CN111334763B - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种工件的冷却效率优异的成膜装置。所述成膜装置具有：搬入搬出部(100)；旋转体(3)；多个处理部(PR)；以及推动器(500)，朝工件(W)从旋转体(3)脱离，并被从开口(ОP)导入处理部(PR)内的方向对基座(S)施力；多个处理部(PR)包含对工件(W)进行加热的加热部(200)、对工件(W)进行成膜的成膜部(300)、及对工件(W)进行冷却的冷却部(400)，在旋转体(3)设置有保持部(33)，所述保持部(33)保持旋转体(3)正在搬送的基座(S)，并通过由推动器(500)施力而放开基座(S)，在推动器(500)设置有密封部(520)，所述密封部(520)将工件(W)导入处理部(PR)，并且将开口(ОP)密封。

Description

成膜装置

技术领域

本发明涉及一种成膜装置。

背景技术

作为在基板等工件的表面进行成膜的装置，广泛地使用利用溅射的成膜装置。溅射是如下的技术：利用通过使已导入腔室内的气体等离子体化而产生的离子冲撞作为成膜材料的靶的平面，由此成膜材料飞散而附着在工件。

有时在工件的表面进行成膜之前，事先进行排除工件中所含有的水分或大气的脱气处理。这在例如将容易含有大气或水分的陶瓷基板用作工件的情况，另外，在将如铜、钛、钨等的金属膜那样容易氧化的材料用作工件的情况下，对于抗氧化有效。

脱气处理通过使工件的温度升温至300度左右为止来进行。但是，脱气处理后，例如若在利用多个成膜材料使包含多个层的多层膜成膜的期间内，温度条件变化，则引起多层膜的内部应力的变动。因此，各层的成膜必须尽可能以相同的温度条件来进行，且脱气处理后，使温度条件不变。

工件经由承接板而载置在基座(susceptor)上来搬送，所述基座载置在进行间歇旋转的旋转台上。即，在进行间歇旋转的旋转台的停止位置，配置有进行脱气处理的加热室、进行利用各成膜材料的成膜的成膜室。而且，工件通过旋转台的间歇旋转而来到加热室进行脱气处理后，在成膜室中依次进行成膜处理。

这些加热室、成膜室等处理室设置在真空腔室内，处理室间在真空中被搬送。因此，在脱气处理时已升温至300℃左右为止的工件与基座未被冷却，保持300℃左右。于是，若在成膜处理结束后，直接朝大气空间中搬出，则已在高温的工件上成膜的膜会氧化。因此，必须在朝大气中搬送之前进行工件的冷却。例如，使已升温至300℃左右为止的工件降温至作为为了朝大气空间中搬出而需要的温度的60℃左右为止。

作为对工件进行冷却的冷却机构，有如下的机构：将工件收容在冷却室内并进行密封，使冷却介质在冷却室内流通，由此进行冷却(参照专利文献1)。在此种机构中，将基座载置在旋转台上来搬送，在与处理室对应的停止位置，利用具有推动器(pusher)的上推机构将基座向上推，而通过基座来将处理室密封。

在包括冷却机构的冷却室中，也在上盖设置冷却介质进行循环的冷却板，使通过推动器而已与基座一同被向上推的工件与冷却板相向，将冷却介质导入已由基座密封的冷却室内，由此进行基板的冷却。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4653418号公报

发明内容

发明所要解决的问题

此处，在使已升温至300℃左右为止的基板降温至为了朝大气中搬出而需要的60℃左右为止时，需要进行约240℃这一大幅度的降温的冷却。但是，例如，当为了以每一节拍240秒左右进行一连串的处理而进行连续搬送时，若冷却时间比其长，则冷却处理变成限速的处理，处理量受到影响。

但是，由于冷却在真空中进行，因此仅利用所述冷却板的冷却并不足够，为了提高冷却效率，必须对冷却室内供给冷却气体。若导入冷却气体，则冷却室内的压力变高。

另一方面，设置有旋转台的腔室保持真空。于是，将冷却室与腔室的空间隔开的基座需要可承受腔室与冷却室的压力差的程度的强度。例如，基座由利用铜等金属的厚板形成。因此，基座的热容量变大。此种基座追随工件而被持续加热，因此当在冷却室中对工件进行冷却时，也必须对热容量大的基座进行冷却，冷却效率不佳。

本发明是为了解决如上所述的现有技术的问题点而提出者，其目的在于提供一种工件的冷却效率优异的成膜装置。

解决问题的技术手段

为了达成所述目的，实施方式的成膜装置包括：腔室，可通过排气来使内部变成真空；旋转体，配置在所述腔室的内部，通过旋转来搬送搭载有所述工件的基座；多个处理部，沿着将所述旋转体的旋转轴作为中心的圆周来配置，具有与所述腔室内连通的开口，对已被从所述开口导入的所述工件进行处理；以及推动器，朝所述工件从所述旋转体脱离，并被从所述开口导入所述处理部内的方向对所述基座施力；所述多个处理部包含对所述工件进行加热的加热部、对所述工件进行成膜的成膜部、及对所述工件进行冷却的冷却部，在所述旋转体设置有保持部，所述保持部保持所述旋转体正在搬送的所述基座，并通过由所述推动器施力而解放所述基座，且在所述推动器设置有密封部，所述密封部将所述工件导入所述处理部，并且将所述开口密封。

