CN107304468A - 成膜装置及成膜方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供成膜装置及成膜方法。对工件的一部分进行成膜的成膜装置，具备：成膜容器，具有第一模具和第二模具，所述第一模具配置于工件的上方，具备从工件的成膜对象部分观察向上方凹陷的第一凹陷部和配置于第一凹陷部的周围的第一平面部，所述第二模具与第一模具对向而配置于工件的下方，在与第一平面部对应的部分具备第二平面部；第一密封部件，配置于第一平面部与工件之间，在使工件从第一平面部分离的状态下与第一平面部及工件接触；及第二密封部件，配置于第二平面部与工件之间，在使工件从第二平面部分离的状态下与第二平面部及工件接触。第二密封部件设置于工件的下表面。

Description

成膜装置及成膜方法
本申请要求基于2016年4月25日提出的No.2016-086810的日本专利申请的优先权，通过参照而将其公开的全部内容引入本申请。
技术领域
本发明涉及成膜装置及成膜方法。
背景技术
作为对工件进行成膜的装置，在日本特开2009-62579号公报中记载了通过上下一分为二的成膜容器夹住工件，使气体填充于成膜容器来进行成膜的装置。
在通过成膜容器夹住工件的情况下，可考虑在成膜容器与工件之间设置密封部件来保持成膜容器内的气密。但是，例如在成膜容器的上模及下模设置密封部件的情况下，出现了由于成膜容器的开闭动作、向成膜容器内运出工件的动作、向成膜容器外运出工件的动作而导致通过成膜产生的成膜容器内的异物落下并附着于在下模安装的密封部件的情况。在这样的情况下，在成膜容器关闭的状态下无法保持成膜容器内的气密，可能会发生成膜不良。因此，希望有一种在成膜容器与工件之间设置密封部件而进行成膜的情况下能够抑制成膜不良的技术。
发明内容
用于解决课题的手段
本发明是为了解决上述的课题而完成的，能够作为以下的方案来实现。
(1)根据本发明的一方案，提供一种对工件的一部分进行成膜的成膜装置。该成膜装置具备：成膜容器，具有第一模具和第二模具，所述第一模具配置于所述工件的上方，具备从所述工件的成膜对象部分观察向上方凹陷的第一凹陷部和配置于所述第一凹陷部的周围的第一平面部，所述第二模具与所述第一模具对向而配置于所述工件的下方，在与所述第一平面部对应的部分具备第二平面部；第一密封部件，配置于所述第一平面部与所述工件之间，在使所述工件从所述第一平面部分离的状态下与所述第一平面部及所述工件接触；及第二密封部件，配置于所述第二平面部与所述工件之间，在使所述工件从所述第二平面部分离的状态下与所述第二平面部及所述工件接触，所述第二密封部件设置于所述工件的下表面。根据这样的成膜装置，由于第二密封部件设置于工件的下表面，所以即使在异物向下方落下了的情况下，也能够抑制其附着于第二密封部件。因此，在成膜容器关闭了的状态下能够保持成膜容器内的气密，所以能够抑制成膜不良。
(2)在上述方案的成膜装置中，可以是，所述第一密封部件设置于所述第一平面部。根据这样的成膜装置，由于第一密封部件设置于在工件的上方配置的第一模具的第一平面部，所以即使在异物向下方落下了的情况下，也能够抑制其附着于第一密封部件。因此，在成膜容器关闭的状态下能够保持成膜容器内的气密，所以能够抑制成膜不良。另外，由于第一密封部件设置于第一平面部，所以在通过成膜装置对多个工件进行成膜的情况下，可以不对多个工件分别设置第一密封部件，所以能够减少第一密封部件的数量。
(3)在上述方案的成膜装置中，可以是，所述第二密封部件的线径比所述第一密封部件的线径大。根据这样的成膜装置，由于第二密封部件的线径比第一密封部件的线径大，所以在成膜容器关闭的状态下，能够使第二密封部件与第二平面部之间的接触面积比第一密封部件与第一平面部之间或第一密封部件与工件之间的接触面积大。因此，即使在成膜容器内的异物向第二模具落下并附着于第二密封部件的情况下，也能够通过第二密封部件中没有附着异物的部位来使第二模具的第二平面部与第二密封部件接触。因此，在成膜容器关闭的状态下能够保持成膜容器内的气密，所以能够有效地抑制成膜不良。
(4)根据本发明的另一方案，提供一种通过成膜装置对工件的一部分进行成膜的成膜方法。在该成膜方法中，所述成膜装置具备：成膜容器，具有第一模具和第二模具，所述第一模具配置于所述工件的上方，具备从所述工件的被成膜对象部分观察向上方凹陷的第一凹陷部和配置于所述第一凹陷部的周围的第一平面部，所述第二模具与所述第一模具对向而配置于所述工件的下方，在与所述第一平面部对应的部分具备第二平面部；第一密封部件，配置于所述第一平面部与所述工件之间，在使所述工件从所述第一平面部分离的状态下与所述工件接触；及第二密封部件，配置于所述第二平面部与所述工件之间，在使所述工件从所述第二平面部分离的状态下与所述工件接触，所述第二密封部件设置于所述工件的下表面，所述成膜方法具备：工序(a)，从所述第一模具及所述工件与所述第一密封部件接触且所述第二模具及所述工件与所述第二密封部件接触的状态起，使所述第一模具相对于所述工件相对地向上方移动；和工序(b)，在所述工序(a)开始之后使所述工件相对于所述第二模具相对地向上方移动。根据这样的成膜方法，由于在使第一模具从工件相对地向上方移动之后，使工件从第二模具相对地向上方移动，所以在直到设置于工件的下表面的第二密封部件与第二平面部分离为止的期间，能够抑制由第二模具和工件形成的空间外的异物侵入第二模具与工件之间。因此，在成膜容器关闭的状态下，能够保持成膜容器内的气密，所以能够抑制成膜不良。另外，由于第二密封部件设置于工件的下表面，所以通过使工件相对于第二模具相对地向上方移动，即使在异物向下方落下了的情况下，也能够抑制异物附着于第二密封部件，能够抑制成膜不良。
(5)在上述方案的成膜方法中，可以是，所述工序(b)在所述工序(a)中停止了所述第一模具的移动之后进行。根据这样的成膜方法，即使在由于使第一模具从工件相对地向上方移动时的振动而导致异物落下了的情况下，也能在直到设置于工件的下表面的第二密封部件与第二平面部分离为止，抑制异物侵入第二模具与工件之间。因此，能够进一步抑制异物附着于第二密封部件，所以在成膜容器关闭的状态下能够进一步保持成膜容器内的气密，能够进一步抑制成膜不良。
