜方法によれば、ホルダ５からのディスクＤの離脱を補助するブッシュ６およびスプリング７，７・・を備え、ブッシュ６およびスプリング７，７・・によってディスクＤの裏面Ｄｂにおける内周部をマスク板１１に向けて押圧させつつホルダ５からディスクＤを離脱させることにより、ホルダ５に通気孔５５ｂ，５５ｂ・・を形成することなく、凹部５ｂの底面へのディスクＤの貼り付きを容易に解除することができる。したがって、ディスクＤの裏面Ｄｂをむら無く面的に接触させることができる結果、ディスクＤ全体に亘って均一に冷却することができる。このため、従来のスパッタリング装置Ｘ４０よりも大きなパワーでスパッタリングすることができる結果、スパッタリングに要する時間を大幅に短縮することができる。また、内周マスク２によるディスクＤの保持力を強化する（ボールプランジャ１３，１３に内蔵のスプリングを高弾性率タイプのものに変更する）することなく、ホルダ５からディスクＤを確実かつ容易に離脱させることができるため、着脱に際してディスクＤにおける中心孔Ｄｈの口縁部が傷付くのを回避することができる。
【００３１】
また、このスパッタリング装置１によれば、プレート８とブッシュ６との間に配設されたスプリング７，７・・を備えて本発明における離脱補助手段を構成したことにより、比較的簡易な構成でありながらディスクＤの貼り付きを確実に解除することができる。さらに、このスパッタリング装置１によれば、スプリング７，７・・によってブッシュ６を付勢することでディスクＤの裏面Ｄｂにおける内周部を押圧する構成を採用したことにより、スプリング７，７・・によってディスクＤの裏面Ｄｂを直接付勢する構成とは異なり、ディスクＤの傷付きを確実に回避することができる。
【００３２】
次に、本発明の他の実施の形態に係るスパッタリング装置１Ａについて、図面を参照して説明する。なお、スパッタリング装置１と同様の構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
【００３３】
スパッタリング装置１Ａは、図９に示すように、スパッタリング装置１におけるブッシュ６に代えて磁性材料製のブッシュ３６がホルダ５の中央孔５ａに装着されると共に、スパッタリング装置１における内周マスク２および外周マスク３に代えて内周マスク３２および外周マスク３３を備えて構成されている。この場合、ブッシュ３６は、スパッタリング装置１におけるブッシュ６とは異なり、中央孔５ａ内を矢印Ａ，Ｂの向きで自由動可能にホルダ５に取り付けられている。また、内周マスク３２のマスク板４１には、本発明におけるマグネットに相当し、その内径および外径がブッシュ３６の内径および外径とほぼ同径のリング状のマグネット４２が埋設されている。この場合、本発明におけるマグネットの形状は、マグネット４２のようなリング状に限定されない。例えば、直径５ｍｍ程度の円柱状のマグネットを使用して、このマグネットをマスク板４１における保持用突部１２の周囲に複数（例えば、８つ程度）配設することで内周マスクを構成することもできる。
【００３４】
このスパッタリング装置１Ａでは、ディスクＤを保持した状態の内周マスク３２および外周マスク３３がローダ４によって矢印Ａの向きに移動させられた際に、ブッシュ３６の先端部がディスクＤの裏面Ｄｂに当接して内周マスク２およびディスクＤと共に矢印Ａの向きにスライドさせられて、図１０に示すように、ブッシュ３６の後端部がプレート８に当接させられる。この際に、ブッシュ３６が自由動可能に配設されているため、内周マスク３２に埋設されたマグネット４２に引き寄せられてディスクＤの裏面Ｄｂにおける内周部を矢印Ｂの向きで付勢する。一方、スパッタリングが完了したディスクＤを搬出する際には、図１１に示すように、内周マスク３２を保持した状態のローダ４が矢印Ｂの向きに移動させる。この際には、内周マスク３２に埋設されたマグネット４２によってブッシュ３６が矢印Ｂの向きにスライドさせられて、ブッシュ３６がディスクＤの裏面Ｄｂにおける内周部（内周マスク３２のマスク板４１に対向する部位）を矢印Ｂの向きに押圧することにより、ディスクＤの矢印Ｂ方向への移動（ホルダ５からの離脱）を補助する。この際に、ディスクＤにおける中心孔Ｄｈの近傍が凹部５ｂの底面から僅かに引き剥がされた瞬間にディスクＤおよびホルダ５の間に空気が流入し、その結果、ディスクＤのホルダ５に対する貼り付きが解除される。これにより、内周マスク３２、外周マスク３３およびディスクＤは、ローダ４によって保持された状態で矢印Ｂの向きに移動させられてロードロックチャンバの外に搬出される。これにより、ディスクＤに対するスパッタリングが完了する。
【００３５】
このように、このスパッタリング装置１Ａによれば、ブッシュ３６がマグネット４２によってマスク板４１に向けてスライドさせられてディスクＤの裏面Ｄｂにおける内周部をマスク板４１に向けて押圧することにより、上記したスパッタリング装置１と同様の効果を奏することができる。この場合、マグネット４２を内周マスク３２に取り付けたことにより、ブッシュ３６を極く近距離から引き寄せることができるため、ブッシュ３６を確実にスライドさせることができる。
【００３６】