发明的效果

根据本发明，可提供一种工件的冷却效率优异的成膜装置。

附图说明

图1是表示实施方式的经简化的透视平面图。

图2(A)～图2(B)是表示利用图1的密封部的开口的密封时(图2(A))、打开时(图2(B))的A-A线剖面图。

图3(A)～图3(C)是表示实施方式中所使用的基座的平面图(图3(A))、侧面图(图3(B))、底面图(图3(C))。

图4是表示实施方式的旋转体的平面图。

图5(A)～图5(D)是表示保持部的基座保持状态的平面图(图5(A))、正面图(图5(B))，表示基座解放状态的平面图(图5(C))、正面图(图5(D))。

图6是表示实施方式的密封部的立体图。

图7是表示实施方式的冷却部的开口的打开时的部分剖面图。

图8是表示实施方式的冷却部的密封部的动作途中的部分剖面图。

图9是表示实施方式的冷却部的开口的密封时的部分剖面图。

图10(A)～图10(B)是表示利用图1的密封部的开口的密封时(图10(A))、打开时(图10(B))的B-B线剖面图。

图11(A)～图11(B)是表示利用图1的密封部的开口的密封时(图11(A))、打开时(图11(B))的C-C线剖面图。

图12是表示实施方式的控制装置的框图。

符号的说明

1：成膜装置

2：腔室

3：旋转体

21：收容体

22：盖体

23：腔室排气部

31、510：传动轴

32：空隙部

33：保持部

70：控制装置

71：机构控制部

72：加热控制部

73：成膜控制部

74：冷却控制部

75：存储部

76：设定部

77：输入输出控制部

78：输入装置

79：输出装置

100：搬入搬出部

110：搬送部

111、333：臂

112：保持体

121：加载互锁室

121a、121b、210a、310a、410a、OP：开口

200：加热部

210：加热室

220：加热器

300、300A～300C：成膜部

310：成膜室

320：靶

331：基台

332：转换部

332a：辊

332b：轴

333a：握持部

333b：抵接面

333c：保持面

334：施力构件

334a、334b：板材

400：冷却部

410：冷却室

420：第一冷却机构

421：冷却器

422：冷却气体导入部

423、431：冷却液循环管道

424：冷却室排气部

430：第二冷却机构

432：冷却液供给部

500、500A～500F：推动器

520：密封部

521：载置台

521a：载置面

522：密封体

522a：密封面

522b：密封材料

523：突出部

523a：倾斜面

523b：外周面

G：冷却气体

PR：处理部

S：基座

TR：搬送机构

Sa：收容部

Sb：脚部

W：工件

具体实施方式

参照附图对本发明的实施方式(以下，称为本实施方式)进行具体说明。

[概要]

如图1的平面图以及图2(A)及图2(B)(图1的A-A线剖面图)所示，本实施方式的成膜装置1是利用等离子体对各个工件W进行成膜的装置。成膜装置1具有腔室2，且具有配置在所述腔室2的内部，搬送已搭载在基座S上的工件W的旋转体3。在腔室2设置有多个处理部PR，所述多个处理部PR沿着将旋转体3的旋转轴作为中心的圆周来配置，具有与腔室2内连通的开口ОP，对已被从开口ОP导入的工件W进行处理。多个处理部PR包含：对工件W进行加热的加热部200，对工件W进行成膜的成膜部300A、成膜部300B、成膜部300C，及对工件W进行冷却的冷却部400。

另外，在腔室2设置有推动器500，所述推动器500朝工件W经由开口ОP而被导入处理部PR的方向对基座S施力。在旋转体3设置有保持部33，所述保持部33保持旋转体3正在搬送的基座S，并通过由推动器500施力而放开基座S。在推动器500设置有密封部520，所述密封部520将工件W收容在各处理部PR，并且将开口ОP密封。即，不通过基座S来将各处理部PR密封，而通过与推动器500一同移动的密封部520来将各处理部PR气密地密封。

[工件]

在本实施方式中，作为成膜对象即工件W的例子，使用平板状的陶瓷基板。成膜装置1通过成膜来将包含半导体、配线的电路形成在陶瓷基板上。但是，工件W的种类、形状及材料并不限定于特定者。例如，作为工件W，也可以使用在中心具有凹部或凸部的弯曲的基板。另外，也可以将包含金属、碳等导电性材料者，包含玻璃或橡胶等绝缘物者，包含硅等半导体者用作工件W。

[基座]

基座S是搭载工件W，通过旋转体3来搬送的构件。如图3(A)的平面图、图3(B)的侧面图、图3(C)的底面图所示，本实施方式的基座S是圆形的薄板。在基座S的表面形成收容部Sa，在收容部Sa并排搭载多个工件W。收容部Sa是可将多个工件W不重叠地定位的凹部。搭载在基座S的工件W的数量是在各成膜部300中可同时进行成膜的数量。在本实施方式中，收容部Sa能够以三行三列来载置工件W，因此可同时对合计九片工件W进行成膜。但是，所述数量并不限定于特定的数量。在基座S的背面形成有呈环状地突出的脚部Sb。另外，基座S不具有可承受经密封的处理部PR内与腔室2内的气压差的强度。

[腔室]

如图1以及图2(A)及图2(B)所示，腔室2是可使内部变成真空的容器。本实施方式的腔室2为长方体形状，设置面侧变成箱形的收容体21，相反侧变成将收容体21的开口密封的平板状的盖体22。在腔室2设置有腔室排气部23。本实施方式的腔室排气部23具有与形成在收容体21的开口连接的配管。腔室排气部23包含未图示的气压回路来构成，可进行利用排气处理的腔室2内的减压。

