JP2001226769A - 成膜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成膜用ワークの両面に薄膜を形成するものにお
いて、安価な設備コストで高い生産性と歩留りの向上と
を得ることのできる成膜装置を提供する。 【解決手段】一面への薄膜形成が終了した成膜用ワーク
９を保持するトレー２８がワーク搬送手段３によって反
転位置まで搬送されたときに、このトレー２８を突き上
げ機構２１によってワーク搬送手段３から取り外して成
膜室２内におけるワーク搬送手段３の上方位置または成
膜室２に連通した反転室３３内まで持ち上げて、このト
レー２８をトレー反転機構３９で保持しながら上下面反
転させる。反転されたトレー２８を支持した突き上げ機
構２１の下降によってトレー２８をワーク搬送手段３に
再び取り付ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として電子部品
や薄膜磁気ヘッドなどの薄膜デバイスの製造過程におけ
る成膜対象基板などの成膜用ワークの表面に薄膜を生成
する工程に用いられる成膜装置に関し、特に、成膜用ワ
ークの両面に薄膜を生成するための成膜装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】この種の用途に用いられている従来の一
般的なスパッタリング方式の成膜装置は、その概略縦断
面図をそれぞれ示す図５または図６に示すような構成に
なっている。図５において、外体容器の真空チャンバ１
は、その側壁に開口した真空排気口（図示せず）を介し
て真空排気ポンプ（図示せず）に接続されており、真空
排気ポンプの駆動によって内部空間の成膜室２が高真空
状態に引かれる。この高真空状態となった成膜室２に
は、図示しないガス導入管を通じてアルゴンガスなどの
プロセスガスが導入されて所定の圧力に調整される。

【０００３】成膜室２の中央部には、ターンテーブル３
が回転軸４回りに回転自在に支持されており、ターンテ
ーブル３における同一の回転円上には、支持段部８を有
するトレー取付孔７が、例えば等間隔で複数個設けられ
ている。成膜対象のガラス基板などからなる成膜用ワー
ク９は、これの成膜しない周縁部を両側から挟み込むこ
とによってマスキングされた状態でトレー１０に取り付
けられており、トレー１０がトレー取付孔７に挿入して
支持段部８上に載置されることにより、トレー１０を介
してターンテーブル３に保持されている。この成膜用ワ
ーク９は、ターンテーブル３の回転駆動によって成膜室
２内を搬送される。

【０００４】各成膜用ワーク９に薄膜を形成するための
成膜材料（スパッタリング材料）となるターゲット１１
は、スパッタ電極１２およびバッキングプレート１３か
らなるカソードに固着されて、ターンテーブル３の回転
駆動による成膜用ワーク９の移動軌跡に真上で対向する
位置に配置されている。バッキングプレート１３は、絶
縁物１４を介して真空チャンバ１の開口上端面に電気絶
縁状態で支持され、且つ成膜室２は、絶縁物１４の上下
両面の凹溝に嵌め込まれたＯリング１７によって真空シ
ールされている。また、回転軸４はハウジング１８によ
って成膜室２を真空シールした状態で回転自在に支持さ
れている。

【０００５】一方、図６に示す成膜装置は、図５の成膜
装置における成膜室２の上部に設けられているスパッタ
電極１２およびバッキングプレート１３からなるカソー
ドとバッキングプレート１３に固着されたターゲット１
１とを有する構成と同一構成のものが、成膜室２の下部
にも設置されており、それ以外は図５の成膜装置と同一
構成になっている。なお、上下のターゲット１１は互い
に相対向するよう配置されている。

【０００６】上記の各成膜装置では、成膜室２内がプロ
セスガス雰囲気中において、ターゲット１１に対し電源
部（図示せず）からスパッタ電極１２およびバッキング
プレート１３を介して直流電力または高周波電力が印加
されることにより、例えばアルゴンプラズマを生成し、
高いエネルギを有するイオンをターゲット１１に入射さ
せることによって、このターゲット１１からスパッタ粒
子を弾き出し、そのスパッタ粒子を、ターゲット１１の
真下位置に搬送された成膜用ワーク９に堆積させること
により、成膜用ワーク９の表面に薄膜を形成するように
なっている。なお、図５の成膜装置では、成膜用ワーク
９の上面に薄膜を形成したのちに、この成膜用ワーク９
を上下反転させてターンテーブル３に再度設置して、成
膜用ワーク９の反対面に対する薄膜の形成が行われる。
一方、図６の成膜装置では、成膜用ワーク９の上下両面
に対し上下のターゲット１１から同時に薄膜の形成が行
われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図６の
成膜装置では、成膜用ワーク９の両面に対して薄膜を同
時に形成して高い生産性を得ることができるが、スパッ
タ電極１２およびバッキングプレート１３からなるカソ
ードとバッキングプレート１３に固着されたターゲット
１１とからなる構成を上下に２組必要とすることから、
電源も２台必要となり、設備コストが高くつく問題があ
る。

