專利名稱：基材蝕刻機(jī)構(gòu)、真空處理裝置及基材蝕刻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及作為電子源使用絲極(filament)的基材蝕刻機(jī)構(gòu)、真空處理裝置及基材蝕刻方法，特別是涉及借助一對電力導(dǎo)入端子向多根絲極供給電力的基材蝕刻機(jī)構(gòu)、 真空處理裝置及基材蝕刻方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)使用電弧PVD法等成膜處理在基材(進(jìn)行成膜的對象的物品、工件)的表面上形成規(guī)定的物質(zhì)層(以下，記為“被膜”)時，通?？梢栽谛纬杀荒ぶ斑M(jìn)行下述處理，即，在設(shè)置于真空室內(nèi)的基材上施加負(fù)的偏壓，使帶正電的不活性氣體的離子高速撞擊基材的表面，去除基材表面上所存在的異物、例如氧化物層，清潔凈化基材的表面。參照


這種用于清潔凈化基材的真空處理裝置及基材蝕刻方法的一個例子。圖4是示意性表示從上方觀察用于清潔凈化基材的真空處理裝置時的主要部分的結(jié)構(gòu)的圖，除了設(shè)有電流測量器50等一部分以外，示出了一直以來的普通的真空處理裝置的結(jié)構(gòu)。在圖4中，附圖標(biāo)記10是絲極，附圖標(biāo)記21是+ (正極)側(cè)的電力導(dǎo)入端子(由于較復(fù)雜，因此以下記為“+側(cè)端子”。關(guān)于_(負(fù)極)側(cè)，也記為“_側(cè)端子”)，附圖標(biāo)記22是-側(cè)端子，附圖標(biāo)記30是絲極的電源，附圖標(biāo)記40是放電用直流電源，附圖標(biāo)記80是真空室， 附圖標(biāo)記81是真空室壁，附圖標(biāo)記90是基材，附圖標(biāo)記85是在載置有基材90的狀態(tài)下使基材90旋轉(zhuǎn)(自轉(zhuǎn))并且自身也旋轉(zhuǎn)(公轉(zhuǎn))的旋轉(zhuǎn)臺。另外，附圖標(biāo)記50是后述的本發(fā)明中的電流測量器。在+側(cè)端子21與-側(cè)端子22之間連接有作為電子源的一根絲極10，在真空室80 內(nèi)設(shè)有單根或多根絲極(在圖4中示出了絲極的數(shù)量為單根的情況)。利用電源30對絲極10通電加熱。真空室80的內(nèi)部并非完全真空，從未圖示的不活性氣體導(dǎo)入口供給有例如氬氣(Ar)、氮氣(N2)、氫氣(H2)或者這些氣體的混合氣體，并將這些氣體從未圖示的排出口排出，而且上述氣體保持為0. 2 0. 5 左右的壓力。另外，真空室的壁面81利用放電用直流電源40相對于絲極10保持為恒定的正電位。旋轉(zhuǎn)臺85設(shè)置在真空室80的內(nèi)部，在旋轉(zhuǎn)臺85的上部表面上設(shè)置有作為清潔凈化的對象的基材90。在基材90上，利用未圖示的電源經(jīng)由旋轉(zhuǎn)臺85施加有負(fù)的偏壓，另外，為此，旋轉(zhuǎn)臺85與真空室的壁面81絕緣。在以上狀態(tài)下，從被加熱的絲極10的表面放出熱電子，但是由于真空室的壁面81 相對于絲極為正電位，因此熱電子不是單純被放出，而是朝向真空室的壁面81猛烈地飛出。因此，當(dāng)與真空室80內(nèi)的氬原子相撞擊時，擊出Ar原子的電子，產(chǎn)生了 Ar+離子(Ar原子一Ar+離子)。所生成的Ar+離子朝向施加有負(fù)的偏壓的基材90高速移動，猛烈地撞擊基材90的表面。然后，在由撞擊帶來的蝕刻作用下，基材90表面的異物被剝下，由此，基材 90的表面被清潔凈化。除上述之外，有例如在真空室內(nèi)在上下方向上層疊設(shè)置多層蝕刻機(jī)構(gòu)的例子，該蝕刻機(jī)構(gòu)使用了上述絲極并用于對基材進(jìn)行清潔凈化，另外，還有如下所述的技術(shù)方案等，
4即，將交流電用作絲極的電源，且將較長的絲極沿設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺上的基材的旋轉(zhuǎn)軸線方向與基材相對地配置，由此謀求對基材進(jìn)行均勻的清潔凈化(專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本特許3930662號公報但是，在上述真空處理裝置及基材蝕刻方法中，每次對基材進(jìn)行清潔凈化時都產(chǎn)生絲極的損傷、劣化，終至斷絲。而且，在以往的真空處理裝置的情況下，作為蝕刻機(jī)構(gòu)，即由一對電力導(dǎo)入端子和絲極構(gòu)成并放出熱電子來蝕刻基材的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，使用在+側(cè)端子21與-側(cè)端子22的電力導(dǎo)入端子之間只連接有一根絲極的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，因此當(dāng)在蝕刻處理中絲極斷絲時，將無法繼續(xù)進(jìn)行蝕刻處理。而且，如果在基材90的清潔凈化不充分的狀態(tài)下用電弧PVD進(jìn)行成膜，則給膜的特性帶來不良影響。因此，需要更換新的絲極再次進(jìn)行清潔凈化，電弧PVD的作業(yè)等大幅延遲。另外，在將多臺圖4所示的絲極10、旋轉(zhuǎn)臺85等例如沿上下方向分多層地層疊設(shè)置在同一真空室80內(nèi)且同時對許多基材90進(jìn)行清潔凈化的那樣的情況下，當(dāng)某一位置的絲極斷絲時，對該斷絲的附近的旋轉(zhuǎn)臺85上的、或者對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)臺85上的基材90進(jìn)行的清潔凈化將變得不充分。