[旋转体]

如图4所示，旋转体3是保持搭载有工件W的基座S，每次间歇旋转规定的角度的旋转台。本实施方式的旋转体3为圆形的板状体。旋转体3通过未图示的驱动源，以传动轴31为中心进行间歇旋转(参照图2(A)及图2(B))。在旋转体3设置有密封部520在与旋转平面交叉的方向上穿过的空隙部32。空隙部32是将旋转体3的边缘部在圆周等配位置上切割成部分圆形状的部分。如图1所示，空隙部32对应于多个处理部PR，即搬入搬出部100、加热部200、成膜部300A、成膜部300B、成膜部300C、冷却部400，以60°间隔设置有六个。空隙部32的内缘的大小以密封部520可穿过的方式形成。例如，与旋转平面平行的部分圆的直径比密封部520的直径大。

[保持部]

如图5(A)至图5(D)所示，在密封部520穿过空隙部32的过程中，保持部33在保持基座S的保持状态与解放基座S的解放状态中切换。一对保持部33配置在空隙部32的与搬送方向相向的位置。保持部33具有基台331、转换部332、臂333、施力构件334。

基台331是安装在空隙部32的内缘的板状的构件。转换部332是可转动地安装在基台331的一对构件，将密封部520的动作转换成与旋转体3的旋转平面平行的方向的旋转。一对转换部332并设在与旋转体3的旋转方向正交的方向。在转换部332设置有辊332a，所述辊332a由设置在密封部520的后述的突出部523朝从基座S的边缘部分离的方向施力。一对转换部332的辊332a被突出部523施力，由此将轴332b作为转动轴，使各个转换部332朝相反的方向转动。

臂333是一对细长的板，一端固定在转换部332。臂333的另一端朝基座S的边缘部延长。在臂333的另一端设置有握持部333a，所述握持部333a通过接触基座S的边缘部来握持基座S，且通过从基座S的边缘部分离来放开基座S。握持部333a具有在已握持基座S时基座S的端面进行抵接的抵接面333b、及用于接触基座S的背面来将基座S载置在臂333的保持面333c。一对臂333设置为可与转换部332一同在握持部333a握持基座S的边缘部的保持位置、与握持部333a放开基座S的退避位置之间转动。握持部333a位于保持位置的状态为保持状态，握持部333a位于退避位置的状态为解放状态。

施力构件334是朝握持部333a接触基座S的边缘部的方向对转换部332施力的构件。可将施力构件334设为设置在基台331与转换部332之间的弹簧。例如，在本实施方式中，作为施力构件334，使用拉伸螺旋弹簧。施力构件334架设在板材334a与板材334b之间，所述板材334a固定在基台331，所述板材334b从基台331浮动并固定在转换部332。

一对臂333通过施力构件334所施加的力而保持在握持部333a握持基座S的边缘部的保持位置。在对应于处理部PR的各停止位置上，辊332a由突出部523施力，臂333与转换部332一同转动，由此握持部333a移动至放开基座S的退避位置。若突出部523对于辊332a的施力被解除，则臂333通过施力构件334所施加的力，回到握持部333a握持基座S的边缘部的保持位置。当臂333位于退避位置时，密封部520可穿过。即，位于退避位置的臂333的握持部333a变成接触直径比包含突出部523的密封部520的最大径大的假想圆的位置。

[推动器]

如图2(A)及图2(B)、图9以及图10(A)及图10(B)(图1的B-B线剖面图)所示，对应于搬入搬出部100、加热部200、成膜部300A、成膜部300B、成膜部300C、冷却部400，分别设置有推动器500A～推动器500F。以下，当不对推动器500A～推动器500F进行区分时，作为推动器500进行说明。

推动器500具有传动轴510、密封部520。如图2(A)及图2(B)所示，传动轴510是圆柱形状的构件，通过未图示的驱动源而沿着轴进行移动。作为驱动源，例如可使用气缸或马达等。

密封部520是设置在传动轴510的前端，与开口OP接触/分离的构件。如图6所示，密封部520是与传动轴510同轴的圆柱形状的构件。密封部520具有载置台521、密封体522及突出部523。载置台521是设置在面向旋转体3之侧，朝开口OP侧对基座S施力的圆柱形状的部分。载置台521的面向基座S的面是载置面521a，所述载置面521a具有与脚部Sb的内径相同或略小的直径，以嵌入基座S的脚部Sb的内侧。密封体522是由传动轴510同轴地支撑，比载置台521扩径的圆柱形状的部分。密封体522的面向旋转体3的面变成呈环状地形成在载置台521的周围的密封面522a。在密封面522a设置有O型圈等密封材料522b。

如图9所示，密封体522的密封面522a接触开口ОP的端部，由此将各处理部PR密封。载置台521为了载置基座S并被收容在处理部PR内，而具有比开口ОP小的直径。密封体522的密封面522a为了穿过空隙部32，直径比空隙部32小，但为了将开口ОP密封，具有比开口ОP大的直径。

在本实施方式中，突出部523是从密封体522的外周膨出，在传动轴510的轴方向上延长的长方体形状的部分。突出部523的密封面522a侧的端面变成倾斜面523a。倾斜面523a是以随着从密封体522的外周朝向外侧，突出部523的轴方向的长度变短的方式倾斜的平坦面。突出部523的外周面523b是与倾斜面523a连续，在轴方向上延长的平坦面。如图5(A)至图5(D)所示，所述倾斜面523a及外周面523b伴随密封部520的移动而与保持部33的辊332a接触/分离，使臂333转动。因此，构成将倾斜面523a及外周面523b作为主动凸轮，将辊332a作为从动凸轮的凸轮机构。