【０００８】一方、図５の成膜装置では、単一の成膜用
ワーク９に対し２回の薄膜形成工程を要するだけでな
く、成膜用ワーク９の一面に薄膜を形成したのちに、成
膜用ワーク９を上下反転させる必要があり、薄膜形成の
生産性が悪い。ここで、成膜用ワーク９の反転に際し
て、一面への薄膜形成が終了した成膜用ワーク９を成膜
室２の外部に出して反転させたのちに成膜室２内に再び
挿入する工程を採用した場合には、成膜室２の大気開放
と真空引きとに時間がかかり、薄膜形成の生産性がさら
に悪くなる。これとは別に、一面への薄膜形成が終了し
た成膜用ワーク９をターンテーブル３の上方において上
下反転させるための複雑な反転機構をターンテーブル３
自体に組み込んだ成膜装置が存在する。この成膜装置で
は、ターンテーブル３に保持されている成膜用ワーク９
の近傍箇所に複雑な反転機構が存在するので、薄膜の形
成時に、反転機構の駆動によって発生するミクロな塵や
不純なガスの影響を受けて成膜用ワーク９の歩留りが悪
くなるという問題がある。

【０００９】そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑み
てなされたもので、成膜用ワークの両面に薄膜を形成す
るものにおいて、安価な設備コストで高い生産性と歩留
りの向上とを得ることのできる構成を備えた成膜装置を
提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、成膜材料のターゲットから放出される粒
子によって前記ターゲットに対向配置された成膜用ワー
クの両面に薄膜を生成する成膜装置において、真空チャ
ンバ内部の成膜室に設けられた前記ターゲットと、前記
成膜用ワークの周縁部を保持したトレーが着脱自在に取
り付けられて前記成膜用ワークを前記ターゲットに対向
する成膜位置まで搬送するワーク搬送手段と、前記成膜
位置において前記成膜用ワークの一面への薄膜形成が終
了したのちに前記ワーク搬送手段によって反転位置まで
搬送された前記トレーを前記ワーク搬送手段から取り外
して前記成膜室内における前記ワーク搬送手段の上方位
置または前記成膜室に連通した反転室内まで持ち上げる
突き上げ機構と、前記突き上げ機構によって持ち上げら
れ前記トレーを保持して上下面反転させるトレー反転機
構とを備え、前記トレー反転機構によって反転された前
記トレーを前記突き上げ機構により支持したのち、この
突き上げ機構の下降によって前記トレーを前記ワーク搬
送手段に再び取り付けるように構成されていることを特
徴としている。

【００１１】この成膜装置では、一面への薄膜形成の終
了した成膜用ワークを保持しているトレーを、成膜室内
におけるワーク搬送手段の上方位置またはこの成膜室に
連通した反転室内に突き上げ機構によって持ち上げてト
レー反転機構で上下面反転させたのちに、突き上げ機構
によって再びワーク搬送手段に設置するようになってい
るので、成膜用ワークを成膜室の外部に出して反転させ
る従来装置と比較して、成膜室の大気開放と真空引きと
を行う必要がないことから、生産性の向上を図ることが
できる。また、トレー反転機構は、突き上げ機構との組
み合わせによって反転位置におけるワーク搬送手段の上
方位置に設けることを可能としているので、ワーク搬送
手段に保持されている成膜用ワークは、ワーク搬送手段
自体に複雑な構成のトレー反転機構を設けた従来装置の
ようなミクロな塵や不純なガスの影響を受けることがな
くなり、成膜用ワークに形成された薄膜の歩留りの低下
を招かない。さらに、１台の電源で成膜用ワークの両面
に薄膜を形成できるので、設備コストを低減できる。

【００１２】また、上記発明の成膜装置におけるトレー
反転機構は、同一直線上に所定間隔で対向配置されて互
いに接離する方向に直線移動自在で、且つ回転自在とな
った一対の反転軸と、この両反転軸の相対向する端部に
固着された一対のチャック部とを備えるとともに、前記
両反転軸の互いに近接する方向への直線移動により、前
記両チャック部でトレーを両側から挟み付ける状態でチ
ャッキングしたのち、前記反転軸の180 °の角度の回転
によって前記トレーを上下面反転させ、前記両反転軸の
互いに離間する方向への直線移動により、前記両チャッ
ク部による前記トレーのチャッキングを解除する構成と
することができる。