(6)在上述方案的成膜方法中，可以还具备：工序(c)，在所述工序(b)之后，将所述工件向所述成膜容器外运送；和工序(d)，在所述工序(c)之后，将在运送到所述成膜容器外的所述工件的下表面设置的所述第二密封部件净化。根据这样的成膜方法，即使在设置于工件的第二密封部件附着有异物的情况下，由于向成膜容器的外部运送工件而净化第二密封部件，所以也能够在成膜容器的外部从第二密封部件除去异物。因此，即使在将第二密封部件再利用而进行成膜的情况下，也能够在成膜容器关闭了的状态下保持成膜容器内的气密，所以能够抑制成膜不良。
本发明也可以以上述的成膜装置及成膜方法以外的各种方案来实现。例如，可以以成膜装置的控制方法及控制装置、成膜装置中的工件的运送方法、用于实现这些装置或者方法的功能的计算机程序、记录有该计算机程序的记录介质等方案来实现。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式中的成膜装置的结构的概略剖视图。
图2是成膜装置的分解立体图。
图3是成膜装置的局部放大图。
图4是示出成膜装置的成膜方法的工序图。
图5是示出使第一模具相对于工件相对地向上方移动的样态的图。
图6是示出使工件相对于第二模具相对地向上方移动的样态的图。
图7是示出第一实施方式的变形例1中的成膜装置的图。
图8是示出第一实施方式的变形例2中的成膜装置的图。
图9是示出第二实施方式中的成膜装置的结构的概略剖视图。
图10是示出第三实施方式中的成膜方法的工序图。
图11是局部地示出第四实施方式中的成膜装置的结构的局部概略剖视图。
具体实施方式
A.第一实施方式：
A1.成膜装置的结构：
图1是示出本发明的第一实施方式中的成膜装置200的结构的概略剖视图。图2是成膜装置200的分解立体图。在图1及图2中图示了相互正交的XYZ轴。Y轴方向表示铅垂方向，X轴方向表示水平方向，Z轴方向表示与Y轴及X轴垂直的方向。+Y方向为上方，-Y方向为下方。这一点在以后的图中也是同样的。
成膜装置200是对工件W的一部分的成膜对象部分10A进行成膜的装置。在本实施方式中，成膜装置200利用所谓的等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)法在成膜对象部分10A形成薄膜。在本实施方式中，工件W包括成膜对象物10、掩蔽部件20、绝缘部件30及托盘(pallet)130。在本实施方式中，成膜对象物10是作为燃料电池的隔离件的基材而使用的板状的金属板。成膜装置200在成膜对象物10的成膜对象部分10A形成例如导电性的碳系的薄膜。
成膜装置200具备成膜容器100和密封部件60。成膜装置200还具备开闭装置50、运送装置55、电力施加部70、气体供给装置80、排气装置90及控制部95。此外，在图2中，省略了开闭装置50、运送装置55、电力施加部70及其电力导入部71、气体供给装置80及其供给口81、排气装置90及排气口91、以及控制部95的图示。
成膜容器100是能够分割的金属制的容器。成膜容器100具备第一模具110和第二模具120。第一模具110具备从工件W的上表面侧的成膜对象部分10A观察向上方凹陷的第一凹陷部114和配置于第一凹陷部114的周围的第一平面部111。在本实施方式中，第一凹陷部114具备侧部112和底部113。在本实施方式中，第一凹陷部114与第一平面部111之间的连接部位与成膜对象部分10A的端部位于同一YZ平面上。第二模具120具备从工件W的下表面侧的成膜对象部分10A观察向下方凹陷的第二凹陷部124和配置于第二凹陷部124的周围的第二平面部121。第二凹陷部124具备侧部122和底部123。第二平面部121配置于与第一模具110的第一平面部111对应的部分。在本实施方式中，第二凹陷部124与第二平面部121之间的连接部位与成膜对象部分10A的端部位于同一YZ平面上。在本实施方式中，第一平面部111及第二平面部121与XZ平面平行。第一模具110及第二模具120具备用于从气体供给装置80向成膜容器100内导入气体的供给口81和用于通过排气装置90对成膜容器100内进行排气的排气口91。在供给口81及排气口91设置有能够开闭的阀。另外，第二模具120具备用于对工件W施加电压的电力导入部71。第二模具120与电力导入部71之间通过绝缘部件35而电绝缘。在本实施方式中，成膜容器100具有接地电位。在成膜容器100内，工件W从第一平面部111分离，且工件W的成膜对象部分10A在成膜容器100关闭的状态下朝向第一凹陷部114内的空间。
掩蔽部件20是覆盖成膜对象物10的非成膜对象部分10B的部件。换言之，掩蔽部件20是在成膜对象部分10A处开口的部件。在本实施方式中，掩蔽部件20具有上侧掩蔽部件21和下侧掩蔽部件22。上侧掩蔽部件21配置于成膜对象物10的上表面侧。下侧掩蔽部件22配置于成膜对象物10的下表面侧。在本实施方式中，下侧掩蔽部件22支撑成膜对象物10。掩蔽部件20由导电性的部件形成。成膜对象物10与掩蔽部件20通过接触而电连接。
绝缘部件30配置于第一平面部111与第二平面部121之间。绝缘部件30在使工件W的上表面侧的成膜对象部分10A朝向第一凹陷部114内的空间并且使成膜对象物10及掩蔽部件20从第一平面部111分离的状态下与掩蔽部件20接触。另外，在本实施方式中，绝缘部件30在使工件W的下表面侧的成膜对象部分10A朝向第二凹陷部124内的空间并且使成膜对象物10及掩蔽部件20从第二平面部121分离的状态下与掩蔽部件20接触。在本实施方式中，绝缘部件30与下侧掩蔽部件22接触而支撑下侧掩蔽部件22。绝缘部件30例如由氧化铝(Al2O3)、二氧化硅(SiO2)等陶瓷形成。
