JP2021098879A - 成膜装置、成膜方法および電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接続部が回動する際に、線状部材の変形を可及的に小さくし、接続部の回動を阻害することなく、かつ耐久性の向上を図る。【解決手段】複数の接続部のうちの少なくとも一つの接続部の両端部近傍の少なくともいずれか一方側に、前記線状部材が前記接続部の回動軸線の周りに螺旋状に巻かれた巻き線形態で配置される巻線形態部を有する構成、または、複数の接続部のうちの少なくとも一つの接続部内に、前記線状部材が前記螺旋状に巻かれた巻き線形態で配置される巻線形態部を有する構成となっている。【選択図】図１

Description

本発明は、成膜装置、成膜方法、および電子デバイスの製造方法に関し、具体的には、電気ケーブルや冷却水のチューブ等の線状部材の収容構造に関するものである。

最近、フラットパネルディスプレイとして有機電界発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）が脚光を浴びている。有機電界発光ディスプレイは自発光ディスプレイで、応答速度、視野角、薄型化などの特性が液晶パネルディスプレイより優れており、モニタ、テレビ、スマートフォンに代表される各種の携帯端末などで、既存の液晶パネルディスプレイを急速に代替している。また、自動車用のディスプレイ等にも、その応用分野が広がっている。

従来の成膜装置としては、たとえば、特許文献１に記載のようなものが知られている。すなわち、真空チャンバ内に、基板（成膜対象物）と、基板と対向して配置される蒸発源（成膜源）と、が配置され、蒸発源から材料を蒸発させて基板に成膜するようになっている。真空チャンバ内には、蒸発源が搭載される移動可能な接続ボックス（大気ボックス）が設けられると共に、真空チャンバ外部から大気ボックス内に導入される電気配線、冷却水の配管等の工程ユーティリティライン（線状部材）を収容する移送装置（配線収容部）が設けられている。

この移送装置は、内部が大気圧環境に保たれた中空構造で、３つの連結部（接続部）と回動可能に連接される２つの中空のアーム（移動体）を備え、工程ユーティリティラインは、真空チャンバの外部から、各連結部の内部及び各アームの内部を通じて大気ボックスに導入されている。大気ボックスが移動すると、移送装置は、各連結部にてアームの角度が変化して大気ボックスの移動に追随し、変形しながら移動する。移送装置が移動しても、アームの角度が変化するだけで、工程ユーティリティラインが収納される空間の長さは一定に維持されている。また、工程ユーティリティラインを構成する配線や配管をフレキシブルな構造としてアーム間の回動角度の変化に対応していた。

特開２００９−２９９１７６号公報

しかしながら、工程ユーティリティラインは、接続部およびその近傍において方向転換しており、局所的に屈曲やねじれが発生する。大気ボックスが移動し、アームが回動することに伴い、接続部内を通る配線部分において、ねじれや屈曲の程度が変動する。回動角度が大きくなると、ねじれ変形や屈曲が大きくなり、工程ユーティリティラインの方向転換部に力が集中する。方向転換部での変形は、アームの回動の度に繰り返し作用するので、方向転換部から劣化が進行する。

また、蒸発源や蒸発源を駆動する駆動機構等が高性能化、大型化すると、内部に配置される工程ユーティリティラインを構成する配線や配管の数が増えたり、太さが太くなる傾向がある。そうなると、工程ユーティリティラインの配線や配線束が方向転換部において変形（屈曲、ねじれ）が困難になり、接続部の回動抵抗が大きくなって蒸発源の移動を阻害するおそれがある。

本発明は、上記した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、接続部が回動する際に、線状部材の変形を可及的に小さくし、接続部の回動を阻害することなく、かつ耐久性の向上を図ることができる成膜装置、成膜方法及び電子デバイスの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、
成膜対象物に成膜材料を成膜する成膜源が配置される真空チャンバを備え、
前記真空チャンバ内には、前記成膜源が搭載される移動可能な大気ボックスと、前記真空チャンバの壁と前記大気ボックスとを連結し、外部から前記大気ボックス内に導入される線状部材を収容する大気圧環境に保たれた配線収容部が設けられ、
該配線収容部は、複数の接続部で回動可能に連接される移動体を備え、前記線状部材は前記移動体の内部から接続部内部に通される構成の成膜装置において、
前記複数の接続部のうちの少なくとも一つの接続部の両端部近傍の少なくともいずれか一方側に、前記線状部材が螺旋状に巻かれた巻き線形態で配置される巻線形態部を有する構成となっている。

また、他の発明は、
成膜対象物に成膜材料を成膜する成膜源が配置される真空チャンバを備え、
前記真空チャンバ内には、前記成膜源が搭載される移動可能な大気ボックスと、前記真空チャンバの壁と前記大気ボックスとを連結し、外部から前記大気ボックス内に導入される線状部材を収容する大気圧環境に保たれた配線収容部が設けられ、該配線収容部は、複数の接続部で回動可能に連接される移動体を有し、前記線状部材は前記移動体の内部から接続部内部に通される構成の成膜装置において、
前記複数の接続部のうちの少なくとも一つの接続部内に、前記線状部材が螺旋状に巻かれた巻き線形態で配置される巻線形態部を有することを特徴とする。

