(57)【要約】【課題】本発明は、基板のすべての縁部に、ターゲットの金属成分がスパッタリングされるスパッタリング装置を提供する。【解決手段】スパッタリング装置（１００）は、処理室（１５０）内で基板（１１０）を保持する保持爪（１２２）と、処理室内で基板の両面に対向して配置された一対のターゲット部（１３０）と、基板の両面とターゲット部を挟むように配置された磁場発生部（１３１）と、磁場発生部が磁場を発生させ基板の両面に同時に薄膜を形成する際に保持爪と基板とを相対的に回転させる駆動部（１２５ａ、１２５ｂ、１２６）と、駆動部を収納するとともに磁場発生部に対して相対的に移動する筐体（１２０）と、を備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理室内で基板を保持する保持爪と、
前記処理室内で前記基板の両面に対向して配置された一対のターゲット部と、
前記基板の両面と前記ターゲット部を挟むように配置された磁場発生部と、
前記磁場発生部が磁場を発生させ前記基板の両面に同時に薄膜を形成する際に、前記保持爪と前記基板とを相対的に回転させる駆動部と、
前記駆動部を収納するとともに前記磁場発生部に対して相対的に移動する筐体と、
を備えるスパッタリング装置。
【請求項２】
前記駆動部が前記保持爪を有し、
前記筐体が前記磁場発生部に対して移動するに伴い、前記駆動部が前記筐体内で移動する請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
前記筐体と前記駆動部との間には、前記筐体内で移動するためのベアリングが配置されている請求項２に記載のスパッタリング装置。
【請求項４】
前記筐体は、前記オリエンテーションフラットに当接し前記基板の回転を抑える回転抑制部を有する請求項２又は請求項３に記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
前記基板は円板状であり、
前記筐体は、前記駆動部及び前記基板に当接するベアリングを有し、
前記筐体が前記磁場発生部に対して移動するに伴い、前記ベアリングが回転しその回転に伴い前記基板が回転する請求項１に記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
前記駆動部が前記保持爪を有する請求項５に記載のスパッタリング装置。
【請求項７】
前記筐体が前記保持爪を有する請求項５に記載のスパッタリング装置。
【請求項８】
前記処理室内にカム板が取り付けられ、
前記駆動部は、直線状の第１棒状部材と前記基板の円弧に沿った第２棒状部材とを有し、前記第１棒状部材の端部には、前記カム板に当接する当接ベアリングが配置され、
前記筐体が前記磁場発生部に対して移動するに伴い、前記カム板と前記当接ベアリングが当接し、前記第１棒状部材と前記第２棒状部材とが前記筐体内で移動する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のスパッタリング装置。
【請求項９】
前記保持爪は、前記基板の端面と接する底面と前記基板の両面からそれぞれ４０度から６０度傾き、前記底面から伸びた側面とを有する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のスパッタリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不活性ガスを用いて成膜を行うスパッタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタリング装置は、真空室内に、スパッタリングを行わせるためのアルゴン（Ａｒ）などの不活性ガス（スパッタガス）と併せて、酸素や窒素などの反応性ガスが導入される。スパッタリング装置では、生成されたプラズマ中のアルゴンイオンがターゲット材に衝突することによってターゲット材粒子がたたき出され、そのターゲット材粒子が、反応性ガスと反応し、その結果、反応物質による膜が基板の表面上に堆積する。
【０００３】
特許文献１のスパッタリング装置は、基板を基板ホルダで保持し、その基板ホルダを搬送する。基板ホルダは、搬送中に基板が落ちないように、円弧状の基板の縁部を３本の保持爪で保持している。この状態で、不活性ガスイオンをターゲットに衝突させ、ターゲットの金属成分を基板にスパッタリングさせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３３１６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１のスパッタリング装置では、基板の縁部は３本の保持爪で保持されているため、その３カ所の縁部には、ターゲットの金属成分がスパッタリングされない。そのため、基板の３カ所の縁部は、製品として使用できない領域となってしまう。
【０００６】
本発明は、基板のすべての縁部に、ターゲットの金属成分がスパッタリングされるスパッタリング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】
【０００７】