為了防止該事態(tài)的產(chǎn)生而定期對絲極進(jìn)行更換，但是由高熔點的金屬制成的絲極的損耗程度是難以用肉眼識別的。目前的現(xiàn)狀是，預(yù)先對每個絲極的使用時間進(jìn)行管理，只要經(jīng)過了規(guī)定的使用時間就一律更換為新品，即使如此，規(guī)定的使用時間、即更換的間隔是否合適也是不明確的。而且，在更換的間隔過短的情況下，變得會將本來能夠繼續(xù)使用的且高價的絲極作為已使用完畢的產(chǎn)品而廢棄，另一方面，在更換的間隔過長的情況下，產(chǎn)生在清潔凈化中斷絲的絲極，運轉(zhuǎn)效率降低。因此，期望開發(fā)有當(dāng)使用絲極作為電子源來清潔凈化基材時、在蝕刻處理中即使絲極斷絲也能夠保持原樣地繼續(xù)運轉(zhuǎn)、能夠不降低運轉(zhuǎn)效率地適當(dāng)?shù)貙倪M(jìn)行清潔凈化的真空處理技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是以解決上述課題為目的而做成的，其做成下述樣式，S卩，在一對電力導(dǎo)入端子上并聯(lián)連接多個絲極，即使在任意的絲極斷絲時也能夠使真空處理裝置繼續(xù)運轉(zhuǎn)。 以下，說明各個技術(shù)方案的發(fā)明。技術(shù)方案1所述的發(fā)明為基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其用于真空處理裝置，該真空處理裝置中，在真空室內(nèi)放出電子并將導(dǎo)入上述真空室內(nèi)的氣體離子化，蝕刻載置在設(shè)于上述真空室內(nèi)的旋轉(zhuǎn)臺上的基材而使該基材清潔凈化，其特征在于，該基材蝕刻機(jī)構(gòu)具有一對電力導(dǎo)入端子，其用于向作為電子源的絲極導(dǎo)入電力；多根絲極，其在上述一對電力導(dǎo)入端子之間并聯(lián)連接。在本技術(shù)方案的發(fā)明中，由于具有在一對電力導(dǎo)入端子上并聯(lián)連接的多個絲極， 因此能夠提供一種一根絲極斷絲不會導(dǎo)致真空處理裝置的運轉(zhuǎn)立即停止、不會降低運轉(zhuǎn)效率地能夠進(jìn)行基材的適當(dāng)?shù)那鍧崈艋恼婵仗幚硌b置用的基材蝕刻機(jī)構(gòu)。而且，能夠使用直至絲極斷絲，不需要判斷絲極的損耗程度，能夠?qū)⒔z極的使用時間延長至最大限度，能夠節(jié)約利用鎢等高熔點金屬制的高價材料制作而成的絲極，能夠降低鎢的成本。
另外，“真空處理裝置”也可以是與電弧PVD成膜等其他裝置一體的構(gòu)造。另外，“基材”是指被清潔凈化的物品或其元件等，也包含之后不進(jìn)行電弧PVD等的成膜等的物品。根據(jù)技術(shù)方案1所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，技術(shù)方案2所述的發(fā)明的特征在于，上述多根絲極在相對于上述旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸線正交的面內(nèi)沿與旋轉(zhuǎn)軸線方向正交的方向配置。在本技術(shù)方案的發(fā)明中，由于上述多根絲極在相對于上述旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸線正交的面內(nèi)沿與旋轉(zhuǎn)軸線方向正交的方向配置，因此能夠提供一種能夠進(jìn)行均勻的清潔凈化的基材蝕刻機(jī)構(gòu)。根據(jù)技術(shù)方案1或技術(shù)方案2所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，技術(shù)方案3所述的發(fā)明的特征在于，即使在上述多根絲極中的、任意的絲極在上述基材的蝕刻處理中途斷絲的情況下，利用未斷絲的有效的絲極也能夠使蝕刻處理繼續(xù)。在本技術(shù)方案的發(fā)明中，由于在一對電力導(dǎo)入端子上分別連接有多根絲極，因此能夠提供一種即使任意的絲極在蝕刻處理中斷絲、利用未斷絲的有效的絲極也能夠使蝕刻處理繼續(xù)的真空處理裝置用的基材蝕刻機(jī)構(gòu)。另外，能夠使蝕刻處理繼續(xù)的具體的部件因基材或基材蝕刻機(jī)構(gòu)、絲極的位置、大小、形狀等而不同，根據(jù)需要使用電力控制機(jī)構(gòu)等。根據(jù)技術(shù)方案1 3中任一項所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，技術(shù)方案4所述的發(fā)明的特征在于，該基材蝕刻機(jī)構(gòu)具有斷絲檢測部件，其用于檢測上述多根絲極中的、任意的絲極產(chǎn)生了斷絲與否；電力控制機(jī)構(gòu)，其在上述斷絲檢測部件檢測到斷絲的情況下，調(diào)整流向有效的絲極的電流，以不使上述有效的絲極流入過大的電流。在蝕刻處理中，當(dāng)任意的絲極產(chǎn)生了斷絲時，電力導(dǎo)入端子之間的電流和電壓的平衡被破壞，向未斷絲的剩余的有效的絲極將流入過大的電流，有可能會瞬時產(chǎn)生斷絲，但是本技術(shù)方案的發(fā)明的蝕刻機(jī)構(gòu)具有調(diào)整流向剩余的有效的絲極的電流的電力控制機(jī)構(gòu)， 因此能夠防止有效的絲極斷絲的情況，能夠更可靠地使蝕刻處理繼續(xù)。