また、本発明の成膜方法は、
真空チャンバ内で、成膜対象物に対して、成膜源が搭載された大気ボックスを移動させ、前記成膜対象物に成膜材料を成膜する成膜方法であって、
前記真空チャンバ内には、前記真空チャンバの壁と前記大気ボックスとを連結し、外部から前記大気ボックス内に導入される線状部材を収容する大気圧環境に保たれた配線収容部が設けられ、
該配線収容部は、複数の接続部で回動可能に連接される移動体を備え、前記大気ボックスの移動に応じて前記配線収容部の前記移動体が前記接続部を中心に回動して移動体の位置が変化して、前記大気ボックスの移動を許容する成膜方法において、
前記複数の接続部の少なくとも一つの接続部の両端部近傍の少なくともいずれか一方側に、前記線状部材を螺旋状に巻かれた巻き線形態で配置される巻線形態部を設け、
前記大気ボックスの移動時に、前記移動体の前記接続部を中心とする回動により、前記接続部の両端側に位置する線状部材間に生じる回転変位を、前記巻線形態部の巻き方向の変形で吸収することを特徴とする。

また、本発明の他の成膜方法は、
真空チャンバ内で、成膜対象物に対して、成膜源が搭載された大気ボックスを移動させ、前記成膜対象物に成膜材料を成膜する成膜方法であって、
前記真空チャンバ内には、前記真空チャンバの壁と前記大気ボックスとを連結し、外部から前記大気ボックス内に導入される線状部材を収容する大気圧環境に保たれた配線収容部が設けられ、
該配線収容部は、複数の接続部で回動可能に連接される移動体を備え、前記大気ボックスの移動に応じて前記配線収容部の前記移動体が前記接続部を中心に回動して移動体の位
置が変化して、前記大気ボックスの移動を許容する成膜方法において、
前記複数の接続部の少なくとも一つの接続部に、前記線状部材を螺旋状に巻かれた巻き線形態で収納する巻線形態部を設け、
前記大気ボックスの移動時に、前記移動体の前記接続部を中心とする回動により、前記接続部の両端側に位置する線状部材間に生じる回転方向の変位を、前記巻線形態部の巻き方向の変形で吸収することを特徴とする。

また、本発明の電子デバイスの製造方法は、上記した成膜方法によって、電子デバイスを製造することを特徴とする。

本発明によると、接続部が回動する際に、線状部材の変形を可及的に小さくし、接続部の回動を阻害することなく、安定して再現良く成膜をすることができる。さらに、装置の耐久性の向上を図ることができる。

図１（Ａ）は、本発明の実施形態１に係る成膜装置の概略断面図、（Ｂ）は巻き線部の概略斜視図。 図２（Ａ）は、図１（Ａ）の平面図、（Ｂ）は回転ターゲットの一例を示す概略断面図。 図３は、図１の第２巻き線形態部の構成をより具体的にを示すもので、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は上面図、（Ｃ）,（Ｄ）はローラを配置した巻き線係合部の形態例を示す部分断面図。 図４は、不揃いの巻線形態部を示す成膜装置の概略断面図。 図５は、図１（Ａ）の成膜装置において、配線支持部及び配線固定部を省略した例を示す概略断面図。 図６は、複数の線状部材を配置した場合の配線支持部の構成を示す断面図である。 図７は、本発明の実施形態２に係る成膜装置の概略断面図。 図８は、図７の第２巻線形態部の構成をより具体的に示すもので、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は上面図。 図９は、複数の線状部材を有する場合の、図７の構成の変形例を示す縦断面図。 図１０は、複数の線状部材を有する場合の、図７の構成の他の変形例を示すもので、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は上面図。 図１１は、図６の装置の巻線形態部に他の線状部材を通した構成を示す概略断面図。 図１２は、本発明の成膜装置で製造される電子デバイスの一例を示す断面図。

以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲はそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成およびソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

［実施形態１］
まず、図１（Ａ）および図２を参照して、実施形態１の成膜装置１の基本的な構成について説明する。本実施形態に係る成膜装置１は、半導体デバイス、磁気デバイス、電子部
品などの各種電子デバイスや、光学部品などの製造において成膜対象物２（基板上に積層体が形成されているものも含む）上に薄膜を堆積形成するために用いられる。より具体的には、成膜装置１は、発光素子や光電変換素子、タッチパネルなどの電子デバイスの製造において好ましく用いられる。中でも、本実施形態に係る成膜装置１は、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの有機発光素子や、有機薄膜太陽電池などの有機光電変換素子の製造において特に好ましく適用可能である。なお、本発明における電子デバイスは、発光素子を備えた表示装置（例えば有機ＥＬ表示装置）や照明装置（例えば有機ＥＬ照明装置）、光電変換素子を備えたセンサ（例えば有機ＣＭＯＳイメージセンサ）も含むものである。

図１２は、有機ＥＬ素子の一般的な層構成を模式的に示している。図１２に示すとおり、有機ＥＬ素子は、基板に陽極、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極の順番に成膜される構成が一般的である。本実施形態に係る成膜装置１は、有機膜上に、スパッタリングによって、電子注入層や電極（陰極や陽極）に用いられる金属や金属酸化物等の積層被膜を成膜する際に好適に用いられる。また、有機膜上への成膜に限定されず、金属材料や酸化物材料等のスパッタで成膜可能な材料の組み合わせであれば、多様な面に積層成膜が可能である。