托盘130是金属制的板状部件。在本实施方式中，托盘130也是将成膜对象物10、掩蔽部件20及绝缘部件30向成膜容器100内运送的部件。在托盘130依次向上方装载绝缘部件30、下侧掩蔽部件22、成膜对象物10及上侧掩蔽部件21。在本实施方式中，托盘130具有接地电位。
密封部件60(61、62)位于工件W与成膜容器100之间。密封部件60是用于保持成膜容器100内的气密的部件。在本实施方式中，密封部件60是绝缘性的部件。在本实施方式中，密封部件60是橡胶制的环状部件。在本实施方式中，密封部件60使用O型环。第一密封部件61配置于第一平面部111与工件W之间，在使工件W从第一平面部111分离的状态下与第一平面部111及工件W接触。在本实施方式中，第一密封部件61嵌入在第一模具110的第一平面部111设置的槽部，在成膜容器100关闭的状态下与托盘130的上表面接触。第二密封部件62配置于第二平面部121与工件W之间，在使工件W从第二平面部121分离的状态下与第二平面部121及工件W接触。第二密封部件62设置于工件W的下表面。在本实施方式中，第二密封部件62嵌入在托盘130的下表面设置的槽部，在成膜容器100关闭的状态下与第二平面部121接触。在本实施方式中，第一密封部件61的线径与第二密封部件62的线径相等。
开闭装置50是用于使成膜容器100开闭的装置。在本实施方式中，开闭装置50使第一模具110相对于工件W相对地向上方移动而将成膜容器100打开，使第一模具110相对于工件W相对地向下方移动而将成膜容器100关闭。
运送装置55是用于将工件W向成膜容器100内运送并将工件W向成膜容器100外运送的装置。在本实施方式中，运送装置55与托盘130的端部130t接触，在成膜容器100打开的状态下将托盘130及装载于托盘130的绝缘部件30、掩蔽部件20及成膜对象物10向成膜容器100内运送。另外，运送装置55通过使所运送的工件W向下方移动而将工件W隔着第二密封部件62设置于第二模具120上。另外，在本实施方式中，运送装置55与托盘130的端部130t接触，在成膜容器100打开的状态下使托盘130相对于第二模具120相对地向上方移动。另外，运送装置55也能够使向上方移动后的工件W沿着XZ平面移动而将其向成膜容器100外运送。此外，也可以是，开闭装置50能够连接于托盘130，由开闭装置50来进行使托盘130相对于第二模具120相对地向上方移动的动作。
电力施加部70是用于产生等离子体的装置。电力施加部70对工件W中的掩蔽部件20及成膜对象物10施加电力。电力施加部70生成用于使供给到成膜容器100内的原料气体或蚀刻气体等离子体化的电场。在本实施方式中，电力导入部71、成膜对象物10及掩蔽部件20是阴极，第一模具110、第二模具120及托盘130是阳极。在本实施方式中，电力施加部70经过下侧掩蔽部件22而对成膜对象物10施加偏置电压。电力施加部70例如能够对电力导入部71施加-3000V的电压。此外，在本实施方式中，成膜容器100及托盘130接地(0V)。
气体供给装置80经由供给口81而向成膜容器100内供给载体气体及原料气体。在本实施方式中，气体供给装置80例如供给氮(N2)气、氩(Ar)气作为载体气体，例如供给吡啶(C5H5N)气作为原料气体。气体供给装置80与储存不同种类的气体的罐连接。气体供给装置80能够通过操作设置于各罐与供给口81之间的切换阀来切换向供给口81供给的气体的种类。另外，气体供给装置80为了使成膜容器100内的压力回到开闭装置50能够将成膜容器100打开的程度的压力，而在成膜装置200的成膜后向成膜容器100内供给例如氮气。
排气装置90经由排气口91对成膜容器100内进行排气。排气装置90例如由旋转泵、扩散泵、涡轮分子泵构成。
控制部95控制成膜装置200整体的动作。控制部95包括CPU和存储器。CPU通过执行储存于存储器的程序来进行成膜装置200的控制。该程序也可以记录于各种记录介质。控制部95控制开闭装置50，从第一模具110及工件W与第一密封部件61接触且第二模具120及工件W与第二密封部件62接触的状态起，使第一模具110相对于工件W相对地向上方移动。另外，之后，控制部95控制运送装置55，使工件W相对于第二模具120相对地向上方移动。另外，控制部95控制运送装置55来运送工件W。另外，控制部95控制排气装置90来对成膜容器100内进行排气，控制气体供给装置80来向成膜容器100内供给气体。另外，控制部95控制电力施加部70来经过下侧掩蔽部件22对成膜对象物10施加电力。
图3是成膜装置200的局部放大图。在图3中示出了在图1中由虚线示出的X部分。在图3中示出了掩蔽部件20与绝缘部件30之间的接触部位P1及接触部位P2。接触部位P1是工件W中的阴极与绝缘部件30接触的部位中的与第一平面部111对向的部位。接触部位P2是工件W中的阴极与绝缘部件30接触的部位中的与第二平面部121对向的部位。在图3中还示出了接触部位P1与第一平面部111之间的距离A1、成膜对象物10与第一凹陷部114的底部113之间的距离B1。距离B1是与第一凹陷部114对向的工件W中的阴极与第一凹陷部114的底部113之间的距离。此外，在以后的说明中，工件W中的阴极是指掩蔽部件20和成膜对象物10。另外，在图3中示出了接触部位P2与第二平面部121之间的距离A2、成膜对象物10与第二凹陷部124的底部123之间的距离B2。距离B2是与第二凹陷部124对向的工件W中的阴极与第二凹陷部124的底部123之间的距离。在成膜装置200中，距离A1比距离B1小。换言之，由工件W中的阴极和第一平面部111形成的空间比由工件W中的阴极和第一凹陷部114形成的空间小。另外，在本实施方式中，距离A2比距离B2小。换言之，由工件W中的阴极和第二平面部121形成的空间比由工件W中的阴极和第二凹陷部124形成的空间小。
