JP2016014175A - Film deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成膜装置に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus.
蒸着装置やスパッタ装置等の成膜装置で用いられる成膜材料の中には、大気との接触等、取り扱いに注意を要するものがある。例えば、リチウム等のアルカリ金属材料は、水との反応により水素を発生する。そのような成膜材料が用いられる成膜装置のメンテナンスに際しては、例えば成膜装置が設置された室内の気流や湿度、作業者の装備等に関して特別に対策を施した上で作業が行われているのが現状である。従って、この種の成膜装置では、装置の管理及び保守のしやすさであるメンテナンス性について改善が求められている。 Some film forming materials used in film forming apparatuses such as a vapor deposition apparatus and a sputtering apparatus require careful handling such as contact with the atmosphere. For example, an alkali metal material such as lithium generates hydrogen by a reaction with water. In the maintenance of a film forming apparatus using such a film forming material, for example, the work is performed after special measures are taken with respect to the air flow and humidity in the room where the film forming apparatus is installed, and the equipment of the operator. The current situation is. Therefore, in this type of film forming apparatus, there is a demand for improvement in maintainability, which is easy to manage and maintain the apparatus.
これに対し、露点−40℃以下に調整可能な装置室に成膜装置を収容する装置も提案されている(例えば、特許文献1参照)。装置室には、減圧可能な予備室が隣接されている。装置室及び予備室には、グローブが取り付けられており、それらの間には扉が設けられている。メンテナンスの際には、グローブに手を入れて予備室で容器から成膜材料を取り出す。また、手で扉を開けて、成膜材料を装着室に入れた後、扉を閉める。そして装置室のグローブに手を入れ、成膜材料をセットする。 On the other hand, an apparatus in which a film forming apparatus is accommodated in an apparatus chamber that can be adjusted to a dew point of −40 ° C. or lower has been proposed (for example, see Patent Document 1). A preparatory chamber that can be depressurized is adjacent to the apparatus chamber. A globe is attached to the apparatus room and the spare room, and a door is provided between them. During maintenance, put a hand in the glove and take out the film forming material from the container in the preliminary chamber. Further, the door is opened by hand, the film forming material is put into the mounting chamber, and then the door is closed. Then, put the hand in the glove in the apparatus room and set the film forming material.
上述した装置でのメンテナンスの際は、作業者が装置室のグローブに手を入れて、成膜装置を開け、この成膜装置内に材料をセットする必要がある。
しかし、例えば大型基板を成膜対象とするような大規模な成膜装置に、上述した構成を採用すると、成膜装置を収容する装置室の大型化が避けられない。このため、装置室にグローブを取り付けても、成膜装置の内部まで手が届きにくく、作業の容易性の点で課題が残る。
When performing maintenance with the above-described apparatus, it is necessary for an operator to put his hand in the glove in the apparatus chamber, open the film forming apparatus, and set the material in the film forming apparatus.
However, for example, when the above-described configuration is adopted in a large-scale film forming apparatus that targets a large substrate, an increase in the size of the apparatus chamber that houses the film forming apparatus is inevitable. For this reason, even if a glove is attached to the apparatus chamber, it is difficult to reach the inside of the film forming apparatus, and there remains a problem in terms of ease of work.
尚、こうした課題は、上述した構成の装置に限らず、取り扱いに注意を要する成膜材料を用いる可能性がある成膜装置においては、概ね共通したものである。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、メンテナンス性を向上することができる成膜装置を提供することにある。
Such a problem is not limited to the apparatus having the above-described configuration, but is generally common to film forming apparatuses that may use a film forming material that requires handling.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a film forming apparatus capable of improving maintenance.
上記課題を解決する成膜装置は、真空チャンバーと、前記真空チャンバー内に配置される成膜源と、前記真空チャンバーに連結されたグローブボックスと、前記真空チャンバー及び前記グローブボックスを連通する連通口を開閉する封止部と、前記真空チャンバーと前記グローブボックスとの間で、前記成膜源を搬送する搬送機構とを備える。 A film forming apparatus that solves the above problems includes a vacuum chamber, a film forming source disposed in the vacuum chamber, a glove box connected to the vacuum chamber, and a communication port that communicates the vacuum chamber and the glove box. And a transfer mechanism for transferring the film forming source between the vacuum chamber and the glove box.
上記構成によれば、真空チャンバーにグローブボックスが連通可能に設けられているので、メンテナンスに際しては蒸着源をグローブボックスに搬送して、グローブボックス内で作業を行うことが可能となる。このため、メンテナンスのたびに真空チャンバーを開放する必要がなく、成膜装置のメンテナンス性が高められる。 According to the above configuration, since the glove box is provided in the vacuum chamber so as to be able to communicate, it is possible to perform the work in the glove box by transporting the vapor deposition source to the glove box during maintenance. For this reason, it is not necessary to open the vacuum chamber every time maintenance is performed, and the maintainability of the film forming apparatus is improved.
この成膜装置について、前記封止部は、前記連通口を封止する蓋部を備え、前記蓋部は、前記搬送機構によって前記成膜源とともに前記グローブボックス内に移動することが好ましい。 In this film forming apparatus, it is preferable that the sealing portion includes a lid portion that seals the communication port, and the lid portion is moved into the glove box together with the film forming source by the transport mechanism.
