CN117802462A - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可对多个成膜对象物同时进行基于均匀膜厚分布的成膜的成膜装置。实施方式的成膜装置具有：托盘，具有工件抵接面，能够在使工件搭载于保持器的搭载位置与使其从保持器分离的分离位置之间移动；自公转单元，具有保持器抵接面，使搭载于保持器的工件以旋转轴为中心公转，并且随着旋转轴的旋转而使工件以支撑托盘的支撑轴为中心自转；推动器单元，使保持器抵接面与保持器接触/分离，在将保持器搭载于搬送体的搭载位置与将其从搬送体分离的分离位置之间移动，并且使托盘在搭载位置与分离位置之间移动；及旋转单元，通过使旋转轴旋转，而使多个托盘在公转的同时自转。

Description

成膜装置

技术领域

本发明涉及一种成膜装置。

背景技术

作为对基板等成膜对象物的表面进行成膜的装置，广泛使用基于溅射的成膜装置。溅射是利用如下操作的技术：通过将导入至经抽真空的腔室内的气体等离子体化而产生离子，所产生的离子碰撞作为成膜材料的靶材的表面，由此成膜材料飞出并附着于基板。

在此种成膜装置中，理想的是使形成于基板表面的膜的厚度均匀。在溅射中，例如进行如下操作：配设多个靶材而使成膜材料落到基板的分布接近均等。此时，为了使膜厚分布进一步均等，而进行如下操作：通过调整对各靶材的施加电力、调整靶材与成膜对象物的距离或朝向等方法来实现膜厚的面内均匀化。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利特开平01-212756号公报

发明内容

[发明所要解决的问题]

然而，在所述方法中，需要较多的靶材。因此，在调整施加电力的方法中，电力控制变得复杂。另外，即便是调整靶材与基板的距离的方法，接近基板的靶材也会遮蔽从其他靶材飞出的成膜材料的粒子，因此接近基板这一情况也有极限。即，也存在如下情况：通过调整对靶材的施加电力或调整靶材与基板的距离，也难以实现膜厚的均匀化。

另外，存在如下情况：通过相对于基板赋予靶材的倾斜角度，可改善膜厚分布。但是，需要配置保持靶材的机构、冷却靶材的机构、用以提高成膜效率的磁铁等其他结构构件，因此有时无法选择最佳的倾斜角度，从而难以使膜厚最佳。

为了应对所述情况，而进行如下操作：通过使与多个靶材相向的基板旋转而使基板的成膜对象面依次与不同的靶材相向，从而抵消多个靶材的成膜速率的偏差(例如专利文献1)。在所述专利文献1中也记载有：进而使多个基板以设置于各基板的外侧的旋转轴为中心旋转(公转)，同时进行成膜。但是，在所述情况下，各基板的表面的各部位总是通过相同的轨道，与靶材的距离不均匀且不变，因此导致成膜材料的堆积产生分布不均，各个基板内的膜厚分布产生偏差。因此，为了使各基板的表面的各部位不通过公转时的相同轨道，除公转以外，也考虑使各基板的每一基板以设置于各基板的内侧的旋转轴为中心旋转(自转)。

这里，为了在一个腔室内实施成膜、或者对所成膜的膜进行氧化或氮化的膜处理等，而有在同一腔室内配置有多个进行成膜的成膜室或进行膜处理的处理室的成膜装置。在此种成膜装置中，将作为成膜对象物的基板载置于搬送体，使基板移动至与成膜室相向的位置后，通过推动器而使基板从搬送体分离，在使基板接近靶材的状态下进行成膜，再次将基板载置于搬送体而使其移动至接下来的成膜室或处理室。在此种成膜装置中，在通过推动器而使基板上升的状态下进行成膜，但为了应对所述课题，除推动器的升降机构以外，也需求进行多个基板的自转及公转的机构。

本发明的实施方式是为了解决如上所述的现有技术的问题点而提出的，其目的在于提供一种可对多个成膜对象物同时进行基于均匀膜厚分布的成膜的成膜装置。

[解决问题的技术手段]

为了实现所述目的，实施方式的成膜装置包括：成膜部，在具有靶材的成膜室中，通过溅射而对工件进行成膜；搬送体，将搭载有所述工件的保持器搬送至与所述成膜室相向的位置；托盘，具有与所述工件接触/分离的工件抵接面，能够在使所述工件搭载于所述保持器的搭载位置与使所述工件从所述保持器分离的分离位置之间移动；自公转单元，具有与所述保持器接触/分离的保持器抵接面，使搭载于所述保持器的所述工件以旋转轴为中心公转，并且随着所述旋转轴的旋转而使所述工件以支撑所述托盘的支撑轴为中心自转；推动器单元，使所述保持器抵接面与所述保持器接触/分离，在将所述保持器搭载于所述搬送体的搭载位置与将所述保持器从所述搬送体分离的分离位置之间移动，并且使所述托盘在所述搭载位置与所述分离位置之间移动；以及旋转单元，在通过所述推动器单元而使所述保持器抵接面与所述保持器接触，并将所述托盘移动至所述分离位置而将所述工件收容于所述成膜室的状态下，使所述旋转轴旋转，而使所述托盘公转，并且使所述托盘自转。

[发明的效果]