如图7及图8所示，若密封部520朝开口OP移动，倾斜面523a对辊332a施力，则如上所述，臂333朝退避位置进行转动，因此基座S被放开。另外，载置台521的载置面521a进入基座S的脚部Sb的内侧。若密封部520穿过空隙部32，则如图9所示，密封面522a经由密封材料522b而接触开口ОP的端部并进行密封。即，密封部520伴随推动器500的移动，使处理部PR的开口OP开闭。另外，图7～图11(B)的保持部33虽然省略施力构件等一部分的构件来图示，但具有与图5(A)至图5(D)相同的构成。

推动器500A～推动器500F的密封部520分别将搬入搬出部100、加热部200、成膜部300A～成膜部300C及冷却部400的各室的开口OP密封。此处，构成在后述的搬入搬出部100的加载互锁(load-lock)室121与真空的腔室2内及外部的大气压的压力差变大。另外，构成冷却部400的冷却室410在冷却气体导入时变成大致接近大气压的1000Pa～未满大气压的压力，与真空的腔室2内的压力差变大。因此，密封部520变成可承受此种压力差的强度。

[搬入搬出部]

如图2(A)及图2(B)所示，在维持腔室2的内部的真空的状态下，搬入搬出部100经由搬送部110、加载互锁室121而从外部朝腔室2的内部搬入未处理的工件W，并朝腔室2的外部搬出处理完的工件W。

如图1以及图2(A)及图2(B)所示，搬送部110从前工序至后工序，从搬送搭载有工件W的基座S的输送机等搬送机构TR拾取未处理的工件W，并交付至后述的加载互锁室121。另外，搬送部110从加载互锁室121接收处理完的工件W，并交付至搬送机构TR。

搬送部110具有臂111、保持体112。臂111是在搬送机构TR与腔室2之间，设置在与旋转体3的平面平行的方向上的长尺寸的构件。臂111设置为通过未图示的驱动机构，能够以与旋转体3的旋转轴平行的轴为中心间歇地每次转动180°、且可沿着所述轴移动。

保持体112是设置在臂111的两端，保持工件W的构件。保持体112利用真空卡盘、静电卡盘、机械式卡盘等保持机构来保持工件W。保持体112也作为使加载互锁室121开闭的盖体发挥功能。即，在保持体112设置有用于将加载互锁室121密封的O型圈等密封材料。另外，在搬送机构TR设置有推动器，所述推动器通过未图示的驱动机构而移动，由此使搭载有工件W的基座S在搬送机构TR与保持体112之间移动。

在维持腔室2内的真空的状态下，加载互锁室121可进行基座S的搬入搬出。加载互锁室121是被形成在腔室2的盖体22的贯穿孔的内侧面包围，收容保持体112已保持的工件W并可密闭的空间。在加载互锁室121中，腔室2的外部侧的端部具有开口121a，由保持体112密封。另外，在加载互锁室121中，腔室2的内部侧的端部为开口121b。所述开口121b相当于由密封部520密封的开口OP。

另外，虽然未图示，但在加载互锁室121设置有排气管与通气管，所述排气管是与气压回路连接，用于对经密封的加载互锁室121进行减压的路径，所述通气管与阀等连接，用于进行加载互锁室121的真空破坏。

[加热部]

如图10(A)及图10(B)(图1的B-B线剖面图)所示，加热部200进行通过加热来使工件W中所含有的水分或大气排出的脱气处理。加热部200具有加热室210、加热器220。加热室210是具有朝向腔室2内部的开口210a的容器的内部空间。如上所述，开口210a的端部由密封体522的密封面522a密封，已载置在基座S的工件W被收容在加热室210(图10(B)的状态)。所述开口210a相当于由密封部520密封的开口OP。

加热器220是将通过通电而发热的发热体内置在如下的构件而成的装置，所述构件是在加热室210的内部，配置在与旋转体3的旋转平面平行的方向上的圆板形状的构件。为了对工件W均匀地进行加热，加热器220的直径优选与工件W相等或略大。加热器220与已被收容在加热室210的工件W不接触而相向。另外，虽然未图示，但加热器220的发热体与通过施加电力来使其发热的电源连接。若考虑工件W为陶瓷基板，则为了有效地进行脱气处理，优选将加热器220的加热温度设为300℃左右，但并不限定于此。

[成膜部]

成膜部300A、成膜部300B、成膜部300C通过溅射来对工件W进行成膜。在以下的说明中，当不对成膜部300A、成膜部300B、成膜部300C进行区分时，作为成膜部300进行说明。如图2(A)及图2(B)、图10(A)及图10(B)以及图11(A)及图11(B)(图1的C-C线剖面图)所示，成膜部300具有成膜室310、靶320。成膜室310是具有朝向腔室2内部的开口310a的容器的内部空间，如上所述，开口310a的端部由密封体522的密封面522a密封，已载置在基座S的工件W被收容在成膜室310(图10(B)的状态)。

靶320是由通过溅射而堆积在工件W，并成为膜的成膜材料所形成的构件。靶320由未图示的支承板保持，经由电极而与电源连接。作为成膜材料，例如使用硅、铌、钽、钛、铝等。但是，只要是通过溅射来成膜的材料，则可应用各种材料。在本实施方式中，在成膜部300A、成膜部300B、成膜部300C中使用不同的成膜材料的靶320，但也可以使用相同的成膜材料的靶320。