【００１３】これにより、成膜室内におけるワーク搬送
手段の上方位置またはこの成膜室に連通した反転室内に
設けるトレー反転機構は、突き上げ機構と組み合わせて
相互に連動させる構造とすることにより、比較的簡素化
した構成で具現化することができる。

【００１４】上記発明において、トレーが、外周の複数
箇所から係止部が突設された非円形の形状を有し、トレ
ー反転機構は、前記トレーを挿入できる形状の挿入孔お
よび前記挿入孔の孔周面から外方に凹設されて前記係止
部を挿入させることのできる幅を有する保持溝とを有す
る保持体と、この保持体を対向両側で支持しながら180
°の角度で回転される一対の反転軸とを備えて構成さ
れ、突き上げ機構は、前記トレーを持ち上げて前記挿入
孔内に位置決めしたのちに前記係止部を前記保持溝内に
挿入させる角度だけ左右両方に回転される構成とするこ
とが好ましい。

【００１５】これにより、トレーのトレー反転機構への
着脱を、突き上げ機構の昇降シャフトの回転動作によっ
て行うことができるので、トレー反転機構には、トレー
をチャッキングするためのチャック部などが不要となっ
て、保持体と一対の反転軸とを有するのみの簡略化され
た構成とすることができ、成膜室内に容易に設置するこ
とができる。

【００１６】また、上記発明における突き上げ機構は、
トレーに形成された位置決め孔に抜脱自在に挿入する位
置決め小ピン部を上端に備えてトレーを支持する複数本
の位置決め支持ピンと、前記トレーを支持する複数本の
支持ピンとを備えていることが好ましい。

【００１７】これにより、突き上げ機構は、トレーをワ
ーク搬送手段から取り外してトレー反転機構に保持させ
る位置まで持ち上げたのち、トレー反転機構で上下面反
転されたトレーを受け取って再びワーク搬送手段に取り
付ける際に、トレーとの相対位置を常に所定の位置決め
状態として取り扱うことができるので、トレーのワーク
搬送手段に対する着脱を確実に行うことができる。ま
た、突き上げ機構は、トレーを位置決め状態で保持でき
ることにより、自体の回転によってトレーを一体的に回
転させることが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発
明の一実施の形態に係る成膜装置の概略構成を示す縦断
面図である。同図において、図５または図６と同一若し
くは同等のものには同一の符号を付して、その説明を省
略する。この成膜装置では、スパッタ電極１２およびバ
ッキングプレート１３からなるカソードとバッキングプ
レート１３に固着されたターゲット１１とからなる構成
を、図５の成膜装置と同様に、成膜室２の上部に１組備
えているだけである。

【００１９】真空チャンバ１の底板部におけるターゲッ
ト１１の配設位置の真下を除く箇所であって、ターンテ
ーブル３のトレー取付孔７の回動軌跡に真下で対向する
箇所には、挿通孔１９が設けられ、真空チャンバ１の底
板部外面には、挿通孔１９を真空シールした状態でケー
シング２０が取り付けられている。このケーシング２０
の内部空間には、成膜用ワーク９の突き上げ機構２１が
配設されている。突き上げ機構２１は、ケーシング２０
に対し真空シールされた状態で貫通して上下動される昇
降シャフト２２と、この昇降シャフト２２の上端に直交
した配置で固着された突き上げプレート２３と、この突
き上げプレート２３の上面の同一円上において交互に等
間隔（９０°間隔）で立設された２本の位置決め支持ピ
ン２４と２本の支持ピン２７とにより構成されている。
位置決め支持ピン２４は、支持ピン２７と同一形状のピ
ン体の上端面からこれよりも径の小さな位置決め小ピン
部２４ａが突設されている。

【００２０】ここで、成膜用ワーク９を保持するトレー
２８について、図２を参照しながら説明する。図２
（ａ）はトレー２８と突き上げ機構２１とを示す拡大平
面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図を示す。トレー２８
は、（ｂ）に明示するように、一組のトレー部材２８
ａ，２８ｂによって構成されており、この一組のトレー
部材２８ａ，２８ｂは、成膜用ワーク９の周縁部に対し
位置決め状態で両側から挟み込んだ状態でねじ（図示せ
ず）により互いに固定されて、成膜用ワーク９の両面の
周縁部を精度良くマスキングしている。

