(57)【要約】【課題】堆積膜の剥離を効果的に抑制できる成膜装置及びパーティクル捕獲板を提供する。【解決手段】成膜装置１は、真空容器３内に配置されるパーティクル捕獲板３０を備え、パーティクル捕獲板３０の表面３０ａには、第１凹凸３２と、第１凹凸３２上に設けられ、第１凹凸３２よりも微細な第２凹凸３４とが形成されている。これにより、堆積膜の剥離を効果的に抑制できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成膜材に成膜材料を成膜するための成膜処理を行う成膜室を備える成膜装置であって、
前記成膜室内に配置されるパーティクル捕獲板を備え、
前記パーティクル捕獲板の表面には、第１の凹凸と、前記第１の凹凸上に設けられ、前記第１の凹凸よりも微細な第２の凹凸とが形成されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記第１の凹凸は、第１の加工により形成され、
前記第２の凹凸は、前記第１の加工の後に実施される第２の加工により形成されていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記第１の加工は、ローレット加工であり、
前記第２の加工は、エアーブラスト加工であることを特徴とする請求項２記載の成膜装置。
【請求項４】
前記第１の凹凸は、前記ローレット加工により形成されたあや目であることを特徴とする請求項３記載の成膜装置。
【請求項５】
前記パーティクル捕獲板の前記表面の反対側の裏面に、冷却板が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の成膜装置。
【請求項６】
前記パーティクル捕獲板は、銅製であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の成膜装置。
【請求項７】
前記パーティクル捕獲板は、板厚が略３ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載の成膜装置。
【請求項８】
前記冷却板は、スタットボルト及びナットにより前記パーティクル捕獲板に一体に設けられていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか一項記載の成膜装置。
【請求項９】
成膜装置の成膜室内に配置されるパーティクル捕獲板であって、
表面には、第１の凹凸と、前記第１の凹凸上に設けられ、前記第１の凹凸よりも微細な第２の凹凸とが形成されていることを特徴とするパーティクル捕獲板。
【請求項１０】
前記第１の凹凸は、第１の加工により形成され、
前記第２の凹凸は、前記第１の加工の後に実施される第２の加工により形成されていることを特徴とする請求項９記載のパーティクル捕獲板。
【請求項１１】
前記第１の加工は、ローレット加工であり、
前記第２の加工は、エアーブラスト加工であることを特徴とする請求項１０記載のパーティクル捕獲板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被成膜材に成膜材料を成膜する成膜装置及び成膜装置に取り付けられるパーティクル捕獲板に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）膜などの薄膜を形成する成膜装置では、成膜室内において基板などの被成膜材以外の内壁などに成膜原子（成膜材料）が付着し、パーティクルと呼ばれる粗大粒子が内壁に堆積することがある。このパーティクルが堆積した膜は、成膜室の内壁から剥離することがあり、それが成膜室内及び基板に飛散して付着し、成膜品質の低下などといった問題を招来する。
【０００３】
そこで、例えば特許文献１に記載の成膜装置では、成膜室内にシールド部材を配置している。このシールド部材は、その表面にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなるプラズマ溶射膜が形成されており、さらに、プラズマ溶射膜の表面が粗面化されている。これにより、シールド部材では、パーティクルの剥離防止を図っている。
【０００４】
また、例えば特許文献２に記載の成膜装置では、ビッカーズ硬度１００〜１３０Ｈｖのエンボス加工面を備える電解銅箔を成膜室の内部に配置し、電解銅箔によりパーティクルの剥離防止を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９１２９９号公報