第１観点のスパッタリング装置は、処理室内で基板を保持する保持爪と、処理室内で基板の両面に対向して配置された一対のターゲット部と、基板の両面とターゲット部を挟むように配置された磁場発生部と、磁場発生部が磁場を発生させ基板の両面に同時に薄膜を形成する際に保持爪と基板とを相対的に回転させる駆動部と、駆動部を収納するとともに磁場発生部に対して相対的に移動する筐体と、を備える。
【０００８】
第２観点のスパッタリング装置は、第１観点において、駆動部が保持爪を有し、筐体が磁場発生部に対して移動するに伴い、駆動部が筐体内で移動する。
【０００９】
第３観点のスパッタリング装置は、第２観点において、筐体と駆動部との間に筐体内で移動するためのベアリングが配置されている。
【００１０】
第４観点のスパッタリング装置は、第２観点及び第３観点において、筐体がオリエンテーションフラットに当接し基板の回転を抑える回転抑制部を有する。
【００１１】
第５観点のスパッタリング装置は、第１観点において、基板が円板状であり、筐体が駆動部及び基板に当接するベアリングを有し、筐体が磁場発生部に対して移動するに伴い、ベアリングが回転しその回転に伴い基板が回転する。
【００１２】
第６観点のスパッタリング装置は、第５観点において、駆動部が保持爪を有する。
【００１３】
第７観点のスパッタリング装置は、第５観点において、筐体が保持爪を有する。
【００１４】
第８観点のスパッタリング装置は、第１観点から第７観点において、処理室内にカム板が取り付けられ、駆動部が直線状の棒状部材と基板の円弧に沿った弧状部材とを有し、棒状部材の端部にはカム板に当接する当接ベアリングが配置され、筐体が磁場発生部に対して移動するに伴い、カム板と当接ベアリングが当接し、第１棒状部材と第２棒状部材とが筐体内で移動する。
【００１５】
第９観点のスパッタリング装置は、第１観点から第９観点において、保持爪が基板の端面と接する底面と基板の両面からそれぞれ４０度から６０度傾き、底面から伸びた側面とを有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のスパッタリング装置によれば、基板のすべての縁部に、ターゲットの金属成分をスパッタリングすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、スパッタリング装置１００の概略側面図である。  （ｂ）は、スパッタリング装置１００の概略上面図である。
【図２】（ａ）は、基板１１０が載置された筐体１２０の側面図である。  （ｂ）は、第２棒状部材１２５ｂが押し下げられた状態の筐体１２０の側面図である。
【図３】（ａ）は、筐体１２０の第２棒状部材１２５ｂがカム板１３２に当接した状態が示された処理室１５０内の概略側面図である。  （ｂ）は、第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態が示された処理室１５０内の概略側面図である。  （ｃ）は、第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態が示された処理室１５０内の概略側面図である。
【図４】（ａ）は、基板１１０が載置された筐体２２０の側面図である。  （ｂ）は、第１棒状部材１２５ａが押し下げられた状態の筐体２２０の側面図である。
【図５】（ａ）は、筐体２２０の第２棒状部材１２５ｂがカム板１３２に当接した状態が示された処理室１５０内の概略側面図である。  （ｂ）は、筐体２２０の第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態が示された処理室１５０内の概略側面図である。  （ｃ）は、筐体２２０の第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接している処理室１５０内の概略側面図である。
【図６】（ａ）は、基板１１０が載置された筐体３２０の側面図である。  （ｂ）は、第２棒状部材１２５ｂが押し下げられた状態の筐体３２０の側面図である。
【図７】（ａ）は、筐体３２０の第２棒状部材１２５ｂがカム板１３２の斜面１３２ａに当接した状態が示されている処理室１５０内の概略側面図である。  （ｂ）は、筐体３２０の第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態が示された処理室１５０内の概略側面図である。  （ｃ）は、筐体３２０の第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接している処理室１５０内の概略側面図である。
【図８】（ａ）は、筐体４２０及び処理室１５０内の概略上面図である。  （ｂ）は、保持爪４２２の部分拡大図である。
【図９】（ａ）は、基板１１０が載置された筐体５２０の側面図である。  （ｂ）は、第２棒状部材１２５ｂが押し下げられた状態の筐体５２０の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明の範囲は以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１９】
（第１実施形態）
＜スパッタリング装置１００の構成＞