成膜装置１は、図１（Ａ）に示すように、真空チャンバ１０を有し、真空チャンバ１０の内部には、成膜対象物２と、マスク７と、成膜対象物２に向かって成膜材料であるスパッタ粒子を飛翔させて成膜対象物２に成膜する成膜源としてのスパッタリングターゲットである回転ターゲットユニット３（以下、単に「ターゲットユニット３」と称する。）と、が配置されている。本実施形態では、成膜対象物２は固定しているが、適宜、移動させても良い。

真空チャンバ１０には、不図示のガス導入手段および排気手段が接続され、内部を所定の圧力に維持することができる構成となっている。すなわち、真空チャンバ１０の内部には、スパッタガス（アルゴン等の不活性ガスや酸素や窒素等の反応性ガス）が、ガス導入手段により導入され、また、真空チャンバ１０の内部からは、真空ポンプ等の排気手段によって排気が行われ、真空チャンバ１０の内部の圧力は所定の圧力に調圧される。

ターゲットユニット３は、図２（Ａ）に示すように、移動方向に所定間隔を隔てて並列に配置された一対の回転ターゲット３Ａ，３Ｂを備えている。二つの回転ターゲット３Ａ，３Ｂは、両端が大気ボックス（移動台）２３０上に固定されたサポートブロック２１０とエンドブロック２２０によって支持されている。また、回転ターゲット３Ａ，３Ｂは、図２（Ｂ）に示すように、円筒形状のターゲット４とその内周に配置される電極であるカソード５と、さらに内部に配置される磁石ユニット６を有する。サポートブロック２１０とエンドブロック２２０によってターゲット４は回転自在に支持されており、磁石ユニット６は固定状態で支持されている。なお、ここでは磁石ユニット６は回転しないものとしたが、これに限定はされず、磁石ユニット６も回転または揺動してもよい。また、ターゲットとカソードを別部品として記載したが、ターゲット材料が導電性材料である場合には、一体化した単一部品として構成してもよい。また、本実施形態では、円筒状のターゲットユニットを用いているが、これに限定されず板状のターゲットユニットを用いてもよい。更に、円筒状のターゲットを複数本配置してもよい。

大気ボックス２３０は、リニアベアリング等の搬送ガイドを介して一対の案内レール２５０に沿って成膜対象物２の成膜面と平行な方向（ここでは水平方向）に移動自在に支持されている。図中、案内レール２５０と平行な方向をＸ軸、垂直な方向をＺ軸、水平面で案内レール２５０と直交する方向をＹ軸とすると、ターゲットユニット３は、その回転軸をＹ軸方向に平行にした状態で、回転軸を中心に回転しながら、成膜対象物２に対して平
行に、すなわちＸＹ平面上をＸ軸方向に移動する。本実施態様では、ターゲットユニットが水平方向に移動する例であるが、ターゲットユニットが垂直方向に移動する構造であってもよい。この場合は、成膜対象物は直立した状態に支持され、成膜対象物２の成膜面と平行な方向にターゲットユニットは移動する。また、大気ボックスの内部は大気圧環境となっており、前述の大気ボックス自身の駆動機構や、ターゲットの回転移動機構や配線や冷却水配管やガス配管や電子回路やセンサなどを設置することができる。

ターゲット４は、駆動機構１２によって回転駆動される。駆動機構１２は、たとえば、モータ等の駆動源を有し、動力伝達機構を介してターゲット４に動力が伝達される一般的な駆動機構が適用され、本実施形態では、大気ボックス２３０に配置される。一方、大気ボックス２３０は、搬送ガイドに接続された駆動機構によって、Ｘ軸方向に直線駆動される。搬送ガイド及び搬送ガイドに接続された駆動機構についても、特に図示していないが、回転モータの回転運動を直線運動に変換するボールねじ等を用いたねじ送り機構、リニアモータ等、公知の種々の直線運動機構を用いることができる。

真空チャンバ１０内には、上記したターゲットユニット３が搭載される移動可能な大気ボックス２３０と、真空チャンバ１０の底壁１０ａと大気ボックス２３０とを連結し、外部から大気ボックス２３０内に導入される線状部材Ｌを収容する大気圧環境に保たれた中空の配線収容部としての大気アーム３０が設けられている。この大気アーム３０は、第１接続部２１、第２接続部２２、第３接続部２３の３つの接続部で回動可能に連接される、中空の２つの第１アーム（移動体）３１と第２アーム（移動体）３２とを有している。

線状部材Ｌは、ターゲットユニット３に電力を供給する電力ケーブルやターゲットを駆動する駆動装置のモータに接続する電力配線、さらに通信、制御信号用の制御配線、冷却水等の熱媒体を流すためのチューブ等のフレキシブルな配管等、種々の線状部材が含まれる。

一方の第１アーム３１の第１端部３１ａは、真空チャンバ１０の底壁１０ａに、第１接続部２１を介して回動自在に連結されており、第２端部３１ｂは第２接続部２２を介して第２アーム３２の第２端部３２ｂに回動自在に連結されている。また、第２アーム３２の第１端部３２ａは、第３接続部２３を介して大気ボックス２３０に回動自在に連結されている。