【特許文献２】特開２００１−２３４３２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の構成では、成膜材料の捕獲機能及びパーティクルが堆積してなる堆積膜の保持性が十分ではなく、堆積膜の剥離がどうしても生じてしまう。したがって、堆積膜の剥離に関して、更なる改善が望まれている。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、堆積膜の剥離を効果的に抑制できる成膜装置及びパーティクル捕獲板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】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、成膜材料が付着する表面を特定の形状とすることにより、成膜材料を効果的に捕獲して保持できることを見出し、本発明に至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係る成膜装置は、被成膜材に成膜材料を成膜するための成膜処理を行う成膜室を備える成膜装置であって、成膜室内に配置されるパーティクル捕獲板を備え、パーティクル捕獲板の表面には、第１の凹凸と、第１の凹凸上に設けられ、第１の凹凸よりも微細な第２の凹凸とが形成されていることを特徴とする。
【００１０】
この成膜装置では、パーティクル捕獲板の表面に、第１の凹凸と、この第１の凹凸よりも微細な第２の凹凸とが形成されている。パーティクル捕獲板では、第１の凹凸及び第２の凹凸により表面積が拡大されているため、成膜材料の付着面が確保されている。また、微細な第２の凹凸のアンカー効果により、成膜材料を効果的に捕獲できる。さらに、第２凹凸よりも凹凸の大きい第１の凹凸により、第２の凹凸により捕獲した成膜材料（パーティクル）を堆積させて保持できる。したがって、成膜材料を効果的に捕獲して保持できる。その結果、堆積膜の剥離を効果的に抑制できる。
【００１１】
第１の凹凸は、第１の加工により形成され、第２の凹凸は、第１の加工の後に実施される第２の加工により形成されている。このように、第１の加工後に第２の加工を施すことにより、第１の凹凸の全面に亘って第２の凹凸が形成される。
【００１２】
第１の加工は、ローレット加工であり、第２の加工は、エアーブラスト加工である。このような加工方法を用いることにより、第１の凹凸及び第２の凹凸をそれぞれ良好に形成できる。
【００１３】
第１の凹凸は、ローレット加工により形成されたあや目である。第１の凹凸をあや目とすることにより、パーティクル捕獲板における表面積を拡大でき、その結果、第２の凹凸の形成面も増加する。したがって、成膜材料の捕獲面をより一層確保できる。また、あや目とすることにより、多方向から成膜材料を捕獲できる。
【００１４】
パーティクル捕獲板は、銅製であることが好ましい。銅板を用いることにより、第１の凹凸及び第２の凹凸の加工を良好に行うことができる。
【００１５】
パーティクル捕獲板は、板厚が略３ｍｍであることが好ましい。このように、板厚を３ｍｍとすることで、剛性を確保できる。そのため、パーティクル捕獲板に付着した成膜材料の除去（洗浄）作業を良好に行うことができる。
【００１６】
また、本発明に係るパーティクル捕獲板は、成膜装置の成膜室内に配置されるパーティクル捕獲板であって、表面には、第１の凹凸と、第１の凹凸上に設けられ、第１の凹凸よりも微細な第２の凹凸とが形成されていることを特徴とする。
【００１７】
このパーティクル捕獲板では、第１の凹凸と、この第１の凹凸よりも微細な第２の凹凸とが形成されている。これにより、第１の凹凸及び第２の凹凸により表面積が拡大されているので、成膜材料の付着面が確保されている。また、微細な第２の凹凸のアンカー効果により、成膜材料を効果的に捕獲できる。さらに、第２凹凸よりも凹凸の大きい第１の凹凸により、第２の凹凸により捕獲した成膜材料（パーティクル）を堆積させて保持できる。したがって、成膜材料を効果的に捕獲して保持できる。その結果、堆積膜の剥離を抑制できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、堆積膜の剥離を効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態に係る成膜装置の構成を示す図である。
【図２】図１に示す成膜装置を横から見た図である。
【図３】パーティクル捕獲板の表面を示す図である。
【図４】図３に示すパーティクル捕獲板の表面を拡大して示す断面図である。
【図５】パーティクル捕獲板と冷却板との取り付け構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２１】
図１は、一実施形態に係る成膜装置の構成を示す図である。図２は、図１に示す成膜装置を横から見た図である。成膜装置１は、成膜室である真空容器３と、真空容器３中にプラズマビームＰＢを供給するプラズマ源であるプラズマガン５と、真空容器３内の底部に配置されてプラズマビームＰＢが入射する陽極部材７と、真空容器３上部に配置されてトレイＴを陽極部材７の上方で移動させる搬送機構１０とを備える。
【００２２】