根據(jù)技術(shù)方案1 3中任一項所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，技術(shù)方案5所述的發(fā)明的特征在于，該基材蝕刻機(jī)構(gòu)具有斷絲檢測部件，其用于檢測上述多根絲極中的、任意的絲極產(chǎn)生了斷絲與否；電力控制機(jī)構(gòu)，其用于控制從上述有效的絲極產(chǎn)生的電子所形成的放電電流量， 使得在由上述斷絲檢測部件進(jìn)行的斷絲檢測的前后、上述基材的蝕刻率恒定。在本技術(shù)方案的發(fā)明中，由于具有控制從有效的絲極產(chǎn)生的電子所形成的放電電流量、使得在斷絲檢測的前后上述基材的蝕刻率恒定的電力控制機(jī)構(gòu)，因此即使在蝕刻處理中任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下，也能夠以預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的時間進(jìn)行清潔凈化。另外，通過預(yù)先較低地設(shè)定通向上述多根絲極的電流的大小，即使在任意的絲極產(chǎn)生斷絲而使每一根絲極的電流量增大的情況下，也能夠維持為適當(dāng)?shù)碾娏鞔笮?，能夠抑制絲極的急劇損傷或劣化。另外，“控制從絲極產(chǎn)生的電子所形成的放電電流量”的控制，也可以利用直接測量放電電流量來進(jìn)行控制的直接控制方法、或根據(jù)絲極電流和電壓的測量結(jié)果來進(jìn)行控制的間接控制方法中的任意的控制方法來進(jìn)行。根據(jù)技術(shù)方案1 3中任一項所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，技術(shù)方案6所述的發(fā)明的特征在于，該基材蝕刻機(jī)構(gòu)具有有效絲極數(shù)識別部件，其用于識別上述有效的絲極的根數(shù)；電力控制機(jī)構(gòu)，其與上述有效的絲極的根數(shù)成正比地控制從上述有效的絲極產(chǎn)生的電子所形成的放電電流量。在本技術(shù)方案的發(fā)明中，由于具有與有效的絲極的根數(shù)成正比地控制從有效的絲極產(chǎn)生的電子所形成的放電電流量的電力控制機(jī)構(gòu)，因此即使在蝕刻處理中任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下，也能夠可靠地將通向每一根有效的絲極的電流的大小維持為適當(dāng)?shù)拇笮?，并且能夠使蝕刻處理繼續(xù)。因此，能夠可靠地抑制絲極的急劇損傷或劣化。根據(jù)技術(shù)方案6所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，技術(shù)方案7所述的發(fā)明的特征在于，該基材蝕刻機(jī)構(gòu)具有有效絲極數(shù)識別部件，其用于識別上述有效的絲極的根數(shù)；電力控制機(jī)構(gòu)，其與上述有效的絲極的根數(shù)成正比地控制從上述有效的絲極產(chǎn)生的電子所形成的放電電流量；通電時間控制機(jī)構(gòu)，其以維持規(guī)定的蝕刻量的方式，根據(jù)由上述電力控制機(jī)構(gòu)控制的放電電流量，控制向上述電力導(dǎo)入端子通電的時間。在本技術(shù)方案的發(fā)明中，與技術(shù)方案6所述的發(fā)明相同地能夠可靠地抑制絲極的急劇損傷或劣化，并且由于具有以維持規(guī)定的蝕刻量的方式、根據(jù)放電電流量控制向上述電力導(dǎo)入端子通電的時間的通電時間控制機(jī)構(gòu)，因此能夠提供一種即使在蝕刻處理中任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下、通過控制向電力導(dǎo)入端子通電的時間也能夠更可靠地進(jìn)行蝕刻量為規(guī)定量的蝕刻量的清潔凈化的真空處理裝置用的基材蝕刻機(jī)構(gòu)。技術(shù)方案8所述的發(fā)明為真空處理裝置，其特征在于，該真空處理裝置在上述真空室內(nèi)具有一個或多個技術(shù)方案1 技術(shù)方案7中任一項所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)。在本技術(shù)方案的發(fā)明中，能夠提供一種與基材蝕刻機(jī)構(gòu)無關(guān)地、即使在任意的基材蝕刻機(jī)構(gòu)的多個絲極中的、任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下也能夠進(jìn)行基材的適當(dāng)?shù)那鍧崈艋恼婵仗幚硌b置。技術(shù)方案9所述的發(fā)明為真空處理裝置，其特征在于，該真空處理裝置在上述真空室內(nèi)沿上下方向以規(guī)定間隔具有多個技術(shù)方案6或技術(shù)方案7所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，并且具有電力控制機(jī)構(gòu)和通電時間控制機(jī)構(gòu)，在上述多個基材蝕刻機(jī)構(gòu)內(nèi)，在任意的絲極斷絲的情況下，電力控制機(jī)構(gòu)將上述多個基材蝕刻機(jī)構(gòu)的所有的放電電流量控制為與上述有效的絲極的根數(shù)最少的基材蝕刻機(jī)構(gòu)的放電電流量相等的放電電流量；通電時間控制機(jī)構(gòu)以維持規(guī)定的蝕刻量的方式，根據(jù)由上述電力控制機(jī)構(gòu)控制的放電電流量，控制向上述電力導(dǎo)入端子通電的時間。