通过本发明的实施方式，能提供一种可对多个成膜对象物同时进行基于均匀膜厚分布的成膜的成膜装置。

附图说明

图1是表示实施方式的经简化的平面图。

图2A是表示夹具的分解立体图，图2B表示工件的立体图，图2C表示图2B的B-B箭视剖面图。

图3A是表示保持器及工件的平面图，图3B是图3A的C-C箭视剖面图，图3C是表示旋转台及保持器的平面图。

图4是表示成膜部及工件旋转部的待机时的图1的A-A箭视剖面图。

图5是表示成膜部及工件旋转部的成膜时的图1的A-A箭视剖面图。

图6是表示搬入/搬出部与腔室的内部结构的说明图。

[符号的说明]

1：成膜装置

2：腔室

2a：开口

3：旋转台

3a：驱动源

4：工件旋转部

10、10A、10B：靶材

21：底板

22：盖板

23：腔室排气部

24：架台

25：负载锁室

31：轴

32：开口

33：支撑部

33a：密封构件

41：托盘

41a：工件抵接面

42：自公转单元

43：推动器单元

44：旋转单元

44a：马达

50：控制装置

100：成膜部

110：成膜室

111：开口

112：间隔件

113：盖体

120：溅射源

121：背板

122：电极

130：电源部

140：溅射气体导入部

150：排气部

200：反转部

300：搬入/搬出部

310：搬送部

311：臂

312：封闭部

312a：密封构件

312b：保持部

320：负载锁部

321：负载锁室

322：推动器

322a：驱动机构

322b：密封构件

323：排气管线

324：通气管线

420：旋转轴

421：旋转体

421a：保持器抵接面

422：支撑轴

423：转换机构

423a：固定齿轮

423b：行星齿轮

424：嵌合部

424a：嵌合凸部

424b：嵌合凹部

431：气缸

432：收容体

433：支撑筒

G：溅射气体

H：保持器

Ha：孔

Hb：支撑缘

J：夹具

Ju：上夹具

Jd：下夹具

Js：间隔件

Jp：销

Jm：磁铁

S：基板

T：载置台

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所示，本实施方式是利用等离子体对各个作为成膜对象物的工件W的成膜对象面进行成膜的成膜装置1。本实施方式的成膜装置1具有旋转台3，所述旋转台3在能够设为真空的腔室2内对搭载有多个工件W的保持器H(参照图3A)进行保持并以90°为单位间歇旋转。成膜装置1在旋转台3停止的四个停止位置中的三个停止位置对工件W进行各种处理。在三个停止位置分配有成膜部100、反转部200、搬入/搬出部300。

成膜部100在具有靶材10的成膜室110中，通过溅射而对多个工件W同时进行成膜。即，使通过将溅射气体G等离子体化而产生的离子碰撞靶材10(参照图4)，并使构成靶材10的成膜材料的粒子附着于多个工件W的成膜对象面。本实施方式的成膜部100包括两个靶材10A、10B。此外，在不区分所述两个靶材10A、10B的情况下，简称为靶材10。

为了对工件W的两面进行成膜，反转部200通过反转部200内的反转机构而将在成膜部100中对其中一面进行成膜后的工件W反转，从而在成膜部100中也可对另一面进行成膜。搬入/搬出部300在经由负载锁室25而维持腔室2的内部的真空的状态下，将未处理的工件W从外部搬入至腔室2的内部，并将处理完毕的工件W搬出至腔室2的外部。

[成膜对象物]

在本实施方式中，作为成膜对象物的例子，使用圆形的工件W。工件W是后述的基板S与夹具J为一体的构件，多个工件W搭载于保持器H，由旋转台3搬送。基板S是圆形，例如是石英振子、石英振荡器等石英器件中所使用的石英基板。基板S在石英基板的两面成膜作为电极的Au层。另外，作为用以提高所述Au层对石英基板表面的密合性的密合层的Cr层成膜于石英基板表面与Au层之间。因此，在石英基板的两面成膜作为密合层的Cr层、作为电极的Au层此两层。其中，并不限于此，也可为硅(Si)晶片、碳化硅(SiC)晶片、蓝宝石基板、玻璃基板。

夹具J是供基板S装配的构件。如图2A的分解立体图、图2B的立体图、图2C的剖面图(图2B的B-B箭视剖面图)所示，本实施方式的夹具J具有上夹具Ju、下夹具Jd、间隔件Js、销Jp。上夹具Ju、下夹具Jd是环状的板体，内径小于基板S的外径，外径大于基板S的外径。间隔件Js是环状的板体，内径大于基板S的外径，外径与上夹具Ju、下夹具Jd为同等大小。上夹具Ju、下夹具Jd、间隔件Js可设为金属制。

通过在上夹具Ju与下夹具Jd之间夹持间隔件Js，在所述间隔件Js的内缘侧夹持基板S，从而将基板S装配于夹具J。因此，如图2C所示，将间隔件Js配置于基板S的外侧。另外，如图2C所示，在下夹具Jd的较基板S的外缘更靠外侧处埋入有磁铁Jm，通过磁力来吸附上夹具Ju，由此将间隔件Js与基板S夹入至上夹具Ju与下夹具Jd之间。由此，可防止基板S从夹具J脱离。另外，上夹具Ju、下夹具Jd、间隔件Js在与各自对应的位置形成有多个贯通孔，通过将销Jp插入至所述贯通孔，可防止位置偏移。此外，在以下的说明中，将装配有基板S的夹具J简称为工件W。