ここで、プラズマガン５は、プラズマビームＰＢを発生する圧力勾配型のプラズマガンであり、プラズマガン５と真空容器３との間には、プラズマビームＰＢを真空容器３まで導く中間電極１２，１４、ステアリングコイル（図示を省略）などが配置されている。また、陽極部材７は、プラズマガン５からのプラズマビームＰＢを下方に導くとともに成膜材料を収容するハース本体１８を有するハース１６と、その周囲に配置された環状の補助陽極２０とからなる。搬送機構１０は、搬送路２２内に水平方向に配列された複数のコロ２４と、これらのコロ２４を適当な速度で回転させてトレイＴを一定速度で移動させる駆動装置（図示を省略）とを備える。搬送路２２内には、ガラス基板（被成膜材）Ｗを加熱するヒータ２６が配置されている。
【００２３】
この成膜装置１においては、プラズマガン５の陰極（図示を省略）と真空容器３内のハース１６との間で放電が生じ、これによりプラズマビームＰＢが生成される。このプラズマビームＰＢは、ステアリングコイルや補助陽極２０内の永久磁石等により決定される磁界に案内されてハース１６に到達する。ハース本体１８に収納された例えばＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の成膜材料は、プラズマビームＰＢにより加熱されて蒸発する。この蒸発した成膜材料（蒸発粒子）は、プラズマビームＰＢによりイオン化され、搬送機構１０によって一定速度で移動するトレイＴの下面に露出するガラス基板Ｗの表面に付着し、ここにＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の被膜が形成される。
【００２４】
上記の構成を有する成膜装置１の真空容器３内においては、成膜材料が真空容器３の内側面（内壁）に付着して、パーティクル（粗大粒子）が堆積する。このパーティクルがある程度堆積すると、真空容器３の内側面から堆積したパーティクル（膜）が剥離し、真空容器３内に飛散しガラス基板Ｗに付着するおそれがある。これにより、ガラス基板Ｗが汚染され、品質が低下するといった問題が生じる。
【００２５】
そこで、成膜装置１は、真空容器３内に配置されるパーティクル捕獲板３０を備えている。パーティクル捕獲板３０は、真空容器３の内側面に沿って配置されており、成膜材料を捕獲して保持する機能を有している。パーティクル捕獲板３０は、例えば銅製の板部材であり、その厚みが例えば３ｍｍ程度である。以下、パーティクル捕獲板３０について、図３及び図４を参照しながら詳細に説明する。
【００２６】
図３は、パーティクル捕獲板の表面を示す図である。図４は、図３に示すパーティクル捕獲板の表面を拡大して示す断面図である。
【００２７】
図３及び図４に示すように、パーティクル捕獲板３０の表面３０ａには、第１凹凸（第１の凹凸）３２と、第２凹凸（第２の凹凸）３４とが形成されている。第１凹凸３２は、ローレット加工により形成されたローレット目のあや目である。ローレット目（英文名称：Knurling）は、ＪＩＳ  Ｂ  ０９５１に規定されているものである。
【００２８】
第１凹凸３２は、凸部分の断面が略山形を呈している。第１凹凸３２のピッチｔは、例えば１．６ｍｍ程度である。第１凹凸３２における溝の深さ（底部から頂部までの高さ）ｈは、例えば０．７ｍｍ程度である。第１凹凸３２は、例えば、銅板にローレット工具を押し当てて銅板の表面を押し潰して塑性変形をさせたり、銅板の表面を切削したりすることによりことにより形成される。
【００２９】
第２凹凸３４は、第１凹凸３２上に形成されている。第２凹凸３４は、エアーブラスト加工により形成される微細な凹凸であり、第１凹凸３２に比べて凹凸が非常に小さい。第２凹凸３４は、第１凹凸３２をローレット加工により形成した後に、その第１凹凸３２の表面にエアーブラスト加工により形成される。すなわち、第１凹凸３２の表面（パーティクル捕獲板３０の表面３０ａ）は、梨地面となっている。
【００３０】
第２凹凸３４は、例えば粒径が３００〜３５５μｍ程度の投射物（例えば、アルミナ）を衝突させて形成することが好ましく、中心線平均粗さＲｚは、例えば２０〜４０μｍ程度であることが好ましい。
【００３１】
パーティクル捕獲板３０は、第１凹凸３２及び第２凹凸３４が形成された表面３０ａが真空容器３の内側を向くように、真空容器３内に配置される。具体的には、パーティクル捕獲板３０は、陽極部材７を取り囲むように、真空容器３の内側面に沿って配置されている。
【００３２】
パーティクル捕獲板３０の表面３０ａの反対側の裏面３０ｂは、光沢面（無加工面）となっている。この裏面３０ｂには、冷却板４０が設けられている。冷却板４０は、例えば厚みが５ｍｍ程度の板状の部材であり、真空容器３内において、真空容器３の内側面とパーティクル捕獲板３０との間に配置されている。
【００３３】
冷却板４０は、パーティクル捕獲板３０にスタッドボルト５０と袋ナット５２とにより取り付けられている。図５は、パーティクル捕獲板と冷却板との取り付け構造を拡大して示す断面図である。図５に示すように、冷却板４０は、その一面４０ａがパーティクル捕獲板３０の裏面３０ｂに対向して配置され、裏面３０ｂと密着している。なお、ここでいう密着とは、パーティクル捕獲板３０の裏面３０ｂと冷却板４０の一面４０ａとが少なくとも面接触していればよい。このような構成により、冷却板４０は、パーティクル捕獲板３０と一体に設けられている。
【００３４】