上記構成によれば、蓋部は、成膜源とともにグローブボックス内に移動可能である。このため、蓋部のみを連通口に対して移動させる専用の移動機構が不要となる。
この成膜装置について、前記封止部は、前記蓋部の傾動を許容する角度調整部が設けられていることが好ましい。
According to the said structure, a cover part can be moved in a glove box with a film-forming source. This eliminates the need for a dedicated moving mechanism that moves only the lid with respect to the communication port.
In the film forming apparatus, it is preferable that the sealing unit is provided with an angle adjusting unit that allows the lid to tilt.
上記構成によれば、蓋部を、連通口を封止する封止位置にて傾動させることにより、連通口に密着させることができる。
この成膜装置について、前記蓋部は、前記成膜源に備えられた電気回路と外部電気回路とを連結する連結器を備え、前記連結器は、前記蓋部の前記グローブボックス内への移動によって前記外部電気回路から外されることが好ましい。
According to the above configuration, the lid portion can be brought into close contact with the communication port by being tilted at the sealing position for sealing the communication port.
In the film forming apparatus, the lid includes a coupler that connects an electric circuit provided in the film forming source and an external electric circuit, and the coupler moves the lid into the glove box. Is preferably removed from the external electrical circuit.
上記構成によれば、メンテナンスの際に蓋部がグローブボックス内に移動することによって、成膜源の電気回路と外部電気回路との接続を遮断することができる。
この成膜装置について、前記蓋部は、前記成膜装置に備えられ冷媒が循環する冷却回路と外部冷却回路とを連結する連結器を備え、前記連結器は、前記蓋部の前記グローブボックス内への移動によって前記外部冷却回路から外されることが好ましい。
According to the above-described configuration, the connection between the electrical circuit of the film forming source and the external electrical circuit can be cut off by moving the lid portion into the glove box during maintenance.
In this film forming apparatus, the lid includes a coupler that is provided in the film forming apparatus and that connects a cooling circuit in which a refrigerant circulates and an external cooling circuit, and the coupler is disposed in the glove box of the lid. It is preferable to be removed from the external cooling circuit by moving to.
上記構成によれば、メンテナンスの際に蓋部がグローブボックス内に移動することによって、成膜源の冷却回路と外部冷却回路との接続を遮断することができる。
この成膜装置について、前記成膜源は、成膜材料を載置する載置部を上部に備える蒸着源であることが好ましい。
According to the above configuration, the lid portion moves into the glove box at the time of maintenance, so that the connection between the cooling circuit of the film forming source and the external cooling circuit can be cut off.
In this film forming apparatus, it is preferable that the film forming source is an evaporation source having a mounting portion on which a film forming material is mounted on the upper part.
上記構成によれば、成膜源は、成膜材料を載置する載置部を上部に備える蒸着源であるため、成膜源がグローブボックス内に搬送されたときに、成膜材料の補充等が容易になる。 According to the above configuration, since the film formation source is a vapor deposition source provided with a placement unit on which the film formation material is placed, replenishment of the film formation material when the film formation source is transferred into the glove box. Etc. becomes easier.
この成膜装置について、前記真空チャンバーに収容される前記成膜源は、複数に分割され、前記グローブボックスは、前記分割された成膜源に対応させて複数設けられていることが好ましい。 In this film forming apparatus, it is preferable that the film forming source accommodated in the vacuum chamber is divided into a plurality of pieces, and a plurality of glove boxes are provided corresponding to the divided film forming sources.
上記構成によれば、分割されない成膜源に比べ、各グローブボックスに搬送される成膜源が軽量化されるので、搬送機構にかかる負荷を軽減することができる。 According to the above configuration, since the film forming source transported to each glove box is lighter than the film forming source that is not divided, the load on the transport mechanism can be reduced.
(第1実施形態)
以下、本発明を具体化した成膜装置の第1実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。本実施形態では、成膜装置を、大型の基板等を成膜の対象とする装置として説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of a film forming apparatus embodying the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the film forming apparatus will be described as an apparatus for forming a large substrate or the like.
