JP2000124192A - 真空成膜処理装置および方法 - Google Patents
真空成膜処理装置および方法Info
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- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
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- C23C14/566—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases using a load-lock chamber
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板に対するごみや汚れの影響が少なく、し
かも、排気容積を小さくすることができる真空成膜処理
装置および方法を提供する。 【解決手段】 基板を収容保持する基板室２１と、ター
ゲットを収容保持するターゲット室１１ａ〜１１ｃおよ
びエッチング室１２とを相対的に移動させ、ターゲット
室１１ａ〜１１ｃおよびエッチング室１２のいずれかと
基板室２１とを選択的に連結・連通させて成膜室を形成
する。こうして形成した成膜室内で、基板への成膜処理
を行い、多層膜を形成する。従来設けられていた搬送室
が不要となる。基板が搬送室を通過する際に発生してい
たごみや汚れの問題がなくなり、膜質の品位およびその
安定性が向上する。
かも、排気容積を小さくすることができる真空成膜処理
装置および方法を提供する。 【解決手段】 基板を収容保持する基板室２１と、ター
ゲットを収容保持するターゲット室１１ａ〜１１ｃおよ
びエッチング室１２とを相対的に移動させ、ターゲット
室１１ａ〜１１ｃおよびエッチング室１２のいずれかと
基板室２１とを選択的に連結・連通させて成膜室を形成
する。こうして形成した成膜室内で、基板への成膜処理
を行い、多層膜を形成する。従来設けられていた搬送室
が不要となる。基板が搬送室を通過する際に発生してい
たごみや汚れの問題がなくなり、膜質の品位およびその
安定性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空雰囲気中で基
板に各種の薄膜の形成やエッチング加工等の成膜処理を
行うための真空成膜処理装置および方法に関する。
板に各種の薄膜の形成やエッチング加工等の成膜処理を
行うための真空成膜処理装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録装置用の薄膜磁気ヘッドや各種
の半導体装置等のような薄膜応用素子の製造工程では、
スパッタリング装置等のドライプロセスによる成膜装置
が多用されている。この種の成膜装置については、例え
ば、特開平２−２８２４７４号公報に記載がある。この
公報に記載の成膜装置は、スパッタリング成膜装置とし
て構成されたもので、導入室、ウェハクリーニング室お
よび成膜室に加えて、搬送装置を有する搬送室を備えて
いる。
の半導体装置等のような薄膜応用素子の製造工程では、
スパッタリング装置等のドライプロセスによる成膜装置
が多用されている。この種の成膜装置については、例え
ば、特開平２−２８２４７４号公報に記載がある。この
公報に記載の成膜装置は、スパッタリング成膜装置とし
て構成されたもので、導入室、ウェハクリーニング室お
よび成膜室に加えて、搬送装置を有する搬送室を備えて
いる。
【０００３】この成膜装置の例では、ウェハクリーニン
グ室としてのエッチング室および成膜室が各１つずつ設
けられているが、一般的には、成膜室やエッチング室
は、形成する薄膜の種類に応じてそれぞれ複数設けられ
る場合が多い。ここで、成膜室は、被薄膜形成物である
基板に対して薄膜形成処理を行うためのものであり、エ
ッチング室は、一般に、基板（ウェハ）のクリーニング
や、形成された薄膜に対してエッチング処理を施すため
のものである。また、導入室は基板およびターゲットを
大気中から装置内に導入するためのものである。
グ室としてのエッチング室および成膜室が各１つずつ設
けられているが、一般的には、成膜室やエッチング室
は、形成する薄膜の種類に応じてそれぞれ複数設けられ
る場合が多い。ここで、成膜室は、被薄膜形成物である
基板に対して薄膜形成処理を行うためのものであり、エ
ッチング室は、一般に、基板（ウェハ）のクリーニング
や、形成された薄膜に対してエッチング処理を施すため
のものである。また、導入室は基板およびターゲットを
大気中から装置内に導入するためのものである。
【０００４】この成膜装置では、薄膜の形成やエッチン
グ等の処理（以下、成膜処理と総称する。）は、各処理
工程に対応して、基板を、対応する成膜室またはエッチ
ング室に順次搬送して行われるようになっている。この
基板搬送を行うのが、搬送室における搬送装置である。
ここで、導入室は、新たな一群の基板の導入（入れ換
え）ごとに、大気圧状態と真空状態との間を遷移し、ま
た、搬送室は、常時、真空状態に保たれるようになって
いる。
グ等の処理（以下、成膜処理と総称する。）は、各処理
工程に対応して、基板を、対応する成膜室またはエッチ
ング室に順次搬送して行われるようになっている。この
基板搬送を行うのが、搬送室における搬送装置である。
ここで、導入室は、新たな一群の基板の導入（入れ換
え）ごとに、大気圧状態と真空状態との間を遷移し、ま
た、搬送室は、常時、真空状態に保たれるようになって
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
成膜装置では、基板は、搬送室を必ず経由して成膜室ま
たはエッチング室に搬送されるようになっていた。この
ため、搬送室内において搬送装置の動きに伴って生ずる
ごみや汚れが基板に付着し、膜質に悪影響を与えたり、
膜質の再現性（安定性）を悪化させる等の問題があっ
た。
成膜装置では、基板は、搬送室を必ず経由して成膜室ま
たはエッチング室に搬送されるようになっていた。この
ため、搬送室内において搬送装置の動きに伴って生ずる
ごみや汚れが基板に付着し、膜質に悪影響を与えたり、
膜質の再現性（安定性）を悪化させる等の問題があっ
た。
【０００６】また、上記の成膜装置では、搬送室を真空
状態に保つようになっているが、この搬送室は搬送装置
を含んでいるので、その容積を小さくすることは困難で
ある。さらに、成膜室は、成膜に必要なすべての部材や
機構、すなわち、基板に関連する部分およびターゲット
に関連する部分の双方を備えているので、その容積を小
さくすることも困難である。このため、搬送装置の保守
等のために搬送室を大気圧に戻したり、ターゲットの交
換等のために成膜室を大気圧に戻す場合には、大気開放
および排気に要する時間が長くなる。これを短縮するた
めには、排気能力の大きい真空ポンプが必要となり、コ
ストアップとなる。
状態に保つようになっているが、この搬送室は搬送装置
を含んでいるので、その容積を小さくすることは困難で
ある。さらに、成膜室は、成膜に必要なすべての部材や
機構、すなわち、基板に関連する部分およびターゲット
に関連する部分の双方を備えているので、その容積を小
さくすることも困難である。このため、搬送装置の保守
等のために搬送室を大気圧に戻したり、ターゲットの交
換等のために成膜室を大気圧に戻す場合には、大気開放
および排気に要する時間が長くなる。これを短縮するた
めには、排気能力の大きい真空ポンプが必要となり、コ
ストアップとなる。
【０００７】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、基板に対するごみや汚れの影響が少
なく、しかも、排気容積を小さくすることができる真空
成膜処理装置および方法を提供することにある。
ので、その目的は、基板に対するごみや汚れの影響が少
なく、しかも、排気容積を小さくすることができる真空
成膜処理装置および方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の真空成膜処理装
置は、成膜処理の対象である基板を収容保持する第１の
真空室と、成膜材料を収容保持する少なくとも１つの成
膜材料用真空室を含む複数の第２の真空室と、第１の真
空室と第２の真空室とを相対的に移動させることが可能
な移動手段とを備え、第２の真空室のいずれかと第１の
真空室とを選択的に連結して各室内空間同士を連通さ
せ、第１の真空室内の基板に対する成膜処理を行うよう
にしたものである。
置は、成膜処理の対象である基板を収容保持する第１の
真空室と、成膜材料を収容保持する少なくとも１つの成
膜材料用真空室を含む複数の第２の真空室と、第１の真
空室と第２の真空室とを相対的に移動させることが可能
な移動手段とを備え、第２の真空室のいずれかと第１の
真空室とを選択的に連結して各室内空間同士を連通さ
せ、第１の真空室内の基板に対する成膜処理を行うよう
にしたものである。
【０００９】本発明の真空成膜処理方法は、成膜処理の
対象である基板を第１の真空室の内部に収容保持し、複
数の第２の真空室に含まれる少なくとも１つの成膜材料
用真空室の内部に成膜材料を収容保持し、第１の真空室
と第２の真空室とを相対的に移動させることにより、第
２の真空室のいずれかと第１の真空室とを選択的に連結
して各室内空間同士を連通させ、第１の真空室内の基板
に対する成膜処理を行うようにしたものである。
対象である基板を第１の真空室の内部に収容保持し、複
数の第２の真空室に含まれる少なくとも１つの成膜材料
用真空室の内部に成膜材料を収容保持し、第１の真空室
と第２の真空室とを相対的に移動させることにより、第
２の真空室のいずれかと第１の真空室とを選択的に連結
して各室内空間同士を連通させ、第１の真空室内の基板
に対する成膜処理を行うようにしたものである。
【００１０】ここで、成膜処理には、薄膜を形成するこ
と、および形成した薄膜を除去しまたは所定の形状に加
工することの双方が含まれるものとする。また、真空と
は、厳密な意味での真空のみを意味するのではなく、大
気圧よりも圧力の低い空間または状態をも意味するもの
とする。以下の説明中においても同義である。
と、および形成した薄膜を除去しまたは所定の形状に加
工することの双方が含まれるものとする。また、真空と
は、厳密な意味での真空のみを意味するのではなく、大
気圧よりも圧力の低い空間または状態をも意味するもの
とする。以下の説明中においても同義である。
【００１１】本発明の真空成膜処理装置または方法で
は、基板を収容保持する第１の真空室と、成膜材料を収
容保持する少なくとも１つの成膜材料用真空室を含む複
数の第２の真空室との間で、相対的な移動動作が行われ
て、第２の真空室のいずれかと第１の真空室とが選択的
に連結され、各室内空間同士が連通される。そして、こ
の状態で、第１の真空室内の基板に対する成膜処理が行
われる。
は、基板を収容保持する第１の真空室と、成膜材料を収
容保持する少なくとも１つの成膜材料用真空室を含む複
数の第２の真空室との間で、相対的な移動動作が行われ
て、第２の真空室のいずれかと第１の真空室とが選択的
に連結され、各室内空間同士が連通される。そして、こ
の状態で、第１の真空室内の基板に対する成膜処理が行
われる。
【００１２】本発明の真空成膜処理装置または方法で
は、複数の第２の真空室を所定の方向に沿って配列し、
これらの複数の第２の真空室の全体を一体として所定の
方向に移動させるようにすることが可能である。
は、複数の第２の真空室を所定の方向に沿って配列し、
これらの複数の第２の真空室の全体を一体として所定の
方向に移動させるようにすることが可能である。
【００１３】また、本発明の真空成膜処理装置または方
法では、上記の所定の方向が、水平方向に延びる直線に
沿ったものであるようにし、または、水平方向に延びる