第１接続部２１、第２接続部２２及び第３接続部２３は、真空チャンバ１０の底壁１０ａに対して直交するＺ軸方向に平行に延び、第１アーム３１は、第１接続部２１を介して底壁１０ａと所定距離離間した位置で、第１接続部２１に対して直交方向に延び、底壁１０ａと平行な面で回動する。第２アーム３２は、第２接続部２２に対して直交方向に延び、第１アーム３１に対して、さらに所定高さ隔てた平行な面で回動する。また、第２アーム３２は第３接続部２３を介して、大気ボックス２３０に対して所定距離離間している。

第１接続部２１、第１アーム３１、第２接続部２２、第２アーム３２及び第３接続部２３は、中空の部材で、内部が互いに連通しており、第１接続部２１が真空チャンバ１０の外部空間（たとえば大気圧環境）に開放され、第３接続部２３は大気ボックス２３０に連通し、連通した内部空間が外部空間とほぼ同一の圧力環境に保持されている。本実施態様において、第１アーム３１、第２アーム３２及び大気ボックス２３０の内部は空気としたが、窒素をはじめとした不活性ガス雰囲気や乾燥空気の環境であってもよい。圧力は制御が必要ない大気圧環境が好ましいが、真空チャンバ１０内部よりは圧力が高ければよく、任意の負圧や陽圧の環境であってもよい。

線状部材Ｌは、真空チャンバ１０外部から、第１接続部２１、第１アーム３１、第２接
続部２２、第２アーム３２及び第３接続部２３の中空内部を通じて、大気ボックス２３０に導入され、大気ボックス２３０内のターゲットを駆動する駆動装置のモータ等に接続されている。

第１接続部２１、第２接続部２２及び第３接続部２３は、回転継手を構成する部分で、たとえば、円筒状の第１の継手部と、第１の継手部の内側に嵌合する円筒状の第２の継手部とが、軸受を介して互いに回転自在に組み付けられ、シール部材によってシールされている。シール部材としては、周囲の真空に対して漏れないように、真空用のシール、たとえば、磁性流体シールが用いられる。

本発明では、各接続部のうちのすくなくとも一つについて、接続部の両端部のうちのいずれか一方側に、線状部材Ｌが各回動軸線の延長線の周りに螺旋状に巻かれた巻き線形態で配置される巻線形態部を有する構成となっている。

この実施形態では、第１接続部２１の第１アーム３１側及び真空チャンバ１０側の両側、第２接続部２２の第１アーム３１側及び第２アーム３２側の両側、第３接続部２３の第２アーム３２側及び大気ボックス側の両側に、各回動軸線の周りに螺旋状に巻かれた第１巻線形態部Ｌ１０、第２巻線形態部Ｌ２０及び第３巻線形態部Ｌ３０を設けたものである。

第１巻線形態部Ｌ１０は、第１接続部２１の両端側２か所に設けられている。すなわち、一か所目は、第１接続部２１の一端（上端）が固定される第１アーム３１の第１端部３１ａの内部に配置される第１の１巻線形態部Ｌ１１である。２か所目は、真空チャンバ１０の外部に露出する第１接続部２１の他端（下端）側に配置される第１の２巻線形態部Ｌ１２であり、この第１の２巻線形態部Ｌ１２の端部は、第１接続部２１の回動軸線Ｎ１に対して直交して真空チャンバの底壁１０ａの外面に沿って線状に延び、電源やポンプ等の圧力源に接続される外部配線部Ｌ４０とつながっている。図示例では、第１の１巻線形態部Ｌ１１と第１の２巻線形態部Ｌ１２は、一巻き又は２巻き程度であるが、巻き数は任意である。巻き数の多いほど、回転変位を吸収できるが、設置スペースの関係で適切な巻き数に設定される。

第１の１巻線形態部Ｌ１１と第１の２巻線形態部Ｌ１２との間の第１接続部２１の内部においては、第１の１巻線形態部Ｌ１１と第１の２巻線形態部Ｌ１２をつなぐ回転軸とほぼ平行に延びる線状形態Ｌ１３となっている。線状形態Ｌ１３は、直線的な形態に限定されず、曲線的に延びる構成でもよいし、また、回動軸線Ｎ１と平行である必要はなく、斜めに延びていてもよい。

また、第１アーム３１内に収容される線状部材Ｌの、第１の１巻線形態部Ｌ１１と第２の２巻線形態部Ｌ２２との間の部分は、第１接続部２１及び第２接続部２２の回動軸線Ｎ１，Ｎ２に対して直交方向に線状に延びる第１線状形態部Ｌ４１となっている。図示例では、直線状に記載しているが、幾何学的な直線に限定されるものではなく、回動軸線Ｎ１、Ｎ２と直交する方向に線状に延びて収容される程度の意味であり、曲線状に延びる構成も含まれる。

第２巻線形態部Ｌ２０は、第２接続部２２の両端側２か所に設けられている。一か所目は、第２接続部２２の一端（下端）が固定される第１アーム３１の第２端部３１ｂの内部に配置される第２の２巻線形態部Ｌ２２である。２か所目は、第２接続部２２の他端（上端）が固定される第２アーム３２の第２端部３２ｂの内部に配置される第２の１巻線形態部Ｌ２１である。第２の１巻線形態部Ｌ２１と第２の２巻線形態部Ｌ２２は、第１の１巻線形態部Ｌ１１と第１の２巻線形態部Ｌ１２と同様に、一巻き又は２巻き程度であるが、
巻き数は任意である。