図１（ａ）は、スパッタリング装置１００の概略側面図である。スパッタリング装置１００は、基板１１０が載置される筐体１２０と、基板１１０に薄膜を形成するための処理室１５０と、を備えている。スパッタリング装置１００は、筐体１２０が基板１１０を載置した状態で図１（ａ）の白抜き矢印１８０が指す方向に進んで処理室１５０内に移動し、処理室１５０内で基板１１０の表面に薄膜を形成する。基板１１０は例えば円板状のウエハであり、筐体１２０は基板１１０を保持する保持爪１２２及び保持爪１２２を移動させる駆動部を備えている。駆動部は、第１棒状部材１２５ａ、第２棒状部材１２５ｂ、及び弧状部材１２６により構成されている。駆動部の詳細に関しては図２（ａ）及び図２（ｂ）で説明される。また、スパッタリング装置１００内には筐体１２０を移動させるためのレール１６１が処理室１５０外から処理室１５０内にまで形成されている。筐体１２０の下部には車輪１６０が配置されており、筐体１２０は車輪１６０によってレール１６１上を移動することにより処理室１５０内に移動する。処理室１５０内には、駆動部に当接することにより駆動部を駆動させるカム板１３２が形成されている。以下の説明では、筐体１２０が処理室１５０内に進む方向（白抜き矢印１８０が指す方向）を＋Ｘ軸方向、スパッタリング装置１００の鉛直上方を＋Ｙ軸方向、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに垂直な方向をＺ軸方向として説明する。
【００２０】
図１（ｂ）は、スパッタリング装置１００の概略上面図である。処理室１５０内には、互いにＺ軸方向に向かい合う一対のターゲット部１３０と、一対のターゲット部１３０の外側に配置される磁場発生部１３１と、が備えられている。ターゲット部１３０は基板１１０に形成される薄膜を構成する材料により形成される。また処理室１５０内は例えば不活性ガスであるアルゴンガスで満たされており、基板１１０に形成される薄膜は、アルゴン分子を加速させてターゲット部１３０に衝突させ飛び出したターゲット部１３０の材料を基板１１０に付着させることにより形成される。
【００２１】
基板１１０は、保持爪１２２により基板１１０の主面の法線方向がＺ軸方向を向くように筐体１２０に保持されている。保持爪１２２は、基板１１０がＺ軸方向に倒れず、基板１１０のＸ−Ｙ平面内の回転又は僅かな移動を妨げないように保持している。基板１１０は主面がＺ軸方向を向いた状態で処理室１５０内の一対のターゲット部１３０に挟まれる領域に移動されることにより、基板１１０の主面に薄膜が形成される。
【００２２】
図２（ａ）は、基板１１０が載置された筐体１２０の側面図である。基板１１０は一対の直線状のオリエンテーションフラット１１１を有しており、筐体１２０にはオリエンテーションフラット１１１が＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側に配置されるように保持される。また筐体１２０には、基板１１０の＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側のオリエンテーションフラット１１１に向き合うように直線状の回転抑制部１２４が形成されている。回転抑制部１２４は、基板１１０のオリエンテーションフラット１１１に接触して基板１１０のＸ−Ｙ平面内における回転を抑制する。また、筐体１２０は、第１棒状部材１２５ａと、第２棒状部材１２５ｂと、弧状部材１２６と、により構成される駆動部を有している。弧状部材１２６は、基板１１０の−Ｙ軸側に配置され、基板１１０の外周に沿って弧状に伸びる部材である。弧状部材１２６は筐体１２０に取り付けられた複数のベアリング１２７で保持されており、基板１１０の周囲を回る方向に移動することができる。弧状部材１２６の−Ｘ軸側の端部には第１棒状部材１２５ａの端部が接触し、弧状部材１２６の＋Ｘ軸側の端部には第２棒状部材１２５ｂの端部が接触している。第１棒状部材１２５ａ及び第２棒状部材１２５ｂは、弧状部材１２６の各端部から＋Ｙ軸方向に伸びるように配置されている。第１弧状部材１２５ａ及び第２弧状部材１２５ｂは直線状に伸びた部材であり、Ｙ軸方向に平行に移動することができるように筐体１２０に取り付けられた複数のベアリング１２７により保持されている。また、第１棒状部材１２５ａ、第２棒状部材１２５ｂ、及び弧状部材１２６には保持爪１２２が固定されており、第１棒状部材１２５ａ、第２棒状部材１２５ｂ、及び弧状部材１２６の移動とともに保持爪１２２も移動する。第１棒状部材１２５ａ及び第２棒状部材１２５ｂの＋Ｙ軸側の端部には、第１棒状部材１２５ａ及び第２棒状部材１２５ｂがカム板１３２に滑らかに当接するための当接ベアリング１２７ａが取り付けられている。筐体１２０が処理室１５０内に入る前には、第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａと第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａとは、互いに同じ高さになるようにＸ軸に平行に伸びる直線１７１上に配置される。
【００２３】