[保持器]

如图3A、图3B所示，本实施方式的保持器H是供工件W搭载的构件。保持器H是具有可搭载多个工件W的径的圆形板体，且绕中心以等间隔载置有三个工件W。在工件W的载置位置形成有圆形的孔Ha，在所述孔Ha的内缘形成有支撑工件W的下表面的外缘的薄壁的支撑缘Hb。另外，如后所述，保持器H具有嵌合凹部424b，所述嵌合凹部424b构成对旋转轴420与托盘41的公转中心进行定位的嵌合部424。

[腔室]

腔室2是能够将内部设为真空的容器。本实施方式的腔室2是长方体形状的箱形，设置面侧是底板21，相反侧是盖板22(参照图4、图5)。腔室2设置于箱形的架台24上。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具有与形成于腔室2的底板21的开口连接的配管。腔室排气部23包含未图示的气动回路而构成，能够通过排气处理来进行腔室2内的抽真空。

[旋转台]

如图1、图3C、图4、图5所示，旋转台3是在腔室2内对搭载于保持器H的工件W进行搬送的搬送体。旋转台3是圆形板体，通过驱动源3a而以轴31为中心间歇旋转。在旋转台3形成有作为贯通孔的多个开口32。多个开口32沿周向以等间隔设置于旋转台3的距旋转中心为等间隔的位置。本实施方式的开口32与间歇旋转的停止位置对应地以90°间隔设置有四个。其中的三个位置与成膜部100、反转部200、搬入/搬出部300相向。在开口32的上缘部载置有支撑保持器H的支撑部33。支撑部33是环状构件，且具有用以密封后述的负载锁室321的O型环等密封构件33a。通过旋转台3的间歇旋转而在将工件W及托盘41与保持器H一起定位于和成膜室110对应的位置时，使保持器H的嵌合凹部424b来到与设置于后述的旋转体421侧的嵌合凸部424a相向的位置。

[工件旋转部]

如图4、图5所示，工件旋转部4通过在成膜室110中使工件W在自转的同时公转，而使各基板S的膜厚分布均匀。工件旋转部4具有托盘41、自公转单元42、推动器单元43及旋转单元44。

托盘41是具有与搭载于保持器H的工件W接触/分离的工件抵接面41a的构件。托盘41以与搭载于保持器H的多个工件W的位置对应的方式配置有多个。本实施方式的托盘41与三个工件W对应地设置有三个。工件抵接面41a分别配置于与搭载于保持器H的工件W相向的位置，并沿与工件W接触/分离的方向移动。另外，托盘41由后述的旋转体421的支撑轴422支撑为能够旋转，并设置于旋转体421上。工件抵接面41a与工件W接触的托盘41设置成能够在使工件W搭载于保持器H的搭载位置(参照图4)与使工件W从保持器H分离的分离位置(参照图5)之间移动。此外，工件抵接面41a的外径是与其接触的工件W的外径以下。进而，工件抵接面41a的外径比支撑缘Hb小。

自公转单元42使搭载于托盘41的工件W在公转的同时自转。此外，在图4及图5中，为了容易理解，自公转单元42的剖面是通过两根支撑轴422的铅垂方向上的剖面图。自公转单元42具有旋转轴420、旋转体421、支撑轴422及转换机构423。旋转轴420是作为工件W的公转的轴的构件。所谓这里所述的公转，是指工件W绕旋转轴420以将旋转轴420设为中心的圆周轨迹移动。旋转体421是设置成能够以旋转轴420为中心旋转的圆形板体。旋转体421的径小于旋转台3的开口32的径。由此，旋转体421贯通旋转台3的开口32并能够上升至分离位置。旋转体421的上表面即与保持器H相向的面是与保持器H接触/分离的保持器抵接面421a。此外，具有保持器抵接面421a的旋转体421的外径是与其接触的保持器H的面的外径以下。

保持器抵接面421a及保持器H具有嵌合部424，所述嵌合部424对旋转轴420与托盘41的公转中心进行定位。嵌合部424具有设置于保持器抵接面421a的嵌合凸部424a、及设置于保持器H的嵌合凹部424b，通过嵌合凸部424a与嵌合凹部424b嵌合，而将保持器H定位于旋转轴420的中心，并且相对于以旋转轴420为中心的旋转方向进行定位。具体而言，设置于保持器抵接面421a的嵌合凸部424a具有旋转体421的中心的凸部及偏离其中心的位置的凸部，设置于保持器H的嵌合凹部424b具有保持器H的中心的凹部及偏离其中心的位置的凹部。而且，旋转体421的中心的凸部与保持器H的中心的凹部嵌合，偏离旋转体421的中心的位置的凸部与偏离保持器H的中心的位置的凹部嵌合。由此，相对于旋转轴420定位保持器H。

支撑轴422支撑托盘41。支撑轴422是安装于托盘41的下表面的中心处的铅垂方向上的构件，且为被托盘41支撑的工件W的自转中心。所谓这里所述的自转，是指工件W以自己的中心为轴旋转。各支撑轴422经由设置于旋转体421的轴承以能够转动的方式贯通旋转体421并向下方延伸。