図1に示すように、基板処理システム1は、搬送部2、ロードロック室3、前処理室4、成膜装置10、後処理室5を備える。搬送部2は、基板100をトレイ(図示略)に載置してロードロック室3に基板100を搬送する。ロードロック室3は、基板100の搬送方向(X方向、反X方向)に応じて大気圧/低圧状態を切り替える。基板100が成膜装置10に向かってX方向に搬送されるとき、ロードロック室3は低圧状態に調整されている。ロードロック室3を介して搬送された成膜前の基板100は、前処理室4に搬送される。前処理室4で加熱等の前処理が行われた後、基板100は成膜装置10に搬送される。成膜装置10では、基板100に対して成膜が行われる。成膜工程後、基板100は、後処理室5に搬送されて冷却される。冷却された基板100は、成膜装置10、前処理室4、ロードロック室3を介して、搬送部2まで搬送される。
As shown in FIG. 1, the substrate processing system 1 includes a
次に図1〜図5を参照して、成膜装置10の全体の構成について説明する。
図1に示すように、成膜装置10は、成膜機構11と、メンテナンスを行うためのグローブボックス20とを備えている。また成膜装置10は、メンテナンスのための制御等を実行する制御装置18を備えている。
Next, the overall configuration of the
As shown in FIG. 1, the
成膜機構11は、真空チャンバー12と、成膜源15を備える。例えば成膜源が、基板100に対して蒸着を行う蒸着機構である場合、蒸着材料が載置される載置部、載置部を加熱するヒータを収容した加熱部等を有する。また例えば成膜源が、スパッタ機構である場合、ターゲットを保持する保持部や、カソード等を有する。
The
図2に示すように、真空チャンバー12の入口及び出口には、ゲートバルブ13,14がそれぞれ設けられている。真空チャンバー12は、基板100を収容可能な大きさを有しており、ターボ分子ポンプ等の真空ポンプ(図示略)を備えている。基板100は、一方のゲートバルブ13と他方のゲートバルブ14との間で搬送される。また、真空チャンバー12には、図示しないガス供給機構が設けられ、アルゴン等の不活性ガスを真空チャンバー12内に供給する。
As shown in FIG. 2,
また、真空チャンバー12のうち、ゲートバルブ13,14が設けられていない側面の一つには、連通口17が設けられている。真空チャンバー12の連通口17側には、グローブボックス20が連結されている。
In addition, a
グローブボックス20は、金属材等からなる筐体21を備えている。筐体21は、真空チャンバー12側に、連通口17に接続する連通部22を有する。
連通部22の内側には、封止部25が設けられている。封止部25は、封止位置と、退避位置との間で移動可能である。真空チャンバー12が所定の圧力に調整される成膜時には、封止部25は、封止位置に配置される。また蓋部26が退避位置に配置されると、真空チャンバー12の内部空間は開放され、グローブボックス20の内部空間と連通される。
The
A sealing
成膜装置10は、成膜源15を真空チャンバー12及びグローブボックス20の間で、真空チャンバー12からグローブボックス20に向かう方向及びその反対方向に搬送する搬送機構を備えている。搬送機構は、動力源である搬送モータ27(図3参照)、搬送モータ27の回転運動を直線運動に変換する伝達機構を有している。
The
また、筐体21の正面には、透光性材料からなる窓部30が取り付けられている。窓部30の幅は、成膜源15の幅とほぼ同じか、その幅以上の長さを有している。窓部30には、作業者が手を入れる挿入口31が形成されている。挿入口31には、グローブ32(図5参照)が装着されている。窓部30には、複数の挿入口31が、窓部30の幅方向に沿って形成されている。また、窓部30には、複数の挿入口31からなる列が、窓部30の高さ方向に複数形成されている。本実施形態では、5つの挿入口31からなる列が、2列形成されているが、挿入口31の数及び位置は、筐体21の大きさ等に応じて調整される。
A
図3に示すように、筐体21には、内部空間を所定の圧力に調整する減圧ポンプ23が設けられている。また、筐体21には、上記ガス供給機構によりアルゴン、窒素等の不活性ガスが供給される。メンテナンスの際には、グローブボックス20の内部空間は、成膜工程における真空チャンバー12の圧力とほぼ同じ、又は若干高い圧力(例えば0.5kPa〜3.0kPa)に調整されることによって、低圧及び低湿度に保たれる。また、筐体21の背面側には、パスボックス33が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
図4に示すように、パスボックス33は、トレイ38を収容する収容ケース34を備えている。収容ケース34には、トレイ入口35とトレイ出口36とが形成されている。またグローブボックス20の筐体21のうち、収容ケース34のトレイ出口36に対応する箇所には貫通孔(図示略)が形成され、貫通孔とトレイ出口36との間には、ゲートバルブ等、大気側と真空側とを連通するバルブ37が設けられている。
As shown in FIG. 4, the
また収容ケース34の側壁部には、ガイドレール39が設けられている。このガイドレール39には、トレイ38を支持するトレイ支持部40が摺動可能に設けられている。トレイ38は板状であって、トレイ支持部40の上側に設けられている。
A
トレイ支持部40及びトレイ38は、トレイ入口35から突出する位置と、トレイ出口36から突出した筐体21内の位置との間で移動可能である。メンテナンスの際は、トレイ支持部40及びトレイ38を収容ケース34から引き出して、成膜材料が密封された容器等をトレイ38に載置した後、そのトレイ38をバルブ37を介して筐体21内に挿入する。なお、トレイ支持部40及びトレイ38は、図示しないモータにより駆動される。
The
