JPH01108373A

JPH01108373A - 基板の被覆装置

Info

Publication number: JPH01108373A
Application number: JP63232772A
Authority: JP
Inventors: Manfred Arnold; マンフレート・アーノルド; Peter Wirz; ペーター・ヴイルツ
Original assignee: Leybold AG
Current assignee: Balzers und Leybold Deutschland Holding AG
Priority date: 1987-09-18
Filing date: 1988-09-19
Publication date: 1989-04-25
Anticipated expiration: 2015-08-28
Also published as: EP0307539B1; DE3881616D1; US4824545A; EP0307539A2; DE3731444A1; JP3080957B2; ATE90400T1; EP0307539A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、被覆室中に開口する、１種または数種のプロ
セスガスを供給するための導管、ならびにレールおよび
／またはローラー上に支持されて案内される、７個々の
室を通過移動可能な、被覆すべき基板を収容するための
運搬架台を有し、排気可能な絶縁室が前接および後接さ
九ている陰極装置または蒸発装置を有する真空室（この
場合個々の室はロック’／’−）により互いに分離可能
である）中で基板を被覆する装置に関する。

中央の被覆室の前後にそれぞれ若干の絶縁室が配置され
ていて、その際全ての室かロックデートにより接続して
いる上記種類の装置は公知である（欧州特許第００２８
６９０号明細書）。板状加工片の保持のための連着架台
は、個々の室の底に敷設されているレールまたはコンベ
ヤベルト中を走行するローラーまたは滑りシュー全有す
る脚部をそれぞれ備えている垂直に配置されたパネルか
らなる。個々の室を相互に分離するロックｒ−）は長方
形の７ラツプとして形成されていて、直立のパネル状ホ
ルダーまたは架台が、それに接している加工片、たとえ
ばガラス板と一緒に１室を分離する壁中の、フラップに
よりあげられる長方形の開口をまっすぐに通過移動する
ことができるように定められている。

加工片の運搬は順次に行なわれる、つまりレール上に置
かれた全ての架台またはホルダ・−が同時にそれぞれ１
つの室だけさらに移動したときに、全てのフラップは室
を気密に密閉し、加工片を有する架台はそれぞれの室中
に被覆工程の間滞留する。黍入室および搬出室は、被覆
室と同様に真空ポンプと接続しているので、室中の圧力
は同じレベルに保持することができる。この装置は、反
応性ガス雰囲気中での被護工程においてガス濃度が搬出
入工程の際、つまり被覆室と隣接する絶縁室との間のロ
ックｒ−トの各開放および閉鎖工程の際に変化し、この
ことがひいては層品質を不均一にするという欠点を有す
る。それというのも一方で工程に必要な希ノｆスー／反
応ガス混合物中の、反応により消費される反応ガスの含
量が極めて重要であり、他方では外ならぬこのパラメー
ターは圧力測定によっても、流量測定によっても制御で
きないからである。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って本発明の根底をなす課題は、動的作業中、つまり
基板が陰極または蒸発装置の前を通過する場合でも工程
を常に同じ反応状態に保持することができ、従って基材
ごとの層の厚さおよび層の質が基板ごとに最高度の均一
性を有する、上記種類の装置を提供することである。

〔発明を達成するための手段〕

このことは本発明により、それぞれ被覆室をその前後に
接続された室と接続する１個または数個のバイパス′Ｒ
によって達成され、その際それぞれのバイパス管中に、
室間の圧力平衡を制御できる１個の弁または遮断装置が
接続されている。

このため望ましくは、室と真空ポンプスタンドとを接続
する吸込管中に弁が接続されていて、該弁はバイパス管
の弁と同期的に開閉され、そ九ぞれの絶縁室の吸込管の
１つの弁が閉じると同時にまだは時間的に遅れて相応す
るバイパス管の弁が開くようになっている。

このようにあらかじめ実施された処理室と絶縁室との間
の圧力平衡によって、基材ホルダーがｒ−）出入する間
でも陰極における個々のガス濃度が一定であることが自
動的に保証され、このことは工程の安定性および常に不
変の層特性にとって極めて重要である。

