JP2014122371A

JP2014122371A - 蒸着装置

Info

Publication number: JP2014122371A
Application number: JP2012277905A
Authority: JP
Inventors: Teruhiro Muramoto; 照宏村本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2012-12-20
Publication date: 2014-07-03

Abstract

【課題】本発明は、公転レールとプラネタリドームの車輪とが接触する部分において、簡易な構成により金属粉の発生を抑制した蒸着装置の提供を目的とする。
【解決手段】本発明に係る蒸着装置１００は、真空状態の真空チャンバ１内で対象物に蒸着を行う蒸着装置１００であって、対象物を固定可能なドーム型のプラネタリドーム２と、プラネタリドーム２を支持する環状の公転レール４と、を備え、プラネタリドーム２は複数の車輪３を備え、プラネタリドーム２が公転レール４の環状中心を回転軸として回転することにより、車輪３の各々は公転レール４との摩擦により、公転レール４上を回転しながら移動し、公転レール４と車輪３との接触部分４ａにおける公転レール４の表面が平坦であることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は蒸着装置に関し、特に真空状態の真空チャンバ内で対象物に蒸着を行う蒸着装置に関する。

蒸着対象物としての半導体ウエハをセットしたプラネタリドームを回転させながら、真空状態の真空チャンバ内で半導体ウエハに蒸着を行う蒸着装置が知られている。プラネタリドームには車輪（摩擦車）が備わっている。真空チャンバ内には、環状の公転レールが配置されており、公転レール上に設置されたプラネタリドームが公転レールの環状中心を回転軸として回転すると、車輪と公転レールとの摩擦により、公転レール上を車輪が回転しながら移動する。この車輪に半導体ウエハを設置することで、半導体ウエハは自転および公転をしながらチャンバ内を移動するため、半導体ウエハ表面に均一な蒸着を行うことが可能となる。

上述した蒸着装置において、公転レールと車輪との摩擦によって金属粉が発生する。そのため、蒸着処理中に金属粉が半導体ウエハに付着して、半導体ウエハの不良率が増大し、歩留まりが悪化する問題があった。また、発生した金属粉を蒸着装置内から除去するために、公転レール表面や真空チャンバ内から金属粉を除去する清掃作業を定期的に行う必要があり、生産効率を低下させていた。

発生した金属粉を真空チャンバ内から除去する手段として、例えば、公転レールに金属粉を吸引するための穴を設けて、発生した金属粉をポンプにより真空チャンバ内から吸い出す技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２９０４９９号公報

公転レールと車輪との摩擦による金属粉の発生により、上述した歩留まりの悪化および生産効率低下の問題がある。また、上述の従来の蒸着装置は、発生した金属粉を吸引するために、吸引手段を新たに設ける必要があり、蒸着装置の構造が複雑になり、蒸着装置自体の製造コストや装置のメンテナンスコストが増大する問題がある。

本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、公転レールとプラネタリドームの車輪とが接触する部分において、簡易な構成により金属粉の発生を抑制した蒸着装置の提供を目的とする。

本発明に係る蒸着装置は、真空状態の真空チャンバ内で蒸着対象物に蒸着を行う蒸着装置であって、蒸着対象物を固定可能なドーム型のプラネタリドームと、プラネタリドームを支持する環状の公転レールと、を備え、プラネタリドームは複数の車輪を備え、プラネタリドームが公転レールの環状中心を回転軸として回転することにより、車輪の各々は公転レールとの摩擦により、公転レール上を回転しながら移動し、公転レールと車輪との接触部分における公転レールの表面が平坦であることを特徴とする。

本発明によれば、車輪と公転レールの接触部分において、公転レール表面を平坦に形成することにより、接触部分において公転レール表面をテーパー状に形成した場合と比べて、車輪と公転レールの接触面積を小さくすることができる。よって、車輪と公転レールとの摩擦による金属粉の発生を、簡易な構造で抑制することができる。つまり、金属粉が蒸着対象物に付着することによる歩留まりの悪化を抑制することが可能である。また、金属粉の発生が抑制されるため、真空チャンバ内部の清掃頻度を下げることが可能であり、生産効率が向上する。