在本实施方式中，距离A1及距离A2比在对工件W中的阴极(成膜对象物10、掩蔽部件20)与作为阳极的成膜容器100之间施加了电力的情况下在工件W中的阴极与成膜容器100(第一平面部111、第二平面部121)之间形成的鞘(sheath)的距离短。在本实施方式中，距离A1及距离A2为2.0mm以下。此外，从充分确保成膜容器100与成膜对象物10及掩蔽部件20之间的绝缘性的观点来看，距离A1及距离A2优选为0.5mm以上。
在图3中还示出了从第一凹陷部114与第一平面部111之间的连接部位Q1及第二凹陷部124与第二平面部121之间的连接部位Q2到接触部位P1、P2为止的沿着X轴的最短距离C。距离C也是从第一凹陷部114的侧部112及第二凹陷部124的侧部122到接触部位P1、P2为止的沿着X轴的最短距离。在本实施方式中，距离C比0(零)大。在本实施方式中，距离C为10mm以上。
A2.成膜方法：
图4是示出成膜装置200的成膜方法的工序图。在成膜装置200的成膜中，首先，向成膜容器100内运送工件W(步骤S10)。在本实施方式中，在托盘130上装载绝缘部件30、下侧掩蔽部件22及成膜对象物10，进一步在成膜对象物10上装载上侧掩蔽部件21。这样一来，成膜对象物10的非成膜对象部分10B由掩蔽部件20覆盖。之后，通过开闭装置50使成膜容器100的第一模具110向上方移动，通过运送装置55将装载有绝缘部件30、掩蔽部件20及成膜对象物10的托盘130向成膜容器100内运送。使运送的托盘130向下方移动而将其隔着第二密封部件62配置于第二模具120上。
接着，将成膜容器100关闭(步骤S20)。在本实施方式中，在将托盘130运送到成膜容器100内之后，通过开闭装置50使第一模具110向下方移动。当成膜容器100关闭后，成膜对象部分10A成为朝向成膜容器100的第一凹陷部114及第二凹陷部124内的空间的状态。工件W中的阴极成为从第一平面部111及第二平面部121分离的状态。另外，工件W中的阴极(掩蔽部件20)与绝缘部件30之间的接触部位P1与第一平面部111之间的距离A1比工件W中的阴极(成膜对象物10)与第一凹陷部114之间的距离B1小。工件W中的阴极(掩蔽部件20)与绝缘部件30之间的接触部位P2与第二平面部121之间的距离A2比工件W中的阴极(成膜对象物10)与第二凹陷部124之间的距离B2小。
接着，排出成膜容器100内的气体(步骤S30)。在本实施方式中，成膜装置200例如设置于氮气氛围。在步骤S30中，通过排气装置90经由排气口91排出成膜容器100内的氮气，使成膜容器100内真空化。
当排出成膜容器100内的气体后，向成膜容器100内导入原料气体(步骤S40)。在步骤S40中，通过气体供给装置80经由供给口81导入载体气体及原料气体。向成膜容器100内导入例如氢气及氩气作为载体气体。另外，导入例如氮气及吡啶气作为原料气体。在步骤S40中，成膜容器100内的压力值例如为11Pa。此外，也可以例如为了提高成膜速度而在导入原料气体之前通过电力施加部70对工件W中的阴极(成膜对象物10、掩蔽部件20)与成膜容器100之间施加电力来使工件W的温度升温。
接着，对工件W中的阴极(成膜对象物10、掩蔽部件20)与成膜容器100之间施加电力(步骤S50)。当通过电力施加部70对工件W中的阴极与成膜容器100之间施加电力时，在第一凹陷部114内及第二凹陷部124内产生等离子体，在成膜对象物10的成膜对象部分10A形成薄膜。在步骤S50中，通过电力施加部70对工件W中的阴极施加例如-3000V的电力。当步骤S50结束后，停止原料气体的供给和电力的施加而成膜结束。
当成膜结束后，调整成膜容器100内的压力(步骤S55)。在本实施方式中，为了使成膜容器100内的压力回到能够通过开闭装置50将成膜容器100打开的程度的压力，而通过气体供给装置80向成膜容器100内供给氮气。
接着，使第一模具110相对于工件W相对地向上方移动(步骤S60)。图5是示出使第一模具110相对于工件W相对地向上方移动的样态的图。在图5及以后的图中，省略了开闭装置50、运送装置55、电力施加部70、气体供给装置80、排气装置90及控制部95的图示。在步骤S60中，通过控制部95控制开闭装置50，来使第一模具110相对于工件W相对地向上方移动。在本实施方式中，通过开闭装置50而使第一模具110向上方移动。将本工序也称作“工序(a)”。
当步骤S60开始后，使工件W相对于第二模具120相对地向上方移动(步骤S70)。图6是示出使工件W相对于第二模具120相对地向上方移动的样态的图。在本实施方式中，通过控制部95控制运送装置55，运送装置55与托盘130的端部130t接触而使托盘130(工件W)向第二模具120的上方移动。将本工序也称作“工序(b)”。本工序优选在开始步骤S60而通过开闭装置50使第一模具110向上方移动且第一模具110的移动停止之后进行。此外，在本工序之后，通过运送装置55使工件W沿着XZ平面移动而向成膜容器100外运送。如以上那样进行成膜装置200的成膜。
A3.效果：
A3-1.效果1：
在对成膜对象物进行成膜的情况下，存在异物附着于密封部件的情况。异物例如是在成膜时除了堆积于成膜对象物之外还堆积于成膜容器的内壁的膜。另外，是由于成膜处理时的成膜容器的开闭动作、将工件向成膜容器内运送的动作、将工件向成膜容器外运送的动作而导致堆积于成膜容器内的膜剥落从而产生的异物。另外，是由于这些动作而从成膜容器外被带入到成膜容器内的异物。若这些异物附着于密封部件，则在成膜容器关闭的状态下无法保持成膜容器内的气密，可能会发生成膜不良。但是，根据第一实施方式的成膜装置200，由于第二密封部件62设置于工件W的下表面，所以即使在异物向下方落下了的情况下，也能够抑制其附着于第二密封部件62。因此，在成膜容器100关闭的状态下能够保持成膜容器100内的气密，所以能够抑制成膜不良。
另外，根据第一实施方式的成膜装置200，由于第一密封部件61设置于第一平面部111，所以在通过成膜装置200对多个工件W进行成膜的情况下，可以不对多个工件W分别设置第一密封部件61，所以能够减少第一密封部件61的数量。