図5に示すように、筐体21の正面から背面に向かう奥行は、作業者101が、グローブ32に上腕部までを入れたとき、その指先が筐体21内に挿入されたトレイ38に十分届く長さになっている。なお、筐体21の奥行が大きくなる場合には、奥行方向において作業者の手が届くように、筐体21の正面及び背面にグローブ32が装着された窓部30が設けられる。
As shown in FIG. 5, the depth from the front side to the back side of the
次に図1を参照して、成膜装置10の動作について説明する。
成膜装置10のメンテナンスでは、成膜源15への成膜材料の補充、成膜源の点検等が行われる。メンテナンス前には、制御装置18は、所定のタイミングでグローブボックス20内の減圧ポンプ23を駆動し、上記ガス供給機構により不活性ガスをグローブボックス20内に供給して、グローブボックス20内を所定の圧力に調整しておく。
Next, the operation of the
In the maintenance of the
そして、メンテナンスを開始する際には、例えば制御装置18に設けられた入力操作部で所定の操作が行われる。制御装置18は、メンテナンスを開始すると判断すると、封止部25を退避位置に移動させ、搬送機構を駆動して、成膜源15をグローブボックス20内の所定のメンテナンス位置に搬送する。作業者はグローブ32に手を入れて、メンテナンスの作業を行う。
When starting maintenance, for example, a predetermined operation is performed by an input operation unit provided in the
メンテナンスが終了すると、再び入力操作部等が操作される。制御装置18は、搬送機構を駆動して、成膜源15を真空チャンバー12内の成膜位置に搬送する。成膜源15が成膜位置に配置されると、封止部25が封止位置に配置される。
When the maintenance is completed, the input operation unit and the like are operated again. The
真空チャンバー12が密閉され、成膜工程が開始されると、上記真空ポンプが駆動されるとともに、真空チャンバー12に上記ガス供給機構から不活性ガスが供給される。真空チャンバー12内が所定の圧力に到達すると、基板100が真空チャンバー12内に搬送されて成膜が行われる。
When the
このように成膜装置10のメンテナンスにおいては、グローブボックス20内で成膜源15に対する作業が行えるため、所定の圧力に調整された真空チャンバー12の内部空間を、メンテナンスのたびに大気圧までベントする必要がない。また、例えばアルカリ金属のような大気との接触が好ましくない材料の補充等の作業を、低圧及び低湿度に調整されたグローブボックス20内で行うことができる。このため、基板処理システム1が設置された室内の気流や湿度、作業者の装備等に関して、特殊な設備や装備を不要とすることができる。
As described above, in the maintenance of the
また、メンテナンスの際には、真空チャンバー12の蓋を作業者が開けなくても、成膜源15がグローブボックス20内に搬送される。このため、グローブ32の位置等を調整すれば、大型の基板100に成膜を行う装置であっても、成膜源15の各所に手が届き、メンテナンス作業が容易となる。
In the maintenance, the
第1実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、真空チャンバー12にグローブボックス20が連結されているので、メンテナンスの際には成膜源15をグローブボックス20に搬送して、グローブボックス20内で成膜源15に対する作業を行うことが可能となる。このため、メンテナンスのたびに真空チャンバー12を開放する必要がない。また、成膜源15自体が、作業者の手が届きやすいグローブボックス20に搬送されるので、作業の容易性も高められる。このため、成膜装置10のメンテナンス性が向上する。
According to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the above embodiment, since the
(第2実施形態)
次に、成膜装置の第2実施形態を図6〜図9にしたがって説明する。本実施形態では、成膜装置を、成膜材料を加熱して蒸発又は昇華させることにより基板に薄膜を形成する蒸着装置に具体化して説明する。成膜装置は、幅及び高さが1mを超える大型の基板等を成膜対象とする。なお、本実施形態は、第1実施形態の成膜源及びその搬送機構を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, 2nd Embodiment of the film-forming apparatus is described according to FIGS. In the present embodiment, the film forming apparatus will be specifically described as a vapor deposition apparatus that forms a thin film on a substrate by heating or evaporating or sublimating a film forming material. The film forming apparatus targets a large substrate having a width and height exceeding 1 m and the like. In addition, since this embodiment is the structure which changed only the film-forming source of 1st Embodiment, and its conveyance mechanism, the detailed description is abbreviate | omitted about the same part.