第２の１巻線形態部Ｌ２１と第２の２巻線形態部Ｌ２２との間の第２接続部２２内部においては、第１接続部２１と同様に、第２の１巻線形態部Ｌ２１と第２の２巻線形態部Ｌ２２をつなぐ、回動軸線Ｎ２とほぼ平行、あるいは斜めに延びる線状形態Ｌ２３となっている。

また、第２アーム３２内に収容される線状部材Ｌの、第３の２巻線形態部Ｌ３２と第２の１巻線形態部Ｌ２１との間の部分は、第２接続部２２と第３接続部２３の各回動軸線Ｎ２，Ｎ３と直交し、直線状に延びる第２線状形態部Ｌ４２となっている。

第３巻線形態部Ｌ３０は、第３接続部２３の両端側２か所に設けられている。一か所目は、第３接続部２３の一端（下端）が固定される第２アーム３２の第１端部３２ａの内部に配置される第３の２巻線形態部Ｌ３２である。２か所目は、第３接続部２３の他端（上端）が固定される大気ボックス２３０内部に配置される第３の１巻線形態部Ｌ３１である。大気ボックス２３０内では、ボックス内の回動軸線Ｎ３に対して直交方向に直線状に延びるボックス内線状形態部Ｌ４３を経てターゲットを駆動する駆動装置のモータ等に接続されている。

第３の１巻線形態部Ｌ３１と第３の２巻線形態部Ｌ３２も、第１の１巻線形態部Ｌ１１と第１の２巻線形態部Ｌ１２と同様に、一巻き又は２巻き程度であるが、巻き数は任意である。

第３の１巻線形態部Ｌ３１と第３の２巻線形態部Ｌ３２との間の第３接続部２３内部においては、第１接続部２１と同様に、第３の１巻線形態部Ｌ３１と第３の２巻線形態部Ｌ３２をつなぐ、回動軸線Ｎ３とほぼ平行、あるいは斜めに延びる線状形態Ｌ３３となっている。

巻線形態部の配線支持部
上記した第１の１巻線形態部Ｌ１１、第１の２巻線形態部Ｌ１２、第２の１巻線形態部Ｌ２１、第２の２巻線形態部Ｌ２２、第３の１巻線形態部Ｌ３１、第３の２巻線形態部Ｌ３２は、それぞれ配線支持部５０によって、巻き線形態を維持するように支持されている。配線支持部５０には、図１（Ｂ）に示すように、各巻線形態部の外周を支持する外周ガイド５１と、外周ガイド５１の内周に設けられ、線状部材Ｌに係合して線状部材を支える巻き線係合部５２が設けられている。この巻き線係合部５２は、図示例ではＬ字状のフックの形態を例示している。

巻き線係合部Ｂによって、第１の１巻線形態部Ｌ１１、第１の２巻線形態部Ｌ１２、第２の１巻線形態部Ｌ２１、第２の２巻線形態部Ｌ２２、第３の１巻線形態部Ｌ３１、第３の２巻線形態部Ｌ３２が、各接続部２１，２２，２３の回動軸線Ｎ１，Ｎ２，Ｎ３を中心にして、所定の巻き径、所定のリード角、所定ピッチとなるように、維持される。

リード角、ピッチは正確である必要はなく、たとえば、図４に示すように、巻き線が不揃いの形態となっていてもよい。巻き数は、一巻きでもよいし、複数巻きでもよく、回転変位を吸収できれば、一巻き以下でもよい。

線状部材Ｌの配線固定部
上記成膜装置は、さらに、第１アーム３１及び第２アーム３２の内部、大気ボックス２３０内部および真空チャンバ１０の底壁１０ａの外部に線状形態で配置されている線状部材Ｌを固定する配線固定部６０を有している。

配線固定部６０は、たとえば、バンド等の留め具等、によって構成される。
図示例では、それぞれ２か所に設けられているが、固定個所は２か所に限らず、１か所でもよいし、３か所以上でもよい。

図３には、配線支持部５０の構成を、より具体的に示している。
第１の１巻線形態部Ｌ１１、第１の２巻線形態部Ｌ１２、第２の１巻線形態部Ｌ２１、第２の２巻線形態部Ｌ２２、第３の１巻線形態部Ｌ３１および第３の２巻線形態部Ｌ３２の6箇所の各配線支持部５０は、基本的に同じ構成なので、以下の説明では、第１アーム
３１と第２アーム３２を接続する第２接続部２２の第２の１巻線形態部Ｌ２１を例にとって説明する。

すなわち、第２接続部２２は、第２アーム側に設けられる円筒状の第１の継手部２２ａと、第１の継手部２２ａの内側に嵌合する円筒状の第２の継手部２２ｂとが、不図示の軸受を介して互いに回転自在に組み付けられ、シール部材２２ｃによってシールされている。シール部材２２ｃとしては、周囲の真空に対して漏れないように、真空用のシール、たとえば、磁性流体シールが用いられる。第１の継手部２２ａと第２の継手部２２ｂは、一体的に記載しているが、一つのアッセンブリとして組付けられており、第１アーム３１及び第２アーム３２に取付けられる。
第２の１巻線形態部Ｌ２１の配線支持部５０は、第２の１巻線形態部Ｌ２１の外径を案内する外周ガイド５１と、外周ガイド５１の内周から突出し、各巻き線部を支えて巻き線部間の間隔を保持する巻き線係合部５２とを有している。