図２（ｂ）は、第２棒状部材１２５ｂが押し下げられた状態の筐体１２０の側面図である。図２（ｂ）では、第２棒状部材１２５ｂが−Ｙ軸方向に押し下げられ、それに伴い弧状部材１２６が第２棒状部材１２５ｂに押されて時計回り方向に移動し、さらに第１棒状部材１２５ａが弧状部材１２６に押されて＋Ｙ軸方向に押し上げられた状態が示されている。そのため、第２棒状部材１２５ｂが−Ｙ軸方向に押し下げられる距離を距離ＤＹとすると、第１棒状部材１２５ａは距離ＤＹだけ＋Ｙ軸方向に押し上げられる。図２（ｂ）では、図２（ａ）における保持爪１２２の位置が点線１２２ａで示されている。保持爪１２２は、第２棒状部材１２５ｂが−Ｙ軸方向に押し下げられ、弧状部材１２６が時計回りに回転し、第１棒状部材１２５ａが＋Ｙ軸方向に押し上げられるとともに、各部材に取り付けられた保持爪１２２も点線１２２ａの位置から図２（ｂ）の点線１２２ａに重ならない位置に移動する。筐体１２０では、例えば距離ＤＹを約１ｃｍとすることができる。保持爪１２２の移動に対して基板１１０は回転抑制部１２４がオリエンテーションフラット１１１に接触することにより回転が抑えられるため、保持爪１２２は基板１１０に対して相対的に移動する。
【００２４】
＜筐体１２０の動作＞
図２（ｂ）に示されたように、筐体１２０では第１棒状部材１２５ａ又は第２棒状部材１２５ｂが−Ｙ軸方向に押し下げられることにより、保持爪１２２が基板１１０に対して相対的に移動する。これらの動作は、筐体１２０が処理室１５０内を移動することにより連続的に行われる。以下、処理室１５０内の駆動部の動作に関して図３（ａ）から図３（ｃ）を参照して説明する。
【００２５】
図３（ａ）は、筐体１２０の第２棒状部材１２５ｂがカム板１３２に当接した状態が示された処理室１５０内の概略側面図である。処理室１５０内に配置されているカム板１３２は、表面がＸ−Ｚ平面がＺ軸を中心として時計回りに回転した斜面１３２ａと、Ｘ−Ｚ平面がＺ軸を中心として反時計回りに回転した斜面１３２ｂと、により形成されている。また、斜面１３２ａと斜面１３２ｂとは、カム板１３２の最下部の端である頂点１３２ｃにおいて互いに接続されている。
【００２６】
筐体１２０は、図１（ａ）の状態から＋Ｘ軸方向に進んで処理室１５０内に入る。処理室１５０内に入った筐体１２０はさらに＋Ｘ軸方向に進むことにより第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の斜面１３２ａに当接する。図３（ａ）は、当接ベアリング１２７ａが斜面１３２ａに当たった状態が示されている。カム板１３２が斜面１３２ａに当たった位置と、カム板１３２の頂点１３２ｃとのＹ軸方向の距離は距離ＤＹに形成されている。
【００２７】
図３（ｂ）は、第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態が示された処理室１５０内の概略側面図である。筐体１２０は、図３（ａ）の状態からさらに＋Ｘ軸方向に進むことにより第２棒状部材１２５ｂが徐々に−Ｙ軸方向に押し下げられ、やがてカム板１３２の頂点１３２ｃに当接する。図３（ｂ）に示された筐体１２０の状態は、図２（ｂ）に示された筐体１２０の状態と同じである。図３（ｂ）の筐体１２０は第２棒状部材１２５ａが−Ｙ軸方向に押し下げられることにより保持爪１２２が基板１１０を中心に時計回りに回る方向に移動し、図３（ａ）における保持爪１２２の配置位置である点線１２２ａとは重ならない位置に移動する。
【００２８】
図３（ｃ）は、第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態が示された処理室１５０内の概略側面図である。筐体１２０は、図３（ｂ）の状態から＋Ｘ軸方向に進むと、第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の斜面１３２ａから外れ、第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａが斜面１３２ａに当接する。その状態で筐体１２０が＋Ｘ軸方向に進むと、第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａが斜面１３２ａで−Ｙ軸方向に押し下げられる。その結果、第２棒状部材１２５ｂは筐体１２０に対して＋Ｙ軸方向へと上昇し、第１棒状部材１２５ａは−Ｙ軸方向へと移動する。図３（ｃ）には、筐体１２０が図３（ｂ）からさらに＋Ｘ軸方向に進み、第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態が示されている。図３（ｃ）に示された状態は、図３（ｂ）とは逆に第１棒状部材１２５ａが−Ｙ軸方向に押し下げられ第２棒状部材１２５ｂが＋Ｙ軸方向に押し上げられた状態であり、保持爪１２２が点線１２２ａに対して反時計回りに回転して点線１２２ａとは重ならない位置に移動している。
【００２９】
従来のスパッタリング装置では、保持爪が常に基板の特定の部分を保持するため、基板の保持爪に保持された部分には薄膜を形成することができなかった。そのため基板には薄膜を形成することができない領域が生じていた。これらの領域は、基板のエッチング工程でエッチングされることにより基板を希望の外形に形成することができず、エッチングされた領域を起点として基板が破損しやすくなるという問題があった。