另外，虽然未图示，但在成膜部300设置有将溅射气体导入成膜室310内的溅射气体导入部、排出溅射气体的排气部。作为溅射气体，例如可使用氩气等惰性气体。溅射气体导入部包含气体供给回路来构成，可将来自供给源的溅射气体导入成膜室310内。排气部包含气压回路来构成，可进行利用排气处理的成膜室310内的减压。在成膜部300中，通过电源来对靶320施加电力，由此可使已被导入成膜室310的溅射气体等离子体化，而使成膜材料堆积在工件W。

[冷却部]

冷却部400将被朝大气中排出之前的工件W冷却至可防止膜在大气中被氧化的温度为止。如图7、图11(A)及图11(B)所示，冷却部400具有冷却室410、第一冷却机构420。冷却室410是具有朝向腔室2内部的开口410a的容器的内部空间。如上所述，开口410a的端部由密封体522的密封面522a密封，已载置在基座S上的工件W被收容在冷却室410中。所述开口410a相当于由密封部520密封的开口OP。

第一冷却机构420具有冷却器421、冷却气体导入部422。冷却器421是将冷却液循环管道423内置在如下的构件而成的装置，所述构件是在冷却室410的内部，配置在与旋转体3的旋转平面平行的方向上的圆板形状的构件。冷却液循环管道423是在冷却器421的内部，包含与冷却器421同轴的螺旋状部分来形成，且冷却液可进行循环的通道。冷却液循环管道423与未图示的冷却液供给源连接，并与将冷却液循环供给至冷却液流路内的配管连接。

冷却气体导入部422具有导入冷却气体G的配管。例如，可将氮气等惰性气体用作冷却气体G。尤其若设为不含水分的高纯度的氮气，则可防止已成膜的膜的氧化。冷却气体导入部422包含未图示的气体供给回路来构成，可将来自供给源的冷却气体G导入冷却室410内。

另外，设置在与冷却部400对应的推动器500F的密封部520作为第二冷却机构430发挥功能。第二冷却机构430具有冷却液循环管道431、冷却液供给部432。冷却液循环管道431是在密封部520的内部，包含与密封部520同轴的螺旋状部分来形成，且冷却液可进行循环的通道。冷却液供给部432具有导入冷却液的配管。冷却液供给部432与未图示的冷却液供给源连接，将冷却液循环供给至冷却液循环管道431内。

如上所述，为了变成在已被朝大气空间搬出时，防止已成膜的膜被氧化的温度，冷却器421及冷却气体G的冷却温度优选以变成60℃左右的方式设定，但并不限定于此。

进而，冷却部400具有调整冷却室410的内压的冷却室排气部424。本实施方式的冷却室排气部424具有与形成在冷却室410的开口连接的配管。冷却室排气部424包含未图示的气压回路来构成，可进行利用排气处理的冷却室410内的减压。另外，在冷却部400设置有检测冷却室410的内压的未图示的压力传感器、及检测冷却室410内的温度的未图示的温度传感器。压力传感器与后述的控制装置70、输出装置79一同构成监视冷却室410的内压的压力监视器。温度传感器与控制装置70、输出装置79一同构成监视冷却室410内的温度的温度监视器。

[控制装置]

如图12所示，控制装置70是控制成膜装置1的各部的装置。所述控制装置70例如可包含专用的电子电路或以规定的程序进行运行的计算机等。搬入搬出部100、加热部200、成膜部300A～成膜部300C、冷却部400的控制内容被编程，通过可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller，PLC)或中央处理器(Central Processing Unit，CPU)等处理装置来执行。

控制装置70利用如上所述的程序，如图12的框图所示发挥功能。即，控制装置70具有机构控制部71、加热控制部72、成膜控制部73、冷却控制部74、存储部75、设定部76、输入输出控制部77。

机构控制部71控制各部的驱动源、阀、电源等。加热控制部72控制加热器220的电源，由此控制加热温度。成膜控制部73控制朝靶320的施加电力、溅射气体的导入量，由此控制成膜量。冷却控制部74控制第一冷却机构420、第二冷却机构430的冷却液的温度，冷却气体G的供给量，由此控制冷却温度。存储部75存储本实施方式的控制中需要的信息。设定部76将已从外部输入的信息设定在存储部75。例如，设定部76设定与用于加热的目标温度对应的加热部200的加热温度，与用于冷却的目标温度对应的冷却部400的冷却温度，用于控制冷却室410的排气的规定的温度、规定的压力、规定的时间等。

输入输出控制部77是控制与成为控制对象的各部之间的信号的转换或输入输出的接口。进而，控制装置70与输入装置78、输出装置79连接。输入装置78是用于操作员经由控制装置70而对成膜装置1进行操作的开关、触摸屏、键盘、鼠标等输入部件。

输出装置79是使用于确认装置的状态的信息变成操作员可辨认的状态的显示器、灯、仪表等输出部件。例如，输出装置79可显示来自输入装置78的信息的输入画面。例如，使冷却室410的内部的压力、温度显示，操作员可进行监视。

[动作]

参照所述附图，对利用如以上那样的本实施方式的成膜装置1在工件W进行成膜的处理进行说明。另外，成膜装置1的各处理部PR可一边同时搬送多个基座S，一边一并进行对于各工件W的处理，但在以下的说明中，着眼于已载置在一个基座S的工件W进行说明。