另外，根据通过第一实施方式的成膜装置200的成膜方法，由于在使第一模具110从工件W相对地向上方移动之后，使工件W从第二模具120相对地向上方移动，所以在直到设置于工件W的下表面的第二密封部件62与第二平面部121分离为止的期间，能够抑制由第二模具120和工件W形成的空间外的异物侵入第二模具120与工件W之间。因此，能够抑制异物附着于第二密封部件62，能够抑制成膜不良。因此，在成膜容器100关闭的状态下能够保持成膜容器100内的气密，所以能够抑制成膜不良。
另外，即使在由于使第一模具110从工件W相对地向上方移动时的振动而导致异物落下了的情况下，若在第一模具110的移动停止之后进行使工件W从第二模具120相对地向上方移动的工序(步骤S70)，则直到设置于工件W的下表面的第二密封部件62与第二平面部121分离为止，能够抑制落下的异物侵入第二模具120与工件W之间。因此，能够进一步抑制异物附着于第二密封部件62。因此，在成膜容器100关闭的状态下能够进一步保持成膜容器100内的气密，能够进一步抑制成膜不良。
A3-2.效果2：
根据第一实施方式的成膜装置200，在成膜容器100关闭的状态下，与工件W中的阴极(掩蔽部件20、成膜对象物10)接触的绝缘部件30配置于第一平面部111与第二平面部121之间，工件W中的阴极与绝缘部件30之间的接触部位P1与第一平面部111之间的距离A1比工件W中的阴极与第一凹陷部114的底部113之间的距离B1小。因此，在使用等离子体进行成膜或蚀刻的情况下，可抑制等离子体从第一凹陷部114和/或第二凹陷部124侵入由工件W中的阴极和第一平面部111形成的空间。因此，可减少接触部位P1处的等离子体的量，所以能够抑制异常放电的发生。
同样，由于与第二平面部121对向的工件W中的阴极与绝缘部件30之间的接触部位P2与第二平面部121之间的距离A2比工件W中的阴极与第二凹陷部124的底部123之间的距离B2小，所以可抑制等离子体从第二凹陷部124和/或第一凹陷部114侵入由工件W中的阴极和第二平面部121形成的空间。因此，可减少接触部位P2处的等离子体的量，所以能够抑制异常放电的发生。
另外，由于从第一凹陷部114与第一平面部111之间的连接部位Q1及第二凹陷部124与第二平面部121之间的连接部位Q2到绝缘部件30为止的沿着X轴的距离C比0(零)大，所以由第一凹陷部114及第二凹陷部124形成的产生等离子体的空间远离工件W中的阴极与绝缘部件30之间的接触部位P1、P2。因此，可进一步减少接触部位P1、P2处的等离子体的量，所以能够进一步抑制异常放电的发生。
另外，由于工件W中的阴极与绝缘部件30之间的接触部位P1与第一平面部111之间的距离A1比在工件W中的阴极与第一平面部111之间形成的鞘的距离短，所以能够避免在工件W中的阴极与第一平面部111之间产生等离子体。另外，由于工件W中的阴极与绝缘部件30之间的接触部位P2与第二平面部121之间的距离A2比在工件W中的阴极与第二平面部121之间形成的鞘的距离短，所以能够避免在工件W中的阴极与第二平面部121之间产生等离子体。因此，可有效地减少接触部位P1、P2处的等离子体的量，所以能够有效地抑制异常放电的发生。
另外，由于距离A1及距离A2为2.0mm以下，所以能够进一步抑制等离子体从第一凹陷部114及第二凹陷部124侵入由工件W中的阴极和第一平面部111形成的空间及由工件W中的阴极和第二平面部121形成的空间。另外，能够避免在工件W中的阴极与第一平面部111之间产生等离子体。另外，能够避免在工件W中的阴极与第二平面部121之间产生等离子体。因此，可进一步减少接触部位P1、P2处的等离子体的量，所以能够进一步抑制异常放电的发生。
另外，在成膜装置200中，工件W的成膜对象部分10A朝向第一凹陷部114内的空间及第二凹陷部124内的空间，绝缘部件30和工件W中的阴极(掩蔽部件20)的端部位于第一平面部111与第二平面部121之间。因此，与将工件W整体收纳于产生等离子体的空间内的情况相比，能够使成膜装置200小型化。另外，在成膜装置200中，由于为了成膜而进行排气的空间小，所以能够缩短排气所需的时间，能够缩短对成膜对象部分10A进行成膜所需的时间。
A4.第一实施方式的变形例：
A4-1.第一实施方式的变形例1：
图7是示出第一实施方式的变形例1中的成膜装置200h的图。在图7中示出了使第一模具110相对于工件W相对地向上方移动，并进一步使工件W相对于第二模具120相对地向上方移动后的样态。本变形例中的成膜装置200h与上述的第一实施方式中的成膜装置200的主要不同点是第一密封部件61h不是设置于第一平面部111而是设置于工件W的上表面这一点。在本变形例中，第一密封部件61h嵌入在托盘130h的上表面设置的槽部，在成膜容器100关闭的状态下与第一平面部111接触。在本变形例中，也与上述的第一实施方式同样，第二密封部件62设置于工件W的下表面。本变形例的其他结构与上述的第一实施方式是同样的。
根据这样的成膜装置200h，由于第二密封部件62设置于工件W的下表面，所以与上述的第一实施方式同样，即使在异物向下方落下了的情况下，也能够抑制其附着于第二密封部件62。因此，在成膜容器100关闭的状态下能够保持成膜容器100内的气密，所以能够抑制成膜不良。
A4-2.第一实施方式的变形例2：
图8是示出第一实施方式的变形例2中的成膜装置200m的图。在本变形例的成膜装置200m中，从第一凹陷部114m与第一平面部111m之间的连接部位Q1及第二凹陷部124m与第二平面部121m之间的连接部位Q2到工件W中的阴极与绝缘部件30之间的接触部位P1、P2为止的沿着第一平面部111m的最短距离是0(零)。在本变形例中，连接部位Q2和接触部位P2位于同一YZ平面。因此，如图8所示，在成膜容器100m中，上侧掩蔽部件21露出到第一模具110m的第一凹陷部114m内，下侧掩蔽部件22的一部分露出到第二模具120m的第二凹陷部124m内。此外，在本变形例中，也与上述的第一实施方式同样，接触部位P1与第一平面部111m之间的距离比工件W中的阴极与第一凹陷部114m的底部113m之间的距离小。另外，接触部位P2与第二平面部121m之间的距离比工件W中的阴极与第二凹陷部124m的底部123m之间的距离小。根据这样的成膜装置200m，也能够与上述的第一实施方式同样地抑制异常放电的发生。另外，在本变形例中，由于第二密封部件62也设置于工件W的下表面，所以与上述的第一实施方式同样，在成膜容器100m关闭的状态下能够保持成膜容器100m内的气密，所以能够抑制成膜不良。