【００２１】この両トレー部材２８ａ，２８ｂにおける
中心に対する径方向の対称位置には、位置決め小ピン部
２４ａが挿入できる径を有する一対の位置決め孔２９が
相対向して形成されている。したがって、突き上げ機構
２１が上昇したときには、一対の位置決め小ピン部２４
ａがそれぞれトレー２８の位置決め孔２９に挿入するこ
とにより、先ずトレー２８に対する位置決めを行い、続
いて各一対ずつの位置決め支持ピン２４と支持ピン２７
との計４本の上端面がトレー２８の下面に当接して支持
し、そのまま上昇してトレー２８をターンテーブル３の
トレー取付孔７から取り外してその上方へ持ち上げる。

【００２２】一方、図１の真空チャンバ１の天板部にお
ける挿通孔１９の真上位置には、トレー２８よりも十分
に大きな径を有した挿入孔３０が形成され、この挿入孔
３０の孔径と同一の内径を有する円筒状のケーシング３
１が、内周面を挿入孔３０に合致させた配置で真空チャ
ンバ１の上面に固着され、且つ、ケーシング３１の上端
開口部が蓋体３２で施蓋されている。このケーシング３
１と蓋体３２とで囲まれた内部空間は、突き上げ機構２
１の上昇によってターンテーブル３から持ち上げられて
挿入されたトレー２８つまり成膜用ワーク９を上下反転
させるための反転室３３になっている。ケーシング３１
における径方向の両側面部には、先端にチャック部３４
を備えた反転軸３７が、軸受部材３８によって回転自
在、且つスライド自在に支持されて配設されている。こ
の一対のチャック部３４と一対の反転軸３７と一対の軸
受部材３８とは、トレー２８を上下反転させるトレー反
転機構３９を構成している。このトレー反転機構３９の
動作については後述する。

【００２３】つぎに、上記成膜装置の作用について説明
する。先ず、成膜用ワーク９を保持したトレー２８は、
ロボットアームなどの搬送手段（図せず）によって成膜
室２内に搬入されて、ターンテーブル３の各トレー取付
孔７に順次取り付けられる。つぎに、成膜室２内は、真
空ポンプの駆動によって高真空状態に引かれ、続いて、
高真空状態となった成膜室２内にはガス導入管を通じて
アルゴンなどのプロセスガス（放電ガス）が導入され
る。このプロセスガスの雰囲気中において、電源部から
スパッタ電極１２およびバッキングプレート１３を介し
てターゲット１１に直流電力または高周波電力が印加さ
れることにより、例えばアルゴンプラズマを生成し、高
いエネルギを有するイオンをスパッタリング材料のター
ゲット１１に入射させることにより、このターゲット１
１のスパッタ粒子を弾き出し、そのスパッタ粒子をガラ
ス基板などからなる成膜用ワーク９に堆積させることに
より、成膜用ワーク９の一面（この場合は上面）に所要
の薄膜を形成する。

【００２４】上述の成膜用ワーク９の一面への薄膜の形
成に際しては、ターンテーブル３の一定速度の回転によ
ってターゲット１１の真下位置を移動中の成膜用ワーク
９に対し行う方法と、ターンテーブル３の間欠移動によ
って成膜用ワーク９をターゲット１１の真下に位置決め
状態に静止させて行う方法との何れかが用いられる。こ
の何れかの方法により一面に薄膜が形成された成膜用ワ
ーク９は、ターンテーブル３の回転にともなって突き上
げ機構２１の上方の反転位置まで搬送されたときに、タ
ーンテーブル３の回転制御によって突き上げ機構２１に
対し正確に対向する位置決め状態に静止される。この状
態において、突き上げ機構２１の昇降シャフト２２の上
動により突き上げプレート２３が上昇して、一対の位置
決め小ピン部２４ａがトレー２８の対向する位置決め孔
２９に挿入したのち、各一対ずつの位置決め支持ピン２
４および支持ピン２７が、トレー２８の下面に当接した
のち、このトレー２８を持ち上げてそのまま反転室３３
内に挿入させる。

【００２５】突き上げ機構２１は、トレー２８が図１に
２点鎖線で示すように両側のチャック部３４に対し正確
に対向した時点で上昇を停止する。このトレー２８が両
側のチャック部３４に対し位置決め状態で静止される
と、トレー反転機構３９では、両側の反転軸３７がそれ
ぞれ互いに近接する方向に直線移動されることにより、
一対のチャック部３４が図１の実線の図示位置から２点
鎖線の図示位置まで進出して、４本の支持ピン２４，２
７で支持されているトレー２８を、これの径方向の両縁
部をそれぞれ掴持しながら両側から挟み付けてチャッキ
ングする。