【００３０】
スパッタリング装置１００では、第１棒状部材１２５ａ又は第２棒状部材１２５ｂがカム板１３２により上下に移動させられることにより保持爪１２２の位置が変わるため、基板１１０の特定の部分に薄膜が形成されないことが防がれている。そのため、基板に薄膜を形成できないことによりエッチングされてしまう領域がなく、基板の破損も防ぐことができる。
【００３１】
（第２実施形態）
基板１１０に対する筐体の保持爪の位置は、基板１１０を平行移動させることにより位置を変えても良い。以下に基板１１０をＸ軸方向に平行移動させる筐体２２０について説明する。また、以下の説明では、第１実施形態と同様の構成の部分には同じ番号を付してその説明を省略する。
【００３２】
＜筐体２２０の構成＞
図４（ａ）は、基板１１０が載置された筐体２２０の側面図である。基板１１０は、筐体２２０では、オリエンテーションフラット１１１が基板１１０の＋Ｙ軸側及び−Ｙ軸側に配置されるように保持される。筐体２２０には筐体１２０の回転抑制部１２４の代わりに基板１１０の−Ｘ軸側及び＋Ｘ軸側にそれぞれ空間２２４ａ及び空間２２４ｂが形成されており、基板１１０は筐体２２０に載置された状態で＋Ｘ軸側又は−Ｘ軸側に平行移動することができる。また筐体２２０には、基板１１０の−Ｙ軸側のオリエンテーションフラット１１１及び弧状部材１２６に接する底面ベアリング２２７が配置されている。底面ベアリング２２７は、弧状部材１２６の移動に伴って回転し、底面ベアリング２２７が回転することにより基板１１１を移動させる。
【００３３】
図４（ｂ）は、第１棒状部材１２５ａが押し下げられた状態の筐体２２０の側面図である。図４（ｂ）では、第１状部材１２５ａが−Ｙ軸方向に押し下げられ、それに伴い弧状部材１２６が反時計回りに回転し、さらに弧状部材１２６の＋Ｘ軸側の端部に接触している第２棒状部材１２５ｂが＋Ｙ軸方向に押し上げられた状態が示されている。また、弧状部材１２６が反時計回りに回転すると共に弧状部材１２６に接している底面ベアリング２２７も反時計回りに回転する。さらに、底面ベアリング２２７が反時計回りに回転することにより底面ベアリング２２７に接している基板１１０が−Ｘ軸方向に移動する。底面ベアリング２２７は、基板１１０のオリエンテーションフラット１１１に接しているため基板１１０を回転させることなく−Ｘ軸方向に平行移動させる。筐体２２０に形成されている空間２２４ａ及び空間２２４ｂは、基板１１０の平行移動に対して筐体２２０が妨げとならないように形成されている。また、筐体１２０と同様に、筐体２２０では第１棒状部材１２５ａが−Ｙ軸方向に押し下げられる距離を距離ＤＹとすると、第２棒状部材１２５ｂは距離ＤＹだけ＋Ｙ軸方向に押し上げられる。図４（ｂ）では、図４（ａ）における保持爪１２２の位置が点線１２２ａで示されている。保持爪１２２は、第１棒状部材１２５ａが−Ｙ軸方向に押し下げられ、弧状部材１２６が反時計回りに回転し、第２棒状部材１２５ｂが＋Ｙ軸方向に押し上げられるとともに、各部材に取り付けられた保持爪１２２も点線１２２ａに重ならない位置にそれぞれ移動する。筐体２２０においても、例えば距離ＤＹを約１ｃｍとすることができる。
【００３４】
＜筐体２２０の動作＞
図４（ｂ）に示されたように、筐体２２０では第１棒状部材１２５ａ又は第２棒状部材１２５ｂが−Ｙ軸方向に押し下げられることにより基板１１０及び保持爪１２２が移動する。そのため、保持爪１２２が基板１１０に対して相対的に移動する。これらの動作は、筐体２２０が処理室１５０内を移動することにより連続的に行われる。以下、処理室１５０内の筐体２２０の動作に関して図５（ａ）から図５（ｃ）を参照して説明する。
【００３５】
図５（ａ）は、筐体２２０の第２棒状部材１２５ｂがカム板１３２に当接した状態が示された処理室１５０内の概略側面図である。筐体２２０は、図１（ａ）の状態から＋Ｘ軸方向に進んで処理室１５０内に入る。処理室１５０内に入った筐体２２０はさらに＋Ｘ軸方向に進むことにより第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の斜面１３２ａに当たる。図３（ａ）は、この当接ベアリングが斜面１３２ａに当たった状態が示されている。カム板１３２が斜面１３２ａに当たった位置と、カム板１３２の頂点１３２ｃとのＹ軸方向の距離は距離ＤＹに形成されている。
【００３６】
図５（ｂ）は、筐体２２０の第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態が示された処理室１５０内の概略側面図である。筐体２２０は、図５（ａ）の状態からさらに＋Ｘ軸方向に進むことにより、第２棒状部材１２５ｂが徐々に−Ｙ軸方向に押し下げられる。図５（ｂ）は、このように第２棒状部材１２５ｂが徐々に−Ｙ軸方向に押し下げられて、第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態が示されている。すなわち、図５（ｂ）の筐体２２０は、第２棒状部材１２５ｂが図５（ａ）の状態から−Ｙ軸方向に距離ＤＹだけ押し下げられた状態になっている。図５（ｂ）の筐体２２０は第２棒状部材１２５ａが−Ｙ軸方向に押し下げられることにより保持爪１２２が基板１１０を中心に時計回りに回る方向に移動し、保持爪１２２が点線１２２ａとは重ならない位置に移動する。また、弧状部材１２６が時計回り方向に移動することにより底面ベアリング２２７も時計回りに回転し、基板１１０を＋Ｘ軸方向に平行移動させる。