在本技術(shù)方案的發(fā)明中，由于具有將多個基材蝕刻機(jī)構(gòu)的所有的放電電流量控制為與上述有效的絲極的根數(shù)最少的基材蝕刻機(jī)構(gòu)的放電電流量相等的放電電流量的電力控制機(jī)構(gòu)，因此在設(shè)置有多個基材蝕刻機(jī)構(gòu)的真空處理裝置中，即使在任意的基材蝕刻機(jī)構(gòu)的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下，也能夠針對基材均勻地進(jìn)行蝕刻。另外，能夠?qū)⒚恳桓z極的通電電流的大小維持為適當(dāng)?shù)耐婋娏饕韵虏⒁种平z極的急劇損傷或劣化。另外，由于具有以維持規(guī)定的蝕刻量的方式、根據(jù)由電力控制機(jī)構(gòu)控制的放電電流量來控制向上述電力導(dǎo)入端子通電的時間的通電時間控制機(jī)構(gòu)，因此即使在產(chǎn)生了斷絲且在較小的放電電流下進(jìn)行蝕刻的情況下，通過根據(jù)放電電流的大小來延長蝕刻處理的時間，也能夠進(jìn)行規(guī)定的蝕刻量的清潔凈化。技術(shù)方案10所述的發(fā)明為基材蝕刻方法，其特征在于，在該基材蝕刻方法中使用技術(shù)方案8或技術(shù)方案9的真空處理裝置來蝕刻基材并進(jìn)行清潔凈化。在本技術(shù)方案的發(fā)明中，能夠起到與技術(shù)方案8或技術(shù)方案9的真空處理裝置的發(fā)明相同的效果。技術(shù)方案11所述的發(fā)明為基材蝕刻方法，其使用技術(shù)方案4 技術(shù)方案7中任一項所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其特征在于，在上述斷絲檢測部件檢測出多根絲極中的、任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下，利用上述電力調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整流向上述有效的絲極的電流，以不向上述有效的絲極流入過大的電流。在本技術(shù)方案的發(fā)明中，能夠提供一種即使在蝕刻處理中任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下也能夠更可靠地使蝕刻處理繼續(xù)的基材蝕刻方法。技術(shù)方案12所述的發(fā)明為基材蝕刻方法，其使用技術(shù)方案5所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其特征在于，在上述斷絲檢測部件檢測出多根絲極中的、任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下，利用上述電力控制機(jī)構(gòu)控制從上述有效的絲極產(chǎn)生的電子所形成的放電電流量，使得在由上述斷絲檢測部件進(jìn)行的斷絲檢測的前后、上述基材的蝕刻率恒定。在本技術(shù)方案的發(fā)明中，能夠提供一種即使在蝕刻處理中任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下也能夠以預(yù)先設(shè)定的規(guī)定的時間進(jìn)行清潔凈化的基材蝕刻方法。技術(shù)方案13所述的發(fā)明為基材蝕刻方法，其使用技術(shù)方案7所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其特征在于，利用上述有效絲極數(shù)識別部件識別上述有效的絲極的根數(shù)，利用上述電力控制機(jī)構(gòu)，與上述有效的絲極的根數(shù)成正比地控制從上述有效的絲極產(chǎn)生的電子所形成的放電電流量，并且根據(jù)由上述電力控制機(jī)構(gòu)控制的放電電流量，利用上述通電時間控制機(jī)構(gòu)，以維持規(guī)定的蝕刻量的方式，控制向上述電力導(dǎo)入端子通電的時間。在本技術(shù)方案的發(fā)明中，能夠提供一種即使在蝕刻處理中任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下也能夠抑制有效的絲極的急劇損傷或劣化、并且能夠可靠地進(jìn)行蝕刻量為規(guī)定量的蝕刻量的清潔凈化的基材蝕刻方法。采用本發(fā)明，能夠提供一種能夠防止真空處理裝置因一根絲極斷絲而立即停止運轉(zhuǎn)的、不降低所需以上的運轉(zhuǎn)效率地能夠進(jìn)行基材的適當(dāng)?shù)那鍧崈艋恼婵仗幚硌b置用的基材蝕刻機(jī)構(gòu)。

圖1是示意性表示從上方觀察具有兩根絲極的類型的用于對基材進(jìn)行清潔凈化的真空處理裝置時的主要部分的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是在本發(fā)明的第2實施方式的基材蝕刻機(jī)構(gòu)中示意性表示絲極與電力導(dǎo)入端子的(a)俯視圖、(b)A-A剖視圖。圖3是示意性表示本發(fā)明的第5實施方式的真空處理裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是示意性表示從上方觀察單根絲極型的用于對基材進(jìn)行清潔凈化的真空處理裝置時的主要部分的結(jié)構(gòu)的圖。附圖標(biāo)記說明10、11、12、13、14、101、102、103、絲極；21、211、+ 側(cè)端子；22、221、-側(cè)端子；281, 282383、電源線;四、84、絕緣體；30、301、302、303、絲極的電源；；351、；352、；353、絲極的電源的控制線；40、放電用直流電源；451、452、453、放電電流信號線；50、電流測量器；60、控制器；80、真空室；81、真空室壁；85、旋轉(zhuǎn)臺；851、852、853、旋轉(zhuǎn)臺；90、基材。