【００２６】そののち、突き上げ機構２１は、下降して
トレー２８の支持を解除したのち、トレー２８の反転動
作に邪魔にならない下方位置まで退避する。続いて、ト
レー反転機構３９の両側の反転軸３７が180 °回転され
ることにより、成膜用ワーク９は一対のチャック部３４
でチャッキングされたトレー２８を介して上下面を反転
される。図１に２点鎖線で示す円は、トレー２８が180
°回転される過程における90°回転された状態を示して
いる。トレー２８の反転が終了すると、突き上げ機構２
１が再び上昇して、一対の位置決め小ピン部２４ａが上
下反転されたトレー２８の下側の位置決め孔２９に挿入
し、且つ計４本のピン２４，２７がトレー２８に対しこ
れの下面に当接して支持する。

【００２７】トレー２８が計４本のピン２４，２７で支
持された状態において、反転機構３９では反転軸３７が
互いに離間する方向に直線移動して、一対のチャック部
３４によるトレー２８のチャッキングが解除される。続
いて、突き上げ機構２１は、下降して図１に図示の通常
位置に復帰するが、この突き上げ機構２１によって下降
されるトレー２８は、ターンテーブル３のトレー取付孔
７に挿入して支持段部８上に所定の位置決め状態で載置
され、そののち、一対の位置決め小ピン部２４ａはトレ
ー２８の位置決め孔２９から抜脱する。このように上下
面反転して再びターンテーブル３に取り付けられた成膜
用ワーク９は、ターンテーブル３の回転によってターゲ
ット１１の真下位置まで搬送されたときに、上面側に転
換された他面に対し薄膜が形成される。

【００２８】上述のように、上記成膜装置では、一面へ
の薄膜形成が終了した成膜用ワーク９を、成膜室２に連
通して構成された反転室３３内に突き上げ機構２１によ
って持ち上げたのち、トレー反転機構３９で上下面反転
させ、さらに、突き上げ機構２１によって再びターンテ
ーブル３のトレー取付孔７に設置するようにしている。
したがって、この成膜装置は、成膜用ワーク９を成膜室
２の外部に出して反転させる従来装置に比較して、成膜
室２の大気開放と真空引きとを行う必要がないことか
ら、生産性の向上を図ることができる。また、トレー反
転機構３９は、ターンテーブル３の特定の１ポジション
の上方位置の反転室３３内に設けられているから、ター
ンテーブル３自体に複雑な構成の反転機構を設けた従来
装置のようなミクロな塵や不純なガスの影響を受けるこ
とがないので、成膜用ワーク９に形成した薄膜の歩留り
が低下することがない。さらに、１台の電源で成膜用ワ
ーク９の両面に薄膜を形成できるので、設備コストを低
減できる。

【００２９】なお、上記実施の形態では、真空チャンバ
１の上方に突出する形態で成膜室２に連通する反転室３
３を設けた場合を例示しているが、成膜室２内でトレー
２８を反転させる構成としてもよい。要は、トレー２８
を反転させるためのスペースが成膜室２と連通していれ
ばよい。但し、成膜室２内に設けるトレー反転機構は、
設置スペースの関係上から、構成を簡略化する必要があ
り、つぎに、成膜室２内に設けるのに適したトレー反転
機構について説明する。

【００３０】図３（ａ）は上述のように成膜室２内に設
けるのに適したトレー反転機構４０とトレー４１との関
係を示した平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図で
ある。トレー４１は、平面視ほぼ正方形の外形を有して
おり、所定の２箇所に、突き上げ機構２１における一対
の位置決め支持ピン２４の各々の位置決め小ピン部２４
ａを挿入させるための位置決め孔４２が形成されてい
る。ほぼ正方形の外形を有するトレー４１の４箇所の角
部は、トレー反転機構４０に保持させるための係止部４
１ａになっている。

【００３１】一方、トレー反転機構４０は、円形となっ
た外形の内部にトレー４１を挿入することのできる正方
形の挿入孔４４を有する保持体４３と、この保持体４３
を対向両側で支持する２本の反転軸４７とを備えて構成
されている。また、保持体４３の内周面には、正方形の
挿入孔４４の４辺に対向する４箇所に、正方形の挿入孔
４４の外接円に沿って外方に向け凹設された形状であっ
て、トレー４１の係止部４１ａを挿入させることのでき
る幅を有する保持溝４８がそれぞれ形成されている。

【００３２】つぎに、上記トレー反転機構４０によるト
レー４１の反転動作について説明する。上記トレー反転
機構４０は、保持体４３と一対の反転軸４７とを有する
簡略化された構成であって、図１の成膜室２内における
ターンテーブル３の上方であって突き上げ機構２１の真
上位置に設置される。そして、トレー４１に保持された
成膜用ワーク（図示せず）の一面への薄膜形成が終了し
て、このトレー４１が突き上げ機構２１およびトレー反
転機構４０に対向する反転位置まで搬送されて静止され
ると、突き上げ機構２１が上昇して、一対の位置決め小
ピン部２４ａが位置決め孔４２に挿入してトレー４１に
対する位置決めがなされたのちに、トレー４１が、一対
の位置決め支持ピン２４および一対の支持ピン２７で支
持されながらターンテーブル３のトレー取付孔７の上方
へ持ち上げられ、（ｂ）に示すようにトレー反転機構４
０の挿入孔４４内に位置決め状態に挿入される。