実施の形態１に係る蒸着装置の断面図と公転レールの平面図である。実施の形態１に係る蒸着装置の公転レールと車輪の接触部分を示す図である。

＜実施の形態１＞
＜構成＞
図１（ａ），（ｂ）に、本実施の形態に係る蒸着装置１００の断面図と、公転レール４の平面図をそれぞれ示す。また、図２（ａ）に、車輪３と公転レール４の構成の詳細を示す。蒸着処理中は真空状態に保たれる真空チャンバ１内には、環状の公転レール４、プラネタリドーム２、および蒸発源６が設けられる。蒸着処理を行う際、真空チャンバ１は真空ポンプ（図示せず）により真空状態に保たれる。プラネタリドーム２には複数の車輪３が備わっている。図示しないモーターにより、公転レール４上に設置されたプラネタリドーム２が公転レール４の環状中心を軸として回転すると、車輪３と公転レール４との摩擦により、車輪３が回転しながら公転レール４上を移動する。

車輪３と連動して回転するウエハ設置部３ａには、蒸着対象物となる半導体ウエハが取り付けられる。つまり、半導体ウエハは自転しながら、公転レール４上を公転する。このように半導体ウエハを自転および公転させながら蒸着を行うことにより、半導体ウエハ表面に均一な厚みの蒸着膜を形成することができる。

蒸発源６は、例えば電子ビーム蒸発源であり、蒸着膜の材料となる、図示しない蒸発材料（例えば、アルミニウム）の蒸発を行う。

また、公転レール４は、支持部材５によって真空チャンバ１に支持されている。公転レール４にかかる加重を均等に分散するために、公転レール４を支持する支持部材５の設置箇所は多い方が好ましく、本実施の形態では４箇所とする。

図２（ａ）に示す様に、車輪３と公転レール４の接触部分４ａにおいて、公転レール４の表面は平坦に形成されている。一方、従来の蒸着装置においては、車輪３と公転レール４の接触部分４ａにおいて、公転レール４の表面は、車輪３との接触面積がより大きい、テーパー状に形成されていた（図２（ｂ））。

図２（ａ）のように、車輪３と公転レール４の接触部分４ａにおいて、公転レール４表面を平坦に形成することにより、従来の蒸着装置（図２（ｂ））に比べて、車輪３と公転レール４の接触面積を小さくすることができる。よって、車輪３と公転レール４との摩擦による金属粉の発生を抑制することができる。

本実施の形態において、車輪３および公転レール４の車輪３との接触面には、ニッケルおよびフッ素樹脂を含む皮膜が形成されている。車輪３および公転レール４の車輪３との接触面にこの様な皮膜を形成することにより、接触面の摩擦係数が減少するため、摩擦による金属粉の発生が抑制される。

特に、本実施の形態において、上述したニッケルおよびフッ素樹脂を含む皮膜の形成は、ＮＩＦＧＲＩＰ（登録商標）処理により行われる。

なお、本実施の形態において、車輪３および公転レール４の素材は、例えば、車輪３は鉄製であり、公転レール４はステンレス製である。また、車輪３と公転レールの素材が異素材であれば、これに限らず、例えば、車輪３をステンレス製とし、公転レール４を鉄製としても良い。このように、車輪３と公転レール４の素材を異素材とすることによって、例えば、両方の素材をステンレスとした場合と比較して、摩擦係数を減らすことが可能である。よって、摩擦による金属粉の発生を抑制することが可能である。

＜効果＞
本実施の形態における蒸着装置１００は、真空状態の真空チャンバ１内で蒸着対象物に蒸着を行う蒸着装置１００であって、蒸着対象物を固定可能なドーム型のプラネタリドーム２と、プラネタリドーム２を支持する環状の公転レール４とを備え、プラネタリドーム２は複数の車輪３を備え、プラネタリドーム２が公転レール４の中心を回転軸として回転することにより、車輪３の各々は公転レール４との摩擦により、公転レール４上を回転しながら移動し、公転レール４と車輪３との接触部分４ａにおける公転レール４の表面が平坦であることを特徴とする。