【００３７】
図５（ｃ）は、筐体２２０の第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接している処理室１５０内の概略側面図である。筐体２２０は、図５（ｂ）の状態から＋Ｘ軸方向に進むと、第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の斜面１３２ａから外れ、第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａが斜面１３２ａに当接する。その状態で筐体２２０が＋Ｘ軸方向に進むと、第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａが斜面１３２ａで押し下げられる。その結果、第２棒状部材１２５ｂは筐体１２０に対して＋Ｙ軸方向へと上昇し、第１棒状部材１２５ａは−Ｙ軸方向へと移動する。図５（ｃ）には、第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態が示されている。図５（ｃ）に示された状態は、図５（ｂ）とは逆に第１棒状部材１２５ａが−Ｙ軸方向に押し下げられ第２棒状部材１２５ｂが＋Ｙ軸方向に押し上げられた状態であり、保持爪１２２が点線１２２ａに対して反時計回りに回転し、また、基板１１０が−Ｘ軸方向に平行移動することにより保持爪１２２が点線１２２ａとは重ならない位置に移動している。
【００３８】
筐体２２０では、第１棒状部材１２５ａ又は第２棒状部材１２５ｂがカム板１３２により上下に移動させられること、及び基板１１０が底面ベアリング２２７によりＸ軸方向に平行移動することにより保持爪１２２の位置が変わることにより、基板１１０の特定の部分に薄膜が形成されないことが防がれている。そのため、基板１１０に薄膜を形成できないことによりエッチングされてしまう領域がなく、基板１１０の破損も防ぐことができる。
【００３９】
（第３実施形態）
基板１１０に対する筐体の保持爪の位置は、基板１１０を回転させることにより位置を変えても良い。以下に基板１１０を回転させる筐体３２０について説明する。また、以下の説明では、第１実施形態又は第２実施形態と同様の構成の部分には同じ番号を付してその説明を省略する。
【００４０】
＜筐体３２０の構成＞
図６（ａ）は、基板１１０が載置された筐体３２０の側面図である。基板１１０は、筐体３２０では、オリエンテーションフラット１１１が基板１１０の＋Ｘ軸側及び−Ｘ軸側に配置されるように保持される。筐体３２０には基板１１０の−Ｘ軸側及び＋Ｘ軸側にそれぞれ空間３２４ａ及び空間３２４ｂが形成されており、基板１１０は筐体３２０に載置された状態で、基板１１０の回転が妨げられることがない。また筐体３２０には、基板１１０の−Ｙ軸側の曲面及び弧状部材１２６に接する底面ベアリング３２７が配置されている。底面ベアリング３２７は、弧状部材１２６の移動に伴って回転し、底面ベアリング３２７が回転することにより基板１１０を回転させることができる。また、基板１１０は保持爪３２２により保持されている。保持爪３２２は筐体３２０に固定されており、第１棒状部材１２５ａ、第２棒状部材１２５ｂ、及び弧状部材１２６の移動とともに移動しない。
【００４１】
図６（ｂ）は、第２棒状部材１２５ｂが押し下げられた状態の筐体３２０の側面図である。図６（ｂ）では、第２棒状部材１２５ｂが−Ｙ軸方向に押し下げられ、それに伴い弧状部材１２６が時計回りに回転し、さらに弧状部材１２６の−Ｘ軸側の端部に接触している第１棒状部材１２５ａが＋Ｙ軸方向に押し上げられた状態が示されている。弧状部材１２６は、時計回りに回転すると共に弧状部材１２６に接している底面ベアリング３２７を時計回りに回転させる。底面ベアリング３２７は時計回りに回転することにより底面ベアリング３２７に接している基板１１０を反時計回りに回転させる。
【００４２】
また筐体１２０と同様に、筐体３２０では第２棒状部材１２５ｂが−Ｙ軸方向に押し下げられる距離を距離ＤＹとすると、第１棒状部材１２５ａは距離ＤＹだけ＋Ｙ軸方向に押し上げられる。図６（ｂ）では、図６（ａ）において保持爪３２２が保持する基板１１０上の位置が点線３２２ａとして示されている。基板１１０は底面ベアリング３２７が回転することにより回転し、点線３２２ａも回転する。これにより、点線３２２ａは保持爪３２２と重ならない位置に移動する。筐体２２０においても、例えば距離ＤＹを約１ｃｍとすることができる。
【００４３】
＜筐体３２０の動作＞
図６（ｂ）に示されたように、筐体３２０では第１棒状部材１２５ａ又は第２棒状部材１２５ｂが−Ｙ軸方向に押し下げられることにより、基板１１０が保持爪３２２に対して相対的に回転する。これらの動作は、筐体３２０が処理室１５０内を移動することにより連続的に行われる。以下、筐体３２０の動作に関して図７（ａ）から図７（ｃ）を参照して説明する。