(工件的搬入)

首先，对利用搬入搬出部100，将应进行成膜处理的工件W搬入腔室2内的动作进行说明。如图2(A)所示，旋转体3的空隙部32被定位在与搬入搬出部100的开口121b相向的位置，通过已由推动器500A施力的密封部520的密封体522来将开口121b密封。另外，腔室2内通过气压回路的排气处理而变成真空。

在此状态下，如图1所示，通过搬送机构TR来搬送的搭载有未处理的工件W的基座S由未图示的推动器施力，而由搬送部110的保持体112保持。通过臂111进行转动，搭载有未处理的工件W的基座S来到与开口121a相向的位置。臂111朝接近开口121a的方向移动，保持体112将开口121b密封，由此将加载互锁室121密闭。

通过气压回路而从排气管进行排气，由此将加载互锁室121减压至变成与腔室2内相同为止。保持体112解除工件W的保持，由此工件W被载置在密封加载互锁室121的密封部520的载置面521a。此时，如图5(C)、图5(D)所示，辊332a由突出部523施力，握持部333a位于退避位置。而且，如图2(B)、图5(A)、图5(B)所示，推动器500A穿过旋转体3的空隙部32，由此辊332a从突出部523分离。于是，臂333进行转动，握持部333a握持搭载有工件W的基座S。

(工件的加热)

继而，对针对已被搬入腔室2内的工件W进行加热的处理进行说明。在加热部200中，事先将加热器220加热至设定温度。如图10(A)所示，旋转体3进行间歇旋转，由此基座S移动至加热部200的加热室210的开口210a的正下方。然后，使推动器500B朝接近开口210a的方向移动。于是，推动器500B穿过旋转体3的空隙部32，由此辊332a由突出部523施力，臂333进行转动，握持部333a从基座S退避，并且基座S被载置在载置面521a。进而，若推动器500B朝接近开口210a的方向移动，则密封体522的密封面522a将开口210a的端面气密地密封。由此，如图10(B)所示，工件W与基座S一同被收容在加热室210内。

工件W在接近加热器220的位置与加热器220相向，因此通过经加热的加热器220来将工件W加热至设定温度为止。在工件W被加热后，使推动器500B朝从开口210a分离的方向移动，由此开口210a被打开，并且已搭载在载置面521a的基座S的工件W被从加热室210排出。在推动器500B穿过旋转体3的空隙部32的过程中，如上所述，保持部33的臂333进行转动，握持部333a握持基座S，并且载置面521a从基座S分离。

(成膜处理)

对如下的处理进行说明：在成膜部300A、成膜部300B、成膜部300C中，针对如以上那样进行了加热处理的工件W进行成膜。另外，成膜部300A、成膜部300B、成膜部300C的处理相同，因此主要对成膜部300A的处理进行说明。

如图11(A)所示，使旋转体3进行间歇旋转，由此使工件W移动至与成膜部300A的开口310a相向的位置。而且，与所述同样地，使推动器500C朝接近开口310a的方向移动，由此工件W与基座S一同移动至成膜室310内。于是，如图11(B)所示，密封体522的密封面522a将开口310a的端部气密地密封。由此，成膜室310被密闭。

在此状态下，将溅射气体导入成膜室310内，通过电源来对靶320施加电力。于是，溅射气体等离子体化而产生的离子冲撞靶320。构成靶320的成膜材料由离子击出，并堆积在工件W。

在成膜材料堆积在工件W后，从成膜室310中排出溅射气体，并使成膜室310的压力变成与腔室2相同。然后，若使推动器500朝从开口310a分离的方向移动，则如上所述，成膜室310的开口310a被打开，工件W与基座S一同被从成膜室310排出。进而，若推动器500进行移动，则基座S由保持部33保持，并且载置面521a从基座S分离。

使旋转体3进行间歇旋转，由此如图2(B)所示，使工件W与基座S一同移动至成膜部300B的开口310a的正下方。然后，在成膜部300B中也进行与所述相同的成膜处理。在成膜部300B的成膜后，使旋转体3进行间歇旋转，由此如图10(A)所示，使工件W与基座S一同移动至成膜部300C的开口310a的正下方。然后，在成膜部300C中也进行与所述相同的成膜处理。

(工件的冷却)

对针对如以上那样进行了成膜处理的工件W进行冷却的处理进行说明。另外，事先使冷却液在第一冷却机构420的冷却器421进行循环，而冷却至设定温度。另外，也使冷却液在第二冷却机构430的冷却液循环管道431进行循环，而冷却至设定温度。

如图7及图11(A)所示，使成膜完的工件W与基座S一同移动至冷却部400的冷却室410的开口410a的正下方。与所述同样地，如图8所示，使推动器500F朝接近开口410a的方向移动，如图9及图11(B)所示，将工件W与基座S一同收容在冷却室410内，并通过密封体522的密封面522a来将开口410a的端部气密地密封。由此，冷却室410被密闭。

在此状态下，通过冷却气体导入部422来将冷却气体G导入冷却室410内。此时，冷却室410的内压到达大致接近大气压的1000Pa～未满大气压的压力为止。于是，通过第一冷却机构420的冷却器421及冷却气体G、第二冷却机构430，而将已载置在基座S的工件W高速地冷却。若由温度传感器检测的冷却室410的温度到达规定的温度，则通过冷却室排气部424来对冷却室410内的空气进行排气。若由压力传感器检测的冷却室410的内压变成与腔室2相同程度的压力，则停止利用冷却室排气部424的排气。通过此种排气动作，因将冷却气体G导入经密闭的冷却室410内而上升的冷却室410的内压回到与腔室2相同程度的压力为止。