完全に自動的な作業を可能にするために、反応性ガスの
被覆室中への流入を調節する弁は制御線によって、陰極
装置に電気エネルギーを供給する装置と接続されており
、その際被覆室中へ流入する反応ガスの量により、陰極
電圧または陰極電流のような工程を規定するパラメータ
が一定に保持される。

〔実施例〕

本発明は多様な構成が可能であり、そのうちの１つを添
付図面に図示されており、これにつき本発明を詳説する
。

装置は、主として被覆室２、この室に前接している搬入
室３、および後接しているｊ出室４、さらに被覆室２と
この室に接続している室３゜４と、の間に配置されてい
るロックｒ−４５，３、詳細に示されていないローラー
列上で移動可能な、被覆すべき基板１１〜１４用の運搬
架台、室２，３．４に接続されている若干の真空ポンプ
スタンド１５〜１８、およびこれらの真空ボンプスタ／
ドにそれぞれ所属されている遮断装置１９〜２２、被覆
室２中に存在する陰極装置２３、この被覆室と中間に接
続された調整弁２５を備えた導管２４において接続され
ている、希ガスおよび反応ガス用貯蔵夕／り３０、およ
びそれぞれ被覆室２を搬入室３ないしは搬出室４と接続
する双方のバイパス管２６．２７およびこのバイパス管
２６．２７中に接続されている遮断装置２８．２９とか
らなる。

被覆室２中で、陰極２３は反応作業で運転される。この
ため、被覆室２中に常に特定の希ガス−／反応ガス混合
物が存在していることが必要である。基板１１〜１４上
にスパッタ蒸着される層の化学量論は、陰極２３の状態
によって決定される。これには、反応ガスの含分が決定
的なパラメーターである。通常、導管２４による反応性
ガスの流入は、これにより陰極電圧が一定に保たれるよ
うに制御される（　陰極＝−定、この場合　陰極は反応
ガス流の関数である〕。

被覆工程は、基板１１〜１４ごとに一定の層特性を保証
するために、静的作業状態ばかりでなく、運搬架台７〜
１０が陰極装置２３の前を通過する動的作業状態でも、
常に同じ反応状態に保持すべきである。その機能が種々
の工程を相互に分離することである搬入室３は被覆室２
の前に設置されている。１つの室から他の室への漏れは
、運搬架台が搬入室３ないしは搬出室４中に短時間滞留
し、この時間の間この室を、被覆室２へのロックデート
５，６を閉じて、高度真空に排気することによって阻止
される。引き続き次の室へ搬入する際、ロックデート５
あるいは６を開くことにより反応工程に影響を及ぼして
はならない。このため、一方で搬入室３ないしは搬出室
４と、他方で被覆室２との間で圧力平衡を実施しなげれ
ばならない。このため、被覆室２中の圧力または反応ガ
ス流を測定することができ、この場合搬入工程前に、搬
入室３中の圧力またはガス流を等しくしなげればならな
い。いずれにせよ、重要なパラメーターは反応によって
消費される反応ガスの含量である。

しかし、この含量は圧力測定によっても流量測定によっ
ても制御することはできない。

陰極におけるガス濃度の変化なしの、被覆室２と搬入室
３との間の正確な圧力平衡は、バイパス管２６によって
達成される。ロックデートロを開く前に、搬入室３中で
、真空ポンプスタンド１５への弁１９を閉じ、同時にま
たは時間的に遅れてバイパス管２６の遮断装置を開く。

このバイパス管によって、双方の室２，３の間の”温和
な”圧力平衡が行なわれる。この際、正確に適正な希ガ
ス−／反応ガス混合物が搬入室３中へ流入するので、平
衡が生じた後、ロックデート６を開いた際に、圧力衝撃
もガス混合物の変化も′工程パラメータ、つまり具体的
には陰極２３の状態を変えない。この手段によって、運
搬架台７〜１０の連続的移動作業を、層特性に影響を及
ぼさずに行うことができることが保証される。

第２図は、この手段の圧力および陰極電圧への影響を明
示する実験結果を示しており、その際陰極電圧はＡで、
スパッタ圧はＢでかつ平衡時間はＣで表わされている。

バイパス管２６，２γの異なる開放時間（０，５〜２分
）に対し、重要な工程パラメーター（陰極電圧Ｕ。ある
いはスパッタ圧Ｐ）に対する圧力平衡の影響が示されて
いる。時間軸ｔには、ロックデートの開く時点ｔｏが記
載されている。