なお、本発明は、上記した発明の実施の形態に限らず、適宜変更が可能である。例えば、本発明の実施の形態では、マグネット２２，２３，２３・・によって内周マスク２（３２）および外周マスク３（３３）を吸着して搬送する構成を例に挙げて説明したが、本発明におけるマスク保持手段の構成はこれに限定されず、エア吸着機構や把持機構によって内周マスク２（３２）および外周マスク３（３３）を保持する構成を採用することができる。また、本発明の実施の形態では、内周マスク３２に配設したマグネット４２によって磁性材料製のブッシュ３６を引き寄せる構成を採用したスパッタリング装置１Ａを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばローダ４のマグネット２２として磁力が十分に強いものを採用することにより、このマグネット２２によってブッシュ３６を引き寄せてホルダ５からのディスクＤの離脱を補助させる構成を採用することもできる。さらに、本発明の実施の形態では、スパッタ法によってディスクＤの表面Ｄａに薄膜を成膜するスパッタリング装置１，１Ａを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、スパッタ法に代えて、真空蒸着法、イオンプレーティング法およびＣＶＤ法などの真空成膜方法によって基材上に薄膜を形成する各種の真空成膜装置に適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る真空成膜装置および真空成膜方法によれば、ホルダからの基材の離脱を補助する離脱補助手段を備え、離脱補助手段に対して基材の裏面における内周部を内周マスクの遮蔽部に向けて押圧させつつ、ホルダから基材を離脱させることにより、ホルダに通気孔を形成することなく、ホルダへの基材の貼り付きを容易に解除することができる。したがって、基材の裏面をむら無く面的に接触させることができる結果、基材全体に亘って均一に冷却することができる。このため、従来の真空成膜装置よりも大きなパワーで成膜することができる結果、真空成膜に要する時間を大幅に短縮することができる。また、内周マスクによる基材の保持力を強化する（例えば、ボールプランジャに内蔵のスプリングを高弾性率タイプのものに変更する）ことなく、ホルダから基材を確実かつ容易に離脱させることができるため、着脱に際して基材における中心孔の口縁部が傷付くのを回避することができる。
【００３８】
また、本発明に係る真空成膜装置によれば、凹部内に配設されたスプリングを備えて本発明における離脱補助手段を構成したことにより、比較的簡易な構成でありながら基材の貼り付きを確実に解除することができる。
【００３９】
さらに、本発明に係る真空成膜装置によれば、スプリングによってブッシュを付勢することで基材の裏面における内周部を押圧する構成を採用したことにより、スプリングによって基材の裏面を直接付勢する構成とは異なり、基材の傷付きを確実に回避することができる。
【００４０】
また、本発明に係る真空成膜装置によれば、ブッシュがマグネットによって遮蔽部に向けてスライドさせられて基材の裏面における内周部を遮蔽部に向けて押圧することにより、上記した真空成膜装置と同様の効果を奏することができる。
【００４１】
さらに、本発明に係る真空成膜装置によれば、マグネットを内周マスクに取り付けたことにより、ブッシュを極く近距離から引き寄せることができるため、ブッシュを確実にスライドさせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るスパッタリング装置１の構成を示す断面図である。
【図２】内周マスク２の外観斜視図である。
【図３】スパッタリング装置１におけるホルダ５に配設されたブッシュ６の外観斜視図である。
【図４】ブッシュ６を裏面側から見た外観斜視図である。
【図５】スパッタリング対象のディスクＤを保持させた内周マスク２と外周マスク３とをローダ４で保持した状態の断面図である。
【図６】内周マスク２の保持用突部１２をホルダ５の中央孔５ａに挿入した状態の断面図である。
【図７】ローダ４を待避させた状態の断面図である。
【図８】ディスクＤの搬出に際してディスクＤがホルダ５から離脱した直後の状態を示す断面図である。
【図９】本発明の他の実施の形態に係るスパッタリング装置１Ａの構成を示す断面図である。
【図１０】内周マスク３２の保持用突部１２をホルダ５の中央孔５ａに挿入した状態の断面図である。
【図１１】ディスクＤの搬出に際してディスクＤがホルダ５から離脱した直後の状態を示す断面図である。
【図１２】出願人が開示しているスパッタリング装置Ｘ４０の構成を示す断面図である。
【図１３】スパッタリング対象のディスクＤを保持させた内周マスク２と外周マスク３とをローダＸ２０で保持した状態の断面図である。
【図１４】内周マスク２の保持用突部１２をホルダＸ３８の中央孔５５ａに挿入した状態の断面図である。
【図１５】ローダＸ２０を待避させた状態の断面図である。
【符号の説明】
１，１Ａ  スパッタリング装置
２，３２  内周マスク
３，３３  外周マスク
４  ローダ
５  ホルダ
５ａ  中央孔
５ｂ，５ｃ  凹部
６，３６  ブッシュ
６ａ  嵌合孔
７  スプリング
８  プレート
９  伝熱板
１０  冷却手段
１１  マスク板
１２  保持用突部
１３  ボールプランジャ
１４，１５  マグネット
２１ａ，２１ｂ  アクチュエータ
２２，２３  マグネット
２４，２５  マグネット
４１  マスク板
４２  マグネット
Ｄ  ディスク
Ｄａ  表面
Ｄｂ  裏面
Ｄｈ  中心孔
【図１】
2004169061.tif 000003
【図２】
2004169061.tif 000004
【図３】
2004169061.tif 000005
【図４】
2004169061.tif 000006
【図５】
2004169061.tif 000007
【図６】
2004169061.tif 000008
【図７】
2004169061.tif 000009
【図８】
2004169061.tif 000010
【図９】
2004169061.tif 000011
【図１０】
2004169061.tif 000012
【図１１】
2004169061.tif 000013
【図１２】
2004169061.tif 000014
【図１３】
2004169061.tif 000015
【図１４】
2004169061.tif 000016
【図１５】
2004169061.tif 000017