其后，若使推动器500F朝从开口410a分离的方向移动，则如上所述，冷却室410的开口410a被打开，工件W被从冷却室410排出，并且基座S由保持部33保持，由此载置面521a从基座S分离。

(工件的搬出)

进而，对通过搬入搬出部100，将成膜后经冷却的工件W朝腔室2外搬出的动作进行说明。使旋转体3进行间歇旋转，由此如图2(B)所示，使工件W与基座S一同移动至加载互锁室121的开口121b的正下方。

如图2(A)所示，使推动器500A朝接近开口121b的方向移动，由此工件W与基座S一同移动至加载互锁室121内。于是，密封体522的密封面522a将开口121b的端部气密地密封。由此，加载互锁室121被密闭。通过密封加载互锁室121的开口121a的保持体112来保持载置有处理完的工件W的基座S。然后，经由通气管而供给排放气(vent gas)，由此进行加载互锁室121内的真空破坏。使臂111朝从开口121a分离的方向移动，由此使保持体112移动，将加载互锁室121打开。

如图1所示，臂111进行转动，由此保持有基座S的保持体112来到与搬送机构TR相向的位置，已朝接近保持体112的方向移动的推动器支撑基座S，并且保持体112解除基座S的保持。而且，推动器将基座S载置在搬送机构TR并退避后，搬送机构TR朝后工序搬送处理完的工件W。

[效果]

本实施方式的成膜装置1具有：腔室2，可通过排气来使内部变成真空；搬入搬出部100，在维持腔室2内的真空的状态下，使工件W在腔室2的内部出入；旋转体3，配置在腔室2的内部，通过旋转来搬送搭载有工件W的基座S；多个处理部PR，沿着将旋转体3的旋转轴作为中心的圆周来配置，具有与腔室2内连通的开口ОP，对已被从开口ОP导入的工件W进行处理；以及推动器500，朝工件W从旋转体3脱离，并被从开口ОP导入处理部PR内的方向对基座S施力。而且，多个处理部PR包含对工件W进行加热的加热部200、对工件W进行成膜的成膜部300、及对工件W进行冷却的冷却部400，在旋转体3设置有保持部33，所述保持部33保持旋转体3正在搬送的基座S，并通过由推动器500施力而放开基座S，在推动器500设置有密封部520，所述密封部520将工件W导入处理部PR，并且将开口ОP密封。

在本实施方式中，将开口ОP密封的密封部520变成和与工件W一同移动，并在加热室210或成膜室310中被持续加热的基座S不同的物体，因此不存在密封部520被持续加热而变成高温的情况。另外，基座S不被要求可承受与冷却部400的内部的压力差的强度，可选择厚度与材料，因此可减小热容量。因此，可在短时间内高效率地进行冷却部400的工件W的冷却。因此，不对冷却处理进行限速，处理量提升。

密封部520具有对工件W进行冷却的第二冷却机构430。因此，可利用冷却部400进行冷却，并且利用密封部520的第二冷却机构430从表面与背面的两面对工件W进行冷却，因此可高速地进行冷却。密封部520并不与工件W一同由旋转体3搬送，因此能够以与利用旋转体3的基座S的搬送机构分离的简易的结构设置第二冷却机构430。

旋转体3为圆形的板状体，在旋转体3设置有密封部520在与旋转体3的旋转平面交叉的方向上穿过的空隙部32，且具有保持部33，所述保持部33在密封部520穿过空隙部32的过程中，在保持基座S的保持状态与解放基座S的解放状态中切换。因此，可使已固定在推动器500的密封部520在旋转体3的开口ОP侧与其相反侧之间移动，而切换开口ОP的密封与打开、利用保持部33的基座S的保持与解放。即，可机械式地与密封部520的密封及打开动作同步地简便地进行基座S的保持及解放动作。

工件W为陶瓷基板，在加热部200中，通过加热来对陶瓷基板进行脱气处理，成膜部300设有多个，通过多个成膜部300，并通过溅射来形成利用不同的材料的多层膜。因此，即便在利用加热部200的加热后，通过多个成膜部300来继续加热的情况下，也可以通过冷却部400来高速地冷却基座S及工件W。

[变形例]

本实施方式并不限定于所述实施例，也包含如下的变形例。

(1)也可以在基座S，在介于与工件W之间的面配置基座S的热容量以下的热容量的传导构件。由此，在冷却部400中，可使工件W的热容易经由基座S而逃逸。例如，作为基座S及传导构件，合适的是设为铜等金属，但并不限定于此。

(2)作为处理部PR，也可以一同包含成膜部300与改质部。改质部是如下的处理部PR：使通过使工艺气体等离子体化而产生的电子、离子、自由基等活性种冲撞工件W，由此使工件W的表面改质，而提升膜的密接性。