转换机构423将旋转轴420的旋转转换为支撑轴422的旋转。转换机构423具有：传递部，传递旋转轴420的旋转；及旋转构件，通过传递部来传递旋转轴420的旋转而使支撑轴422旋转。本实施方式的传递部是固定齿轮423a，旋转构件是行星齿轮423b。固定齿轮423a是如下圆板齿轮，即虽设置成与旋转轴420同心，但固定于包围旋转轴420的外周的支撑筒433，且不会因旋转轴420的旋转而旋转的圆板齿轮。行星齿轮423b固定于各支撑轴422的下端，与固定齿轮423a的外周的齿轮槽啮合。如图5所示，当随着旋转体421的旋转而使支撑轴422与托盘41一起公转时，行星齿轮423b一边绕固定齿轮423a旋转一边自转，因此托盘41也以支撑轴422为中心自转(参照图3A)。所谓这里所述的公转，是指托盘41、支撑轴422及行星齿轮423b绕旋转轴420以将旋转轴420设为中心的圆周轨迹移动。所谓这里所述的自转，是指托盘41及行星齿轮423b以支撑轴422为中心旋转。

推动器单元43是使旋转体421及托盘41朝向保持器H及工件W进退的机构。推动器单元43使旋转体421的保持器抵接面421a与保持器H接触/分离，在将保持器H搭载于旋转台3的搭载位置(参照图4)与将保持器H从旋转台3分离的分离位置(参照图5)之间移动，并且使托盘41在搭载位置与分离位置之间移动。搭载位置是保持器H被旋转台3的支撑部33支撑的位置。当所述搭载位置存在保持器H时，自公转单元42处于待机位置(起始位置：腔室2的底板21与旋转台3之间)，而不会阻碍旋转台3的旋转，所述待机位置位于较旋转台3更靠下方。分离位置是不仅使保持器H从旋转台3的支撑部33分离，而且使保持器H及工件W位于成膜室110内的处理位置(工件W及保持器H从成膜部100的开口111插入，而可对工件W进行成膜的位置)。另外，托盘41贯通保持器H的孔Ha而上推工件W。即，在嵌合凸部424a与嵌合凹部424b嵌合时，托盘41从保持器H的孔Ha上推工件W。即，进入至保持器H的孔Ha的托盘41在所述状态下持续上升，贯通孔Ha而上推工件W。在通过托盘41来上推工件W的状态下，保持器H上升并定位于成膜部100内。旋转台3在与保持器H一起搭载有工件W的状态下间歇旋转，在将工件W与保持器H一起定位于和成膜部100对应的位置时，即在工件W及保持器H在与成膜部100对应的位置停止时，旋转体421的保持器抵接面421a的嵌合凸部424a与保持器H的嵌合凹部424b被定位于相对应的位置。在所述情况下，保持器H的孔Ha与托盘41位于相对应的位置。

推动器单元43具有气缸(cylinder)431、收容体432及支撑筒433。气缸431是用以使旋转体421及托盘41升降的驱动源，且固定于架台24的底面。收容体432是被气缸431的驱动轴支撑，并收容后述的旋转单元44的筒体。

支撑筒433是供旋转轴420经由轴承以能够旋转的方式插入的筒体。支撑筒433的下端固定于收容体432的上部。支撑筒433的上端以能够上下滑动的方式贯通腔室2的底板21并固定于固定齿轮423a。

旋转单元44是使旋转轴420旋转的机构。旋转单元44具有收容于收容体432的驱动源即马达44a。马达44a的轴与旋转轴420的下端连结。由此，通过马达44a的旋转而使旋转轴420旋转。在推动器单元43使保持器抵接面421a与保持器H接触，使托盘41位于分离位置并使工件W收容于成膜室110的状态下，利用旋转单元44使旋转轴420旋转，由此多个托盘41进行公转，并且各个托盘41进行自转。

[成膜部]

如图4、图5所示，成膜部100具有成膜室110、溅射源120、电源部130、溅射气体导入部140及排气部150。

(成膜室)

成膜室110是通过溅射来进行成膜的空间。如图4所示，成膜室110包含开口111、间隔件112及盖体113。开口111是设置于腔室2的盖板22的贯通孔。间隔件112是以包围开口111的方式设置于腔室2的盖板22的外部侧的方筒形状的构件。由间隔件112构成成膜室110的侧壁。盖体113是密封间隔件112的上部的箱状体。盖板22、间隔件112、盖体113之间由O型环等密封材密封。

(溅射源)

溅射源120是通过溅射而使成膜材料堆积于工件W并进行成膜的成膜材料的供给源。溅射源120具有靶材10、背板121及电极122。

在本实施方式中，如图1所示，具有两个靶材10。所述两个靶材10、即靶材10A、靶材10B是由堆积于工件W并形成膜的成膜材料形成的构件。靶材10A、靶材10B中的通过溅射而逐渐被切削的溅射面相对于工件W倾斜地配置于与工件W相向的位置。

作为成膜材料，例如使用Cr、Au等。但是，只要是可通过溅射而成膜的材料，则能够应用各种材料。可将靶材10A与靶材10B设为共同的材料，也可设为不同种类的材料。例如，可设为靶材10A、靶材10B均包含相同的Cr的靶材，也可设为靶材10A、靶材10B均包含相同的Au的靶材。另外，靶材10A设为包含Cr的靶材，靶材10B设为包含Au的靶材，而将靶材10A与靶材10B设为不同的靶材。