【００４４】
図７（ａ）は、筐体３２０の第２棒状部材１２５ｂがカム板１３２の斜面１３２ａに当接した状態が示されている処理室１５０内の概略側面図である。筐体３２０は、図１（ａ）の状態から＋Ｘ軸方向に進んで処理室１５０内に入る。処理室１５０内に入った筐体３２０はさらに＋Ｘ軸方向に進むことにより第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の斜面１３２ａに当たる。図３（ａ）は、第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａが斜面１３２ａに当たった状態が示されている。カム板１３２が斜面１３２ａに当たった位置と、カム板１３２の頂点１３２ｃとのＹ軸方向の距離は距離ＤＹに形成されている。
【００４５】
図７（ｂ）は、筐体３２０の第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態が示された処理室１５０内の概略側面図である。筐体３２０は、図７（ａ）の状態からさらに＋Ｘ軸方向に進むことにより、第２棒状部材１２５ｂが徐々に−Ｙ軸方向に押し下げられる。図７（ｂ）は、このように第２棒状部材１２５ｂが−Ｙ軸方向に距離ＤＹだけ押し下げられて、第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態が示されている。図７（ｂ）の筐体３２０は第２棒状部材１２５ａが−Ｙ軸方向に押し下げられることにより基板１１０が時計回りに回る方向に回転し、点線３２２ａとは重ならない位置に移動する。
【００４６】
図７（ｃ）は、筐体３２０の第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接している処理室１５０内の概略側面図である。筐体３２０は、図７（ｂ）の状態から＋Ｘ軸方向に進むと、第２棒状部材１２５ｂの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の斜面１３２ａから外れ、第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａが斜面１３２ａに当接する。その状態で筐体３２０が＋Ｘ軸方向に進むと、第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａが斜面１３２ａで押し下げられる。その結果、第２棒状部材１２５ｂは筐体３２０に対して＋Ｙ軸方向へと上昇し、第１棒状部材１２５ａは−Ｙ軸方向へと移動する。図７（ｃ）には、第１棒状部材１２５ａの当接ベアリング１２７ａがカム板１３２の頂点１３２ｃに当接した状態がされている。図７（ｃ）に示された状態は、図７（ｂ）とは逆に第１棒状部材１２５ａが−Ｙ軸方向に押し下げられ第２棒状部材１２５ｂが＋Ｙ軸方向に押し上げられた状態であり、保持爪３２２が点線３２２ａに対して時計回りに回転して点線３２２ａとは重ならない位置に移動している。
【００４７】
筐体３２０では、基板１１０が回転することにより点線３２２ａの位置がかわり、基板１１０の特定の部分に薄膜が形成されないことが防がれている。そのため、基板１１０に薄膜を形成できないことによりエッチングされてしまう領域がなく、基板１１０の破損も防ぐことができる。
【００４８】
（第４実施形態）
第１実施形態から第３実施形態では、基板１１０と保持爪とを相対的に移動させることにより基板１１０上に薄膜が形成されない領域を無くすことができた。一方、基板１１０の薄膜が形成されない領域は、保持爪の形状を改良することにより無くすことができる。以下に、保持爪を改良することで薄膜が形成されない領域が無くされた場合について説明する。また、以下の説明では、第１実施形態と同様の構成の部分には同じ番号を付してその説明を省略する。
【００４９】
図８（ａ）は、筐体４２０及び処理室１５０内の概略上面図である。筐体４２０は複数の保持爪４２２を有しており、複数の保持爪４２２により基板１１０を保持している。基板１１０の主面は、＋Ｚ軸方向及び−Ｚ軸方向、すなわちターゲット部１３０に面している。ターゲット部１３０の材料は、図８（ａ）の矢印１３３で示されるように放射状に飛散して基板１１０の表面に付着する。保持爪４２２は基板１１０に面して凹む凹部４２８（図８（ｂ）参照）が形成されており、凹部４２８に基板１１０が挟み込まれることにより、基板１１０がＺ軸方向に倒れることが防がれている。また、凹部４２８は開口側が広がって形成されていることにより、ターゲット部１３０から飛び出す材料は、図８（ａ）の矢印１３３に示されるように保持爪４２２がターゲット部１３０から飛び出た材料を遮ることなく基板１１０の表面に付着させることができる。そのため、保持爪４２２は、基板１１０を保持すると共にスパッタリングの際に金属分子の付着を完全に妨げることがないため好ましい。
【００５０】
