(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減圧可能な成膜室内で、四角形の基板の成膜処理に使用されるマスクを備えた成膜装置
であって、
前記マスクは、前記基板の周縁の一部又は全てと接触する複数の部品であって、前記部品は、前記基板の４辺の各々に対応する部分に分割され、前記成膜処理の際に複数の該部品を該基板の周縁で接続させて一つの集合体として使用するものであり、
前記成膜室内には、前記基板を載置する基体ホルダーが配置され、
前記マスクを構成する各前記部品は、それぞれの該部品が対応する前記基板の辺に向けて前記基板ホルダー上の該基板と、略同一平面上を移動するように構成されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
減圧下の前記成膜室でスパッタリングが行われる請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
請求項１に記載の成膜装置を使用した成膜方法であって、
前記四角形の基板が載置された前記成膜室内にて、該基板の４辺の各々に対応するように前記マスクが分割された部品を配置する工程と、
前記成膜室内に載置された該基板と略同一平面に沿って、前記基板の各辺に向けて対応する前記部品を移動させ、各々の前記部品を前記基板の周縁と接触させると共に、互いに接続して一つの集合体して前記マスクを形成する工程と、
該一つの集合体としてのマスクで覆われた前記基板を成膜する工程と、
を有する成膜方法。
【請求項４】
前記成膜する工程においてスパッタリングを行う請求項３に記載の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体の主面に処理を施すときに使用する治具及びその治具を用いた処理装置並びに処理方法に関する。とりわけ、スパッタリング装置に用いられる成膜用マスク及びそのマスクを用いたスパッタリング装置並びにそのマスクを用いた成膜方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、例えば、ガラス基板用成膜装置として枚葉式マグネトロンスパッタリング装置が用いられ、この装置例として特許文献１に開示の構成が知られている。
【０００３】
図５はこの枚葉式マグネトロンスパッタリング装置を示したものであり、同図に示すように、成膜室１内にヒータを備えた基体ホルダー２が配設され、この基体ホルダー２上に、処理される基体であるガラス基板３が載置される。
【０００４】
この基体ホルダー２の上方には、ガラス基板３の周囲面を覆うマスク４が取り付けられている。
【０００５】
さらに、基体ホルダー２の上方には、基体ホルダー２に対向して負電極となるターゲット６が配設されている。ターゲット６の底面側には、揺動可能なマグネット７が配設されている。
【０００６】
そして、成膜室１内に成膜ガスを充填し、マグネット７を揺動させながらターゲット６からガラス基板３にプラズマ放電させることで、ガラス基板３上に成膜処理が実施される。成膜する際にはガラス基板３の縁をマスク４で覆い、ガラス基板３の縁がスパッタリングにより成膜されないようにしている。
【特許文献１】特開2004-211133号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記図５の装置は、ガラス基板３の大きさ（面積）以上を占めるマスク４が成膜室１内に備えられることになる。そして、マスク４に付着した膜が厚みを増して剥離しないように、所定の処理枚数で交換作業が行われるが、形状及び重量の面からその作業性には課題を有していた。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決できるマスク、及び、該マスクを用いた成膜装置を提供することを目的とする。その目的の一つは、マスク交換の作業性を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、減圧可能な成膜室内で、四角形の基板の成膜処理に使用されるマスクを備えた成膜装置であって、
マスクは、基板の周縁の一部又は全てと接触する複数の部品であって、該部品は、基板の４辺の各々に対応する部分に分割され、成膜処理の際に複数の部品を基板の周縁で接続させて一つの集合体として使用するものであり、
成膜室内には、基板を載置する基体ホルダーが配置され、マスクを構成する各部品は、それぞれの該部品が対応する基板の辺に向けて基板ホルダー上の基板と、略同一平面上を移動するように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、基板の周縁とは、基体（基板）の表面のうち、処理が行われる側の表面の一部又は側面側である端面をいう。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、これまでの一体形状のマスクとは異なり、分割されているため、マスクを構成する一つ一つの部品が小型化且つ軽量化され、交換の作業性を向上させる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。尚、以下の説明では、背景技術である図５の装置と同じの構成要素には同じ符号を用いる。
【００１４】
図１（ａ）は、本発明の一実施形態によるマスクが、基体ホルダー２上に載置された状態（左側図）と、ガラス基板３の周縁にセットされた状態（右側図）を示す上面図である。また図１（ｂ）は、基板ホルダー２上のガラス基板３の周縁をマスク４で覆った状態での縦断面図である。
【００１５】
本実施形態のマスクを使用する成膜装置は、図５に示した成膜装置における成膜室１内の基体ホルダー２から複数の不図示のリフトピンが上がり、不図示のアームが該リフトピン上に、処理する基体であるガラス基板３を設置するものである。そして、該リフトピンはガラス基板３を支持したまま下降して基体ホルダー２上に置くように制御される。
【００１６】
図１（ａ）の左側図のように基板ホルダー２上に置かれた四角形のガラス基板３の４辺各々に対応する４つのマスク４が用意され、該４つのマスクは、分割された状態で成膜室１の内部に設置されている。