円に沿ったものであるようにすることが可能である。こ
れらの場合には、第１の真空室を、第２の真空室の配列
を包含する水平面内に配置することが可能である。さら
に、この場合には、第１の真空室を第２の真空室に向か
って水平方向に移動させるようにすることが可能であ
る。
法では、上記の所定の方向が、水平方向に延びる直線に
沿ったものであるようにし、または、水平方向に延びる
円に沿ったものであるようにすることが可能である。こ
れらの場合には、第１の真空室を、第２の真空室の配列
を包含する水平面内に配置することが可能である。さら
に、この場合には、第１の真空室を第２の真空室に向か
って水平方向に移動させるようにすることが可能であ
る。
【００１４】また、本発明の真空成膜処理装置または方
法では、第１の真空室を、第２の真空室の上方または下
方に配置するようにしてもよい。この場合には、第１の
真空室を第２の真空室に向かって鉛直方向に移動させる
ようにすることが可能である。
法では、第１の真空室を、第２の真空室の上方または下
方に配置するようにしてもよい。この場合には、第１の
真空室を第２の真空室に向かって鉛直方向に移動させる
ようにすることが可能である。
【００１５】また、本発明の真空成膜処理装置または方
法では、上記の所定の方向が、鉛直方向に延びる直線に
沿ったものであるようにしてもよい。この場合には、第
１の真空室を、第２の真空室の配列を包含する鉛直面内
に配置することが可能である。さらに、この場合には、
第１の真空室を第２の真空室に向かって水平方向に移動
させるようにすることが可能である。
法では、上記の所定の方向が、鉛直方向に延びる直線に
沿ったものであるようにしてもよい。この場合には、第
１の真空室を、第２の真空室の配列を包含する鉛直面内
に配置することが可能である。さらに、この場合には、
第１の真空室を第２の真空室に向かって水平方向に移動
させるようにすることが可能である。
【００１６】また、本発明の真空成膜処理装置または方
法では、成膜材料用真空室が、成膜材料としてスパッタ
リング用のターゲットを収容保持するスパッタリング用
真空室であるようにしてもよい。
法では、成膜材料用真空室が、成膜材料としてスパッタ
リング用のターゲットを収容保持するスパッタリング用
真空室であるようにしてもよい。
【００１７】また、本発明の真空成膜処理装置または方
法では、複数の第２の真空室に、エッチング用電極を収
容保持するエッチング用真空室が含まれるようにしても
よい。
法では、複数の第２の真空室に、エッチング用電極を収
容保持するエッチング用真空室が含まれるようにしても
よい。
【００１８】また、本発明の真空成膜処理装置または方
法では、スパッタリング用のターゲットの極性を、スパ
ッタリング処理を行う場合と逆極性となるように設定し
て、エッチング電極を実現することが可能である。
法では、スパッタリング用のターゲットの極性を、スパ
ッタリング処理を行う場合と逆極性となるように設定し
て、エッチング電極を実現することが可能である。
【００１９】また、本発明の真空成膜処理装置または方
法では、第１の真空室と第２の真空室とを連通させる以
前の成膜処理を行っていない待機状態において、第１の
真空室が成膜処理に適した真空度を維持するように制御
し、第２の真空室が第１の真空室の真空度以上の高真空
状態を維持するように制御することが可能である。
法では、第１の真空室と第２の真空室とを連通させる以
前の成膜処理を行っていない待機状態において、第１の
真空室が成膜処理に適した真空度を維持するように制御
し、第２の真空室が第１の真空室の真空度以上の高真空
状態を維持するように制御することが可能である。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図１〜図５は、本発
明の一実施の形態に係る真空成膜処理装置の構成を表す
ものである。ここで、図１は真空成膜処理装置の全体を
俯瞰したときの外観構成を表す。図２は、図１における
ターゲット側機構部１を正面側（図１の矢印Ａ１の方
向）から見た場合の構成を表し、図３は、ターゲット側
機構部１を側面側（図１の矢印Ｂ１の方向）から見た場
合の構成を一部破断にて表す。図４は、図１における基
板側機構部２を正面側（図１の矢印Ａ２の方向）から見
た状態を一部破断にて表し、図５は、基板側機構部２を
側面側（図１の矢印Ｂ２の方向）から見た場合の構成を
一部破断にて表す。
て図面を参照して詳細に説明する。図１〜図５は、本発
明の一実施の形態に係る真空成膜処理装置の構成を表す
ものである。ここで、図１は真空成膜処理装置の全体を
俯瞰したときの外観構成を表す。図２は、図１における
ターゲット側機構部１を正面側（図１の矢印Ａ１の方
向）から見た場合の構成を表し、図３は、ターゲット側
機構部１を側面側（図１の矢印Ｂ１の方向）から見た場
合の構成を一部破断にて表す。図４は、図１における基
板側機構部２を正面側（図１の矢印Ａ２の方向）から見
た状態を一部破断にて表し、図５は、基板側機構部２を
側面側（図１の矢印Ｂ２の方向）から見た場合の構成を
一部破断にて表す。
【００２１】なお、本実施の形態に係る真空成膜処理方
法は、本実施の形態に係る真空成膜処理装置によって具
現化されるので、以下併せて説明する。
法は、本実施の形態に係る真空成膜処理装置によって具
現化されるので、以下併せて説明する。
【００２２】まず、図１を参照して、真空成膜処理装置
の全体構成について説明する。本実施の形態では、真空
成膜処理装置の例として、直流電界印加方式によるスパ
ッタリングおよびエッチングを連続的に行うことを可能
とする装置について説明する。但し、直流電界印加方式
のみならず、高周波電界印加方式、あるいはその他の方
式にも適用は可能である。
の全体構成について説明する。本実施の形態では、真空
成膜処理装置の例として、直流電界印加方式によるスパ
ッタリングおよびエッチングを連続的に行うことを可能
とする装置について説明する。但し、直流電界印加方式
のみならず、高周波電界印加方式、あるいはその他の方
式にも適用は可能である。
【００２３】図１に示したように、この真空成膜処理装
置は、ターゲット側機構部１と基板側機構部２とを備え
ている。ターゲット側機構部１は、スパッタリングター
ゲットをそれぞれ収容する３つのターゲット室１１ａ〜
１１ｃと、１つのエッチング室１２と、移動機構部１３
とを有している。ターゲット室１１ａ〜１１ｃおよびエ
ッチング室１２の正面側には、それぞれ、ターゲット室
１１ａ〜１１ｃおよびエッチング室１２の各室内を外部
空間から遮断したり開放するために駆動されるゲートバ
ルブ１４ａ〜１４ｄが設けられている。ターゲット室１
１ａ〜１１ｃおよびエッチング室１２は、移動機構部１
３の移動プレート１３０上に固設されており、これらが
一体となって、移動機構部１３により、図のＸ方向に直
線移動可能である。ここで、ターゲット室１１ａ〜１１
ｃおよびエッチング室１２が本発明における「第２の真
空室」に対応する。特に、ターゲット室１１ａ〜１１ｃ
が本発明における「成膜材料用真空室」としての「スパ
ッタリング用真空室」に対応し、エッチング室１２が本
発明における「エッチング用真空室」に対応する。ま
た、移動機構部１３が本発明における「移動手段」の一
部に対応する。
置は、ターゲット側機構部１と基板側機構部２とを備え
ている。ターゲット側機構部１は、スパッタリングター
ゲットをそれぞれ収容する３つのターゲット室１１ａ〜
１１ｃと、１つのエッチング室１２と、移動機構部１３
とを有している。ターゲット室１１ａ〜１１ｃおよびエ
ッチング室１２の正面側には、それぞれ、ターゲット室
１１ａ〜１１ｃおよびエッチング室１２の各室内を外部
空間から遮断したり開放するために駆動されるゲートバ
ルブ１４ａ〜１４ｄが設けられている。ターゲット室１
１ａ〜１１ｃおよびエッチング室１２は、移動機構部１
３の移動プレート１３０上に固設されており、これらが
一体となって、移動機構部１３により、図のＸ方向に直
線移動可能である。ここで、ターゲット室１１ａ〜１１
ｃおよびエッチング室１２が本発明における「第２の真
空室」に対応する。特に、ターゲット室１１ａ〜１１ｃ
が本発明における「成膜材料用真空室」としての「スパ
ッタリング用真空室」に対応し、エッチング室１２が本
発明における「エッチング用真空室」に対応する。ま
た、移動機構部１３が本発明における「移動手段」の一
部に対応する。
【００２４】移動機構部１３は、基台１７上に固設され
たベースプレート１３１と、ベースプレート１３１上に
固設されたレール１３２ａ，１３２ｂと、ベースプレー
ト１３１の一端側にその上面から立ち上がるようにして
設けられた肩部１３１ａに取り付けられたモータ１３３
とを有している。レール１３２ａ，１３２ｂは、移動プ
レート１３０の下面のレール溝（図示せず）に嵌合し、
移動プレート１３０の移動を案内する機能を有する。モ
ータ１３３の図示しない回転軸は、肩部１３１ａを貫く
ようにして設けられたボールねじ１３４の一端側に連結
されている。ボールねじ１３４の他端側は、移動プレー
ト１３０のボールねじ穴に螺入されている。モータ１３
３が回転駆動することでボールねじ１３４が回転し、こ
れにより、移動プレート１３０は、レール１３２ａ，１
３２ｂにより案内されながら、ターゲット室１１ａ〜１
１ｃおよびエッチング室１２を載せてＸ方向に移動する
ようになっている。
たベースプレート１３１と、ベースプレート１３１上に
固設されたレール１３２ａ，１３２ｂと、ベースプレー
ト１３１の一端側にその上面から立ち上がるようにして
設けられた肩部１３１ａに取り付けられたモータ１３３
とを有している。レール１３２ａ，１３２ｂは、移動プ
レート１３０の下面のレール溝（図示せず）に嵌合し、
移動プレート１３０の移動を案内する機能を有する。モ
ータ１３３の図示しない回転軸は、肩部１３１ａを貫く
ようにして設けられたボールねじ１３４の一端側に連結
されている。ボールねじ１３４の他端側は、移動プレー
ト１３０のボールねじ穴に螺入されている。モータ１３
３が回転駆動することでボールねじ１３４が回転し、こ
れにより、移動プレート１３０は、レール１３２ａ，１
３２ｂにより案内されながら、ターゲット室１１ａ〜１
１ｃおよびエッチング室１２を載せてＸ方向に移動する
ようになっている。
【００２５】基板側機構部２は、基板室２１と、この基
板室２１の下側に設けられ、多数の基板を収容可能な基
板収容室２２と、基板室２１と基板収容室２２との間に
設けられたゲートバルブ２３と、基板室２１の正面側に
設けられたゲートバルブ２４と、移動機構部２５とを有
している。ゲートバルブ２４は、基板室２１の内部を外
部空間から遮断したり開放するためのものである。基板
収容室２２、ゲートバルブ２３および基板室２１は、基
台を兼ねた移動機構部２５の移動プレート２５０上に固
設されており、これらが一体となって、移動機構部２５
により、図のＹ方向に直線移動可能である。ゲートバル
ブ２３は、基板室２１と基板収容室２２との間を遮断し
たり開放するためのものである。ここで、基板室２１が
本発明における「第１の真空室」に対応し、移動機構部
２５が本発明における「移動手段」の他の一部に対応す
る。
板室２１の下側に設けられ、多数の基板を収容可能な基
板収容室２２と、基板室２１と基板収容室２２との間に
設けられたゲートバルブ２３と、基板室２１の正面側に
設けられたゲートバルブ２４と、移動機構部２５とを有
している。ゲートバルブ２４は、基板室２１の内部を外
部空間から遮断したり開放するためのものである。基板
収容室２２、ゲートバルブ２３および基板室２１は、基
台を兼ねた移動機構部２５の移動プレート２５０上に固
設されており、これらが一体となって、移動機構部２５
により、図のＹ方向に直線移動可能である。ゲートバル
ブ２３は、基板室２１と基板収容室２２との間を遮断し
たり開放するためのものである。ここで、基板室２１が