具體實施例方式以下，根據(jù)其基本的實施方式來說明本發(fā)明。另外，本發(fā)明并不限定于以下實施方式。在與本發(fā)明相同及等同的范圍內(nèi)，能夠?qū)σ韵聦嵤┓绞绞┘痈鞣N變形。(第1實施方式)本實施方式涉及在真空室內(nèi)具有一對電力導(dǎo)入端子及多根絲極的基材蝕刻機(jī)構(gòu)、 設(shè)置有一臺旋轉(zhuǎn)臺上的用于對基材進(jìn)行清潔凈化的真空處理裝置以及基材蝕刻方法。1、真空處理裝置的基本結(jié)構(gòu)本實施方式的真空處理裝置除了以下所述的不同點，基本的結(jié)構(gòu)與以往的真空處理裝置相同。因此，以下說明與以往的真空處理裝置的不同點。2、與以往的真空處理裝置的不同點本實施方式的基材蝕刻機(jī)構(gòu)在以下兩點上與以往的裝置不同，S卩，第一點為，在一對電力導(dǎo)入端子上連接兩根絲極而成，第二點為，具有用于防止過大電流的電力控制機(jī)構(gòu)， 該電力控制機(jī)構(gòu)在任意的絲極斷絲的情況下對斷絲進(jìn)行檢測而使得不向剩余的有效的絲極流入過大的電流。以下具體說明。(1)絲極的結(jié)構(gòu)首先，參照圖1說明絲極的連接與配置。圖1是表示在一對電力導(dǎo)入端子上連接有兩根絲極的狀態(tài)的圖，是從上方觀察的俯視圖。在圖1中，附圖標(biāo)記10、11是兩根絲極， 附圖標(biāo)記21是+側(cè)的端子，附圖標(biāo)記22是-側(cè)的端子。另外，在本實施方式中，兩根絲極10、11在與旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸線正交的平面內(nèi)沿與旋轉(zhuǎn)軸線方向正交的方向配置。因此，能夠進(jìn)行均勻的清潔凈化。(2)斷絲檢測部件接著，說明斷絲檢測部件。例如通過測量電流源控制狀態(tài)時(在斷絲的瞬間，流經(jīng)端子的電流的總和是恒定的)的端子間的電壓變化，能夠檢測在蝕刻處理中產(chǎn)生的絲極的斷絲。具體來說，在蝕刻處理中，例如利用電壓測量器預(yù)先測量端子間的電壓，在端子間的電壓中檢測到4V以上的變化時，判斷為一根絲極斷絲。(3)用于防止過大電流的電力控制機(jī)構(gòu)接著，說明用于防止過大電流的電力控制機(jī)構(gòu)。當(dāng)利用斷絲檢測部件檢測到斷絲時，瞬間再次調(diào)整流向絲極的電流，使得不向剩余的有效的絲極流入過大的電流。具體來說，在電流源控制狀態(tài)時檢測到斷絲的情況下，使從電源供給的電流值瞬間減少與在斷絲的絲極流動的電流相當(dāng)?shù)闹?，使得不向每一根絲極流入過大的電流。另外，通過預(yù)先將向絲極供給電力的電源設(shè)為電壓源控制狀態(tài)(在斷絲的瞬間， 端子間的電壓是恒定的)，在絲極斷絲時流經(jīng)端子的電流自動減少，因此能夠容易地防止過大的電流。采用本實施方式，即使一部分絲極斷絲，也能夠防止有效的絲極斷絲，能夠更可靠地繼續(xù)進(jìn)行蝕刻處理，能夠不降低運轉(zhuǎn)效率地對基材進(jìn)行適當(dāng)?shù)那鍧崈艋?第2實施方式)本實施方式的基本結(jié)構(gòu)與第1實施方式相同。但是，絲極的形狀與第1實施方式不同。以下，說明本實施方式的特征之處。絲極的結(jié)構(gòu)參照圖2說明本實施方式中的絲極的連接與配置。圖2是表示在一對電力導(dǎo)入端子上連接有四根絲極的狀態(tài)的圖，圖2的(a)是從上方觀察的俯視圖，(b)是(a)的A-A剖視圖。另外，圖2的右方是真空室的中心方向，即有旋轉(zhuǎn)臺(未圖示)的方向。在圖2中， 附圖標(biāo)記11、12、13、14是絲極，附圖標(biāo)記211是+側(cè)的端子，附圖標(biāo)記221是-側(cè)的端子， 附圖標(biāo)記四是端子側(cè)的絕緣體，附圖標(biāo)記84是真空室壁81側(cè)的絕緣體。如圖2所示，+側(cè)的端子211成為剖面呈四邊型的筒狀，在真空室內(nèi)的中心側(cè)的端部處在上方開口。-側(cè)的端子221通過上述正側(cè)的端子211的內(nèi)部，從上述開口向上方突出。另外，因此，-側(cè)的端子221如A-A剖視圖所示成為彎折為L字形的棒狀。而且，+側(cè)的端子211與-側(cè)的端子221各自的端部在真空室內(nèi)在上述開口處借助端子側(cè)的絕緣體四相互固定并絕緣。另外，+側(cè)的端子211與-側(cè)的端子221各自的另一端在真空室外與電源(未圖示)相連接。因此，正側(cè)的端子211被真空室壁81側(cè)的絕緣體84固定在貫穿真空室壁81的位置處并被絕緣。四根絲極11 14皆如圖2的(a)所示形成為彎折成發(fā)夾狀的形狀，四根絲極 11 14的一端與+側(cè)的端子211相連接，另一端與-側(cè)的端子221相連接。此時，各個絲極的連接方式為，使流向相鄰的絲極彼此、例如絲極11與12、絲極13與14的電流的方向成為反方向。由于各個絲極彎折成發(fā)夾狀、而且流向相鄰的絲極彼此的電流的方向相反，因此極力防止了由電流產(chǎn)生磁場，防止了對自絲極放出電子帶來不良影響的情況。(第3實施方式)本實施方式的基本結(jié)構(gòu)與第1實施方式相同。但是，是涉及在第1實施方式的結(jié)構(gòu)中追加了用于控制放電電流量的電力控制機(jī)構(gòu)的基材蝕刻機(jī)構(gòu)及基材蝕刻方法的實施方式，該用于控制放電電流量的電力控制機(jī)構(gòu)在絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下，在斷絲前后檢測由自有效的絲極放出的電子產(chǎn)生的放電電流量，將上述放電電流量控制得恒定。