従って、車輪３と公転レール４の接触部分４ａにおいて、公転レール４表面を平坦に形成することにより、接触部分４ａにおいて公転レール４表面をテーパー状に形成した場合に比べて、車輪３と公転レール４の接触面積を小さくすることができる。よって、車輪３と公転レール４との摩擦による金属粉の発生を、簡易な構造で抑制することができる。よって、金属粉が蒸着対象物に付着することによる、歩留まりの悪化を抑制することが可能である。また、金属粉の発生が抑制されるため、真空チャンバ１内部の清掃頻度を下げることが可能であり、生産効率が向上する。

また、本実施の形態における蒸着装置１００において、車輪３と、公転レール４の素材が異なることを特徴とする。

従って、車輪３と公転レール４の素材を異素材とすることにより、同素材とした場合に比べて摩擦係数を減少させることが可能である。よって、摩擦による金属粉の発生をより抑制することが可能である。

また、本実施の形態における蒸着装置１００において、車輪３および公転レール４の車輪３との接触面には、ニッケルおよびフッ素樹脂を含む皮膜が形成されていることを特徴とする。

従って、車輪３および公転レール４の車輪３との接触面にこの様な皮膜を形成することにより、接触面の摩擦係数が減少するため、摩擦による金属粉の発生が抑制される。

また、本実施の形態における蒸着装置１００において、公転レール４は、少なくとも４箇所以上で真空チャンバ１に支持されていることを特徴とする。

従って、少なくとも４箇所以上で真空チャンバ１を支えることにより、プラネタリドーム２の重さにより公転レール４にかかる荷重が分散される。よって、荷重による公転レール４の歪みを軽減することが可能である。公転レール４の歪みが軽減されることにより、公転レール４上を車輪３が滑らかに回転移動できるため、公転レール４と車輪３の摩擦による金属粉の発生が抑制される。

また、本実施の形態における蒸着装置１００において、車輪３および公転レール４の車輪３との接触面には、ＮＩＦＧＲＩＰ（登録商標）処理が施されていることを特徴とする。

従って、車輪３および公転レール４の車輪３との接触面に、ＮＩＦＧＲＩＰ処理により、ニッケルおよびフッ素樹脂を含む膜を形成することによって、接触面の摩擦係数がさらに減少するため、摩擦による金属粉の発生を抑制することが可能である。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１真空チャンバ、２プラネタリドーム、３車輪、３ａウエハ設置部、４公転レール、４ａ接触部分、５支持部材、６蒸発源、１００蒸着装置。

Claims

真空状態の真空チャンバ内で蒸着対象物に蒸着を行う蒸着装置であって、
前記蒸着対象物を固定可能なドーム型のプラネタリドームと、
前記プラネタリドームを支持する環状の公転レールと、
を備え、
前記プラネタリドームは複数の車輪を備え、
前記プラネタリドームが前記公転レールの環状中心を回転軸として回転することにより、
前記車輪の各々は前記公転レールとの摩擦により、前記公転レール上を回転しながら移動し、
前記公転レールと前記車輪との接触部分における前記公転レールの表面が平坦であることを特徴とする、
蒸着装置。
前記車輪と、前記公転レールの素材が異なることを特徴とする、
請求項１に記載の蒸着装置。
前記車輪および前記公転レールの前記車輪との接触面には、ニッケルおよびフッ素樹脂を含む皮膜が形成されていることを特徴とする、
請求項１または２に記載の蒸着装置。
前記公転レールは、少なくとも４箇所以上で前記真空チャンバに支持されていることを特徴とする、
請求項１〜３のいずれかに記載の蒸着装置。
前記車輪および前記公転レールの前記車輪との接触面には、ＮＩＦＧＲＩＰ（登録商標）処理が施されていることを特徴とする、
請求項３に記載の蒸着装置。