図８（ｂ）は、保持爪４２２の部分拡大図である。凹部４２８は、基板１１０のＺ軸方向に面する両主面に接する端面に接して基板１１０のＸ軸方向の移動を妨げる底面４２８ａと、底面４２８ａに接し基板１１０の主面から角度αだけ傾いた側面４２８ｂと、により形成されている。側面４２８ｂは、Ｘ軸方向からＺ軸方向に開口面が開く方向に傾いて形成されている。この傾き角度を角度αとすると、角度αは大きすぎると基板１１０の搬送中の振動などで基板１１０を脱落させてしまい、小さすぎるとスパッタリングによるターゲット部１３０から飛散する材料の付着を妨げてしまう。またスパッタリングでは、ある程度のターゲット部１３０の材料が保持爪４２２の陰に回り込んで基板１１０の主面上に付着する。これらのことを考慮すると、角度αの大きさは４０度から６０度の範囲内であることが望ましい。
【００５１】
（第５実施形態）
保持爪は、外形が枠状に形成され、中心部が中空であっても良い。例えば針金で“Ｃ”文字状に折り曲げた保持爪でも良い。以下に、中心部が中空である保持爪５５２について説明する。また、以下の説明では、第１実施形態と同様の構成の部分には同じ番号を付してその説明を省略する。
【００５２】
図９（ａ）は、基板１１０が載置された筐体５２０の側面図である。筐体５２０は、図２（ａ）に示された筐体１２０において保持爪１２２を保持爪５２２に交換した筐体である。すなわち、筐体５２０は、保持爪５２２以外は筐体１２０と同じである。保持爪５２２は、図９（ａ）に示されるように中心部が中空である。そのため、スパッタリングの際にターゲット部１３０から飛散する材料を保持爪５２２の中心部を通過して基板１１０に付着させることができる。また、枠状に形成される保持爪５２２は基板１１０を遮る領域が少なく、基板１１０を遮っている領域においてもターゲット部１３０の材料を保持爪５２２の陰に回り込んで基板１１０の主面上に付着させることができるため好ましい。
【００５３】
図９（ｂ）は、第２棒状部材１２５ｂが押し下げられた状態の筐体５２０の側面図である。図９（ｂ）では、第２棒状部材１２５ｂが−Ｙ軸方向に押し下げられ、それに伴い弧状部材１２６が第２棒状部材１２５ｂに押されて時計回り方向に移動し、さらに第１棒状部材１２５ａが弧状部材１２６に押されて＋Ｙ軸方向に押し上げられた状態が示されている。図９（ｂ）では、図９（ａ）における保持爪５２２の位置が点線５２２ａで示されている。保持爪５２２は、第２棒状部材１２５ｂが−Ｙ軸方向に押し下げられ、弧状部材１２６が時計回りに回転し、第１棒状部材１２５ａが＋Ｙ軸方向に押し上げられるとともに、各部材に取り付けられた保持爪５２２も点線５２２ａの位置から時計回りに移動する。これにより、枠状に形成されている保持爪５２２の陰になっていた基板１１０の領域にもターゲット部１３０から飛散する材料を万遍なく付着させることができる。
【００５４】
以上、本発明の最適な実施形態について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施形態に様々な変更・変形を加えて実施することができる。
【００５５】
例えば、図２（ｂ）において保持爪１２２は点線１２２ａに重ならない位置に動くとしたが、重なる位置への移動でも良い場合がある。これは、図３（ｂ）の保持爪の位置と図３（ｃ）の保持爪の位置とが重ならなければ、保持爪１２２と点線１２２ａとが重なっても基板の特定の位置にスパッタをすることができなくなる場合がないためである。また、駆動部を保持するベアリング１２７は、筐体ではなく駆動部に取り付けられていても良い。また、第４実施形態で説明された角度αを有する保持爪４２２を、第１実施形態から第３実施形態に適用してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１００  …  スパッタリング装置
１１０  …  基板
１１１  …  オリエンテーションフラット
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０  …  筐体
１２２、３２２、４２２、５２２  …  保持爪
１２４  …  回転抑制部
１２５ａ  …  第１棒状部材
１２５ｂ  …  第２棒状部材
１２６  …  弧状部材
１２７  …  ベアリング
１２７ａ  …  当接ベアリング
１３０  …  ターゲット部
１３１  …  磁場発生部
１３２  …  カム板
１３２ａ、１３２ｂ  …  斜面
１３２ｃ  …  頂点
１５０  …  処理室
１６０  …  車輪
１６１  …  レール
２２４ａ、２２４ｂ  …  空間
４２８  …  凹部
４２８ａ  …  底面
４２８ｂ  …  側面
【図１】
2013185224.tif 000003
【図２】
2013185224.tif 000004
【図３】
2013185224.tif 000005
【図４】
2013185224.tif 000006
【図５】
2013185224.tif 000007
【図６】
2013185224.tif 000008
【図７】
2013185224.tif 000009
【図８】
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【図９】
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