(3)也可以在加载互锁室121，设置对经由加载互锁室121而被从腔室2内搬出的基座S及工件W进行冷却的冷却装置。例如，在与加载互锁室121对应的密封部520设置与冷却部400相同的冷却机构。由此，可促进基座S及工件W的排出前的冷却。在此情况下，也可以在到达作为可防止膜在大气中被氧化的温度的目标温度之前停止冷却室410的冷却，并在加载互锁室121中进行剩余的冷却。由此，可将用于使工件W变成目标温度的冷却时间分散成冷却室410的冷却时间、及加载互锁室121的冷却时间。因此，不使工件W长时间停留在冷却室410，可减少处理限速，处理量提升。例如，在如图1那样将搭载有工件W的多个基座S依次投入旋转体3，并使旋转体3进行间歇旋转来搬送至各处理部PR进行处理的情况下，若使工件W长时间停留在一个处理部PR中，则位于其搬送下游的搭载在另一基座S的工件W无法移动至下一个处理部PR，而产生等待处理时间。通过使冷却时间分散，减少冷却室410的冷却时间，而可减少搭载在另一基座S的工件W的等待处理时间，处理量提升。

(4)成膜部300的数量并不限定于三个，也可以是两个以下或四个以上。通过增加成膜部300的数量，可提升成膜率。另外，成膜部300只要是使用靶320的溅射装置即可。但是，在成膜部300、改质部中产生等离子体的构成并不限定于特定的种类。

(5)旋转体3的空隙部32也可以是形成在圆形的板状体的贯穿孔。另外，旋转体3并不限定于旋转台。也可以是在从旋转中心呈放射状地延长的臂保持支撑部或工件W来进行旋转的旋转体3。由旋转体3搬送并同时得到处理的工件W的数量、保持其的保持部33的数量也不限定于所述实施例中所示的数量。保持部33也只要是在密封部520穿过空隙部32的过程中，在保持基座S的保持状态与解放基座S的解放状态中切换的构成即可，并不限定于所述实施例。

(6)处理部PR可以位于腔室2的设置面侧，也可以位于与其相反侧，也可以位于侧面侧。使工件W在处理部PR中出入的方向也可以从处理部PR的设置面侧，也可以从与其相反侧，也可以从侧面侧。当将顺从重力之侧设为下方，将抗拒重力之侧设为上方时，在所述实施例中，将各处理部PR配置在旋转体3的上方，但也可以将各处理部PR配置在旋转体3的下方。另外，旋转体3并不限定于水平，也可以是垂直的配置，也可以是倾斜的配置。进而，成膜装置1的设置面可以是地面，也可以是顶棚，也可以是侧壁面。相对于基座S的工件W的搭载也可以通过机械式的保持、粘接、吸附等来进行。即，所谓工件W搭载在基座S，是指不论基座S为何种角度，均变成可与工件W一同移动的状态，并不限定于工件W装载在水平的基座S上的情况。

(7)设置在冷却室410的压力传感器或温度传感器也可以适宜省略。当省略温度传感器时，在从冷却开始起经过了事先求出的规定的冷却时间的时间点，开始冷却室410的冷却后的排气。另外，当省略压力传感器时，在从排气开始起经过了事先求出的规定的时间时，停止排气。

(8)在图7、图11(A)及图11(B)中所示的例子中，冷却气体导入部422从冷却室410的与被冷却的工件W相向的面导入冷却气体G，但冷却气体G的导入方向并不限定于此。例如，也可以在冷却室410的侧壁设置开口，朝冷却气体导入部422的沿着工件W的方向导入冷却气体G。

(9)以上，对本发明的实施方式及各部的变形例进行了说明，但所述实施方式或各部的变形例是作为一例来提示者，并不意图限定发明的范围。所述这些新颖的实施方式能够以其它各种方式来实施，可在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨中，并且包含在权利要求中记载的发明中。

Claims (5)

1.一种成膜装置，其特征在于，包括：

腔室，能够通过排气来使内部变成真空；

旋转体，为圆形的板状体，配置在所述腔室的内部，通过旋转来搬送搭载有工件的基座；

多个处理部，沿着将所述旋转体的旋转轴作为中心的圆周来配置，具有与所述腔室内连通的开口，对已被从所述开口导入的所述工件进行处理；以及

推动器，朝所述工件从所述旋转体脱离，并被从所述开口导入所述处理部内的方向对所述基座施力；

所述多个处理部包含对所述工件进行加热的加热部、对所述工件进行成膜的成膜部、及对所述工件进行冷却的冷却部，

在所述旋转体设置有保持部，所述保持部保持所述旋转体正在搬送的所述基座，并通过由所述推动器施力而解放所述基座，且

在所述推动器设置有密封部，所述密封部将由所述旋转体解放的所述基座上搭载的所述工件导入所述处理部中，并且将所述开口密封，

在所述旋转体设置有所述密封部在与所述旋转体的旋转平面交叉的方向上穿过的空隙部，且

在所述密封部穿过所述空隙部的过程中，所述保持部在保持所述基座的保持状态与解放所述基座的解放状态中切换。

2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，

所述密封部具有对所述工件进行冷却的冷却机构。

3.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于，

在所述基座中，在介于与所述工件之间的面配置有所述基座的热容量以下的热容量的传导构件。

4.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于，

包括加载互锁室，所述加载互锁室能够在维持所述腔室内的真空的状态下，进行所述基座及所述工件的搬入搬出，且

在所述加载互锁室，设置有对经由所述加载互锁室而被从所述腔室内搬出的所述基座及所述工件进行冷却的冷却装置。

5.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于，

所述工件为陶瓷基板，

在所述加热部中，通过加热来对所述陶瓷基板进行脱气处理，

所述成膜部设有多个，

通过多个所述成膜部，并通过溅射来形成利用不同的材料的多层膜。

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