本発明における「第１の真空室」に対応し、移動機構部
２５が本発明における「移動手段」の他の一部に対応す
る。
【００２６】移動機構部２５は、支持盤２５１と、支持
盤２５１上に固設されたレール２５２ａ，２５２ｂと、
支持盤２５１の一端側の側面に取り付けられたモータ２
５３とを有している。レール２５２ａ，２５２ｂは、移
動プレート２５０の下面のレール溝（図示せず）に嵌合
し、移動プレート２５０の移動を案内する機能を有す
る。モータ２５３の図示しない回転軸は、支持盤２５１
の一端側の側面を貫くようにして設けられたボールねじ
２５４の一端側に連結されている。このボールねじ２５
４の他端側は、移動プレート２５０の下側に設けられた
突起部２５０ａ（図１では図示せず、図５で図示）のボ
ールねじ穴に螺入されている。モータ２５３が回転駆動
すると、ボールねじ２５４が回転する。これにより、移
動プレート２５０は、レール２５２ａ，２５２ｂにより
案内されながら、基板収容室２２、ゲートバルブ２３お
よび基板室２１を載せて、図のＹ方向に直線移動するよ
うになっている。
盤２５１上に固設されたレール２５２ａ，２５２ｂと、
支持盤２５１の一端側の側面に取り付けられたモータ２
５３とを有している。レール２５２ａ，２５２ｂは、移
動プレート２５０の下面のレール溝（図示せず）に嵌合
し、移動プレート２５０の移動を案内する機能を有す
る。モータ２５３の図示しない回転軸は、支持盤２５１
の一端側の側面を貫くようにして設けられたボールねじ
２５４の一端側に連結されている。このボールねじ２５
４の他端側は、移動プレート２５０の下側に設けられた
突起部２５０ａ（図１では図示せず、図５で図示）のボ
ールねじ穴に螺入されている。モータ２５３が回転駆動
すると、ボールねじ２５４が回転する。これにより、移
動プレート２５０は、レール２５２ａ，２５２ｂにより
案内されながら、基板収容室２２、ゲートバルブ２３お
よび基板室２１を載せて、図のＹ方向に直線移動するよ
うになっている。
【００２７】次に、図２および図３を参照して、ターゲ
ット側機構部１の構造を詳細に説明する。
ット側機構部１の構造を詳細に説明する。
【００２８】図３に示したように、ターゲット室１１ａ
は、チャンバ本体１１０と、このチャンバ本体１１０の
前面側（正面側）に形成された開口部１１１と、チャン
バ本体１１０の背面側からチャンバ内部に突出するよう
に設けられたターゲットアッセンブリ部１１２とを備え
ている。ターゲットアッセンブリ部１１２の前面側に
は、スパッタリング用成膜材料としてのターゲット１１
４が脱着可能に固設されている。ターゲット１１４とし
ては、例えば、タンタル（Ｔａ）、チタニウム（Ｔ
ｉ），パーマロイ（ＦｅＮｉ）、コバルト白金（ＣｏＰ
ｔ）、白金マンガン（ＰｔＭｎ）等の金属材料が用いら
れる。このターゲット１１４は、スパッタリング時にお
いて陰極となるものである。ターゲットアッセンブリ部
１１２には冷却管１１３ａ，１１３ｂが接続されてい
る。これらの冷却管の内部を循環する冷却水によってタ
ーゲットアッセンブリ部１１２の内部、ひいてはターゲ
ット１１４が冷却されるようになっている。なお、必要
に応じて、ターゲットアッセンブリ部１１２の内部にサ
マリウムコバルト（ＳｍＣｏ）磁石を設けるようにして
もよい。
は、チャンバ本体１１０と、このチャンバ本体１１０の
前面側（正面側）に形成された開口部１１１と、チャン
バ本体１１０の背面側からチャンバ内部に突出するよう
に設けられたターゲットアッセンブリ部１１２とを備え
ている。ターゲットアッセンブリ部１１２の前面側に
は、スパッタリング用成膜材料としてのターゲット１１
４が脱着可能に固設されている。ターゲット１１４とし
ては、例えば、タンタル（Ｔａ）、チタニウム（Ｔ
ｉ），パーマロイ（ＦｅＮｉ）、コバルト白金（ＣｏＰ
ｔ）、白金マンガン（ＰｔＭｎ）等の金属材料が用いら
れる。このターゲット１１４は、スパッタリング時にお
いて陰極となるものである。ターゲットアッセンブリ部
１１２には冷却管１１３ａ，１１３ｂが接続されてい
る。これらの冷却管の内部を循環する冷却水によってタ
ーゲットアッセンブリ部１１２の内部、ひいてはターゲ
ット１１４が冷却されるようになっている。なお、必要
に応じて、ターゲットアッセンブリ部１１２の内部にサ
マリウムコバルト（ＳｍＣｏ）磁石を設けるようにして
もよい。
【００２９】チャンバ本体１１０の背面側には、排気管
１１５ａ〜１１５ｃが接続されている。排気管１１５
ａ、１１５ｂおよび１１５ｃは、それぞれ、ターゲット
側機構部１専用のクライオポンプ、ターボ分子ポンプお
よびロータリーポンプ（いずれも図示せず）に接続され
ている。これらのポンプを選択的にシーケンシャルに駆
動し、あるいは組み合わせて駆動することにより、チャ
ンバ本体１１０の内部を高真空状態に保つことができる
ようになっている。ここで、クライオポンプは、冷凍機
を運転することにより極低温の固体表面を作り、その面
で気体を凝縮させて気体分子を空間から排除する形式の
真空ポンプであり、超高真空を得ることができるもので
ある。ターボ分子ポンプは、互いに逆向きの角度のつい
た固定羽根車（ステータ）と回転羽根車（ロータ）とを
交互に配置し、気体分子がこの構造を通過する確率がそ
の通過の方向により異なることを利用して排気作用を得
るようにした真空ポンプであり、１０-9Ｔｏｒｒ以下の
超高真空を得ることができる。ロータリーポンプは、ロ
ータを回転させて機械的に空気をかき出す方式の真空ポ
ンプであり、大気圧から１０-2Ｔｏｒｒ程度までの真空
が得られる。
１１５ａ〜１１５ｃが接続されている。排気管１１５
ａ、１１５ｂおよび１１５ｃは、それぞれ、ターゲット
側機構部１専用のクライオポンプ、ターボ分子ポンプお
よびロータリーポンプ（いずれも図示せず）に接続され
ている。これらのポンプを選択的にシーケンシャルに駆
動し、あるいは組み合わせて駆動することにより、チャ
ンバ本体１１０の内部を高真空状態に保つことができる
ようになっている。ここで、クライオポンプは、冷凍機
を運転することにより極低温の固体表面を作り、その面
で気体を凝縮させて気体分子を空間から排除する形式の
真空ポンプであり、超高真空を得ることができるもので
ある。ターボ分子ポンプは、互いに逆向きの角度のつい
た固定羽根車（ステータ）と回転羽根車（ロータ）とを
交互に配置し、気体分子がこの構造を通過する確率がそ
の通過の方向により異なることを利用して排気作用を得
るようにした真空ポンプであり、１０-9Ｔｏｒｒ以下の
超高真空を得ることができる。ロータリーポンプは、ロ
ータを回転させて機械的に空気をかき出す方式の真空ポ
ンプであり、大気圧から１０-2Ｔｏｒｒ程度までの真空
が得られる。
【００３０】図３に示したように、ターゲット室１１ａ
は、ターゲット１１４およびその保持に関わる部材また
は機構のみを含んでおり、従来の成膜室のように基板の
保持に関わる部材または機構を含んではいないので、チ
ャンバ本体１１０の容積は、従来の成膜室に比べて十分
小さい。このため、ターゲット側機構部１におけるすべ
ての真空室、すなわち、ターゲット室１１ａ〜ターゲッ
ト室１１ｃおよびエッチング室１２によって１つの排気
系（すなわち、一組のクライオポンプ、ターボ分子ポン
プおよびロータリーポンプ）を共有するように構成する
ことが可能である。
は、ターゲット１１４およびその保持に関わる部材また
は機構のみを含んでおり、従来の成膜室のように基板の
保持に関わる部材または機構を含んではいないので、チ
ャンバ本体１１０の容積は、従来の成膜室に比べて十分
小さい。このため、ターゲット側機構部１におけるすべ
ての真空室、すなわち、ターゲット室１１ａ〜ターゲッ
ト室１１ｃおよびエッチング室１２によって１つの排気
系（すなわち、一組のクライオポンプ、ターボ分子ポン
プおよびロータリーポンプ）を共有するように構成する
ことが可能である。
【００３１】図２および図３に示したように、ゲートバ
ルブ１４ａは、ハウジング部１４１と、このハウジング
部１４１の内部に摺動可能に設けられたバルブプレート
１４２と、油圧または空気圧等によってスピンドル１４
３ａを往復運動させることが可能なシリンダ１４３と、
スピンドル１４３ａとバルブプレート１４２との間に伸
縮自在に設けられたパンタグラフ１４４とを有してい
る。ハウジング部１４１には、ターゲット室１１ａの開
口部１１１に対応する位置に、開口部１１１とほぼ同大
の開口部１４５が、ハウジング部１４１を表から裏まで
貫通するようにして形成されている。パンタグラフ１４
４は、ハウジング部１４１におけるある点を支点１４７
（図２）として伸縮可能になっている。支点１４７を境
として短いアームの側にスピンドル１４３ａが接続さ
れ、長いアームの側にバルブプレート１４２が接続され
ている。このような構造により、シリンダ１４３のスピ
ンドル１４３ａの僅かのストローク運動によって、バル
ブプレート１４２の大きなストロークを得ることができ
るようになっている。開口部１４５は、バルブプレート
１４２によって遮断され、または開放される。
ルブ１４ａは、ハウジング部１４１と、このハウジング
部１４１の内部に摺動可能に設けられたバルブプレート
１４２と、油圧または空気圧等によってスピンドル１４
３ａを往復運動させることが可能なシリンダ１４３と、
スピンドル１４３ａとバルブプレート１４２との間に伸
縮自在に設けられたパンタグラフ１４４とを有してい
る。ハウジング部１４１には、ターゲット室１１ａの開
口部１１１に対応する位置に、開口部１１１とほぼ同大
の開口部１４５が、ハウジング部１４１を表から裏まで
貫通するようにして形成されている。パンタグラフ１４
４は、ハウジング部１４１におけるある点を支点１４７
（図２）として伸縮可能になっている。支点１４７を境
として短いアームの側にスピンドル１４３ａが接続さ
れ、長いアームの側にバルブプレート１４２が接続され
ている。このような構造により、シリンダ１４３のスピ
ンドル１４３ａの僅かのストローク運動によって、バル
ブプレート１４２の大きなストロークを得ることができ
るようになっている。開口部１４５は、バルブプレート
１４２によって遮断され、または開放される。
【００３２】図３に示したように、ゲートバルブ１４ａ
の前面側における開口部１４５の周囲部分は一段高く形
成され、この段部分の上端面および下端面に、それぞれ
連結位置決め溝１４６ａ，１４６ｂが形成されている。
これらの連結位置決め溝１４６ａ，１４６ｂには、後述
するようにターゲット室１１ａと基板室２１とを連結す
る際に、基板室２１側のゲートバルブ２４に設けられた
連結位置決め爪２４１ａ〜２４１ｄ（図５）が係止し
て、ターゲット室１１ａと基板室２１との相互間の位置
決めがなされるようになっている。
の前面側における開口部１４５の周囲部分は一段高く形
成され、この段部分の上端面および下端面に、それぞれ
連結位置決め溝１４６ａ，１４６ｂが形成されている。
これらの連結位置決め溝１４６ａ，１４６ｂには、後述
するようにターゲット室１１ａと基板室２１とを連結す
る際に、基板室２１側のゲートバルブ２４に設けられた
連結位置決め爪２４１ａ〜２４１ｄ（図５）が係止し
て、ターゲット室１１ａと基板室２１との相互間の位置
決めがなされるようになっている。
【００３３】なお、他のターゲット室１１ｂ，１１ｃ
は、ターゲット室１１ａと同様の構造を有し、また、他
のゲートバルブ１４ｂ〜１４ｄは、ゲートバルブ１４ａ
と同様の構造を有している。また、エッチング室１２
は、ターゲット１１４が陰極でなく陽極とされる点を除
き、ターゲット室１１ａの構造と同様である。
は、ターゲット室１１ａと同様の構造を有し、また、他
のゲートバルブ１４ｂ〜１４ｄは、ゲートバルブ１４ａ
と同様の構造を有している。また、エッチング室１２
は、ターゲット１１４が陰極でなく陽極とされる点を除
き、ターゲット室１１ａの構造と同様である。