(成膜源)
図6に示すように、成膜源15は、蒸着材料を載置する載置部50を有している。蒸着材料は、Li(リチウム)等のアルカリ金属を主成分とする。
(Deposition source)
As shown in FIG. 6, the
載置部50は、蒸着材料が収容される蒸発容器51と、蒸発容器51を支持する容器支持部52とを有している。容器支持部52は板状の台座55の上に固定されている。本実施形態では、7つの蒸発容器51が、容器支持部52の上に、基板100の搬送方向(X方向)と直交する方向に沿って一列に並べられている。蒸発容器51が一列に並ぶ構成であるため、成膜源15が奥行き方向においてコンパクトになり、グローブボックス20に搬送しやすくなる。蒸発容器51は、カップ状に形成され、その開口端を上側に向けて配置される。
The
また、容器支持部52の下方には、各蒸発容器51を加熱する材料加熱部53が設けられている。材料加熱部53には、蒸発容器51と同数のヒータと、蒸発容器51と同数の熱電対(図示略)とが設けられている。各熱電対は、蒸発容器51周辺の温度をそれぞれ検出する。この材料加熱部53には、それらの熱電対からの信号を送信する信号線と、ヒータに電力を供給する電力線とが接続されている。また、成膜源15の一部には、冷媒流路が設けられている。冷媒流路は、流路内に冷媒を循環させることによって、例えば台座55等の加熱の必要がない部分を冷却し、ヒータからの熱による膨張等を抑制している。成膜源15の端部からは、この冷媒流路に接続する冷却チューブ54が引き出されている。
A
また成膜源15の台座55は、長尺且つ板状のベース61に固定されている。ベース61の長手方向の一端には、封止部25を構成する蓋部26が、ベース61に対して垂直に立てられた状態で支持されている。蓋部26は、板状に形成され、その縁部を真空チャンバー12の側壁に当接させることにより真空チャンバー12の連通口17を封止可能な大きさを有している。
The
蓋部26のうち成膜源15側の側面26aには、成膜源15から引き出された冷却チューブ54が差し込まれている。蓋部26の他方の側面26bには、冷却チューブ54に連結する冷却回路連結器56が設けられている。この冷却回路連結器56は、グローブボックス20内に設けられた図示しないチューブ等を介して、グローブボックス20外、又は真空チャンバー12外に設けられた外部冷却回路に接続される。
A cooling tube 54 drawn from the
さらに、蓋部26の側面26bには、上述したヒータに電力を供給する電力線に連結する電力線連結器57と、熱電対からの信号を出力する信号線に連結する信号線連結器58とが設けられている。なお、上記電力線及び上記信号線は、電力供給用の電気回路、信号出力用の電気回路を構成する。
Further, the
電力線連結器57は、グローブボックス20内に設けられた図示しない外部電力線(外部電気回路)を介して、電源に接続される。また、信号線連結器58は、グローブボックス20内に設けられた図示しない外部信号線(外部電気回路)を介して、成膜源15の温度の異常を検知する検知装置等に接続される。
The
また、蓋部26の側面26bには、蓋部26の端部を押圧するエアシリンダ63が設けられている。エアシリンダ63は、作動状態において、蓋部26に対し連通口17側に押圧力を付与する。エアシリンダ63から付与される押圧力によって、蓋部26の側面26aに縁部に沿って設けられた環状のシール部材72(図8参照)が、蓋部26と真空チャンバー12の側壁との間で押し潰される。
An
蓋部26には、3つのエアシリンダ63が設けられている。一つは、蓋部26の上部に配設され、残りの二つは、蓋部26の左端部及び右端部にそれぞれ配設されている。この3つのエアシリンダ63が作動することによって、蓋部26が、高さ方向に沿った中心軸Yを中心に回転方向Yθに僅かに回転したり、歪んだりしている場合等でも、蓋部26を真空チャンバー12の側壁に密着させて連通口17を封止することができる。
The
エアシリンダ63は、制御装置18によって制御される。制御装置18は、蓋部26が封止位置に配置されると、エアシリンダ63を作動状態とし、蓋部26が退避位置に配置されると、エアシリンダ63を非作動状態とする。
The
また、蓋部26の側面26bのうち下側には、側面26bから突出する板部62が設けられている。この板部62の底面には、ガイド部64及び車輪65が設けられている。ガイド部64は、グローブボックス20内に敷設された1対のレール66の内側を摺動する。車輪65は、それらのレール66に沿って回転する。レール66は、成膜源15の長手方向の幅よりも大きい長さを有している。成膜源15及び封止部25は、ガイド部64の案内及び車輪65の回転によりレール66に沿って移動することができる。
In addition, a
(搬送機構)
次に、成膜源15及び封止部25を搬送する搬送機構16について説明する。真空チャンバー12内には、蒸着位置の成膜源15を支持する支持フレーム60が設けられている。支持フレーム60は、長尺状に形成され、成膜源15の長手方向に沿った幅以上の長さを有し、メンテナンス位置に配置された成膜源15を下方から支持する。
(Transport mechanism)
Next, the
搬送機構16は、動力源である搬送モータ27と、搬送モータ27の軸部に設けられたピニオン(図示略)と、ピニオンと噛合するラック(図示略)とを備えている。ラックは、例えばベース61の底面の長手方向に沿って延びており、成膜源15の移動範囲(成膜位置とメンテナンス位置との間の範囲)と同等の長さを有している。
The
ピニオン及びラックが噛合した状態で、搬送モータ27が駆動することによって、搬送モータ27の回転が、成膜源15及び封止部25を搬送路に沿って移動させる直線運動に変換される。搬送モータ27が正方向に回転すると、成膜源15及び封止部25は、成膜位置からメンテナンス位置に向かう方向に移動し、搬送モータ27が逆方向に回転すると、成膜源15及び封止部25は、メンテナンス位置から成膜位置へ向かう方向に移動する。