以下，說明本實施方式的特征之處。(1)放電電流量的測量在放電電流的檢測中，在第1實施方式的真空處理裝置中如圖1所示地適用以下方案等，即，在用于連接放電用直流電源40與真空室壁81的電路上設(shè)置電流測量器50并利用電流測量器50直接測量放電電流的方法、以及在連接+側(cè)端子21的電力導(dǎo)入端子與-側(cè)端子22的電力導(dǎo)入端子的電路上設(shè)置電壓測量器與電流測量器(未圖示)并根據(jù)施加到電力導(dǎo)入端子上的電壓及流向電力導(dǎo)入端子間的電流值間接進(jìn)行測量的方法等。(2)用于控制放電電流量的電力控制機(jī)構(gòu)在蝕刻處理中，當(dāng)利用斷絲檢測部件檢測到任意的絲極斷絲時，設(shè)置在基材蝕刻機(jī)構(gòu)上的用于控制放電電流量的電力控制機(jī)構(gòu)借助上述絲極電源再次調(diào)整流經(jīng)端子的電流，將斷絲檢測后的放電電流量控制為與斷絲檢測前的放電電流量相等。另外，在本實施方式中，優(yōu)選在進(jìn)行蝕刻處理時，預(yù)先較低地設(shè)定放電電流量，以在調(diào)整流向絲極的電流使得在斷絲檢測后放電電流量維持為恒定之后，讓流向每一根絲極的電流不超過適當(dāng)?shù)闹怠２捎帽緦嵤┓绞?，即使在蝕刻處理中任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下，也能夠以與未產(chǎn)生斷絲的情況相同的規(guī)定時間不降低運轉(zhuǎn)效率地適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行清潔凈化。(第4實施方式)本實施方式的基本結(jié)構(gòu)與第1實施方式相同。但是，是涉及在第1實施方式的結(jié)構(gòu)中追加了有效絲極數(shù)識別部件、用于控制放電電流量的電力控制機(jī)構(gòu)以及通電時間控制機(jī)構(gòu)的基材蝕刻機(jī)構(gòu)及基材蝕刻方法的實施方式，該有效絲極數(shù)識別部件用于識別有效的絲極的根數(shù)；該用于控制放電電流量的電力控制機(jī)構(gòu)用于與有效的絲極的根數(shù)成正比地控制放電電流量；該通電時間控制機(jī)構(gòu)根據(jù)所控制的放電電流量的大小控制向電力導(dǎo)入端子通電的時間。以下，說明本實施方式的特征之處。(1)有效絲極數(shù)識別部件本實施方式中的用于識別有效的絲極的根數(shù)的有效絲極數(shù)識別部件，例如利用絲極端子的電流測量器測量流經(jīng)端子的電流，根據(jù)所測量到的流經(jīng)端子的電流的值識別有效的絲極的根數(shù)。(2)用于控制放電電流量的電力控制機(jī)構(gòu)在蝕刻處理中，當(dāng)利用斷絲檢測部件檢測到任意的絲極斷絲時，設(shè)置在蝕刻機(jī)構(gòu)上的用于控制放電電流量的電力控制機(jī)構(gòu)借助絲極電源再次調(diào)整流經(jīng)端子的電流，與由上述有效絲極數(shù)識別部件識別到的有效的絲極的根數(shù)呈正比地控制斷絲檢測后的放電電流量。(3)通電時間的控制通電時間控制機(jī)構(gòu)根據(jù)由上述用于控制放電電流量的電力控制機(jī)構(gòu)控制的放電電流量的大小來控制通電時間，使得在蝕刻處理中任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下也能夠確保規(guī)定的蝕刻量。具體來說，如果將作為未產(chǎn)生斷絲時的有效的絲極的根數(shù)為四根的絲極的額定運轉(zhuǎn)時間設(shè)為T分鐘，在運轉(zhuǎn)開始后t分鐘內(nèi)一根絲極斷絲，而且在一根絲極斷絲的情況下清潔凈化能力變?yōu)?/4，則之后的降低直流電源的電壓的狀態(tài)下的運轉(zhuǎn)時間變?yōu)?(T-t)/(3/4)分鐘。更具體地說，預(yù)先將上述計算式與3/4這樣的數(shù)值存儲到控制裝置，而且將由操作者發(fā)出運轉(zhuǎn)開始的指示的時刻和絲極產(chǎn)生了斷絲的時刻輸入控制裝置。然后，當(dāng)絲極產(chǎn)生了斷絲時，控制裝置調(diào)整計時器，使得斷絲后的運轉(zhuǎn)時間成為用上述計算式求出的值。采用本實施方式，在蝕刻處理中任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下，清潔凈化所需的時間變長，但能夠進(jìn)行規(guī)定量的蝕刻量帶來的清潔凈化，并且能夠可靠地將流向每一根絲極的電流維持為適當(dāng)?shù)闹?，因此能夠抑制絲極的急劇損傷或劣化。(第5實施方式)本實施方式的真空處理裝置是如下所述的實施方式，S卩，在真空室內(nèi)在上下方向上配置有多臺基材蝕刻機(jī)構(gòu)，而且在其中一臺產(chǎn)生了絲極斷絲的情況下，對發(fā)生該絲極斷絲的蝕刻機(jī)構(gòu)進(jìn)行與第2實施方式相同的控制，且與此一并還適當(dāng)?shù)乜刂破渌g刻機(jī)構(gòu)的運轉(zhuǎn)的實施方式。以下，說明本實施方式的特征之處。(1)真空處理裝置的結(jié)構(gòu)圖3中示出了本實施方式的基材的真空處理裝置的結(jié)構(gòu)。