A4-3.第一实施方式的变形例3：
在上述的第一实施方式中，工件W包括成膜对象物10、掩蔽部件20、绝缘部件30及托盘130。相对于此，工件W也可以仅由成膜对象物10构成。即，工件W也可以不包括掩蔽部件20、绝缘部件30及托盘130。在该情况下，也可以将第二密封部件62设置于成膜对象物10的下表面。另外，也可以通过运送装置55来运送成膜对象物10。另外，在该情况下，上述的接触部位P1也可以是成膜对象物10与第一密封部件61接触的部位，接触部位P2也可以是成膜对象物10与第二密封部件62接触的部位。另外，上述的距离C也可以是从第一凹陷部114与第一平面部111的连接部位及第二凹陷部124与第二平面部121之间的连接部位到成膜对象物10与第一密封部件61或第二密封部件62接触的部位为止的沿着X轴的最短距离。
另外，工件W也可以由成膜对象物10和掩蔽部件20构成。即，工件W也可以不包括绝缘部件30和托盘130。在该情况下，第二密封部件62也可以设置于成膜对象物10或下侧掩蔽部件22的下表面。另外，也可以通过运送装置55来运送成膜对象物10及掩蔽部件20。另外，在该情况下，上述的接触部位P1也可以是成膜对象物10或者掩蔽部件20与第一密封部件61接触的部位，接触部位P2也可以是成膜对象物10或掩蔽部件20与第二密封部件62接触的部位。另外，上述的距离C也可以是从第一凹陷部114与第一平面部111之间的连接部位及第二凹陷部124与第二平面部121之间的连接部位到成膜对象物10或掩蔽部件20与第一密封部件61或第二密封部件62接触的部位为止的沿着X轴的最短距离。
A4-4.第一实施方式的变形例4：
在上述的第一实施方式中，成膜装置200利用等离子体CVD法进行成膜。相对于此，成膜装置200也可以利用例如物理气相沉积(Physical Vapor Deposition；PVD)法等其他方法来对成膜对象部分10A进行成膜。例如，成膜装置200也可以具备在成膜容器100内使成膜材料蒸发(或升华)的机构，利用蒸镀法对成膜对象部分10A进行成膜。另外，成膜装置200也可以具备使成膜材料蒸发后的粒子在等离子体中通过的机构，利用离子镀敷法对成膜对象部分10A进行成膜。另外，成膜装置200还可以具备使具有高能量的粒子向成膜材料(靶)碰撞的机构，利用溅射法对成膜对象部分10A进行成膜。
A4-5.第一实施方式的其他变形例：
在上述的第一实施方式中，接触部位P1与第一平面部111之间的距离A1比在工件W中的阴极与第一平面部111之间形成的鞘的距离短，接触部位P2与第二平面部121之间的距离A2比在工件W中的阴极与第二平面部121之间形成的鞘的距离短。相对于此，也可以是距离A1和距离A2中的任一方比鞘的距离大，还可以是双方都比鞘的距离大。另外，在上述的第一实施方式中，距离A1及距离A2为2.0mm以下。相对于此，也可以是距离A1和距离A2中的任一方比2.0mm大，还可以是双方都比2.0mm大。
在上述的第一实施方式中，第一凹陷部114具备侧部112和底部113，但第一凹陷部114只要从第一平面部111向与成膜对象物10远离的方向凹陷即可，也可以是例如半球状。在该情况下，工件W中的阴极与第一凹陷部114的底部113之间的距离B1也可以是与第一凹陷部114对向的工件W中的阴极与第一凹陷部114的距离工件W中的阴极最远的部位之间的距离。
在上述的实施方式中，成膜容器100及托盘130为接地电位，但在利用等离子体CVD法进行成膜的情况下，成膜容器100及托盘130也可以不是接地电位。电力施加部70只要能够对成膜容器100与成膜对象物10之间施加用于使成膜对象物10成膜的电力即可。
B.第二实施方式：
B1.成膜装置的结构：
图9是示出第二实施方式中的成膜装置200i的结构的概略剖视图。在图9中示出了成膜容器100关闭的状态下的成膜装置200i。本实施方式中的成膜装置200i与第一实施方式中的成膜装置200的不同点是第二密封部件62i的线径比第一密封部件61的线径大这一点。各密封部件的线径也是各密封部件的粗细(直径)。此外，在本实施方式中，也与上述的第一实施方式同样，第二密封部件62i设置于工件W的下表面。在本实施方式中，由于第二密封部件62i的线径比第一密封部件61的线径大，所以在成膜容器100关闭的状态下，第二密封部件62i与第二平面部121之间的接触面积比第一密封部件61与第一平面部111之间的接触面积大。因此，如图9所示，第二密封部件62i的X方向的宽度比第一密封部件61的X方向的宽度大。此外，在图9所示的成膜装置200i中，第二密封部件62i的X方向上的中心位置与第一密封部件61的X方向上的中心位置是相同位置。
在本实施方式中，第二密封部件62i的线径为大约8mm，第一密封部件61的线径为大约4mm。此外，第二密封部件62i的线径也可以处于例如6mm以上且10mm以内的范围，第一密封部件61的线径也可以处于例如3mm以上且5mm以内的范围内。本实施方式的成膜装置200i的其他结构与上述的第一实施方式的成膜装置200是同样的，所以省略说明。
B2.效果：
根据本实施方式的成膜装置200i，由于第二密封部件62i的线径比第一密封部件61的线径大，所以在成膜容器100关闭的状态下，能够使得第二密封部件62i与第二平面部121之间的接触面积比第一密封部件61与第一平面部111之间或者第一密封部件61与工件W之间的接触面积大。因此，即使在异物向第二模具120落下而附着于第二密封部件62i的情况下，也能够通过第二密封部件62i中没有附着异物的部位来使第二模具120的第二平面部121与第二密封部件62i接触。因此，在成膜容器100关闭的状态下能够保持成膜容器100内的气密，所以能够有效地抑制成膜不良。