When the
また、グローブボックス20内には、ロック機構68が設けられている。ロック機構68は、回動軸70を中心に回動可能なアーム69を有している。アーム69は、所定の角度範囲だけ、真空チャンバー12側及びその反対側に回動可能である。
A
図7に示すように、アーム69は、その先端に、成膜源15側に連結する連結部71(図7参照)を備える。連結部71は、成膜源15がグローブボックス20内であって、メンテナンス位置の手前の所定の位置に到達した際に、ベース61の底面等に形成された被連結部に連結される。
As shown in FIG. 7, the
メンテナンス位置の手前の所定の位置で連結部71と成膜源15とが連結した後も、アーム69は成膜源15との連結を維持したまま、真空チャンバー12側と反対側に回転する。そしてアーム69が、回転角度が最大となる回動終端位置に到達したとき、成膜源15及び封止部25はメンテナンス位置に配置される。
Even after the connecting portion 71 and the
また搬送モータ27が逆方向に回転し、成膜源15及び封止部25がメンテナンス位置から成膜位置へ向かって移動すると、アーム69は成膜源15との連結を維持したまま、真空チャンバー12側に回転する。そして、アーム69が回動始端位置に到達したとき、アーム69の連結部71と成膜源15との連結が解除される。
Further, when the
次に、図8及び図9を参照して、蓋部26の角度調整部について説明する。図8に示すように、ベース61と蓋部26との隅部には、蓋部26を所定の角度範囲内で傾動可能とする角度調整部75が設けられている。角度調整部75は、いわゆるスフェリカルベアリング等から構成されている。
Next, with reference to FIG.8 and FIG.9, the angle adjustment part of the
図9に示すように、角度調整部75は、傾動軸76と、傾動軸76を隙間77を介して支持する軸支持部78と、傾動軸76の基端部を支持するボール79と、レース80とを有する。
As shown in FIG. 9, the
傾動軸76の基端部には、板状の軸ベース部76aが形成されている。軸ベース部76aは、ベース61に対して固定されている。軸支持部78は、蓋部26に固定される固定部78aと、筒状部78bとを有する。筒状部78bには、レース80及びボール79と、傾動軸76とが収容される。傾動軸76を収容した軸支持部78は、ベース61側で開口した箱状のカバー81で覆われている。また、軸支持部78と傾動軸76との間には、弾性部材からなる環状のシールリング82と、シールリング82の間に介在する環状部材83と、傾動軸76を締結するボルト及び軸支持部78の間に介在する環状支持部84とを備えている。シールリング82及び環状部材83は、軸支持部78と傾動軸76との間に配設される。環状支持部84と傾動軸76との間には微小な隙間が設けられる。
A plate-shaped
図8に示すように、蓋部26は、レース80に対するボール79の滑動により、傾動軸76を中心に蓋部26の上端部が真空チャンバー12側とその反対側に傾く傾き方向θに傾動する。このとき許容される傾き角度は、1°未満であることが好ましい。このため、蓋部26の上端部が傾き方向θのいずれかに傾いていても、蓋部26が傾動することにより連通口17に密着可能である。
As shown in FIG. 8, the
次に、成膜装置10の動作について説明する。
成膜装置10のメンテナンスの前段階において、グローブボックス20の内部空間は、所定の圧力に調整される。また、メンテナンスの際には、制御装置18は、パスボックス33のトレイ38がグローブボックス20内に挿入されているか否かを判断する。例えば、トレイ38には、赤外線等の光線を射出するランプを設けられ、蓋部26にランプの光を受光可能なセンサを設けること等によって、トレイ38がグローブボックス20内に挿入されているか否かを検知することができる。
Next, the operation of the
In the stage before the maintenance of the
制御装置18は、トレイ38がグローブボックス20内に挿入されていると判断すると、制御装置18の出力部によってエラーを通知する。また、制御装置18は、トレイ38がグローブボックス20内に挿入されていないと判断すると、エアシリンダ63を非作動状態とし、搬送モータ27を正方向に回転する。その結果、搬送モータ27の軸部に設けられたピニオンと、成膜源15の底部に設けられたラックとの噛合により、成膜源15及び封止部25が、グローブボックス20内に搬送される。
When the
蓋部26が封止位置から離間することによって、上述した電力線連結器57が、外部電力線から外れる。このため、ヒータの駆動が停止する。また、信号線連結器58が、外部信号線から外れる。このため、熱電対から上記検知装置への信号の出力が停止される。また、冷却チューブ54に連結する冷却回路連結器56が、外部冷却回路から外れるので、ヒータの駆動停止中に冷媒が冷却回路を循環することが停止される。
When the
成膜源15がグローブボックス20内の所定の位置まで搬送されると、成膜源15とアーム69とが連結されることによりアーム69が回動し、成膜源15をメンテナンス位置でロックする。成膜源15がメンテナンス位置に配置されると、作業者はグローブ32に手を入れて、メンテナンスの作業を行う。
When the
例えば、蒸着材料を補充する場合には、作業者は、トレイ38に、容器や袋等に密封された蒸着材料を載せる。そしてパスボックス33のトレイ38をグローブボックス20内に挿入する。