背板121是单独地保持各靶材10A、10B的保持构件。电极122是用以从腔室2的外部向各靶材10A、10B单独地施加电力的导电性构件。此外，虽未图示，但在溅射源120中包括磁铁、冷却机构等。即，本实施方式的成膜部100构成为磁控溅射装置。

(电源部)

电源部130是对各靶材10A、10B施加电力的结构部。通过所述电源部130而对靶材10施加电力，由此可使后述的溅射气体G等离子体化，从而使成膜材料堆积于工件W。对各靶材10A、10B施加的电力可单独地改变。在本实施方式中，电源部130例如是施加高频电压的射频(radio frequency，RF)电源。此外，也可设为直流(direct current，DC)电源。

(溅射气体导入部)

在本实施方式的等离子体处理中，可使用溅射气体G。溅射气体G是如下气体，即用以通过因施加电力而产生的等离子体来使所产生的离子碰撞靶材10A、靶材10B，从而使靶材10A、靶材10B的材料堆积于基板S的表面的气体。例如，可将氩气等惰性气体用作溅射气体G。

溅射气体导入部140具有导入溅射气体G的配管。溅射气体导入部140包含未图示的气体供给回路而构成，能够将来自供给源的溅射气体G导入至成膜室110内。

(排气部)

排气部150具有与形成于间隔件112的开口连接的配管。排气部150包含未图示的排气回路而构成，能够通过排气处理来进行成膜室110内的抽真空。

[反转部]

反转部200具有未图示的反转机构以使工件W反转。本实施方式的反转机构从保持器H单独地把持并抬起通过推动器单元43而处于分离位置的三个工件W，使其旋转180°，然后下降而将工件W载置于保持器H。

[搬入/搬出部]

搬入/搬出部300是相对于腔室2搬入/搬出搭载有工件W的保持器H的装置。如图6所示，搬入/搬出部300具有载置台T及搬送部310。通过搭载装置而将搭载有成膜前的工件W的状态的保持器H从成膜装置1的外部载置于载置台T。搬送部310拾取载于载置台T的搭载有成膜前的工件W的保持器H，并搬入至构成为腔室2的负载锁室321。搭载装置是从外部将载置有工件W的保持器H搬送至搬入/搬出部300的装置。另外，搬送部310从负载锁室321接收搭载有成膜完毕的工件W的保持器H并载于载置台T。搭载装置将载于载置台T的搭载有成膜完毕的工件W的保持器H搬送至成膜装置1的外部。

搬送部310具有臂311及封闭部312。臂311是与旋转台3的平面平行地设置于载置台T与腔室2之间的长条构件。臂311设置成通过未图示的驱动机构而能够将与旋转台3的轴31平行的轴设为中心以180°为单位间歇转动且能够沿着所述轴移动。封闭部312是设置于臂311的两端并对设置于腔室2的开口2a进行密封的构件。开口2a是设置于腔室2上表面的盖板22的用以将腔室2内与外部相连的开口，且为负载锁室25的外部侧的端部。在封闭部312设置有O型环等密封构件312a。

在封闭部312设置有保持部312b。保持部312b是保持保持器H的构件。保持部312b通过真空吸盘、静电吸盘、机械吸盘等保持机构来保持保持器H。此外，在载置台T设置有推动器P，所述推动器P通过未图示的驱动机构来移动而使搭载有工件W的保持器H在载置台T与保持部312b之间移动。

负载锁部320具有负载锁室321、推动器322、排气管线323及通气管线324。负载锁室321是如下空间，即被形成于腔室2的盖板22的贯通孔即开口2a的内侧面包围，并能够收容由保持部312b保持的保持器H并加以密闭的空间。在负载锁室321的开口2a处，处于腔室2的外部侧的端部由封闭部312密封。

推动器322是通过驱动机构322a来驱动支撑部33的构件。推动器322使支撑部33在旋转台3的开口32与负载锁室321之间沿和负载锁室321的与开口2a的外部侧相反的端部接触/分离的方向移动。在推动器322设置有将与支撑部33之间密封的O型环等密封构件322b。被推动器322施力的支撑部33与推动器322一起将负载锁室321的与开口2a的外部侧相反的端部密封。如此，通过由封闭部312、支撑部33及推动器322密封，从而形成负载锁室321。

排气管线323是如下路径，即与未图示的气动回路连接，并用以对经密封的负载锁室321进行减压的路径。通气管线324是如下路径，即与未图示的阀等连接，并用以进行负载锁室321的真空破坏的路径。

在通过封闭部312来密封开口2a并经由排气管线323进行了抽真空的负载锁室321内，将被保持部312b保持的保持器H交接给支撑部33。通过推动器322下降，将保持器H从负载锁室321排出，并与支撑部33一起载置于旋转台3的开口32。推动器322进一步下降，从旋转台3退避。另外，推动器322将载置有成膜完毕的工件W的保持器H与支撑部33一起上推来密封负载锁室25，并将保持器H交接给封闭部312的保持部312b。接收到保持器H的封闭部312在负载锁室321经由通气管线324而向大气开放后，上升而将保持器H排出。

[控制装置]