外周ガイド５１は，接続部２２の接続孔２２ｄの開口部を挟んで、第２アーム３２の長手方向の端部に配置される第１ガイド５１１と、第２アーム３２の配線収容部側に配置される第２ガイド５１２と、を有し、第１ガイド５１１と第２ガイド５１２は、接続部の接続孔の内周面を延長しした仮想円筒面に対して所定間隔でもって対向するように配置される円弧状の板によって構成され、一端が接続孔２２ｄの開口縁に固定されている。第１ガイド５１１は、回動軸線Ｎ２を中心とし、接続部２２の接続孔２２ｄの孔径より大経のほぼ半円筒形状となっている。第２ガイド５１２は、半円筒よりも周長が短い円弧形状で、一端の径は第１ガイド５１１と同一径で、他端に向けて徐々に小径となっており、第１ガイド５１１と第２ガイド５１２との周方向の端部間には、線状部材が通過可能な隙間ｇが設けられている。

第２巻線形態部Ｌ２０は、図示例では一巻き構成で、第２アーム３２の収容部側から、第１ガイド５１１と第２ガイド５１２の間の隙間ｇを通して、第１ガイド５１１の内周側（回動軸線側）に進入し、第１ガイド５１１の内周面に沿って、図中時計回り方向に、徐々に開口端からの高さが低くなるように螺旋状に傾斜している。さらに、第１ガイド５１１から第２ガイド５１２の内周面に移行し、開口端からの高さがさらに低くなると共に、巻き径が徐々に小さくなり、一巻き終了した付近で接続孔２２ｄの孔径よりも小径となって、接続孔２２ｄの回動軸線と平行方向に方向転換して接続孔２２ｄ内に進入し、接続孔Ｃ内の線状形態Ｌ２３へと移行する構成となっている。
なお、外周ガイド５１については、第１ガイドＡ１と、第２ガイドＡ２の２つのガイドによって構成しているが、３つ以上のガイドに分かれていてもよいし、また、筒状の一つのガイドの一部に線状部材を挿通する切り欠き等を有する構成とすることもできる。

巻き線係合部５２は、第２の１巻線形態部Ｌ２１の線状部材Ｌに沿って複数配置され、各巻き線部に摺動自在に接触して線状部材を支えている。巻き線係合部５２は、図１ではＬ字形状のフック形態であるが、図示例では、棒状に突出するピン形態を例示している。この巻き線係合部５２には、図３（Ｃ）に示すように、線状部材Ｌとの接触部分の摩擦を
減じる案内部材、たとえば、線状部材Ｌに転がり接触するローラ５２Ｒを配置することもできる。

巻線係合部がフック形態の場合には、たとえば、図３（Ｄ）に示すように、Ｌ字状フックの垂直軸にローラ５２１が配置することができる。
配線が動く場合に、ローラにより滑りやすくすることで、断線が予防される。ローラに限定されるものはなく、摩擦抵抗の小さい摺動材料を用いることもできる。
なお、第２の２巻線形態部Ｌ２２の配線支持部５０については、第２接続部２２を隔てて上下逆向きであるが、基本的に、外周ガイド５１と、巻き線係合部５２を有する構成であり、第２の１巻線形態部と配線支持部５０の関係と同じである。

本実施形態の説明では、線状部材Ｌとして、ターゲットユニット３に電力を供給する電力線、通信，制御信号用の制御配線、冷却水の配管を、一つの線状部材とし包括的に説明しているが、具体的には、図６に示すように、複数の線状部材、図示例では、電力配線Ｌａ、制御配線Ｌｂ、注水用の冷却配管Ｌｃ、排水用の冷却配管Ｌｄが束ねられて配線されている。

収容方法の一例
大気アーム３０への線状部材Ｌの収容は、たとえば、以下のようにして行うことができる。

まず、第１アーム３１に線状部材Ｌを挿入し、第１アーム３１の第１端部３１ａ付近に、第１の２巻線形態部Ｌ１２を成形しつつ配線支持部５０に支持した後、第１の２巻線形態部Ｌ１２より先の線状部材に第１接続部２１を通し、第１接続部２１を第１アーム３１の第１端部３１ａに、組み付ける。次に、第１接続部２１から外に出ている線状部材Ｌの、第１接続部２１の端部付近に第１の１巻線形態部Ｌ１１を成形しつつ配線支持部５０に支持する。

次いで、第１アーム３１の他端、第２端部３１ｂから出ている線状部材Ｌに、第２の２巻線形態部Ｌ２２を成形しつつ配線支持部５０に支持した後、第２接続部２２に線状部材Ｌを通し、第２接続部２２を第１アーム３１の第２端部３１ｂに組み付ける。次いで、第２接続部２２から突出する線状部材Ｌに第２の１巻線形態部Ｌ２１を成形し、線状部材Ｌを第２アーム３２に挿入し、第２接続部２２に第２アーム３２の第２端部３２ｂを固定する。