【００３４】次に、図４および図５を参照して、基板側
機構部２の構造を詳細に説明する。
機構部２の構造を詳細に説明する。
【００３５】図５に示したように、基板室２１は、チャ
ンバ本体２１０と、このチャンバ本体２１０の前面側
（正面側）に形成された開口部２１１と、チャンバ本体
２１１の背面側からチャンバ内部に突出するように設け
られた基板ホルダアッセンブリ部２１２とを備えてい
る。基板ホルダアッセンブリ部２１２の前面側には、図
示しない陽極が形成されており、ここに、後述する図６
に示したように、基板収容室２２から成膜処理対象であ
る基板（ウェハ）２２１（図５）が搬送されて、クラン
プ爪２１３ａにより保持されるようになっている。この
クランプ爪２１３ａは、基板ホルダアッセンブリ部２１
２の背面外側に設けられたアクチュエータ部２１３ｂに
よって駆動される。基板ホルダアッセンブリ部２１２の
基板取り付け面の裏側には、基板加熱用のヒータ２１４
が配設されている。また、基板ホルダアッセンブリ部２
１２には、冷却管２１５ａ，２１５ｂが接続され、これ
らの冷却管の内部を循環する冷却水によって基板ホルダ
アッセンブリ部２１２の内部、ひいては基板２２１の過
熱が防止されるようになっている。
ンバ本体２１０と、このチャンバ本体２１０の前面側
（正面側）に形成された開口部２１１と、チャンバ本体
２１１の背面側からチャンバ内部に突出するように設け
られた基板ホルダアッセンブリ部２１２とを備えてい
る。基板ホルダアッセンブリ部２１２の前面側には、図
示しない陽極が形成されており、ここに、後述する図６
に示したように、基板収容室２２から成膜処理対象であ
る基板（ウェハ）２２１（図５）が搬送されて、クラン
プ爪２１３ａにより保持されるようになっている。この
クランプ爪２１３ａは、基板ホルダアッセンブリ部２１
２の背面外側に設けられたアクチュエータ部２１３ｂに
よって駆動される。基板ホルダアッセンブリ部２１２の
基板取り付け面の裏側には、基板加熱用のヒータ２１４
が配設されている。また、基板ホルダアッセンブリ部２
１２には、冷却管２１５ａ，２１５ｂが接続され、これ
らの冷却管の内部を循環する冷却水によって基板ホルダ
アッセンブリ部２１２の内部、ひいては基板２２１の過
熱が防止されるようになっている。
【００３６】チャンバ本体２１０の上面には、基板室２
１専用のクライオポンプ２１６が直付けされている。チ
ャンバ本体２１０の背面には、基板室２１専用のターボ
分子ポンプ（図示せず）に接続された排気管２１７ａが
接続され、また、チャンバ本体２１０の一方の側面に
は、排気管２１７ｂが接続されている。この排気管２１
７ｂは、バルブ２１９を介して、基板室２１および基板
収容室２２により共用されるロータリーポンプ（図示せ
ず）に接続されている。そして、クライオポンプ２１
６、ターボ分子ポンプおよびロータリーポンプを選択的
にシーケンシャルに駆動し、あるいは組み合わせて駆動
することにより、チャンバ本体２１０の内部を高い真空
度まで排気できるようになっている。また、基板室２１
の一側面には、スパッタリングの際に使用する所定のガ
ス（例えば、アルゴン（Ａｒ））を導入するためのガス
導入管２１８が接続されている。
１専用のクライオポンプ２１６が直付けされている。チ
ャンバ本体２１０の背面には、基板室２１専用のターボ
分子ポンプ（図示せず）に接続された排気管２１７ａが
接続され、また、チャンバ本体２１０の一方の側面に
は、排気管２１７ｂが接続されている。この排気管２１
７ｂは、バルブ２１９を介して、基板室２１および基板
収容室２２により共用されるロータリーポンプ（図示せ
ず）に接続されている。そして、クライオポンプ２１
６、ターボ分子ポンプおよびロータリーポンプを選択的
にシーケンシャルに駆動し、あるいは組み合わせて駆動
することにより、チャンバ本体２１０の内部を高い真空
度まで排気できるようになっている。また、基板室２１
の一側面には、スパッタリングの際に使用する所定のガ
ス（例えば、アルゴン（Ａｒ））を導入するためのガス
導入管２１８が接続されている。
【００３７】基板収容室２２は、本体部２２０の底面上
に設けられたレール２２２ａ，２２２ｂ上を移動可能に
設けられ、多数の基板２２１を保持する基板ストッカー
２２３と、本体部２２０の底面上に設けられたモータ２
２４と、一端側がモータ２２４の回転軸（図示せず）に
連結されたボールねじ２２５とを備えている。ボールね
じ２２５の他端側は、基板ストッカー２２３の側面に設
けられた突起部２２３ａ（図４）のボールねじ穴に螺入
されている。モータ２２４が回転駆動されると、ボール
ねじ２２５が回転し、これにより、基板ストッカー２２
３全体が、レール２２２ａ，２２２ｂによって案内され
ながら、図５に示したｙ方向に直線移動するようになっ
ている。
に設けられたレール２２２ａ，２２２ｂ上を移動可能に
設けられ、多数の基板２２１を保持する基板ストッカー
２２３と、本体部２２０の底面上に設けられたモータ２
２４と、一端側がモータ２２４の回転軸（図示せず）に
連結されたボールねじ２２５とを備えている。ボールね
じ２２５の他端側は、基板ストッカー２２３の側面に設
けられた突起部２２３ａ（図４）のボールねじ穴に螺入
されている。モータ２２４が回転駆動されると、ボール
ねじ２２５が回転し、これにより、基板ストッカー２２
３全体が、レール２２２ａ，２２２ｂによって案内され
ながら、図５に示したｙ方向に直線移動するようになっ
ている。
【００３８】基板収容室２２の本体部２２０の下面に
は、油圧または空気圧によってスピンドル２２７を鉛直
方向（図のｚ方向）に沿って往復移動させることが可能
なシリンダ２２６が取り付けられている。スピンドル２
２７の上端側は本体部２２０の底面を貫いて本体部２２
０の内部にまで延びており、その先端には、基板２２１
を把持することが可能な溝を有する把持部２２８が取り
付けられている。なお、シリンダ２２６は、支持盤２５
１の中央部にｙ方向に沿って設けられた切欠き部２５１
ａにより、支持盤２５１との干渉が回避されている。
は、油圧または空気圧によってスピンドル２２７を鉛直
方向（図のｚ方向）に沿って往復移動させることが可能
なシリンダ２２６が取り付けられている。スピンドル２
２７の上端側は本体部２２０の底面を貫いて本体部２２
０の内部にまで延びており、その先端には、基板２２１
を把持することが可能な溝を有する把持部２２８が取り
付けられている。なお、シリンダ２２６は、支持盤２５
１の中央部にｙ方向に沿って設けられた切欠き部２５１
ａにより、支持盤２５１との干渉が回避されている。
【００３９】図４に示したように、基板ストッカー２２
３の中央部分は、上下方向に完全に切り欠かれている。
この切欠き部の両側部分には、図示しない多数の溝がｙ
方向に一定間隔で形成されており、これらの各溝に基板
２２１が挿入配置されている。把持部２２８は、シリン
ダ２２６が駆動されると、基板ストッカー２２３の上記
の切欠き部の内側を上昇移動して、基板ストッカー２２
３に収容された一枚の基板２２１を把持することが可能
である。基板２２１を把持した把持部２２８は、さら
に、ゲートバルブ２３が開いた状態で基板室２１の内部
にまで移動し、基板２２１を基板ホルダアッセンブリ部
２１２の位置まで搬送できるようになっている。
３の中央部分は、上下方向に完全に切り欠かれている。
この切欠き部の両側部分には、図示しない多数の溝がｙ
方向に一定間隔で形成されており、これらの各溝に基板
２２１が挿入配置されている。把持部２２８は、シリン
ダ２２６が駆動されると、基板ストッカー２２３の上記
の切欠き部の内側を上昇移動して、基板ストッカー２２
３に収容された一枚の基板２２１を把持することが可能
である。基板２２１を把持した把持部２２８は、さら
に、ゲートバルブ２３が開いた状態で基板室２１の内部
にまで移動し、基板２２１を基板ホルダアッセンブリ部
２１２の位置まで搬送できるようになっている。
【００４０】基板収容室２２の一側面には、排気管２２
９が接続されている。この排気管２２９は、バルブ２２
９ａを介して、基板室２１および基板収容室２２により
共用される上記のロータリーポンプ（図示せず）に接続
されている。そして、バルブ２２９ａを開けることによ
って、基板収容室２２の内部が所定の真空度まで排気さ
れるようになっている。
９が接続されている。この排気管２２９は、バルブ２２
９ａを介して、基板室２１および基板収容室２２により
共用される上記のロータリーポンプ（図示せず）に接続
されている。そして、バルブ２２９ａを開けることによ
って、基板収容室２２の内部が所定の真空度まで排気さ
れるようになっている。
【００４１】ゲートバルブ２４の上下端には、基板室２
１とターゲット室１１ａとを連結させたときにターゲッ
ト室１１ａ側の連結位置決め溝１４６ａ，１４６ｂに噛
み合うこととなる連結位置決め爪２４１ａ〜２４１ｄが
設けられている。また、ゲートバルブ２４の前面側に
は、開口部２４２の周囲に沿って円形溝が形成され、こ
こにＯリング２４３が埋設されている。このＯリング２
４３によって、基板室２１とターゲット室１１ａとを連
通させたときに外気がチャンバ内に漏れ込んでくるのを
防止できるようになっている。なお、ゲートバルブ２４
のその他の構造は、ターゲット側機構部１のゲートバル
ブ１４ａ等と同様であり、その説明を省略する。また、
ゲートバルブ２３の構造もゲートバルブ１４ａ等と同様
であり、その説明を省略する。
１とターゲット室１１ａとを連結させたときにターゲッ
ト室１１ａ側の連結位置決め溝１４６ａ，１４６ｂに噛
み合うこととなる連結位置決め爪２４１ａ〜２４１ｄが
設けられている。また、ゲートバルブ２４の前面側に
は、開口部２４２の周囲に沿って円形溝が形成され、こ
こにＯリング２４３が埋設されている。このＯリング２
４３によって、基板室２１とターゲット室１１ａとを連
通させたときに外気がチャンバ内に漏れ込んでくるのを
防止できるようになっている。なお、ゲートバルブ２４
のその他の構造は、ターゲット側機構部１のゲートバル
ブ１４ａ等と同様であり、その説明を省略する。また、
ゲートバルブ２３の構造もゲートバルブ１４ａ等と同様
であり、その説明を省略する。
【００４２】次に、図６〜図８を参照して、このような
構成の真空成膜処理装置の動作を説明する。
構成の真空成膜処理装置の動作を説明する。
【００４３】ここでは、まず、基板収容室２２内に収容
された基板を基板室２１内に搬送してセットしたのち、
この基板に、ターゲット室１１ａ内に収容保持されたタ
ーゲットを成膜材料として用いて成膜処理を行う場合の
一連の動作を例示して説明する。なお、ここでは、基板
側機構部２における基板収容室２２には既に基板２２１
が収容されており、基板室２１および基板収容室２２の
内部はそれぞれ所定の真空度（例えば、４×１０-2Ｔｏ
ｒｒ程度）に保たれているものとする。また、ターゲッ
ト側機構部１のターゲット室１１ａは、所定の高真空度
（１×１０-5Ｔｏｒｒ程度）に保たれているものとす
る。
された基板を基板室２１内に搬送してセットしたのち、
この基板に、ターゲット室１１ａ内に収容保持されたタ
ーゲットを成膜材料として用いて成膜処理を行う場合の
一連の動作を例示して説明する。なお、ここでは、基板
側機構部２における基板収容室２２には既に基板２２１
が収容されており、基板室２１および基板収容室２２の
内部はそれぞれ所定の真空度（例えば、４×１０-2Ｔｏ
ｒｒ程度）に保たれているものとする。また、ターゲッ
ト側機構部１のターゲット室１１ａは、所定の高真空度
（１×１０-5Ｔｏｒｒ程度）に保たれているものとす
る。
【００４４】まず、基板収容室２２のモータ２２４を回
転駆動させて、基板ストッカー２２３を移動させること
により、処理対象の基板２２１を搬送起点位置（すなわ
ち、把持部２２８の真上の位置）に位置決めする。
転駆動させて、基板ストッカー２２３を移動させること
により、処理対象の基板２２１を搬送起点位置（すなわ