【００３３】トレー４１が挿入孔４４内に位置決め状態
に挿入された状態において、図１に示す突き上げ機構２
１の昇降シャフト２２が、例えば右方向に約45°の角度
だけ回転する。これにより、一対の位置決め小ピン部２
４ａの位置決め孔４２への挿入によって位置決め状態で
突き上げ機構２１に支持されているトレー４１は、突き
上げ機構２１と一体的に（ａ）に２点鎖線で示す状態ま
で回動して、これの４つの係止部４１ａがそれぞれ
（ｂ）に示すようにトレー反転機構４０の保持溝４８内
に入り込むことにより、トレー反転機構４０に保持され
る。続いて、突き上げ機構２１は、４本の支持ピン２
４，２７が保持体４３の反転動作に対し邪魔にならない
下方位置まで下降して、そのままの位置を保持する。こ
れにより、トレー４１の保持はトレー反転機構４０の保
持体４３に移行される。この状態において、反転軸４７
が180 °回転してトレー４１が上下面を反転される。

【００３４】トレー４１が上下面反転されて静止状態と
なると、突き上げ機構２１が再び上昇して、一対の位置
決め小ピン部２４ａがトレー４１の位置決め孔４２内に
挿入し、且つ４本の支持ピン２４，２７がトレー４１の
下面に当接してこれを支持する。この突き上げ機構２１
でトレー４１を位置決め状態に支持した状態において、
突き上げ機構２１の昇降シャフト２２が、例えば左方向
に約45°の角度だけ回転される。これにより、トレー４
１と挿入孔４４との相対的な位置関係は図３に図示の元
の状態に戻る。すなわち、トレー４１は、これの４つの
係止部４１ａが保持溝４８から抜け出して、挿入孔４４
に対し抜脱可能な相対位置となる。

【００３５】続いて、突き上げ機構２１が下降して図１
に図示の通常位置に復帰するがこのとき、この突き上げ
機構２１によって下降されるトレー４１は、ターンテー
ブル３のトレー取付孔７に挿入して支持段部８上に所定
の位置決め状態で載置される。そののち、一対の位置決
め小ピン部２４ａはトレー４１の位置決め孔４２から抜
脱する。この上下面反転して再びターンテーブル３に取
り付けられたトレー４１に保持されている成膜用ワーク
は、ターンテーブル３の回転によってターゲット１１の
真下位置まで搬送されたときに、上面側の他面に対し薄
膜が形成される。

【００３６】このトレー反転機構４０は、保持体４３と
一対の反転軸４７とを有するのみの簡略化された構成で
あるとともに、トレー４１のトレー反転機構４０への着
脱を突き上げ機構２１の昇降シャフト２２の回転によっ
て行う構成となっていることから、図１のトレー反転機
構３９におけるチャック部３４を備えた反転軸３７のよ
うな横方向へ移動する部材が存在しなく、成膜室２内に
容易に設置することができる。

【００３７】図４（ａ）は成膜室２内に設けるのに適し
た他のトレー反転機構４９とトレー５０との関係を示し
た平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。ト
レー５０は、全体として円形であって、その円形におけ
る90°間隔の４か所から係止部５０ａが径方向外方に突
設された非円形の形状になっている。また、トレー５０
には、径方向の両側に、突き上げ機構２１における一対
の位置決め支持ピン２４の各々の位置決め小ピン部２４
ａを挿入させるための位置決め孔５１が形成されてい
る。

【００３８】一方、トレー反転機構４９は、円形となっ
た外形の内部にトレー５０の挿入孔５２を有する保持体
５３と、この保持体５３をこれの径方向の両側で対向す
る２箇所の周端面にそれぞれ固着されて支持する一対の
反転軸５４とを備えて構成されている。挿入孔５２は、
トレー５０を挿入できる形状であって、円形における90
°間隔の４箇所に係止部５０ａが挿入できる凹所５７が
形成されている。また、保持体５３には、その内周面に
おける４つの凹所５７の各々の間に、各凹所５７の外接
円に沿って外方に向け凹設された形状であって、トレー
５０の係止部５０ａを挿入させることのできる幅を有す
る保持溝５８がそれぞれ形成されている。