次に、第２アーム３２の第１端部３２ａから引き出された線状部材Ｌに、第３の２巻線形態部Ｌ３２を成形し、さらに第３接続部２３を挿入し、第２アーム３２の第１端部３２ａに固定する。次いで、第１端部３２ａから引き出された線状部材に第３の１巻線形態部Ｌ３１を成形する。

このように成形された大気アーム３０の組立体を、真空チャンバ１０内に配置し、第１接続部２１を真空チャンバ１０の底壁１０ａに設けた固定穴に固定し、線状部材Ｌを外部に引き出す。さらに、大気ボックス２３０に第３接続部２３を固定し、大気ボックス２３０内に線状部材Ｌを引き出して、大気ボックス２３０内の各種配線、配管が施工される。

以上の手順は、一例であって、線状部材Ｌの巻線形態部の成形、大気アーム３０への収容は、種々の方法によって行うことができる。

なお、上記した第１の１巻線形態部Ｌ１１、第１の２巻線形態部Ｌ１２、第２の１巻線形態部Ｌ２１、第２の２巻線形態部Ｌ２２、第３の１巻線形態部Ｌ３１、第３の２巻線形
態部Ｌ３２を支持する配線支持部５０、配線固定部６０は、図５に示すように、適宜省略することができる。

成膜方法
真空チャンバ１０内を所定のガス雰囲気状態にし、制御手段（不図示）によって、大気ボックス２３０を所定の速度で移動させながら、ターゲットユニット３のカソード５に電圧波形を印加すると、プラズマの生成とともにスパッタリングによりターゲット材料が飛散する。その材料がマスク７を通過して成膜対象物２に到達することで、成膜対象物２の表面にターゲット材料を含有した膜が形成される。カソード５がＸ方向に移動（走査）されることで、Ｘ方向の広い領域にわたり成膜が可能である。必要であれば、カソード５は複数回走査したり、往復走査したりすることができる。

大気ボックス２３０が移動すると、大気ボックス２３０の移動に追従して、第１アーム３１及び第２アーム３２が、第１接続部２１、第２接続部２２及び第３接続部２３において回動し、大気アーム３０が屈曲しながら移動する。

第１接続部２１については、真空チャンバ１０に対して第１アーム３１の第１端部３１ａが回転変位する。この回転変位によって、線状部材Ｌは、外部配線部Ｌ４０に対して、第１アーム３１内の第１線状形態部Ｌ４１が回転変位するが、この回転変位は第１の１巻線形態部Ｌ１１と第１の２巻線形態部Ｌ１２の巻き方向の変位によって吸収され、局部的の応力集中は生じない。

第２接続部２２においては、第１アーム３１と第２アーム３２との相対的な回転変位によって、第１アーム３１内の第１線状形態部Ｌ４１に対して、第２アーム３２の第２線状形態部Ｌ４２が回転変位し、第２接続部２２の両端の第２の１巻線形態部Ｌ２１と第２の２巻線形態部Ｌ２２が、巻き方向に変位して両端の相対回転が吸収される。

第３接続部２３においては、大気ボックス２３０に対する第２アーム３２の回転変位が、第３の１巻線形態部Ｌ３１と第３の２巻線形態部Ｌ３２によって吸収される。

したがって、大気ボックス２３０の移動時の、大気アーム３０の移動変形時の抵抗は小さく抑えられ、大気ボックス２３０の移動に追従して、スムースに屈曲角度を変えながら移動する。したがって、大気ボックス２３０の移動が阻害されることなく、一定速度で移動し、均一な膜厚の成膜を行うことができる。また、配線の劣化がほとんど生じないため、装置の耐久性の向上を図ることができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。
以下の説明においては、主として上記実施形態１と異なる点について説明するものとし、同一の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。

［実施形態２］
図７は、本発明の実施形態２に係る成膜装置を示している。
本実施形態２の場合には、実施形態１と異なり、３か所の第１接続部２１、第２接続部２２及び第３接続部２３に設けられる第１巻線形態部Ｌ２１０、第２巻線形態部Ｌ２２０、第３巻線形態部Ｌ２３０は、第１接続部２１、第２接続部２２及び第３接続部２３内において螺旋形態で収納されている。
すなわち、実施形態１では、各接続部の内部の収容形態は線状形態であったが、この実施形態２では、第１接続部２１内では、第１の１巻線形態部Ｌ１１及び第１の２巻線形態部Ｌ１２と連続する螺旋形態の第１孔内巻線形態部Ｌ１４となっている。また、第２接続部２２内では、第２の１巻線形態部Ｌ２１及び第２の２巻線形態部Ｌ２２と連続する螺旋
形態の第２孔内巻線形態部Ｌ２４となっている。また、第３接続部２３内では、第３の１巻線形態部Ｌ３１及び第３の２巻線形態部Ｌ３２と連続する螺旋形態の第３孔内巻線形態部Ｌ３４となっている。

図８（Ａ）（Ｂ）は、より具体的な構成例を示している。配線支持部５０は実施形態１と同様の構成であり、この例では、接続孔２２ｄ内に第２の１巻線形態部Ｌ２１、第２の２巻線形態部Ｌ２２と連続する第２孔内巻線形態部Ｌ２４を有する構成となっている。