另外，由于第二密封部件62i的线径比第一密封部件61的线径大，第二密封部件62i与第二平面部121之间的接触面积大，所以即使在工件W被运送到成膜容器100内时产生了工件W的位置偏移的情况下，图9所示的第一密封部件61的X方向上的位置的至少一部分与第二密封部件62i的X方向上的位置的至少一部分也容易重叠。因此，即使在工件W被运送到成膜容器100内时产生了工件W的位置偏移的情况下，也容易在成膜容器100关闭的状态下保持成膜容器100内的气密，所以能够抑制成膜不良。
C.第三实施方式：
C1.成膜方法：
图10是示出第三实施方式中的成膜方法的工序图。以下，对使用第一实施方式中的成膜装置200进行成膜的情况下的其他成膜方法进行说明。在本实施方式中，也与第一实施方式同样，进行图4所示的步骤S10～步骤S70的工序。之后，将工件W向成膜容器100外运送(图10，步骤S80)。在本实施方式中，在进行了成膜之后，通过控制部95控制运送装置55，来将装载有绝缘部件30、掩蔽部件20及成膜对象物10的托盘130(工件W)向成膜容器100外运送。将本工序也称作“工序(c)”。
接着，将在运送到成膜容器100外的工件W的下表面设置的第二密封部件62净化(图10，步骤S90)。在本实施方式中，在去掉了装载有绝缘部件30、掩蔽部件20及成膜对象物10的托盘130(工件W)中的成膜对象物10之后，将绝缘部件30、掩蔽部件20、托盘130及第二密封部件62净化。净化例如可以通过向掩蔽部件20、绝缘部件30、托盘130及第二密封部件62吹送空气从而将附着于它们的异物去掉来进行。另外，也可以通过使用刷子将附着于它们的异物去掉来进行。将本工序也称作“工序(d)”。此外，净化也可以仅对第二密封部件62进行。
当进行净化后，通过运送装置55将具备在步骤S90中净化后的第二密封部件62的工件W(绝缘部件30、掩蔽部件20及没有实施成膜的成膜对象物10)向成膜容器100内运送(步骤S10)。如以上那样，在本实施方式中，将第二密封部件62再利用而进行成膜。
C2.效果：
根据第三实施方式的成膜方法，即使在设置于工件W的第二密封部件62附着有异物的情况下，由于向成膜容器100的外部运送工件W并净化第二密封部件62，所以也能够在成膜容器100的外部从第二密封部件62除去异物。因此，在将第二密封部件62再利用而进行成膜的情况下，在成膜容器100关闭的状态下能够保持成膜容器100内的气密，所以能够抑制成膜不良。
另外，在成膜装置200的第一次成膜中，即使在步骤S70结束后异物向第二模具120的第二平面部121落下，也能够在第二次成膜中通过在运送到成膜容器100内的工件W的下表面设置的第二密封部件62使向第二平面部121落下的异物附着于第二密封部件62而将其回收。在第二次成膜中通过第二密封部件62回收的异物与工件W一并被从成膜容器100运出并被净化，所以能够抑制异物堆积于第二平面部121。因此，能够减少成膜容器100内的异物，所以能够进一步抑制成膜不良。
C3.第三实施方式的变形例：
在上述的第三实施方式中，示出了使用第一实施方式中的成膜装置200进行成膜的情况下的成膜方法，但该成膜方法也可以使用例如第一实施方式的变形例1中的成膜装置200h来进行。即，也可以使用第一密封部件61h设置于工件W(托盘130h)的上表面且第二密封部件62设置于工件W的下表面的成膜装置200h。在该情况下，在净化上述的第二密封部件62的工序(图10，步骤S90)中，也可以除了第二密封部件62还净化第一密封部件61h。
根据本变形例，由于第一密封部件61h设置于工件W的上表面，所以即使在设置于工件W的第一密封部件61h附着有异物的情况下，由于向成膜容器100的外部运送工件W并净化，所以也能够在成膜容器100的外部从第一密封部件61h除去异物。因此，在将第一密封部件61h再利用而进行成膜的情况下，在成膜容器100关闭的状态下能够保持成膜容器100内的气密，所以能够抑制成膜不良。
另外，根据使用了本变形例的成膜装置200h的成膜方法，由于第二密封部件62h设置于工件W的下表面，所以与上述的第三实施方式同样，在成膜容器100关闭的状态下能够保持成膜容器100内的气密，所以能够抑制成膜不良。
D.第四实施方式：
D1.成膜装置的结构：
图11是局部地示出第四实施方式中的成膜装置200d的结构的局部概略剖视图。在图11中示出了与图1的X部分相当的部分X1。在本实施方式中的成膜装置200d中，第一模具110d的第一凹陷部114d(侧部112d)与第一平面部111d之间的连接部位Q1以从成膜对象部分10A的端部向绝缘部件30侧离开的方式定位。另外，第二模具120d的第二凹陷部124d(侧部122d)与第二平面部121d之间的连接部位Q2以从成膜对象部分10A的端部向绝缘部件30侧离开的方式定位。
在图11中示出了第一凹陷部114d与第一平面部111d之间的连接部位Q1与成膜对象部分10A的端部之间的沿着X轴的距离L1。另外，示出了第二凹陷部124d与第二平面部121d之间的连接部位Q2与成膜对象部分10A的端部之间的沿着X轴的距离L2。在本实施方式中，距离L1与距离L2相等。例如，在通过电力施加部70对工件W中的阴极施加的电力为-1000V且成膜容器100d内的压力为10Pa的情况下，距离L1、L2优选为大约3mm以上。另外，例如，在通过电力施加部70对工件W中的阴极施加的电力为-3000V且成膜容器100d内的压力为10Pa的情况下，距离L1、L2优选为大约9mm以上。这样，距离L1、L2可以根据通过电力施加部70施加的电力和成膜容器100d内的压力(真空度)而变更。本实施方式的成膜装置200d的其他结构与上述的第一实施方式的成膜装置200是同样的，所以省略说明。
D2.效果：