如图1所示，控制装置50是对成膜装置1的各部进行控制的装置。所述控制装置50例如可包含专用的电路或以规定程序运行的计算机等。即，关于腔室2的排气的控制、对成膜室110的溅射气体G的导入及排气的控制、电源部130的电力的控制、旋转台3的旋转的控制、反转部200的反转机构的控制、搬入/搬出部300的搬入/搬出的控制、推动器单元43的驱动控制、旋转单元44的旋转控制等，其控制内容已程序化，且由可编程逻辑控制器(programmable logic controller，PLC)或中央处理器(central processing unit，CPU)等处理装置来执行，能够对应于多种多样的成膜处理的样式。

作为具体控制的对象，可列举：旋转台3的驱动源3a的间歇动作时机、成膜装置1的初始排气压力、对靶材10的施加电力、溅射气体G的流量、种类、导入时间及排气时间、表面处理及成膜处理的时间等。

特别是，在本实施方式中，控制装置50通过对施加至靶材10A、靶材10B的电力、基于溅射气体导入部140的溅射气体G的供给量进行控制来控制成膜速率。另外，控制装置50通过对推动器单元43的气缸431的运转进行控制来使工件旋转部4升降。另外，控制装置50通过对旋转单元44的马达44a进行控制来使旋转轴420旋转，从而使多个托盘41公转，并且使各托盘41自转。

进而，在控制装置50连接有未图示的输入装置、输出装置。输入装置是用以使操作员经由控制装置50来操作成膜装置1的开关、触摸屏、键盘、鼠标等输入部件。输出装置是使用以确认装置的状态的信息呈操作员能够视认的状态的显示器、灯、仪表等的输出部件。

[成膜处理]

说明通过如上所述的基于本实施方式的成膜装置1而对工件W进行成膜的处理。

首先，通过搬入/搬出部300而将搭载有三个工件W的保持器H搬入至腔室2内，并载置于旋转台3的开口32。然后，如图4所示，旋转台3间歇旋转而将保持器H定位于成膜室110的开口111的正下方。

其次，如图5所示，推动器单元43的气缸431运转而使旋转轴420上升，由此使自公转单元42上升。然后，托盘41贯通保持器H的孔Ha而与工件W抵接，并从保持器H的孔Ha上推工件W。然后，嵌合凸部424a与嵌合凹部424b嵌合，进而，推动器单元43持续上升，保持器H上升而远离旋转台3的开口32及支撑部33，并且托盘41及工件W也上升。由此，保持器抵接面421a与保持器H的下表面抵接而从搭载位置上升至分离位置。另外，托盘41的工件抵接面41a与工件W抵接而从搭载位置上升至分离位置。

在所述状态下，通过溅射气体导入部140而将溅射气体G导入至成膜室110内，并且通过排气部150进行排气，由此控制为对于成膜处理而言最佳的规定压力。然后，旋转单元44的马达44a运转而使旋转轴420旋转，由此保持器H与旋转体421一起旋转。旋转体421通过行星齿轮423b一边沿着固定齿轮423a的周围旋转一边自转，而使托盘41以支撑轴422为中心自转。由此，三个托盘41上的工件W在公转的同时自转。此外，旋转体421以规定旋转速度(每单位时间的转速)、规定旋转时间旋转。此外，由于在旋转中进行成膜，因此旋转时间与成膜时间大致相同。旋转体421的旋转速度或旋转时间等设为预先通过实验等而求出的最佳的旋转速度及旋转时间。

通过电源部130而对各靶材10A、10B施加电力。于是，溅射气体G等离子体化而产生的离子碰撞靶材10A、靶材10B。构成靶材10A、靶材10B的成膜材料通过离子而从靶材10A、靶材10B击出。然后，堆积于通过保持器H及托盘41而在公转的同时自转的工件W的成膜对象面。

在规定时间的成膜处理后，停止对靶材10施加电力。然后，通过来自排气部150的排气而将溅射气体G从成膜室110排出，使成膜室110的压力与腔室2同等。然后，以使保持器H的朝向(三个工件W的位置)定位为初始状态的方式停止马达44a，如图4所示，通过气缸431而使旋转体421及托盘41下降。由此，保持器H载置于旋转台3的支撑部33上并返回至搭载位置。进而，保持器抵接面421a的嵌合凸部424a从保持器H的嵌合凹部424b脱离，保持器抵接面421a远离保持器H的下表面。托盘41的工件抵接面41a远离工件W，工件W由保持器H的支撑缘Hb支撑。自公转单元42移动至旋转台3的开口32的下方的待机位置(起始位置)而下降动作停止。

通过使旋转台3间歇旋转而使保持器H移动至反转部200并使其反转。通过使旋转台3间歇旋转而使保持器H再次移动至成膜部100，对工件W的另一成膜对象面进行与所述相同的成膜。保持器H的朝向(三个工件W的位置)被定位为初始状态。然后，通过旋转台3的间歇旋转而使搭载有成膜完毕的工件W的保持器H移动至开口2a的正下方，通过搬入/搬出部300而搬出至腔室2外。

[效果]

(1)如上所述的本实施方式的成膜装置1具有：成膜部100，在具有靶材10的成膜室110中，通过溅射而对工件W进行成膜；及搬送体，将搭载有工件W的保持器H搬送至与成膜室110相向的位置。

而且，本实施方式具有：托盘41，具有与工件W接触/分离的工件抵接面41a，能够在使工件W搭载于保持器H的搭载位置与使工件W从保持器H分离的分离位置之间移动；及自公转单元42，具有与保持器H接触/分离的保持器抵接面421a，使搭载于保持器H的工件W以旋转轴420为中心公转，并且随着旋转轴420的旋转而使工件W以支撑托盘41的支撑轴422为中心自转。