【００３９】つぎに、上記トレー反転機構４９によるト
レー５０の反転動作について説明する。このトレー反転
機構４９は、図３のトレー反転機構４０と同様に、保持
体５３と一対の反転軸５４とを有するのみの簡略化され
た構成であって、図１の成膜室２内におけるターンテー
ブル３の上方であって突き上げ機構２１の真上位置に設
置される。そして、トレー５０に保持された成膜用ワー
ク（図示せず）の一面への薄膜形成が終了して、このト
レー５０が反転位置まで搬送されたときに、突き上げ機
構２１が上昇して、トレー５０が、一対の位置決め支持
ピン２４および一対の支持ピン２７によってターンテー
ブル３のトレー取付孔７の上方へ持ち上げられて、
（ｂ）に示すようにトレー反転機構４９の挿入孔５２内
に位置決め状態に挿入される。このとき、トレー５０
は、これの４つの係止部５０ａがそれぞれ対応する凹所
５７内に入り込むことによって、挿入孔５２への挿入を
許容される。

【００４０】トレー５０が挿入孔５２内に位置決め状態
に挿入された状態において、図１に示す突き上げ機構２
１の昇降シャフト２２が、例えば右方向に約１００程度
の僅かな所定角度だけ回転する。これにより、一対の位
置決め小ピン部２４ａに位置決め状態で突き上げ機構２
１に支持されているトレー５０は、突き上げ機構２１と
一体的に回動して、これの４つの係止部５０ａがそれぞ
れトレー反転機構４９の保持溝５８内に入り込む。続い
て、突き上げ機構２１は、４本の支持ピン２４，２７が
保持体５３の反転動作に対し邪魔にならない下方位置ま
で下降して、そのままの位置を保持する。これにより、
トレー５０の保持はトレー反転機構４９の保持体５３に
移行される。この状態において、反転軸５４が180 °回
転してトレー５０が上下面を反転される。

【００４１】トレー５０が上下面反転されて静止状態と
なると、突き上げ機構２１が再び上昇して、一対の位置
決め小ピン部２４ａがトレー５０の位置決め孔５１内に
挿入し、且つ４本の支持ピン２４，２７がトレー５０に
当接してこれを支持する。この状態において、突き上げ
機構２１の昇降シャフト２２が、例えば左方向に約１０
０程度の所定角度だけ回転すると、トレー５０と挿入孔
５２との相対的な位置関係が元の状態に戻る。すなわ
ち、トレー５０は、これの４つの係止部５０ａが保持溝
５８から抜け出して凹所５７内に位置し、挿入孔５２に
対し抜脱可能な相対位置となる。

【００４２】続いて、突き上げ機構２１は、下降して図
１に図示の通常位置に復帰するが、このとき、突き上げ
機構２１によって下降されるトレー５０は、ターンテー
ブル３のトレー取付孔７に挿入して支持段部８上に所定
の位置決め状態で載置される。そののち、一対の位置決
め小ピン部２４ａはトレー５０の位置決め孔５１から抜
脱する。この上下面反転して再びターンテーブル３に取
り付けられたトレー５０に保持されている成膜用ワーク
は、ターンテーブル３の回転によってターゲット１１の
真下位置まで搬送されたときに、上面側の他面に対し薄
膜が形成される。

【００４３】このトレー反転機構４９は、図３のトレー
反転機構４０と同様に、保持体５３と一対の反転軸５４
とを有するのみの簡略化された構成であるとともに、ト
レー５０のトレー反転機構４９への着脱を突き上げ機構
２１の昇降シャフト２２の回転によって行う構成として
いることから、図１のトレー反転機構３９におけるチャ
ック部３４を備えた反転軸３７のような横方向へ移動す
る部材が存在しなく、成膜室２内に容易に設置すること
ができる効果を得られるのに加えて、トレー５０をトレ
ー反転機構４９に対し着脱させるための昇降シャフト２
２の回転角度を、図３のトレー反転機構４０に比較して
格段に小さくできる利点がある。

【００４４】

【発明の効果】以上のように、本発明の成膜装置によれ
ば、一面への薄膜形成が終了した成膜用ワークを、成膜
室内におけるワーク搬送手段の上方位置またはこの成膜
室に連通した反転室内に突き上げ機構によって持ち上げ
て、反転機構で上下面反転させたのちに、突き上げ機構
によって再びワーク搬送手段に設置する構成としたの
で、成膜用ワークを成膜室の外部に出して反転させる従
来装置に比較して、成膜室の大気開放と真空引きとを行
う必要がないことから、生産性の向上を図ることができ
る。また、トレー反転機構は、突き上げ機構との組み合
わせによって反転位置におけるワーク搬送手段の上方位
置に設けることを可能としているので、ワーク搬送手段
自体に複雑な構成のトレー反転機構を設けた従来装置の
ようなミクロな塵や不純なガスの影響を受けることがな
くなり、成膜用ワークの薄膜の歩留りの低下を招かな
い。さらに、１台の電源で成膜用ワークの両面に薄膜を
形成できるので、設備コストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る成膜装置の概略構
成を示す縦断面図。