ち、把持部２２８の真上の位置）に位置決めする。
【００４５】次に、基板収容室２２と基板室２１の真空
度が一致するように排気系を制御する。これらの２つの
室の真空度が一致すると、ゲートバルブ２３を開き、シ
リンダ２２６を駆動させる。これにより、把持部２２８
は上昇して基板２２１を把持したまま基板室２１内へと
移動して、基板２２１を基板ホルダアッセンブリ部２１
２の所定位置まで搬送する。ここで、基板２２１は、ク
ランプ爪２１３によって基板ホルダアッセンブリ部２１
２に固定される。次に、シリンダ２２６を駆動させて、
把持部２２８を元の位置まで戻し、ゲートバルブ２３を
閉じる。
度が一致するように排気系を制御する。これらの２つの
室の真空度が一致すると、ゲートバルブ２３を開き、シ
リンダ２２６を駆動させる。これにより、把持部２２８
は上昇して基板２２１を把持したまま基板室２１内へと
移動して、基板２２１を基板ホルダアッセンブリ部２１
２の所定位置まで搬送する。ここで、基板２２１は、ク
ランプ爪２１３によって基板ホルダアッセンブリ部２１
２に固定される。次に、シリンダ２２６を駆動させて、
把持部２２８を元の位置まで戻し、ゲートバルブ２３を
閉じる。
【００４６】一方、ターゲット側機構部１では、移動機
構部１３のモータ１３３を回転駆動させて、ターゲット
室１１ａ〜ターゲット室１１ｃおよびエッチング室１２
の全体をＸ方向に移動させて、ターゲット室１１ａを所
定の位置に位置決めする。
構部１３のモータ１３３を回転駆動させて、ターゲット
室１１ａ〜ターゲット室１１ｃおよびエッチング室１２
の全体をＸ方向に移動させて、ターゲット室１１ａを所
定の位置に位置決めする。
【００４７】次に、基板側機構部２では、移動機構部２
５のモータ２５３を回転駆動させて、基板室２１および
基板収容室２２等からなるユニットをターゲット側機構
部１の方向に移動させ、基板室２１を、ターゲット室１
１ａと連結可能な位置まで進める。この位置で、基板側
機構部２のゲートバルブ２４に設けられた連結位置決め
爪２４１ａ〜２４１ｄを駆動して、ターゲット側機構部
１のゲートバルブ１４ａに設けられた連結位置決め溝１
４６ａ，１４６ｂにそれぞれ噛み合わせ、両者間の相対
的位置決めを完了する。なお、連結位置決め爪２４１ａ
〜２４１ｄの駆動は、例えば、図示しないモータ等のア
クチュエータによって行うことが可能である。
５のモータ２５３を回転駆動させて、基板室２１および
基板収容室２２等からなるユニットをターゲット側機構
部１の方向に移動させ、基板室２１を、ターゲット室１
１ａと連結可能な位置まで進める。この位置で、基板側
機構部２のゲートバルブ２４に設けられた連結位置決め
爪２４１ａ〜２４１ｄを駆動して、ターゲット側機構部
１のゲートバルブ１４ａに設けられた連結位置決め溝１
４６ａ，１４６ｂにそれぞれ噛み合わせ、両者間の相対
的位置決めを完了する。なお、連結位置決め爪２４１ａ
〜２４１ｄの駆動は、例えば、図示しないモータ等のア
クチュエータによって行うことが可能である。
【００４８】図６は、ターゲット室１１ａに対する基板
室２１の位置決めが完了した状態を表すものである。こ
の図は、図１における矢印Ｂ１，Ｂ2 の方向から見た状
態を示している。この図に示したように、ターゲット側
機構部１のゲートバルブ１４ａの表面と基板側機構部２
のゲートバルブ２４の表面とがＯリング２４３を挟んで
当接している。連結位置決め爪２４１ａ，２４１ｂおよ
び２４１ｃ，２４１ｄは、ターゲット側機構部１の連結
位置決め溝１４６ａおよび１４６ｂにそれぞれ噛み合っ
ている。
室２１の位置決めが完了した状態を表すものである。こ
の図は、図１における矢印Ｂ１，Ｂ2 の方向から見た状
態を示している。この図に示したように、ターゲット側
機構部１のゲートバルブ１４ａの表面と基板側機構部２
のゲートバルブ２４の表面とがＯリング２４３を挟んで
当接している。連結位置決め爪２４１ａ，２４１ｂおよ
び２４１ｃ，２４１ｄは、ターゲット側機構部１の連結
位置決め溝１４６ａおよび１４６ｂにそれぞれ噛み合っ
ている。
【００４９】次に、ターゲット室１１ａの内部に、所定
のガス（例えば、アルゴン）を導入して、その真空度を
基板室２１の真空度に一致させる。ここで、まず基板側
機構部２のゲートバルブ２４を開ける。これにより、ゲ
ートバルブ１４ａとゲートバルブ２４との間に存在して
いた僅かな空気が基板室２１の側に移動して排気され
る。次に、ゲートバルブ１４ａを開ける。これにより、
図７に示したように、ターゲット室１１ａの内部と基板
室２１の内部とが連通し、１つの成膜室３０が形成され
る。なお、この図は、図６と同様に、図１における矢印
Ｂ１，Ｂ2 の方向から見た状態を示している。
のガス（例えば、アルゴン）を導入して、その真空度を
基板室２１の真空度に一致させる。ここで、まず基板側
機構部２のゲートバルブ２４を開ける。これにより、ゲ
ートバルブ１４ａとゲートバルブ２４との間に存在して
いた僅かな空気が基板室２１の側に移動して排気され
る。次に、ゲートバルブ１４ａを開ける。これにより、
図７に示したように、ターゲット室１１ａの内部と基板
室２１の内部とが連通し、１つの成膜室３０が形成され
る。なお、この図は、図６と同様に、図１における矢印
Ｂ１，Ｂ2 の方向から見た状態を示している。
【００５０】ここで、成膜室３０内は外気に対して負圧
となっているので、ターゲット室１１ａと基板室２１と
は互いに強く引き合い、また、ゲートバルブ１４ａとゲ
ートバルブ２４との当接面にはＯリング２４３が介在し
ている。このため、形成された成膜室３０内の気密は十
分に保たれる。
となっているので、ターゲット室１１ａと基板室２１と
は互いに強く引き合い、また、ゲートバルブ１４ａとゲ
ートバルブ２４との当接面にはＯリング２４３が介在し
ている。このため、形成された成膜室３０内の気密は十
分に保たれる。
【００５１】次に、基板室２１のガス導入管２１８（図
４）からアルゴンガスを導入して、成膜室３０内の真空
度を、例えば１〜２×１０-2Ｔｏｒｒ程度にしたのち、
ターゲット１１４と基板２２１との間に直流電界を印加
することにより、スパッタリングを行う。具体的には、
アルゴンガス雰囲気においてグロー放電が発生し、プラ
ズマ中の正イオンがターゲット１１４の表面に衝突して
ターゲット原子をはじき出す。そのはじき出されたター
ゲット原子が、電界に引かれて陽極上の基板２２１の表
面に堆積し、そこに薄膜が形成される。
４）からアルゴンガスを導入して、成膜室３０内の真空
度を、例えば１〜２×１０-2Ｔｏｒｒ程度にしたのち、
ターゲット１１４と基板２２１との間に直流電界を印加
することにより、スパッタリングを行う。具体的には、
アルゴンガス雰囲気においてグロー放電が発生し、プラ
ズマ中の正イオンがターゲット１１４の表面に衝突して
ターゲット原子をはじき出す。そのはじき出されたター
ゲット原子が、電界に引かれて陽極上の基板２２１の表
面に堆積し、そこに薄膜が形成される。
【００５２】こうしてスパッタリングが終了すると、ゲ
ートバルブ１４ａおよびゲートバルブ２４を閉じる。次
に、これらの２つのゲートバルブにより挟まれた空間内
に、図示しないリーク弁によって空気を導入し、この空
間を大気圧に戻す。これにより、次のステップで行うタ
ーゲット室１１ａ〜１１ｃと基板室２１との分離が容易
となる。次に、連結位置決め爪２４１ａ〜２４１ｄを連
結位置決め溝１４６ａ，１４６ｂからリリースする。
ートバルブ１４ａおよびゲートバルブ２４を閉じる。次
に、これらの２つのゲートバルブにより挟まれた空間内
に、図示しないリーク弁によって空気を導入し、この空
間を大気圧に戻す。これにより、次のステップで行うタ
ーゲット室１１ａ〜１１ｃと基板室２１との分離が容易
となる。次に、連結位置決め爪２４１ａ〜２４１ｄを連
結位置決め溝１４６ａ，１４６ｂからリリースする。
【００５３】次に、基板側機構部２のモータ２５３を回
転駆動させて、基板室２１および基板収容室２２等から
なるユニットをターゲット側機構部１から離れる方向に
移動させて元の位置に戻す。
転駆動させて、基板室２１および基板収容室２２等から
なるユニットをターゲット側機構部１から離れる方向に
移動させて元の位置に戻す。
【００５４】一方、ターゲット側機構部１では、移動機
構部１３によってターゲット室１１ａ〜１１ｃおよびエ
ッチング室１２の全体を移動させ、次の成膜工程で用い
るターゲット室（例えば、ターゲット室１１ｂ）を定位
置まで移動させる。
構部１３によってターゲット室１１ａ〜１１ｃおよびエ
ッチング室１２の全体を移動させ、次の成膜工程で用い
るターゲット室（例えば、ターゲット室１１ｂ）を定位
置まで移動させる。
【００５５】そして、ターゲット側機構部１におけるタ
ーゲット室の移動が完了すると、基板側機構部２は、基
板室２１等を再びターゲット側機構部１の方向に移動さ
せて、上記と同様の連結および連通動作を行い、しかる
のちスパッタリング処理を行う。
ーゲット室の移動が完了すると、基板側機構部２は、基
板室２１等を再びターゲット側機構部１の方向に移動さ
せて、上記と同様の連結および連通動作を行い、しかる
のちスパッタリング処理を行う。
【００５６】以下同様にして、ターゲット室１１ａ〜１
１ｃおよびエッチング室１２と、基板室２１との相互位
置関係を変えながら、両者を連結、連通させて成膜室を
形成し、順次、スパッタリングまたはエッチングを行
う。なお、基板２２１上に形成された薄膜のエッチン
グ、または成膜処理前の基板クリーニングは、エッチン
グ室１２と基板室２１とを連結・連通させて形成される
成膜室によって行う。この場合には、エッチング室１２
のターゲット１１４は陽極とされ、エッチング電極とし
て機能する。
１ｃおよびエッチング室１２と、基板室２１との相互位
置関係を変えながら、両者を連結、連通させて成膜室を
形成し、順次、スパッタリングまたはエッチングを行
う。なお、基板２２１上に形成された薄膜のエッチン
グ、または成膜処理前の基板クリーニングは、エッチン
グ室１２と基板室２１とを連結・連通させて形成される
成膜室によって行う。この場合には、エッチング室１２
のターゲット１１４は陽極とされ、エッチング電極とし
て機能する。
【００５７】基板２２１に対するすべての成膜処理が終
了すると、基板側機構部２は、基板室２１および基板収
容室２２を含むユニットを元の定位置に戻した上で、基
板室２１と基板収容室２２の真空度を一致させ、ゲート
バルブ２３を開く。そして、シリンダ２２６を駆動させ
て把持部２２８を移動させ、基板２２１を基板収容室２
２の基板ストッカー２２３における元の位置に戻す。さ
らに、未処理の基板がある場合には、基板ストッカー２
２３を所定量移動させて、次の基板を搬送起点位置に位
置決めする。以下の動作は上記と同様である。
了すると、基板側機構部２は、基板室２１および基板収
容室２２を含むユニットを元の定位置に戻した上で、基
板室２１と基板収容室２２の真空度を一致させ、ゲート
バルブ２３を開く。そして、シリンダ２２６を駆動させ
て把持部２２８を移動させ、基板２２１を基板収容室２
２の基板ストッカー２２３における元の位置に戻す。さ
らに、未処理の基板がある場合には、基板ストッカー２
２３を所定量移動させて、次の基板を搬送起点位置に位
置決めする。以下の動作は上記と同様である。
【００５８】図８は、排気開始からスパッタリングを行
う段階に至る、ターゲット室１１ａおよび基板室２１の
真空度の変化の様子の一例を表すものである。この図
で、（ａ）はターゲット室１１ａの真空度の変化を示
し、（ｂ）は基板室２１の真空度の変化を示す。これら
の図で、横軸は排気時間を示し、縦軸は真空度を示す。
また、符号Ｒｏはロータリーポンプによる排気曲線を示
し、符号Ｃｒはクライオポンプによる排気曲線を示し、
符号Ｔｕ＋Ｃｒはターボ分子ポンプおよびクライオポン
プの併用による排気曲線を示す。