パーティクル捕獲板３０に冷却板４０を取り付けるときには、真空容器３の内側面側から、スタッドボルト５０に対して、冷却板４０、パーティクル捕獲板３０、押さえ座金５４及び袋ナット５２の順でセットし、袋ナット５２をスタッドボルトにスバナ締めする。なお、スタットボルト５０には、ナット５６が設けられており、ナット５６には、噛み止め用セットねじ５８が取り付けられている。
【００３５】
図１及び図２に示すように、冷却板４０には、冷却剤（水）が通される冷却管４２が設けられている。冷却管４２は、冷却板４０の他面４０ｂ側に配置されている。冷却管４２は、冷却板４０の全面にわたって配置されている。冷却板４０及び冷却管４２により、冷却機構が構成されている。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、真空容器３内にパーティクル捕獲板３０が配置されている。パーティクル捕獲板３０の表面３０ａには、第１凹凸３２と、この第１凹凸３２よりも微細な第２凹凸３４とが形成されている。パーティクル捕獲板３０では、第１凹凸３２及び第２凹凸３４により表面積が拡大されており、成膜材料の付着面が確保されている。また、微細な第２凹凸３４のアンカー効果により、成膜材料を効果的に捕獲できる。さらに、第２凹凸３４よりも凹凸の大きい第１凹凸３２により、第２凹凸３４により捕獲したパーティクルを堆積させて保持できる。したがって、成膜材料を効果的に捕獲して保持できる。その結果、堆積膜の剥離を効果的に抑制できる。
【００３７】
また、パーティクル捕獲板３０は、その厚みが３ｍｍ程度であるため、剛性が確保されている。そのため、付着物の除去作業を良好に行うことができる。また、パーティクル捕獲板３０では、深さｈが０．７ｍｍ程度の第１凹凸３２が形成されているため、再生時は、第１凹凸３２にエアーブラスト加工を行って第２凹凸３４を形成すればよい。したがって、再生作業を簡易に行うことができる。その結果、作業性の向上及びコストの低減が図れる。
【００３８】
また、第１凹凸３２は、ローレット加工により形成されたあや目であるため、表面積の拡大を図れると共に、一方向に沿って目が形成されている（平目）場合に比べて、成膜材料を多方向で捕獲できる。したがって、成膜材料の捕獲性の向上を図れる。
【００３９】
また、パーティクル捕獲板３０と冷却板４０とを一体に設けているため、パーティクル捕獲板３０自体に冷却機能を付加することができる。したがって、冷却機構の構成、ひいては成膜装置１の構成の簡易化を図れる。
【００４０】
また、パーティクル捕獲板３０と冷却板４０とは、スタッドボルト５０及び袋ナット５２により取り付けられているため、冷却板４０の板厚が薄い場合（例えば、５ｍｍ程度）であっても、冷却板４０の取り付けねじを保護でき、パーティクル捕獲板３０と冷却板４０とを強固に固定できる。
【００４１】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、第１凹凸３２をローレット加工により形成し、第２凹凸３４をエアーブラスト加工により形成しているが、第１凹凸３２及び第２凹凸３４は、その他の加工方法により形成してもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、プラズマを用いたイオンプレーティングによる成膜処理を行う成膜装置１にパーティクル捕獲板３０が配置される構成について説明したが、パーティクル捕獲板３０は、スパッタリングなどによる成膜処理を行う装置に配置されてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、パーティクル捕獲板３０と一体的に冷却板４０を設けているが、成膜装置１における真空容器３の温度環境によっては冷却板４０を設けなくてもよい。
【００４４】
また、上記実施形態では、パーティクル捕獲板３０を銅製の板部材としているが、パーティクル捕獲板３０はその他の素材から構成されていてもよい。加工容易性の観点からは、パーティクル捕獲板３０が銅製であることが好ましい。
【００４５】
また、上記実施形態では、第１凹凸３２における凹部にも微細な第２凹凸３４が設けられた形態について説明したが、第１凹凸３２の凹部には、第２凹凸３４が設けられていなくてもよい。パーティクル捕獲板３０において、微細な第２凹凸３２に主として成膜材料を捕獲する機能をもたせ、第１凹凸３２の凹部に主として堆積した成膜材料を保持する機能を持たせる場合には、上記のように第１凹部３２の凹部に第２凹凸３４を形成しなくとも、堆積膜の剥離を効果的に抑制できる。
【符号の説明】
【００４６】
１…成膜装置、３…真空容器（成膜室）、３０…パーティクル捕獲板、３０ａ…表面、３０ｂ…裏面、３２…第１凹凸（第１の凹凸）、３４…第２凹凸（第２の凹凸）、４０…冷却板、５０…スタッドボルト、５２…袋ナット。
【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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