为了在被施加电力的工件中的阴极与成膜容器之间产生等离子体而对成膜对象部分进行成膜，成膜对象部分与成膜容器之间优选隔得比所谓的鞘的距离远，有时，在成膜对象部分与成膜容器接近的部位处不产生等离子体，在成膜对象部分的端部处发生成膜不良。但是，根据本实施方式的成膜装置200d，由于成膜容器100d的第一凹陷部114d与第一平面部111d之间的连接部位Q1以从工件W的上表面侧的成膜对象部分10A的端部向绝缘部件30侧离开的方式定位，所以能够确保工件W的上表面侧的成膜对象部分10A与成膜容器100d之间的距离。因此，能够抑制在工件W的上表面侧的成膜对象部分10A的端部处发生成膜不良。
另外，由于成膜容器100d的第二凹陷部124d与第二平面部121d之间的连接部位Q2以从工件W的下表面侧的成膜对象部分10A的端部向绝缘部件30侧离开的方式定位，所以能够确保工件W的下表面侧的成膜对象部分10A与成膜容器100d之间的距离。因此，能够抑制在工件W的下表面侧的成膜对象部分10A的端部处发生成膜不良。
另外，根据本实施方式的成膜装置200d，能够起到与上述的第一实施方式的效果2同样的效果。即，能够抑制异常放电的发生。
D3.第四实施方式的变形例：
在上述的第四实施方式中，第一凹陷部114d与第一平面部111d之间的连接部位Q1与成膜对象部分10A的端部之间的距离L1等于第二凹陷部124d与第二平面部121d之间的连接部位Q2与成膜对象部分10A的端部之间的距离L2。相对于此，距离L1与距离L2也可以不同。例如，也可以是，仅第一凹陷部114d与第一平面部111d之间的连接部位Q1以从工件W的上表面侧的成膜对象部分10A的端部向绝缘部件30侧离开的方式定位，还可以是仅第二凹陷部124d与第二平面部121d之间的连接部位Q2以从工件W的下表面侧的成膜对象部分10A的端部向绝缘部件30侧离开的方式定位。
E.其他变形例：
在上述的实施方式中，成膜对象物10是隔离件，但成膜对象物10只要是具有导电性的部件即可。另外，在上述的实施方式中，成膜装置200～200m形成碳系的薄膜，但也可以形成金(Au)、铂(Pt)、钽(Ta)、硅(Si)等其他导电性的元素的薄膜。
在上述的实施方式中，第一密封部件6161h及第二密封部件62、62i是橡胶制的环状部件。相对于此，第一密封部件61、61h可以设置于第一平面部111、111d、111m或工件W的上表面，只要是用于在成膜容器100、100d、100m关闭的状态下保持成膜容器100、100d、100m内的气密的部件即可。另外，第二密封部件62、62i可以设置于工件W的下表面，只要是用于在成膜容器100、100d、100m关闭的状态下保持成膜容器100、100d、100m内的气密的部件即可。另外，各密封部件也可以例如通过粘贴、注射成形而与第一平面部111、111d、111m或工件W的上表面、工件W的下表面一体化。例如，在第一密封部件61与第一模具110一体化的情况下，第一密封部件61的形状可以是在第一模具110侧具有底部且朝向工件W(托盘130)的凸形状、山形状。
本发明不限于上述的实施方式、变形例，能够在不脱离其主旨的范围内以各种结构实现。例如，与记载于发明内容一栏的各方案中的技术特征对应的实施方式、变形例中的技术特征可以为了解决上述课题的一部分或全部或者为了达成上述效果的一部分或全部而适当进行替换、组合。另外，前述实施方式及各变形例中的构成要素中的记载于独立权利要求的要素以外的要素是附加的要素，能够适当省略。

Claims (6)

1.一种成膜装置，对工件的一部分进行成膜，其中，具备：
成膜容器，具有第一模具和第二模具，所述第一模具配置于所述工件的上方，具备从所述工件的成膜对象部分观察向上方凹陷的第一凹陷部和配置于所述第一凹陷部的周围的第一平面部，所述第二模具与所述第一模具对向而配置于所述工件的下方，在与所述第一平面部对应的部分具备第二平面部；
第一密封部件，配置于所述第一平面部与所述工件之间，在使所述工件从所述第一平面部分离的状态下与所述第一平面部及所述工件接触；及
第二密封部件，配置于所述第二平面部与所述工件之间，在使所述工件从所述第二平面部分离的状态下与所述第二平面部及所述工件接触，
所述第二密封部件设置于所述工件的下表面。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，
所述第一密封部件设置于所述第一平面部。
3.根据权利要求1或2所述的成膜装置，
所述第二密封部件的线径比所述第一密封部件的线径大。
4.一种成膜方法，通过成膜装置对工件的一部分进行成膜，其中，
所述成膜装置具备：
成膜容器，具有第一模具和第二模具，所述第一模具配置于所述工件的上方，具备从所述工件的成膜对象部分观察向上方凹陷的第一凹陷部和配置于所述第一凹陷部的周围的第一平面部，所述第二模具与所述第一模具对向而配置于所述工件的下方，在与所述第一平面部对应的部分具备第二平面部；
第一密封部件，配置于所述第一平面部与所述工件之间，在使所述工件从所述第一平面部分离的状态下与所述工件接触；及
第二密封部件，配置于所述第二平面部与所述工件之间，在使所述工件从所述第二平面部分离的状态下与所述工件接触，
所述第二密封部件设置于所述工件的下表面，
所述成膜方法具备：
工序(a)，从所述第一模具及所述工件与所述第一密封部件接触且所述第二模具及所述工件与所述第二密封部件接触的状态起，使所述第一模具相对于所述工件相对地向上方移动；和
工序(b)，在所述工序(a)开始之后使所述工件相对于所述第二模具相对地向上方移动。
5.根据权利要求4所述的成膜方法，
所述工序(b)在所述工序(a)中停止了所述第一模具的移动之后进行。
6.根据权利要求4或5所述的成膜方法，还具备：
工序(c)，在所述工序(b)之后，将所述工件向所述成膜容器外运送；和
工序(d)，在所述工序(c)之后，将在运送到所述成膜容器外的所述工件的下表面设置的所述第二密封部件净化。
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