在圖3中，附圖標(biāo)記101 是第1組多個絲極，附圖標(biāo)記102是第2組多個絲極，附圖標(biāo)記103是第3組多個絲極，附圖標(biāo)記281是第1組一對(+與-的)電源線，附圖標(biāo)記282是第2組一對電源線，附圖標(biāo)記283是第3組一對電源線(為了避免附圖變復(fù)雜，用一根線表示各個一對電源線)，附圖標(biāo)記301是第1絲極的電源，附圖標(biāo)記302是第2絲極的電源，附圖標(biāo)記303是第3絲極的電源，附圖標(biāo)記351是第1絲極的電源的控制線，附圖標(biāo)記352是第2絲極的電源的控制線， 附圖標(biāo)記353是第3絲極的電源的控制線，附圖標(biāo)記451是第1放電電流信號線，附圖標(biāo)記 452是第2放電電流信號線，附圖標(biāo)記453是第3放電電流信號線，附圖標(biāo)記60是控制器， 附圖標(biāo)記851是第1旋轉(zhuǎn)臺，附圖標(biāo)記852是第2旋轉(zhuǎn)臺，附圖標(biāo)記853是第3旋轉(zhuǎn)臺。另外，在圖3中，省略了與本實施方式的主旨沒有直接關(guān)系的+側(cè)端子21、-側(cè)端子22等的圖示。如圖3所示，在本實施方式的真空處理裝置中，在真空室80內(nèi)在上下方向上設(shè)置 3層旋轉(zhuǎn)臺851、852、853，在真空室壁81的與旋轉(zhuǎn)臺851、852、853相對的位置處設(shè)置有多個絲極101、102、103。另外，從各個絲極的電源301、302、303經(jīng)由對應(yīng)的一對電源線觀1、 282,283向各個多個絲極101、102、103供給電力。而且，讓由從各個多個絲極101、102、103 產(chǎn)生的電子產(chǎn)生的放電電流，經(jīng)由對應(yīng)的放電電流信號線451、452、453被輸入到控制器60 中。在控制器60內(nèi)，內(nèi)置有放電用直流電源、電流測量器、計時器等，而且也內(nèi)置有用于存儲第2實施方式所述的計算式等的存儲器或用于進(jìn)行計算式的計算的計算機(jī)等。(2)有效的絲極根數(shù)的識別與放電電流的控制而且，當(dāng)在各組多個絲極101、102、103的任意絲極上產(chǎn)生了一部分的絲極斷絲時，經(jīng)由對應(yīng)的放電電流信號線451、452、453接收斷絲檢測信號，識別各個蝕刻機(jī)構(gòu)的每一個蝕刻機(jī)構(gòu)的有效的絲極的根數(shù)。然后，與絲極的根數(shù)成正比地降低經(jīng)由對應(yīng)的絲極的電源的控制線流向有效的絲極的根數(shù)最少的蝕刻機(jī)構(gòu)的絲極中的電流，并且調(diào)節(jié)流向其他蝕刻機(jī)構(gòu)的絲極中的電流，使得其他蝕刻機(jī)構(gòu)的放電電流量與上述有效的絲極的根數(shù)最少的蝕刻機(jī)構(gòu)的放電電流量相同。(3)通電時間的控制另外，與調(diào)節(jié)流向絲極的電流一起，利用各個絲極的電源的控制線351、352、353 調(diào)節(jié)所有的蝕刻機(jī)構(gòu)的通電時間，以獲得規(guī)定量的蝕刻量。當(dāng)像上述專利文獻(xiàn)1那樣沿旋轉(zhuǎn)軸線方向且以與基材相對的方式橫跨較長的距離設(shè)置絲極時，在絲極上產(chǎn)生了電位梯度，因此施加到絲極-真空室之間的放電電壓因絲極部位的不同而不同，由于引出電子的能量的不同而在每個部位上產(chǎn)生蝕刻率的差異。但是，采用本實施方式，由于在相對于旋轉(zhuǎn)軸線正交的平面內(nèi)沿與旋轉(zhuǎn)軸線方向正交的方向設(shè)有多根絲極，因此抑制了每個部位的蝕刻率的差異。 另外，能夠同時對許多基材進(jìn)行清潔凈化，并且在蝕刻處理中在任意的蝕刻機(jī)構(gòu)的任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下，也能夠以規(guī)定量的蝕刻量均勻地清潔凈化所有的基材。另外，能夠抑制未斷絲的有效的絲極的急劇損傷、劣化。
權(quán)利要求
1.一種基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其用于真空處理裝置，該真空處理裝置在真空室內(nèi)放出電子而將導(dǎo)入到上述真空室內(nèi)的氣體離子化，對載置在設(shè)于上述真空室內(nèi)的旋轉(zhuǎn)臺上的基材進(jìn)行蝕刻而對基材進(jìn)行清潔凈化，其特征在于，該基材蝕刻機(jī)構(gòu)具有一對電力導(dǎo)入端子，其用于向作為電子源的絲極導(dǎo)入電力； 多根絲極，其并聯(lián)連接在上述一對電力導(dǎo)入端子之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述多根絲極在與上述旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸線正交的平面內(nèi)沿與旋轉(zhuǎn)軸線方向正交的方向配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其特征在于，即使在上述多根絲極中的任意的絲極在上述基材的蝕刻處理過程中斷絲的情況下，也能夠利用未斷絲的有效的絲極繼續(xù)進(jìn)行蝕刻處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該基材蝕刻機(jī)構(gòu)具有斷絲檢測部件，其用于檢測上述多根絲極中的任意的絲極產(chǎn)生了斷絲與否； 電力控制機(jī)構(gòu)，其用于在上述斷絲檢測部件檢測到斷絲的情況下，調(diào)整流向有效的絲極的電流，使得不使上述有效的絲極流入過大的電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該基材蝕刻機(jī)構(gòu)具有斷絲檢測部件，其用于檢測上述多根絲極中的任意的絲極產(chǎn)生了斷絲與否； 