【図２】（ａ）は同上の成膜装置における成膜用ワーク
を保持するトレーと突き上げ機構とを示す拡大平面図、
（ｂ）は（ａ）の縦断面図。

【図３】（ａ）は同上成膜装置に用いることのできる他
のトレー反転機構とトレーとの関係を示す平面図、
（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。

【図４】（ａ）は同上成膜装置に用いることのできるさ
らに他のトレー反転機構とトレーとの関係を示す平面
図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。

【図５】従来の成膜装置を示す概略縦断面図。

【図６】従来の他の成膜装置を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 真空チャンバ ２ 成膜室 ３ ターンテーブル（ワーク搬送手段） ９ 成膜用ワーク １１ ターゲット ２１ 突き上げ機構 ２４ 位置決め支持ピン ２４ａ 位置決め小ピン部 ２７ 支持ピン ２８，４１，５０ トレー ２９，４２，５１ 位置決め孔 ３３ 反転室 ３４ チャック部 ３９，４０，４９ トレー反転機構 ４１ａ，５０ａ 係止部 ４３，５３ 保持体 ４４，５２ 挿入孔 ４７，５４ 反転軸 ４８，５８ 保持溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末吉 貴志 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 足達 勇治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成膜材料のターゲットから放出される粒
   子によって前記ターゲットに対向配置された成膜用ワー
   クの両面に薄膜を生成する成膜装置において、 真空チャンバ内部の成膜室に設けられた前記ターゲット
   と、 前記成膜用ワークの周縁部を保持したトレーが着脱自在
   に取り付けられて前記成膜用ワークを前記ターゲットに
   対向する成膜位置まで搬送するワーク搬送手段と、 前記成膜位置において前記成膜用ワークの一面への薄膜
   形成が終了したのちに前記ワーク搬送手段によって反転
   位置まで搬送された前記トレーを前記ワーク搬送手段か
   ら取り外して前記成膜室内における前記ワーク搬送手段
   の上方位置または前記成膜室に連通した反転室内まで持
   ち上げる突き上げ機構と、 前記突き上げ機構によって持ち上げられ前記トレーを保
   持して上下面反転させるトレー反転機構とを備え、 前記トレー反転機構によって反転された前記トレーを前
   記突き上げ機構により支持したのち、この突き上げ機構
   の下降によって前記トレーを前記ワーク搬送手段に再び
   取り付けるように構成されていることを特徴とする成膜
   装置。
2. 【請求項２】 トレー反転機構は、 同一直線上に所定間隔で対向配置されて互いに接離する
   方向に直線移動自在で、且つ回転自在となった一対の反
   転軸と、この両反転軸の相対向する端部に固着された一
   対のチャック部とを備えるとともに、前記両反転軸の互
   いに近接する方向への直線移動により、前記両チャック
   部でトレーを両側から挟み付ける状態でチャッキングし
   たのち、前記反転軸の180 °の角度の回転によって前記
   トレーを上下面反転させ、前記両反転軸の互いに離間す
   る方向への直線移動により、前記両チャック部による前
   記トレーのチャッキングを解除するよう構成されている
   請求項１に記載の成膜装置。
3. 【請求項３】 トレーが、外周端の複数箇所から係止部
   が突設された非円形の形状を有し、 トレー反転機構は、 前記トレーを挿入できる形状の挿入孔および前記挿入孔
   の孔周面から外方へ向け凹設されて前記係止部を挿入さ
   せることのできる幅を有する保持溝を有する保持体と、
   この保持体を対向両側で支持しながら180 °の角度で回
   転させる一対の反転軸とを備えて構成され、 突き上げ機構は、前記トレーを持ち上げて前記挿入孔内
   に位置決めしたのちに前記係止部を前記保持溝内に挿入
   させる角度だけ左右両方に回転されるよう構成されてい
   る請求項１に記載の成膜装置。
4. 【請求項４】 突き上げ機構は、トレーに形成された位
   置決め孔に抜脱自在に挿入する位置決め小ピン部を上端
   に備えてトレーを支持する複数本の位置決め支持ピン
   と、前記トレーを支持する複数本の支持ピンとを備えて
   いる請求項１〜３の何れかに記載の成膜装置。