For example, when replenishing the vapor deposition material, the operator places the vapor deposition material sealed in a container or bag on the
作業者101は、窓部30の上側の挿入口31からグローブ32に手を入れて、トレイ38に載せられた蒸着材料を容器や袋等から取出し、蒸発容器51に載置する。蒸着材料の補充が終わると、トレイ38をパスボックス33内に戻す。
The
また、成膜源15がグローブボックス20に搬送されているので、グローブボックス20の正面に設けられた窓部30から成膜源15全体を視認することができる。このため、成膜源15の異常の有無等を確認することができる。さらに、窓部30の下側の挿入口31からグローブ32に手を入れることによって、載置部50よりも下方の材料加熱部53等のメンテナンスを行うこともできる。
Further, since the
メンテナンスの終了後、搬送モータ27が逆方向に回転する。成膜源15は、グローブボックス20から真空チャンバー12に向かって搬送される。成膜源15が成膜位置に配置されると、蓋部26が封止位置に配置される。制御装置18は、エアシリンダ63を作動させて、蓋部26を連通口17側に押圧する。この際、蓋部26が傾き方向θに傾いていれば、角度調整部75により、蓋部26がその傾き角度を相殺する方向に傾いて、蓋部26が真空チャンバー12の側壁に密着する。また、3つのエアシリンダ63が作動されるため、蓋部26が回転方向Yθに傾いていても、蓋部26を真空チャンバー12の側壁に密着させることができる。
After the maintenance is completed, the
蓋部26が封止位置に配置されると、作業者101は、グローブ32に手を入れて、電力線連結器57に外部電力線を連結するとともに、信号線連結器58に外部信号線を連結する。さらに、冷却回路連結器56に、外部冷却回路に接続するチューブを連結する。外部電力線、外部信号線及びチューブを接続すると、成膜工程に移行する。
When the
従って、第2実施形態によれば、第1実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
(2)メンテナンスの際、封止部25は、成膜源15とともにグローブボックス20内に移動される。このため、封止部25のみを連通口17に対して移動させる専用の移動機構等が不要となり、封止部25及び成膜源15の移動を同じ動作で行うことができる。また、蓋部26はグローブボックス20内に退避するので、成膜機構11に蓋部26を退避させるスペースを設ける必要がなく、成膜装置10の大型化を抑制することができる。
Therefore, according to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects described in the first embodiment.
(2) During the maintenance, the sealing
(3)封止部25には、蓋部26の傾動を所定の角度範囲内で許容する角度調整部75が設けられている。このため、封止位置に配置した蓋部26の歪みや傾きによって、単に蓋部26を連通口17に重ねたのみではそれらの間に隙間が生じる場合であっても、蓋部26の縁を真空チャンバー12に密着させることができる。このため、蓋部26と連通口17との間のシール性を高めることができる。
(3) The sealing
(4)蓋部26は、その側面26bに、電力線連結器57、信号線連結器58及び冷却回路連結器56を備えている。電力線連結器57、信号線連結器58及び冷却回路連結器56は、蓋部26のグローブボックス20内への移動によって、外部電力線、外部信号線、及び外部冷却回路に接続するチューブからそれぞれ外される。このため、蓋部26のメンテナンス位置への移動を利用して、ヒータへの電力供給、熱電対からの信号の出力、冷却回路への冷媒の循環を遮断することができる。
(4) The
(5)成膜源15は、成膜材料を載置する蒸発容器51を上部に備える蒸着源である。このため、成膜材料を補充する際には、グローブボックス20内で蒸発容器51に材料を載置するか、成膜材料を載置した蒸発容器51を、容器支持部52に載せればよい。このため、作業者101の作業が容易になる。
(5) The
尚、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・図10に示すように、成膜源15を複数に分割してもよい。さらに、真空チャンバー12に、分割された成膜源15a,15bに対応させた複数のグローブボックス20a,20bを連結してもよい。図10に示す例では、成膜源15を2つに分割し、真空チャンバー12に2つのグローブボックス20a,20bを連通している。グローブボックス20a,20bと真空チャンバー12との間には、それぞれ封止部25が設けられる。また、スペースの制約上、グローブボックス20a,20bの正面及び背面に窓部30が設けられる場合には、それらの各側面に、パスボックス33がそれぞれ配置されてもよい。この構成によれば、成膜源15を分割しない場合に比べ、各グローブボックス20にそれぞれ搬送される成膜源15a,15bが軽量化される。このため、各成膜源15a,15bを搬送する搬送モータ27の負荷や、レール66全体に加わる荷重等をそれぞれ軽減することができる。このため、蒸発容器51の数が多い場合や、多元式の成膜機構11である場合等、例えば蒸着源全体の重量が大きくなる場合にも、成膜源15を複数に分割すること等によって、メンテナンス性を向上することができる。
In addition, you may change this embodiment as follows.