電力控制機(jī)構(gòu)，其用于控制由自上述有效的絲極產(chǎn)生的電子產(chǎn)生的放電電流量，使得在上述斷絲檢測部件進(jìn)行斷絲檢測之前和斷絲檢測之后、上述基材的蝕刻率恒定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該基材蝕刻機(jī)構(gòu)具有有效絲極數(shù)識別部件，其用于識別上述有效的絲極的根數(shù)；電力控制機(jī)構(gòu)，其用于與上述有效的絲極的根數(shù)成正比地控制由自上述有效的絲極產(chǎn)生的電子產(chǎn)生的放電電流量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其特征在于， 該基材蝕刻機(jī)構(gòu)具有有效絲極數(shù)識別部件，其用于識別上述有效的絲極的根數(shù)；電力控制機(jī)構(gòu)，其用于與上述有效的絲極的根數(shù)成正比地控制由自上述有效的絲極產(chǎn)生的電子產(chǎn)生的放電電流量；通電時間控制機(jī)構(gòu)，其根據(jù)由上述電力控制機(jī)構(gòu)控制的放電電流量，控制向上述電力導(dǎo)入端子通電的時間，以維持規(guī)定的蝕刻量。
8.一種真空處理裝置，其特征在于，該真空處理裝置在上述真空室內(nèi)具有一個或多個權(quán)利要求1 7中任一項所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)。
9.一種真空處理裝置，其特征在于，該真空處理裝置在上述真空室內(nèi)在上下方向上以規(guī)定間隔具有多個權(quán)利要求6或7所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，該真空處理裝置具有電力控制機(jī)構(gòu)和通電時間控制機(jī)構(gòu)， 在上述多個基材蝕刻機(jī)構(gòu)內(nèi)，在任意的絲極斷絲的情況下，該電力控制機(jī)構(gòu)將上述多個基材蝕刻機(jī)構(gòu)的所有的放電電流量控制為與上述有效的絲極的根數(shù)最少的基材蝕刻機(jī)構(gòu)的放電電流量相等的放電電流量；通電時間控制機(jī)構(gòu)以維持規(guī)定的蝕刻量的方式，根據(jù)由上述電力控制機(jī)構(gòu)控制的放電電流量，控制向上述電力導(dǎo)入端子通電的時間。
10.一種基材蝕刻方法，其特征在于，在該基材蝕刻方法中使用權(quán)利要求8或9的真空處理裝置來蝕刻基材并進(jìn)行清潔凈化。
11.一種基材蝕刻方法，其使用權(quán)利要求4 7中任一項所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其特征在于，在上述斷絲檢測部件檢測出多根絲極中的任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下，利用上述電力調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整流向上述有效的絲極的電流，以不向上述有效的絲極流入過大的電流。
12.—種基材蝕刻方法，其使用權(quán)利要求5所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其特征在于，在上述斷絲檢測部件檢測出多根絲極中的任意的絲極產(chǎn)生了斷絲的情況下，利用上述電力控制機(jī)構(gòu)控制由自上述有效的絲極產(chǎn)生的電子產(chǎn)生的放電電流量，使得在由上述斷絲檢測部件進(jìn)行斷絲檢測之前和斷絲檢測之后、上述基材的蝕刻率恒定。
13.—種基材蝕刻方法，其使用權(quán)利要求7所述的基材蝕刻機(jī)構(gòu)，其特征在于，利用上述有效絲極數(shù)識別部件識別上述有效的絲極的根數(shù)，利用上述電力控制機(jī)構(gòu)與上述有效的絲極的根數(shù)成正比地控制由自上述有效的絲極產(chǎn)生的電子產(chǎn)生的放電電流量， 并且根據(jù)由上述電力控制機(jī)構(gòu)控制的放電電流量，利用上述通電時間控制機(jī)構(gòu)，以維持規(guī)定的蝕刻量的方式，控制向上述電力導(dǎo)入端子通電的時間。
全文摘要
本發(fā)明提供基材蝕刻機(jī)構(gòu)、真空處理裝置及基材蝕刻方法。該基材蝕刻機(jī)構(gòu)用于真空處理裝置，該真空處理裝置在真空室內(nèi)放出電子并將所導(dǎo)入的氣體離子化，對載置在設(shè)于真空室內(nèi)的旋轉(zhuǎn)臺上的基材進(jìn)行蝕刻而進(jìn)行清潔凈化，其中，該基材蝕刻機(jī)構(gòu)具有一對電力導(dǎo)入端子，其用于向作為電子源的絲極導(dǎo)入電力；多根絲極，其并聯(lián)連接在一對電力導(dǎo)入端子之間。在該基材蝕刻機(jī)構(gòu)中，多根絲極在與旋轉(zhuǎn)臺的旋轉(zhuǎn)軸線正交的平面內(nèi)沿與旋轉(zhuǎn)軸線方向正交的方向配置。該真空處理裝置使用上述蝕刻機(jī)構(gòu)。該基材蝕刻方法使用上述基材蝕刻機(jī)構(gòu)、真空處理裝置。
文檔編號C23F4/00GK102245812SQ20098015057
公開日2011年11月16日 申請日期2009年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月16日
發(fā)明者三上隆司, 大丸智弘 申請人:日新電機(jī)株式會社