う段階に至る、ターゲット室１１ａおよび基板室２１の
真空度の変化の様子の一例を表すものである。この図
で、（ａ）はターゲット室１１ａの真空度の変化を示
し、（ｂ）は基板室２１の真空度の変化を示す。これら
の図で、横軸は排気時間を示し、縦軸は真空度を示す。
また、符号Ｒｏはロータリーポンプによる排気曲線を示
し、符号Ｃｒはクライオポンプによる排気曲線を示し、
符号Ｔｕ＋Ｃｒはターボ分子ポンプおよびクライオポン
プの併用による排気曲線を示す。
【００５９】これらの図に示したように、ターゲット室
１１ａについて見ると、まずロータリーポンプによって
Ｃ１点（７×１０-3Ｔｏｒｒ程度）まで排気した後、ク
ライオポンプによって１×１０-6Ｔｏｒｒ程度まで排気
する。この間、約４０分である。一方、基板室２１につ
いて見ると、まずロータリーポンプによってＣ２点（７
×１０-3Ｔｏｒｒ程度）まで排気した後、クライオポン
プによって１×１０-6Ｔｏｒｒあるいはそれ以上の高真
空度まで排気する。この間、約２０分である。そして、
約４０分が経過した時点Ｓ１，Ｓ２で、ターゲット室１
１ａと基板室２１とを連結し、さらにアルゴンガスを導
入して、真空度を約１×１０-3Ｔｏｒｒ程度とする。こ
の状態で、スパッタリングを開始する。スパッタリング
開始後は、クライオポンプに加えてターボ分子ポンプを
も用いて排気を行う。
１１ａについて見ると、まずロータリーポンプによって
Ｃ１点（７×１０-3Ｔｏｒｒ程度）まで排気した後、ク
ライオポンプによって１×１０-6Ｔｏｒｒ程度まで排気
する。この間、約４０分である。一方、基板室２１につ
いて見ると、まずロータリーポンプによってＣ２点（７
×１０-3Ｔｏｒｒ程度）まで排気した後、クライオポン
プによって１×１０-6Ｔｏｒｒあるいはそれ以上の高真
空度まで排気する。この間、約２０分である。そして、
約４０分が経過した時点Ｓ１，Ｓ２で、ターゲット室１
１ａと基板室２１とを連結し、さらにアルゴンガスを導
入して、真空度を約１×１０-3Ｔｏｒｒ程度とする。こ
の状態で、スパッタリングを開始する。スパッタリング
開始後は、クライオポンプに加えてターボ分子ポンプを
も用いて排気を行う。
【００６０】以上のように、本実施の形態に係る真空成
膜処理装置によれば、基板を収容保持する基板室２１
と、ターゲットを収容保持するターゲット室１１ａ〜１
１ｃおよびエッチング室１２とを相対的に移動させ、タ
ーゲット室１１ａ〜１１ｃおよびエッチング室１２のい
ずれかと基板室２１とを選択的に連結・連通させて成膜
室３０を形成し、この成膜室３０内で基板への成膜処理
を行って多層膜を形成するようにしたので、従来設けら
れていた搬送室が不要となる。このため、従来のように
基板が搬送室を通過する際に発生していたごみや汚れの
問題がなくなり、膜質の品位およびその安定性が向上す
る。
膜処理装置によれば、基板を収容保持する基板室２１
と、ターゲットを収容保持するターゲット室１１ａ〜１
１ｃおよびエッチング室１２とを相対的に移動させ、タ
ーゲット室１１ａ〜１１ｃおよびエッチング室１２のい
ずれかと基板室２１とを選択的に連結・連通させて成膜
室３０を形成し、この成膜室３０内で基板への成膜処理
を行って多層膜を形成するようにしたので、従来設けら
れていた搬送室が不要となる。このため、従来のように
基板が搬送室を通過する際に発生していたごみや汚れの
問題がなくなり、膜質の品位およびその安定性が向上す
る。
【００６１】また、ターゲット室は、ターゲットおよび
その保持に係る部材のみを収容しているだけなので、そ
の容積は極めて小さくて済み、例えばターゲットの交換
や保守のために大気開放を行った場合においても、極め
て短時間で元の高真空状態に復帰することができ、生産
性が良い。また、排気に必要なポンプの排気能力が従来
より小さくてよいので、設備コスト上でも有利である。
その保持に係る部材のみを収容しているだけなので、そ
の容積は極めて小さくて済み、例えばターゲットの交換
や保守のために大気開放を行った場合においても、極め
て短時間で元の高真空状態に復帰することができ、生産
性が良い。また、排気に必要なポンプの排気能力が従来
より小さくてよいので、設備コスト上でも有利である。
【００６２】また、従来のように基板そのものを各成膜
室間で移動するという方式ではなく、基板を基板室内に
固定し、この基板室とターゲット室との間の相対的位置
関係を変化させる方式としたので、ターゲット室と基板
室との組み合わせの自由度が大きく、以下に挙げるよう
な様々なレイアウトバリエーションが可能である。
室間で移動するという方式ではなく、基板を基板室内に
固定し、この基板室とターゲット室との間の相対的位置
関係を変化させる方式としたので、ターゲット室と基板
室との組み合わせの自由度が大きく、以下に挙げるよう
な様々なレイアウトバリエーションが可能である。
【００６３】すなわち、本実施の形態では、ターゲット
側機構部１におけるターゲット室１１ａ〜１１ｃおよび
エッチング室１２を水平方向の直線上に並ぶように配列
すると共に、この配列方向を含む面内（水平面内）に基
板室２１を配置するようにしたが、そのほか、例えば図
９〜図１３に示したような様々な変形が考えられる。以
下、それぞれの変形例について説明する。なお、これら
の図では、ターゲット室と基板室のみを簡略化して図示
し、その他の機構部分は省略している。また、これらの
図で、ターゲット室Ｔは、上記実施の形態におけるター
ゲット室１１ａ〜１１ｃおよびエッチング室１２を代表
して表すものであり、基板室Ｓは、上記実施の形態にお
ける基板室２１に対応するものである。また、ゲートバ
ルブＧｔは上記実施の形態におけるゲートバルブ１４ａ
等に対応し、ゲートバルブＧｓは上記実施の形態におけ
るゲートバルブ２４に対応するものである。
側機構部１におけるターゲット室１１ａ〜１１ｃおよび
エッチング室１２を水平方向の直線上に並ぶように配列
すると共に、この配列方向を含む面内（水平面内）に基
板室２１を配置するようにしたが、そのほか、例えば図
９〜図１３に示したような様々な変形が考えられる。以
下、それぞれの変形例について説明する。なお、これら
の図では、ターゲット室と基板室のみを簡略化して図示
し、その他の機構部分は省略している。また、これらの
図で、ターゲット室Ｔは、上記実施の形態におけるター
ゲット室１１ａ〜１１ｃおよびエッチング室１２を代表
して表すものであり、基板室Ｓは、上記実施の形態にお
ける基板室２１に対応するものである。また、ゲートバ
ルブＧｔは上記実施の形態におけるゲートバルブ１４ａ
等に対応し、ゲートバルブＧｓは上記実施の形態におけ
るゲートバルブ２４に対応するものである。
【００６４】図９は、水平面内に配置されたターンテー
ブルＴＡ上に、このターンテーブルと同心の円に沿って
ターゲット室Ｔを複数配置すると共に、基板室Ｓをター
ンテーブルＴＡの内側に配置した変形例の平面配置構成
を表すものである。この変形例では、ターゲット室Ｔは
ターンテーブルＴＡの移動により円周方向Ｒに沿って回
転移動可能であり、基板室ＳはターンテーブルＴＡの半
径方向Ｙに沿って直線移動可能である。また、ゲートバ
ルブＧｔ，Ｇｓによって開閉される各室の開口面（連通
面）は、いずれも、上記実施の形態の場合と同様に水平
方向を向くように配置されている。本変形例によれば、
多くのターゲット室Ｔが必要な場合であっても配置スペ
ースをあまりとらず、コンパクトなレイアウトが可能で
ある。なお、例えば図１０に示したように、基板室Ｓを
ターンテーブルＴＡの外側に配置し、この基板室Ｓをタ
ーンテーブルＴＡの半径方向Ｘに沿って直線移動させる
ようにしてもよい。
ブルＴＡ上に、このターンテーブルと同心の円に沿って
ターゲット室Ｔを複数配置すると共に、基板室Ｓをター
ンテーブルＴＡの内側に配置した変形例の平面配置構成
を表すものである。この変形例では、ターゲット室Ｔは
ターンテーブルＴＡの移動により円周方向Ｒに沿って回
転移動可能であり、基板室ＳはターンテーブルＴＡの半
径方向Ｙに沿って直線移動可能である。また、ゲートバ
ルブＧｔ，Ｇｓによって開閉される各室の開口面（連通
面）は、いずれも、上記実施の形態の場合と同様に水平
方向を向くように配置されている。本変形例によれば、
多くのターゲット室Ｔが必要な場合であっても配置スペ
ースをあまりとらず、コンパクトなレイアウトが可能で
ある。なお、例えば図１０に示したように、基板室Ｓを
ターンテーブルＴＡの外側に配置し、この基板室Ｓをタ
ーンテーブルＴＡの半径方向Ｘに沿って直線移動させる
ようにしてもよい。
【００６５】図１１は、鉛直方向にターゲット室Ｔを複
数配置すると共に、基板室Ｓを、上記鉛直方向を含む面
内に含まれるように配置した変形例の空間配置構成を表
すものである。この変形例では、ターゲット室Ｔは鉛直
方向に昇降移動可能であり、基板室Ｓは水平方向Ｙに沿
って直線移動可能である。また、ゲートバルブＧｔ，Ｇ
ｓによって開閉される各室の開口面は、いずれも、上記
変形例（図９）の場合と同様に水平方向を向くように配
置されている。本変形例によれば、多くのターゲット室
Ｔが必要な場合であっても、平面的配置スペースを上記
変形例の場合よりもさらに縮小することができる。
数配置すると共に、基板室Ｓを、上記鉛直方向を含む面
内に含まれるように配置した変形例の空間配置構成を表
すものである。この変形例では、ターゲット室Ｔは鉛直
方向に昇降移動可能であり、基板室Ｓは水平方向Ｙに沿
って直線移動可能である。また、ゲートバルブＧｔ，Ｇ
ｓによって開閉される各室の開口面は、いずれも、上記
変形例（図９）の場合と同様に水平方向を向くように配
置されている。本変形例によれば、多くのターゲット室
Ｔが必要な場合であっても、平面的配置スペースを上記
変形例の場合よりもさらに縮小することができる。
【００６６】図１２は、水平面内にターゲット室Ｔを複
数配置すると共に、基板室Ｓを、ターゲット室Ｔの上方
に配置した変形例の空間配置構成を表すものである。こ
の変形例では、ターゲット室Ｔは水平方向Ｘに沿って直
線移動可能であり、基板室Ｓは鉛直方向Ｚに沿って昇降
移動可能である。本変形例では、ゲートバルブＧｔによ
って開閉されるターゲット室Ｔの開口面はいずれも上向
きであり、ゲートバルブＧｓによって開閉される基板室
Ｓの開口面は下向きである。
数配置すると共に、基板室Ｓを、ターゲット室Ｔの上方
に配置した変形例の空間配置構成を表すものである。こ
の変形例では、ターゲット室Ｔは水平方向Ｘに沿って直
線移動可能であり、基板室Ｓは鉛直方向Ｚに沿って昇降
移動可能である。本変形例では、ゲートバルブＧｔによ
って開閉されるターゲット室Ｔの開口面はいずれも上向
きであり、ゲートバルブＧｓによって開閉される基板室
Ｓの開口面は下向きである。
【００６７】図１３は、水平面内に配置されたターンテ
ーブルＴＡ上に、このターンテーブルと同心の円に沿っ
てターゲット室Ｔを複数配置すると共に、基板室Ｓをタ
ーゲット室Ｔの上方に配置した変形例の空間配置構成を
表すものである。ターゲット室ＴはターンテーブルＴＡ
の移動と共に円周方向Ｒに沿って回転移動可能であり、
基板室Ｓは鉛直方向Ｚに沿って昇降移動可能である。な
お、ゲートバルブＧｔによって開閉されるターゲット室
Ｔの開口面がいずれも上向きでゲートバルブＧｓによっ
て開閉される基板室Ｓの開口面が下向きである点は、上
記変形例（図１２）の場合と同様である。
ーブルＴＡ上に、このターンテーブルと同心の円に沿っ
てターゲット室Ｔを複数配置すると共に、基板室Ｓをタ
ーゲット室Ｔの上方に配置した変形例の空間配置構成を
表すものである。ターゲット室ＴはターンテーブルＴＡ
の移動と共に円周方向Ｒに沿って回転移動可能であり、
基板室Ｓは鉛直方向Ｚに沿って昇降移動可能である。な
お、ゲートバルブＧｔによって開閉されるターゲット室
Ｔの開口面がいずれも上向きでゲートバルブＧｓによっ
て開閉される基板室Ｓの開口面が下向きである点は、上