バイパス管２６あるいは２γの弁２８あるいは２９が開
いている平衡時間ｔｏ　−ｔｌが１分よりも長い場合、
作業室中の陰極電圧または圧力に全く影響しないことが
認められる。これらの時間は動的作業においても保証さ
れている。平衡時間ｔｏ　−ｔｌ＝　０．５分において
はじめて、認め５る圧力減少（Ｐ　＝　３　Ｘ　１０−
’　ｍｂｃｒ　）ならびに電圧低下（Ｕｏ＝　２−３　
Ｖ　）が存在する。バイパス弁２８ないし２９の開放は
、バイパス管２６ないしは２７の伝導値がわずかなため
、−般に反応工程に影＝Ｗｔ及ぼさない。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明による基板の被覆装置の１実施例を示
すもので、第１図は被覆室、この室に所属している搬入
室および搬出室、および隣接する室を接続するバイパス
管を有する可動架台上に載置された基板の被覆装置の略
図であり、第２図はバイパス管によって生じる、搬入室
と被覆室との間の圧力平衡の、種々の工程パラメーター
に灼する影響を表わす線図である。２・・・被覆室、３・・・−入室、４・・・搬出室、５
゜６・・・ロックデート、７，８，９，１０・・・連着
架台、１１，１２，１３，１４・・・基板、１５゜１６
．１７，１８・・・真空ポンプスタンド、１９゜２０．
２１，２２・・・遮断装置、２３・・・陰極、２４・・
・ガス導入管、２５・・・調整弁、２６．２７・・・バ
イパス管、２８．２９・・・遮＠装置、３０・・・貯蔵
タンク、３１．．３２，３３，３４・・・吸込管、Ａ・
・・陰極電圧、Ｂ・・・スパッタ圧、Ｃ・・・等化時間
Ｃ３り　　Ｕ

Claims

【特許請求の範囲】１、被覆室中に開口する、１種または数種のプロセスガ
スを供給するための導管、ならびにレールおよび／また
はローラー上に支持されて案内される、個々の室を通過
移動可能な、被覆すべき基板を収容するための運搬架台
を有し、排気可能な絶縁室が前接および後接されている
、陰極装置または蒸発装置を有する真空室（この場合個
々の室は互いに分離可能である）中で基板を被覆する装
置において、装置が１本または数本のバイパス管（２６
、２７）を有しており、このバイパス管はそれぞれ被覆
室（２）をそれに前接または後接されている室（３ない
しは４）と接続し、その際各バイパス管（２６、２７）中に、室（２、
３ないしは２、４）中の均圧を制御可能な遮断装置また
は弁（２８ないし２９）が接続されていることを特徴と
する基板の被覆装置。２、室（２、３、４）を真空ポンプスタンド（１５〜１
８）と接続する吸込管（３１〜３４）中に弁（１９〜２２）が接続されていて、これら
の弁はバイパス管（２６、２７）の弁（２８、２９）と
同期的に開閉し、それぞれの絶縁室（３ないし４）の吸
込管（３１ないしは３４）の弁（１９ないしは２２）が
閉じると、相応するバイパス管の弁（２８ないしは２９
）が同時にまたは時間的に遅れて開くようになつている
請求項１記載の装置。３、バイパス管（２６ないしは２
７）による圧力等化により、室（２）中で進行する反応
工程の安定性にとり無条件に必要な、希ガス／反応ガス
混合物の不変性は、被覆すべき基板（１１〜１４）が積
載された運搬架台（７〜１０）をさらに運搬するために
ロックゲート（５ないしは６）を開いた場合でも保証さ
れているので、層特性は動的被覆作業の場合に一定に保
たれる請求項１または２記載の装置。４、被覆室（２）への反応ガスの供給を調節する弁（２
５）が、制御線によつて、陰極装置（２３）に電気エネ
ルギーを供給する装置と接続されており、その際被覆室
（２）中へ流入する反応ガスの量により、陰極電圧また
は陰極電流のような工程を規定する、パラメーターを一
定に保持する請求項１から３までのいずれか１項記載の
装置。