As shown in FIG. 10, the
・上記実施形態では、グローブボックス20内を低圧状態とするとともに、グローブボックス20内に不活性ガスを供給したが、低圧状態にするのみでもよい。
・上記実施形態では、成膜源15全体をグローブボックス20内に搬送したが、その一部をグローブボックス20内に搬送する構成であってもよい。例えば、成膜材料の補充を主な目的とする場合には、載置部50のみをグローブボックス20内に搬送し、材料加熱部53を真空チャンバー12に固定してもよい。
In the above embodiment, the inside of the
In the embodiment described above, the entire
・第2実施形態では、成膜源15は蒸着を行う蒸着源としたが、スパッタを行うものであってもよい。
・ヒータに電力を供給する電力線は、真空チャンバー12の蓋部26以外の側壁等から外部に引き出されてもよい。また、この構成において、成膜源15の移動の際、制御装置18によって自動的に電力の供給が遮断されてもよい。
In the second embodiment, the
The power line that supplies power to the heater may be drawn to the outside from a side wall or the like other than the
・熱電対からの信号を出力する信号線は、真空チャンバー12の蓋部26以外の側壁等から外部に引き出されてもよい。また、この構成において、成膜源15の移動の際、制御装置18によって自動的に信号の出力が遮断されてもよい。
A signal line for outputting a signal from the thermocouple may be drawn to the outside from a side wall or the like other than the
・冷却回路に冷媒を循環させる冷却チューブは、真空チャンバー12の蓋部26以外の側壁等から外部に引き出されてもよい。また、この構成において、成膜源15の移動の際、制御装置18によって自動的に冷媒の循環が遮断されてもよい。
-The cooling tube which circulates a refrigerant | coolant to a cooling circuit may be pulled out from the side wall etc. other than the
・エアシリンダ63は、蓋部26に対して2つ設けられてもよい。
・蓋部26は、エアシリンダ63以外のアクチュエータにより連通口17側に押し付けられてもよい。
Two
The
・角度調整部75は、蓋部26に対し複数設けられていてもよい。この場合、角度調整部75の傾動軸76は、互いに異なる方向に沿って配置されてもよい。
・角度調整部75は、蓋部26を傾き方向θに回転させたが、側面26a,26bの法線方向を中心として回転させてもよい。
A plurality of
-Although the
・第2実施形態では、成膜装置10を、アルカリ金属を主成分とする成膜材料を蒸着する装置としたが、アルカリ金属に限られず、他の成膜材料を用いる装置であってもよい。上述した構成の成膜装置10は、低融点で粘性率の低い成膜材料を用いる装置であることが好ましい。また、例えば、アルカリ金属の化合物含む成膜材料や、可燃性の成膜材料、空気に曝されることにより発火するおそれのある自然発火性の成膜材料、禁水性の成膜材料等を用いる場合には、特に効果を発揮できる。
-In 2nd Embodiment, although the film-forming
・上記実施形態では、蓋部26を成膜源15とともにグローブボックス20内に搬送することによって退避位置に配置したが、蓋部26をこれ以外の方向に移動することによって退避位置に配置してもよい。例えば、蓋部26に回動軸を設け、回動軸を中心に回動させることにより退避位置及び封止位置との間を移動可能にしてもよい。さらに、蓋部26が連通口17に対して、上方向、下方向、右方向及び左方向のいずれかにスライドすることで、退避位置に配置してもよい。
In the above-described embodiment, the
10…成膜装置、12…真空チャンバー、15…成膜源、16…搬送機構、17…連通口、20…グローブボックス、25…封止部、26…蓋部、50…載置部、56…冷却回路連結器、57…電力線連結器、58…信号線連結器、75…角度調整部。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記真空チャンバー内に配置される成膜源と、
前記真空チャンバーに連結されたグローブボックスと、
前記真空チャンバー及び前記グローブボックスを連通する連通口を開閉する封止部と、
前記真空チャンバーと前記グローブボックスとの間で、前記成膜源を搬送する搬送機構とを備える成膜装置。 A vacuum chamber;
A film forming source disposed in the vacuum chamber;
A glove box connected to the vacuum chamber;
A sealing portion that opens and closes a communication port that communicates the vacuum chamber and the glove box;
A film forming apparatus comprising a transfer mechanism for transferring the film forming source between the vacuum chamber and the glove box.
前記蓋部は、前記搬送機構によって前記成膜源とともに前記グローブボックス内に移動する
請求項1に記載の成膜装置。 The sealing portion includes a lid portion that seals the communication port,
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the lid is moved into the glove box together with the film forming source by the transport mechanism.
請求項2に記載の成膜装置。 The film forming apparatus according to claim 2, wherein the sealing unit is provided with an angle adjusting unit that allows the lid to tilt.
請求項2又は3に記載の成膜装置。 The lid includes a coupler that couples an electric circuit provided in the film forming source and an external electric circuit, and the coupler is moved from the external electric circuit by moving the lid into the glove box. The film forming apparatus according to claim 2 or 3.
請求項2〜4のいずれか1項に記載の成膜装置。 The lid includes a coupler that is provided in the film forming apparatus and that couples a cooling circuit in which a refrigerant circulates and an external cooling circuit, and the coupler is moved by the movement of the lid into the glove box. The film forming apparatus according to claim 2, wherein the film forming apparatus is removed from the cooling circuit.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の成膜装置。 The film-forming apparatus according to claim 1, wherein the film-forming source is a vapor-depositing source provided with a placement unit on which a film-forming material is placed on an upper part.
前記グローブボックスは、前記分割された成膜源に対応させて複数設けられている
請求項1〜6のいずれか1項に記載の成膜装置。 The film forming source accommodated in the vacuum chamber is divided into a plurality of parts,
The film forming apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the glove boxes are provided corresponding to the divided film forming sources.
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