記変形例（図１２）の場合と同様である。
【００６８】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定さ
れず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形
態および上記各変形例では、ターゲット室Ｔをその配列
方向（Ｘ方向）に移動させると共に、基板室Ｓを、ター
ゲット室Ｔの配列の移動方向と直交する方向（Ｙ方向）
に移動させるようにしたが、本発明はこれに限定され
ず、ターゲット室Ｔの配列と基板室Ｓとが相対的に移動
する態様である限りにおいて、その他の態様で移動させ
るようにしてもよい。例えば、ターゲット室ＴをＹ方向
に移動させ、基板室ＳをＸ方向に移動させるような構成
も可能である。また、ターゲット室Ｔの側を固定し、基
板室ＳのみをＸＹ方向に移動させるようにしてもよい。
あるいは、逆に、基板室Ｓの側を固定し、ターゲット室
Ｔの側のみをＸＹ方向に移動させるようにしてもよい。
明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定さ
れず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形
態および上記各変形例では、ターゲット室Ｔをその配列
方向（Ｘ方向）に移動させると共に、基板室Ｓを、ター
ゲット室Ｔの配列の移動方向と直交する方向（Ｙ方向）
に移動させるようにしたが、本発明はこれに限定され
ず、ターゲット室Ｔの配列と基板室Ｓとが相対的に移動
する態様である限りにおいて、その他の態様で移動させ
るようにしてもよい。例えば、ターゲット室ＴをＹ方向
に移動させ、基板室ＳをＸ方向に移動させるような構成
も可能である。また、ターゲット室Ｔの側を固定し、基
板室ＳのみをＸＹ方向に移動させるようにしてもよい。
あるいは、逆に、基板室Ｓの側を固定し、ターゲット室
Ｔの側のみをＸＹ方向に移動させるようにしてもよい。
【００６９】また、例えば図１２および図１３に示した
変形例では、基板室Ｓをターゲット室Ｔの上方に配置す
るようにしたが、逆に、基板室Ｓをターゲット室Ｔの下
方に配置するようにしてもよい。
変形例では、基板室Ｓをターゲット室Ｔの上方に配置す
るようにしたが、逆に、基板室Ｓをターゲット室Ｔの下
方に配置するようにしてもよい。
【００７０】また、上記実施の形態では、真空成膜処理
装置が３つのターゲット室と１つのエッチング室とを備
える場合について説明したが、これと異なる数のターゲ
ット室またはエッチング室を備えるように構成すること
も可能である。
装置が３つのターゲット室と１つのエッチング室とを備
える場合について説明したが、これと異なる数のターゲ
ット室またはエッチング室を備えるように構成すること
も可能である。
【００７１】また、上記実施の形態では、薄膜形成工程
をスパッタリングによって行うものとして説明したが、
本発明はこれに限定されず、基板と対をなす形で組み合
わされる成膜用試料または電極を必要とするような成膜
方法である限りにおいて、その他の成膜方法にも適用す
ることが可能である。例えば、真空蒸着による薄膜形成
にも適用可能である。但し、真空蒸着の場合には、その
原理上、例えば図１２または図１３に示したように基板
室Ｓをターゲット室Ｔの上方に配置する必要がある。
をスパッタリングによって行うものとして説明したが、
本発明はこれに限定されず、基板と対をなす形で組み合
わされる成膜用試料または電極を必要とするような成膜
方法である限りにおいて、その他の成膜方法にも適用す
ることが可能である。例えば、真空蒸着による薄膜形成
にも適用可能である。但し、真空蒸着の場合には、その
原理上、例えば図１２または図１３に示したように基板
室Ｓをターゲット室Ｔの上方に配置する必要がある。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし１
５のいずれか１に記載の真空成膜処理装置または請求項
１６ないし３０のいずれか１に記載の真空成膜処理方法
によれば、基板を収容保持する第１の真空室と、成膜材
料を収容保持する成膜材料用真空室を含む複数の第２の
真空室との間で、相対的な移動動作を行い、第２の真空
室のいずれかと第１の真空室とを選択的に連結し、各室
内空間同士を連通させた状態で、第１の真空室内の基板
に対する成膜処理を行うようにしたので、従来必要であ
った基板用の搬送装置およびこれを収容していた搬送室
が不要となる。したがって、従来のように基板が搬送室
を通過する際に発生していたごみや汚れの問題がなくな
り、膜質およびその安定性を高めると共に、製品の歩留
りを向上させることができるという効果を奏する。
５のいずれか１に記載の真空成膜処理装置または請求項
１６ないし３０のいずれか１に記載の真空成膜処理方法
によれば、基板を収容保持する第１の真空室と、成膜材
料を収容保持する成膜材料用真空室を含む複数の第２の
真空室との間で、相対的な移動動作を行い、第２の真空
室のいずれかと第１の真空室とを選択的に連結し、各室
内空間同士を連通させた状態で、第１の真空室内の基板
に対する成膜処理を行うようにしたので、従来必要であ
った基板用の搬送装置およびこれを収容していた搬送室
が不要となる。したがって、従来のように基板が搬送室
を通過する際に発生していたごみや汚れの問題がなくな
り、膜質およびその安定性を高めると共に、製品の歩留
りを向上させることができるという効果を奏する。
【００７３】また、本発明によれば、第２の真空室にお
ける成膜材料用真空室は、成膜材料およびその保持に関
わる部材のみを収容しているので、その容積は極めて小
さくて済む。このため、例えば成膜材料の交換や保守の
ために成膜材料用真空室の大気開放を行った場合におい
ても、極めて短時間で元の高真空状態に復帰することが
でき、生産性を高めることができるという効果を奏す
る。さらに、排気に必要なポンプの排気能力が従来より
小さくてよいことから、設備コスト上でも有利となると
いう効果を奏する。
ける成膜材料用真空室は、成膜材料およびその保持に関
わる部材のみを収容しているので、その容積は極めて小
さくて済む。このため、例えば成膜材料の交換や保守の
ために成膜材料用真空室の大気開放を行った場合におい
ても、極めて短時間で元の高真空状態に復帰することが
でき、生産性を高めることができるという効果を奏す
る。さらに、排気に必要なポンプの排気能力が従来より
小さくてよいことから、設備コスト上でも有利となると
いう効果を奏する。
【００７４】また、本発明によれば、従来方式とは異な
り、基板を第１の真空室内に固定し、この第１の真空室
と第２の真空室との間の相対的位置関係を変化させるよ
うにしたので、両真空室の組み合わせの自由度が大き
く、状況に応じて多様な装置レイアウトも可能になると
いう効果を奏する。
り、基板を第１の真空室内に固定し、この第１の真空室
と第２の真空室との間の相対的位置関係を変化させるよ
うにしたので、両真空室の組み合わせの自由度が大き
く、状況に応じて多様な装置レイアウトも可能になると
いう効果を奏する。
【図１】本発明の一実施の形態に係る真空成膜処理装置
の全体の外観構成を表す斜視図である。
の全体の外観構成を表す斜視図である。
【図２】図１におけるターゲット側機構部の構造を表す
正面図である。
正面図である。
【図３】図１におけるターゲット側機構部の構造を表す
一部破断側面図である。
一部破断側面図である。
【図４】図１における基板側機構部の構造を表す一部破
断正面図である。
断正面図である。
【図５】図１における基板側機構部の構造を表す一部破
断側面図である。
断側面図である。
【図６】ターゲット側機構部と基板側機構部との連結後
で連通前の状態を説明するための一部破断側面図であ
る。
で連通前の状態を説明するための一部破断側面図であ
る。
【図７】ターゲット側機構部と基板側機構部とを連通さ
せたのちの状態を説明するための一部破断側面図であ
る。
せたのちの状態を説明するための一部破断側面図であ
る。
【図８】ターゲット室および基板室の真空度の変化例を
表す図である。
表す図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る真空成膜処理装置
の一変形例を表す平面図である。
の一変形例を表す平面図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る真空成膜処理装
置の他の変形例を表す平面図である。
置の他の変形例を表す平面図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に係る真空成膜処理装
置のさらに他の変形例を表す平面図である。
置のさらに他の変形例を表す平面図である。
【図１２】本発明の一実施の形態に係る真空成膜処理装
置のさらに他の変形例を表す平面図である。
置のさらに他の変形例を表す平面図である。
【図１３】本発明の一実施の形態に係る真空成膜処理装
置のさらに他の変形例を表す平面図である。
置のさらに他の変形例を表す平面図である。
１…ターゲット側機構部、２…基板側機構部、１１ａ〜
１１ｃ…ターゲット室、１２…エッチング室、１３…移
動機構部、１４ａ〜１４ｄ…ゲートバルブ、２１…基板
室、２２…基板収容室、２３，２４…ゲートバルブ、２
５…移動機構部、Ｔ…ターゲット室、Ｓ…基板室、ＴＡ
…ターンテーブル
１１ｃ…ターゲット室、１２…エッチング室、１３…移
動機構部、１４ａ〜１４ｄ…ゲートバルブ、２１…基板
室、２２…基板収容室、２３，２４…ゲートバルブ、２
５…移動機構部、Ｔ…ターゲット室、Ｓ…基板室、ＴＡ
…ターンテーブル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K029 DA01 FA04 FA05 KA09 4K057 DA01 DA20 DB01 DB02 DB03 DB20 DD02 DE14 DM02 DM36 DM40 DN01 DN02 5E049 AA01 AA04 AA09 AA10 BA12 EB05 FC10 GC01 5F004 AA14 AA16 BA04 BA08 BB07 BB12 BB18 BB25 BD05 CA09 DA23 DB00 DB29 EA31 5F103 AA08 BB15 BB16 BB19 BB22 BB36 BB41 BB46 BB59 BB60 DD28 HH03 LL14 LL20 PP18 RR01 RR04 RR10
Claims (30)
- 【請求項１】 成膜処理の対象である基板を収容保持
する第１の真空室と、 成膜材料を収容保持する少なくとも１つの成膜材料用真
空室を含む複数の第２の真空室と、 前記第１の真空室と前記第２の真空室とを相対的に移動
させることが可能な移動手段とを備え、 前記第２の真空室のいずれかと前記第１の真空室とを選
択的に連結して各室内空間同士を連通させ、前記第１の
真空室内の前記基板に対する成膜処理を行うことを特徴
とする真空成膜処理装置。 - 【請求項２】 前記複数の第２の真空室は、所定の方
向に沿って配列されており、 前記移動手段は、前記複数の第２の真空室の全体を一体
として前記所定の方向に移動させる機構を有することを
特徴とする請求項１記載の真空成膜処理装置。 - 【請求項３】 前記所定の方向は、水平方向に延びる
直線に沿ったものであることを特徴とする請求項２記載
の真空成膜処理装置。 - 【請求項４】 前記所定の方向は、水平方向に延びる
円に沿ったものであることを特徴とする請求項２記載の
真空成膜処理装置。 - 【請求項５】 前記第１の真空室は、前記第２の真空
室の配列を包含する水平面内に配置されていることを特
徴とする請求項３または請求項４に記載の真空成膜処理
装置。 - 【請求項６】 前記移動手段は、前記第１の真空室を
前記第２の真空室に向かって水平方向に移動させる機構