进而，本实施方式具有：推动器单元43，使保持器抵接面421a与保持器H接触/分离，在将保持器H搭载于搬送体的搭载位置与将保持器H从搬送体分离的分离位置之间移动，并且使托盘41在搭载位置与分离位置之间移动；及旋转单元44，通过在如下状态，即通过推动器单元43而使保持器抵接面421a与保持器H接触，并使托盘41处于分离位置而将工件W收容于成膜室110的状态下，使旋转轴420旋转，而使托盘41公转，并且使托盘41自转。

因此，在成膜中工件W一边公转一边自转，因此工件W相对于靶材10的位置因公转而发生变化，并且也因自转而发生变化，因此可防止成膜材料的堆积产生分布不均，从而使工件W内的膜厚分布均匀。

另外，在本实施方式中，由于在成膜中多个工件W一边公转一边自转，因此多个工件W相对于靶材10的位置因公转而发生变化，并且各工件W相对于靶材10的位置也因自转而发生变化，因此可防止成膜材料的堆积产生分布不均，从而使多个工件W彼此及各个工件W内的膜厚分布均匀。

另外，由搬送体搬送的仅是搭载有工件W的保持器H，构件数多且有重量的自公转单元42无需搭载于搬送体，只要仅设置于与成膜部100对应的位置即可。因此，对搬送体施加的重量变轻而可减少负荷。

另外，关于对因成膜而附着的成膜材料的清洗，只要仅对保持器H进行即可，因此容易维护。由于托盘41比工件W的尺寸小，因此托盘41会被工件W遮藏。因此，有成膜材料不易附着于托盘41的工件抵接面41a的优点，只要仅清洗保持器H即可。进而，暴露于大气中的仅是工件W及保持器H，因此可减少带入腔室2内的水分的量。

(2)自公转单元42具有转换机构423，所述转换机构423将旋转轴420的旋转转换为支撑轴422的旋转。因此，通过旋转轴420的旋转，可进行工件W的公转及自转，无需设置使支撑轴422直接旋转的驱动源。即，由于旋转轴420负责支撑轴422的旋转驱动源的作用，因此只要旋转轴420旋转，便可使支撑轴422旋转。由此，可简化装置，并且无需使支撑轴422旋转的马达等驱动源，因此可使转换机构423自身的重量轻量化，可减轻对使旋转体421旋转的旋转轴420的负荷。

(3)保持器抵接面421a及保持器H具有嵌合部424，所述嵌合部424对旋转轴420与托盘41的公转中心进行定位。因此，在使保持器抵接面421a抵接于保持器H的同时，可相对于保持器H的旋转中心定位旋转轴420。本实施方式的嵌合部424也可设置于偏离旋转中心的位置，因此能够定位保持器抵接面421a与保持器H的朝向，能够防止旋转偏离。

(4)搬送体具有旋转台3，所述旋转台3设置成能够在保持器H处于搭载位置的状态下间歇旋转，在通过推动器单元43而保持器H移动至分离位置时停止。旋转台3只要仅搬送保持器H即可，因此无需将旋转台3重量化来提高强度，或使驱动源3a大型化。

(5)保持器抵接面421a的外径是保持器H的外径以下，工件抵接面41a的外径是工件W的外径以下。因此，自公转单元42由保持器H与工件W覆盖，可抑制成膜材料附着于自公转单元42，可减少作为清洗对象的零件或清洗的频率。

[变形例]

本实施方式并不限定于所述形态，也包含如下所述的变形例。

(1)成膜部100中的靶材10的数量并不限定于所述实施方式中例示的数量。也可将靶材10设为单数或三个以上。通过增多靶材10的数量，可提高成膜速率。

多个靶材10可为共同的成膜材料，也可为不同种类的成膜材料。通过使用共同的成膜材料，可提高成膜速率。通过使用不同种类的成膜材料来同时或依序成膜，也可形成包含多个成膜材料的层的膜。

(2)成膜部100的数量也可为多个。即，也可将成膜部100设置于搬送体的多个停止位置。通过增加使用共同的成膜材料的成膜部100的数量，可提高成膜速率。通过在多个成膜部100使用相互不同种类的成膜材料来同时或依序成膜，也可形成包含多个成膜材料的层的膜。在成膜部100产生等离子体的结构并不限定于特定的种类。

(3)除成膜部100以外，也可在任一停止位置设置进行基于等离子体的蚀刻、灰化、其他表面改质、清洁、化合物膜的生成等的处理部。在处理部产生等离子体的结构并不限定于特定的种类。

(4)成膜对象物的形状也并不限定于所述实施方式中示出的形状。虽然对于成膜对象面平坦的成膜对象物而言最佳，但即便对于并不平坦的成膜对象面，也可使成膜材料均等地堆积于成膜区域。