【００１７】
本実施形態では図１（ａ）の左側図のように各々のマスク４がガラス基板３の各辺に対して近くに配置され、その後、図１（ａ）の右側図のように４つのマスク４を移動し一つの集合体としてガラス基板３の周縁を覆っている。
【００１８】
このようなマスク４の配置を容量及び性能の面で実現できる成膜装置であれば、分割されたマスク４の成膜室１内の格納状態は、いかなる形態を採ってもよい。例えば基体ホルダー２の表面に垂直に立てた状態で各マスク４が格納されていたり、或いは、４つのマスク４が一箇所に格納されていてもよい。
【００１９】
また、マスク４の移動方法は、モーター駆動のほか、エアー圧や油圧等のハイドロ駆動の利用も可能であり、いかなる駆動方式の利用も可能である。それぞれの分割されたマスク４は、これらの駆動系と不図示の支持体で連結されている。
【００２０】
そして、図１（ａ）に示されるように、ガラス基板３の４辺各々に対応する４方向から４つのマスク４でガラス基板３の周縁を囲うように、各マスク４がガラス基板３と同一平面上、すなわち、基体ホルダー２上を移動する。このとき、各マスク４は、ガラス基板３の各辺に対して垂直な方向において直線的に移動する。
【００２１】
その結果、４つに分割されたマスク４は互いに接続し合って一つの集合体となり、枠状のマスクを構成する。
【００２２】
ここで、ガラス基板３の処理の後工程でガラス基板３の全周縁に膜が付着してはいけない場合、図１（ｂ）に示すようにマスク４がガラス基板３の各辺の周縁に僅かに覆い被さるような構造にすることで、そのような膜の付着を防止できる。
【００２３】
さらに、このように覆い被さる構造は、ガラス基板３への成膜時において、ガラス基板３の周縁のうち端面の一部または全部と接触するように、ガラス基板２を保持することができる。
【００２４】
一方、ガラス基板３の処理の後工程でガラス基板３の周縁に膜が付着されてもよい場合、図２（ａ）に示すようにマスク４はガラス基板３を覆わないようにして、４分割のマスク４が、ガラス基板３の端面に接触するように接近してガラス基板３を固定する。この場合、マスク４とガラス基板３との接触面は、ガラス基板３の端面に相当する。
【００２５】
また、図２に示した形状の分割された各マスク４に、図３に示されるように、ガラス基板３の周縁に部分的に覆い被さる爪形状のクランプ４ａを設けても構わない。このクランプ付きのマスクにより、基体ホルダー２を例えば垂直に立てた状態でも成膜することが可能になる。
【００２６】
上述したようなマスク４の材質は、主にSUSもしくはAlなどが用いられる。
【００２７】
次に、マスク４の形状について説明する。
【００２８】
マスク４の形状は、四角形のガラス基板３の周縁を囲むような枠をガラス基板３の４辺に対応して４つの部分に分割した形状であることが好ましい。ガラス基板３を四方から均等な力を加えることで、分割されたマスクを安定して一つの集合体にすることができ、さらにガラス基板３を保持することもできるからである。
【００２９】
また、他のマスク形状として、四角形のガラス基板３の周縁を囲むような枠形状を、図４に示すようにＬ字形に２分割した形状からなるマスク４を採用することもできる。つまり、各マスク４は、ガラス基板３の４辺のうち隣り合う２辺に対応する部分に分割した形状からなる。
【００３０】
このようなＬ字形のマスク４は、枠形状のマスクに比べてマスク重量を半分にすることができ、しかも、分割されたマスク4を移動する駆動系は２系統で済む。そのため、各マスク４に互いに平行で均等な力を作用させることができ、その結果、分割されたマスク４を安定して一つの集合体にすることができる。
【００３１】
次に、本発明に係るマスクを用いた成膜装置での成膜方法について、図１及び図５を使って説明する。
【００３２】
まず、ガラス基板３が載置される成膜室１内に、ガラス基板３の４辺にそれぞれ対応する分割されたマスク４を配置する。この配置状態は図１（ａ）の左側図のようになる。
【００３３】
その後、各マスク４を、ガラス基板３と略同一平面上であってガラス基板３の各辺に対して垂直な方向において直線的に移動させる。この結果、分割された各マスク４がガラス基板３の周縁のうち端面の一部または全部と接触すると共に、互いに接続し合って一つの集合体としてのマスクになる。このとき、図１の形態のマスクでは、ガラス基板３の全周縁が各マスク４で覆われる。この状態は、図１（ａ）の右側図及び図１（ｂ）に示されている。
【００３４】
その後、成膜室１内を減圧下に排気し、一つの集合体であるマスク４で周縁が覆われたガラス基板３を成膜する。
【００３５】
この成膜工程は、図５に示すようにスパッタリング法を用いても構わないが、この成膜方法に限定されるものではない。
【００３６】
また、ここで説明した成膜方法は、図１に示した形態のマスクを使用した例であるが、図２から図４に挙げたマスクを使用することも可能である。
【００３７】
以上に実施形態を示して説明したマスクは、４辺からなるガラス基板等の基体に限られず、複数の辺を持つ板状の基体に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態によるマスクが、基体ホルダー上に載置された状態（左側図）から、ガラス基板の周縁にセットされた状態（右側図）を示す上面図、（ｂ）は、基板ホルダー上のガラス基板の周縁をマスクで覆った状態での縦断面図である。
【図２】図１の形態の変形例のマスクと、該マスクのガラス基板へのセット状態を説明する図である。
【図３】図１の形態の変形例のマスクと、該マスクのガラス基板へのセット状態を説明する図である。
【図４】図１の形態の変形例のマスクと、該マスクのガラス基板へのセット状態を説明する図である。
【図５】本発明及び背景技術に係る成膜装置の模式的断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    成膜室
２    基体ホルダー
３    ガラス基板
４    マスク
【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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