を有することを特徴とする請求項５記載の真空成膜処理
装置。 - 【請求項７】 前記第１の真空室は、前記第２の真空
室の上方または下方に配置されていることを特徴とする
請求項３または請求項４に記載の真空成膜処理装置。 - 【請求項８】 前記移動手段は、前記第１の真空室を
前記第２の真空室に向かって鉛直方向に移動させる機構
を有することを特徴とする請求項７記載の真空成膜処理
装置。 - 【請求項９】 前記所定の方向は、鉛直方向に延びる
直線に沿ったものであることを特徴とする請求項２記載
の真空成膜処理装置。 - 【請求項１０】 前記第１の真空室は、前記第２の真
空室の配列を包含する鉛直面内に配置されていることを
特徴とする請求項９記載の真空成膜処理装置。 - 【請求項１１】 前記移動手段は、前記第１の真空室を
前記第２の真空室に向かって水平方向に移動させる機構
を有することを特徴とする請求項１０記載の真空成膜処
理装置。 - 【請求項１２】 前記成膜材料用真空室は、前記成膜材
料としてスパッタリング用のターゲットを収容保持する
スパッタリング用真空室であることを特徴とする請求項
１ないし請求項１１のいずれか１に記載の記載の真空成
膜処理装置。 - 【請求項１３】 前記複数の第２の真空室には、エッチ
ング用電極を収容保持するエッチング用真空室が含まれ
ていることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のい
ずれか１に記載の真空成膜処理装置。 - 【請求項１４】 前記エッチング電極は、前記スパッタ
リング用のターゲットの極性を、スパッタリング処理を
行う場合と逆極性となるように設定して実現されるもの
であることを特徴とする請求項１３記載の真空成膜処理
装置。 - 【請求項１５】 前記第１の真空室と前記第２の真空室
とを連通させる以前の成膜処理を行っていない待機状態
において、前記第１の真空室は成膜処理に適した真空度
を維持するように制御され、前記第２の真空室は第１の
真空室の前記真空度以上の高真空状態を維持するように
制御されることを特徴とする請求項１ないし請求項１４
のいずれか１に記載の真空成膜処理装置。 - 【請求項１６】 成膜処理の対象である基板を第１の
真空室の内部に収容保持し、 複数の第２の真空室に含まれる少なくとも１つの成膜材
料用真空室の内部に成膜材料を収容保持し、 前記第１の真空室と前記第２の真空室とを相対的に移動
させることにより、前記第２の真空室のいずれかと前記
第１の真空室とを選択的に連結して各室内空間同士を連
通させ、 前記第１の真空室内の前記基板に対する成膜処理を行う
ことを特徴とする真空成膜処理方法。 - 【請求項１７】 前記複数の第２の真空室を所定の方
向に沿って配列し、 前記複数の第２の真空室の全体を一体として前記所定の
方向に移動させることを特徴とする請求項１６記載の真
空成膜処理方法。 - 【請求項１８】 前記所定の方向が、水平方向に延び
る直線に沿ったものであるようにしたことを特徴とする
請求項１７記載の真空成膜処理方法。 - 【請求項１９】 前記所定の方向が、水平方向に延び
る円に沿ったものであるようにしたことを特徴とする請
求項１７記載の真空成膜処理方法。 - 【請求項２０】 前記第１の真空室を、前記第２の真
空室の配列を包含する水平面内に配置するようにしたこ
とを特徴とする請求項１８または請求項１９に記載の真
空成膜処理方法。 - 【請求項２１】 前記第１の真空室を、前記第２の真
空室に向かって水平方向に移動させるようにしたことを
特徴とする請求項２０記載の真空成膜処理方法。 - 【請求項２２】 前記第１の真空室を、前記第２の真
空室の上方または下方に配置するようにしたことを特徴
とする請求項１８または請求項１９に記載の真空成膜処
理方法。 - 【請求項２３】 前記第１の真空室を、前記第２の真
空室に向かって鉛直方向に移動させるようにしたことを
特徴とする請求項２２記載の真空成膜処理方法。 - 【請求項２４】 前記所定の方向が、鉛直方向に延び
る直線に沿ったものであるようにしたことを特徴とする
請求項１７記載の真空成膜処理方法。 - 【請求項２５】 前記第１の真空室を、前記第２の真
空室の配列を包含する鉛直面内に配置するようにしたこ
とを特徴とする請求項２４記載の真空成膜処理方法。 - 【請求項２６】 前記第１の真空室を、前記第２の真空
室に向かって水平方向に移動させるようにしたことを特
徴とする請求項２５記載の真空成膜処理方法。 - 【請求項２７】 前記成膜材料用真空室は、前記成膜材
料としてスパッタリング用のターゲットを収容保持する
スパッタリング用真空室であることを特徴とする請求項
１６ないし請求項２６のいずれか１に記載の記載の真空
成膜処理方法。 - 【請求項２８】 前記複数の第２の真空室に、エッチン
グ用電極を収容保持するエッチング用真空室を含めるよ
うにしたことを特徴とする請求項１６ないし請求項２７
のいずれか１に記載の真空成膜処理方法。 - 【請求項２９】 前記スパッタリング用のターゲットの
極性をスパッタリング処理の場合と逆極性に設定して前
記エッチング電極を実現するようにしたことを特徴とす
る請求項２８記載の真空成膜処理方法。 - 【請求項３０】 前記第１の真空室と前記第２の真空室
とを連通させる以前の成膜処理を行っていない待機状態
において、前記第１の真空室を、成膜処理に適した真空
度を維持するように制御し、前記第２の真空室を、第１
の真空室の前記真空度以上の高真空状態を維持するよう
に制御するようにしたことを特徴とする請求項１６ない
し請求項２９のいずれか１に記載の真空成膜処理方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29090698A JP4187323B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 真空成膜処理装置および方法 |
| US09/417,021 US6235171B1 (en) | 1998-10-13 | 1999-10-12 | Vacuum film forming/processing apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29090698A JP4187323B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 真空成膜処理装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000124192A true JP2000124192A (ja) | 2000-04-28 |
| JP4187323B2 JP4187323B2 (ja) | 2008-11-26 |
Family
ID=17762050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29090698A Expired - Lifetime JP4187323B2 (ja) | 1998-10-13 | 1998-10-13 | 真空成膜処理装置および方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6235171B1 (ja) |
| JP (1) | JP4187323B2 (ja) |
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| CN100347592C (zh) * | 2004-06-18 | 2007-11-07 | 友达光电股份有限公司 | 制程反应室除尘装置及具有除尘功能的制程反应室 |
| WO2012050081A1 (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-19 | 株式会社カネカ | 有機ｅｌ素子の製造装置 |
| KR20200032006A (ko) * | 2018-09-17 | 2020-03-25 | 에이에스엠 넥스 인코포레이티드 | 진공 분리를 가지는 일괄 처리 시스템 |
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| EP1402071A4 (en) * | 2001-06-08 | 2005-12-14 | Us Genomics Inc | METHOD AND PRODUCTS FOR THE ANALYSIS OF NUCLEIC ACIDS BASED ON THE METHYLATION STATUS |
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| DE102004006419A1 (de) * | 2004-02-09 | 2005-09-08 | Applied Films Gmbh & Co. Kg | Energie- und Medienanschluss für eine aus mehreren Kammern bestehende Beschichtungsanlage |
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| CN102021528A (zh) * | 2009-09-15 | 2011-04-20 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 镀膜装置 |
| DE102014011877B4 (de) * | 2014-08-11 | 2021-08-05 | Grenzebach Maschinenbau Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Energieeinsparung und gleichzeitigen Erhöhung der Durchlaufgeschwindigkeit bei Vakuum-Beschichtungsanlagen |
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| FI130006B (fi) * | 2020-12-02 | 2022-12-15 | Volframi Oy Ltd | Laite kuvioiden muodostamiseksi substraattilevyn pinnalle |
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| JPH081923B2 (ja) * | 1991-06-24 | 1996-01-10 | ティーディーケイ株式会社 | クリーン搬送方法及び装置 |
-
1998
- 1998-10-13 JP JP29090698A patent/JP4187323B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1999
- 1999-10-12 US US09/417,021 patent/US6235171B1/en not_active Expired - Lifetime
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| KR102335300B1 (ko) | 2018-09-17 | 2021-12-06 | 에이에스엠 넥스 인코포레이티드 | 진공 분리를 가지는 일괄 처리 시스템 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4187323B2 (ja) | 2008-11-26 |
| US6235171B1 (en) | 2001-05-22 |
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