(5)夹具J是以具有能够装配基板S的形状的圆形的环的形式进行了说明，但并不限于圆形，也可为矩形或多边形形状的环。另外，也可为具有能够载置基板S的形状的板体。另外，也可在基板S的载置位置形成供基板S收容的凹陷部。另外，可载置于保持器H的工件W(搭载于夹具J的基板S)的数量并不限定于所述形态。另外，基板S也可不装配/搭载于夹具J。即，也可不使用夹具J。在所述情况下，工件W仅是作为成膜对象物的基板S，工件抵接面41a与基板S的背面抵接。另外，上夹具Ju、下夹具Jd、间隔件Js的材料可适当选择。例如，可将上夹具Ju、下夹具Jd、间隔件Js的一部分或全部设为磁性体。在将这些构件的一部分设为磁性体的情况下，可将与设置有磁铁Jm的区域相向的一部分区域设为磁性体，将其他区域设为作为非磁性体的金属。

(6)搬送装置并不限定于如旋转台3那样的圆板状旋转体。也可为将支撑部或保持器H保持于从旋转中心呈放射状延伸的臂并旋转的旋转体。由搬送装置搬送并同时被处理的保持器H的数量、对其进行支撑的支撑部的数量在所述形态中为单数，但也可为复数。

(7)成膜部100可位于腔室2的设置面侧，也可位于与其相反的一侧，也可位于侧面侧。使保持器H出入成膜室110的方向也可从成膜室110的设置面侧，也可从与其相反的一侧，也可从侧面。

(8)在所述实施方式中，将与重力一致的方向设为下方，与此相反，将克服重力的方向设为上方。此时的升降是上下方向的动作。但是，成膜装置1的配置方向并不限定于此，例如，旋转台3与成膜室110的上下关系也可相反。另外，旋转台3并不限于水平，也可为垂直配置，也可为倾斜配置。成膜装置1的设置面可为地面，也可为顶面，也可为侧壁面。

(9)基于成膜部100的成膜也可仅对工件W的单面进行。即，也可不利用反转部200进行反转，也可为无反转部200的装置。

(10)转换机构423并不限定于所述形态。例如，作为传递部、旋转构件，也可使用相互接触的部分具有平坦面的一对辊(例如氟系树脂)。另外，也可将固定的传递部设为凸缘，将进行旋转的旋转构件设为具有与凸缘的外周接触的槽的滑轮。另外，此种传递部也可包含对旋转构件传递旋转的同步带，并经由同步带而使旋转轴420与支撑轴422的旋转同步。传递部并不限定于固定，也可与旋转轴420一起旋转。

(11)在所述形态中，保持器H设置成能够搭载多个工件W，旋转单元44通过在将多个工件W收容于成膜室110的状态下使旋转轴420旋转，而使多个托盘41公转，并且使各个托盘41自转。即，在所述形态中，将多张工件W搭载于保持器H一边自公转一边成膜，也可将一片工件W搭载于保持器H来进行成膜。另外，保持器H也可为如下装置，即仅能够搭载一张工件W，并使所述工件W一边自公转一边成膜的装置。即便在所述情况下，也可获得基于自公转的膜厚均等的效果。

[其他实施方式]

本发明并不限定于所述实施方式，可在实施阶段中在不脱离其主旨的范围内对结构要素进行变形而加以具体化。另外，通过所述实施方式中所公开的多个结构要素的适当组合，可形成各种发明。例如，也可从实施方式中所示的所有结构要素中删除若干结构要素。进而，也可将不同的实施方式中的结构要素适当组合。

Claims (6)

1.一种成膜装置，其特征在于，包括：

成膜部，在具有靶材的成膜室中，通过溅射而对工件进行成膜；

搬送体，将搭载有所述工件的保持器，搬送至与所述成膜室相向的位置；

托盘，具有与所述工件接触/分离的工件抵接面，能够在使所述工件搭载于所述保持器的搭载位置与使所述工件从所述保持器分离的分离位置之间移动；

自公转单元，具有与所述保持器接触/分离的保持器抵接面，使搭载于所述保持器的所述工件以旋转轴为中心公转，并且随着所述旋转轴的旋转而使所述工件以支撑所述托盘的支撑轴为中心自转；

推动器单元，使所述保持器抵接面与所述保持器接触/分离，在将所述保持器搭载于所述搬送体的搭载位置与将所述保持器从所述搬送体分离的分离位置之间移动，并且使所述托盘在所述搭载位置与所述分离位置之间移动；以及

旋转单元，在通过所述推动器单元而使所述保持器抵接面与所述保持器接触，并将所述托盘移动至所述分离位置而将所述工件收容于所述成膜室的状态下，使所述旋转轴旋转，而使所述托盘公转，并且使所述托盘自转。

2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，

所述自公转单元具有转换机构，

所述转换机构将所述旋转轴的旋转，转换为所述支撑轴的旋转。

3.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，

所述转换机构包括：

传递部，传递所述旋转轴的旋转；以及

旋转构件，通过所述传递部来传递所述旋转轴的旋转，而使支撑轴旋转。

4.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，

所述保持器抵接面及所述保持器具有嵌合部，

所述嵌合部对所述旋转轴与所述托盘的公转中心进行定位。

5.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，

所述搬送体具有旋转台，

所述旋转台设置成能够在所述保持器处于搭载位置的状态下间歇旋转，在与使所述保持器处于分离位置的所述推动器单元对应的位置，使所述保持器停止。

6.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，

所述保持器设置成能够搭载多个所述工件，

所述旋转单元通过在将多个所述工件收容于所述成膜室的状态下使所述旋转轴旋转，而使多个所述托盘公转，并且使各个所述托盘自转。