このように構成しても、大気ボックス２３０の移動に伴って、大気アーム３０が変形して移動する際に、第１接続部２１、第２接続部２２及び第３接続部２３の両端側に位置する線状部材間に生じる回転変位は、第１巻線形態部Ｌ１０、第２巻線形態部Ｌ２０及び第３巻線形態部Ｌ３０の変形で吸収することができる。したがって、大気アーム３０の移動変形時の抵抗は小さく、大気ボックス２３０の移動に追従して、スムースに屈曲角度を変えながら変形し、均一な膜厚の成膜を行うことができる。

実施形態２の変形例
以下に、図９を参照して、線状部材Ｌが複数本の場合の変形例について説明する。
図に示す例では、２本の線状部材Ｌ１,Ｌ２をまとめて螺旋状に配線した配線形態であ
る。
すなわち、接続部の回動軸線と軸直角に配置される２本の線状部材Ｌ１,Ｌ２を、回転
軸線方向に間隔を空けて平行に配置し、この平行の２本の線状部材Ｌ１,Ｌ２を、第１ガ
イド５１１及び第２ガイド５２２の内周に沿って螺旋状に巻いた第２の１巻線形態部Ｌ２１とし、接続孔２２ｄ内の配線部を第２孔内螺旋形態部２４とし、さらに、２本のままで第２の２巻線形態部Ｌ２２として、第１アーム３１の収容部側に２本の線状部材を線状形態として配置する構成となっている。
このように配置すれば、収納スペースを効率的に使用することができる。

図１０に示す例は、２本の線状部材Ｌ１,Ｌ２を、独立して螺旋状に配線した配線形態
例である。
すなわち、第２アーム３２内に配置される２本の線状部材Ｌ１,Ｌ２を、回転軸線方向
に間隔を空けて平行に配置されている点は同一で、この平行の２本の線状部材Ｌ１,Ｌ２
を、接続孔２２ｄを回動軸線を通る面で２に区分した半分の半円筒状のスペースに、独立して螺旋状の第２孔内巻線形態部Ｌ２４１,Ｌ２４２を形成したものである。
回動軸線Ｎ２と巻き径の中心とは若干ずれているものの、第２接続部２２を両端側の相対回転変位は、各第２孔内巻線形態部Ｌ２４１,Ｌ２４２の巻き径の拡径、縮径方向の変
位によって吸収され、ねじれ変形を防止することができる。

［実施形態３］
図１１は、本発明の実施形態３に係る成膜装置を示している。
この実施形態３は、実施形態２の第１巻線形態部Ｌ２１０、第２巻線形態部Ｌ２２０、第３巻線形態部Ｌ２３０に別の配線を通した形態である。別の配線は、巻線形態部を有さないストレートの形状の第２の線状部材Ｍであり、このストレートの第２の線状部材Ｍが、第１巻線形態部Ｌ２１０、第２巻線形態部Ｌ２２０、第３巻線形態部Ｌ２３０の内周側の空間を利用して配線されている。このようにすれば、複数の配線を効率よく配線することができる。このような構成は、実施形態１の第１巻線形態部Ｌ１０、第２巻線形態部Ｌ２０、第３巻線形態部Ｌ３０についても適用可能である。

なお、上記実施形態２および３では、第１孔内巻線形態部Ｌ１４は、第１の１巻線形態部Ｌ１１及び第１の２巻線形態部Ｌ１２と連続する螺旋形態、第２孔内巻線形態部Ｌ２４は、第２の１巻線形態部Ｌ２１及び第２の２巻線形態部Ｌ２２と連続する螺旋形態、また
、第３孔内巻線形態部Ｌ３４は、第３の１巻線形態部Ｌ３１及び第３の２巻線形態部Ｌ３２と連続する螺旋形態となっているが、接続孔の外側の巻き線形態では省略し、第１孔内巻線形態部Ｌ１４、第２孔内巻線形態部Ｌ２４、第３孔内巻線形態部Ｌ３４のみの構成とすることもできる。
また、上記各実施形態では、第１接続部、第２接続部、第３接続部の３つの接続部のすべてについて、巻線形態部を設けているが、本発明は、接続部のすべてに設ける場合だけに限定されるものではない。一か所のみ設けてもよく、２か所に設けてもよく、要するに、巻線形態部が、複数の接続部の少なくともいずれか一つに設けられている場合が、本発明の範囲に含まれる。

また、実施形態１の場合に、各接続部の両端に巻線形態部を設けているが、本発明は両端に設ける場合に限るものではなく、片側でもよく、いずれか一方に設けられている場合が、本発明の範囲に含まれる。

上記実施形態では、成膜装置の例として、成膜源としてスパッタリングターゲットを用いるスパッタ装置を説明したが、本発明の適用範囲はスパッタ装置に限られない。たとえば、成膜材料を蒸着する真空蒸着装置における成膜源（蒸発源）の配線構造に対しても、本発明を好ましく適用することができる。

１：成膜装置
２：成膜対象物
１０：真空チャンバ
１０ａ：真空チャンバの底壁
２１，２２，２３：接続部
３０：大気アーム
３１：第１アーム
３２：第２アーム
２３０：大気ボックス

Claims (17)

1. 成膜対象物に成膜材料を成膜する成膜源が配置される真空チャンバを備え、
   前記真空チャンバ内には、前記成膜源が搭載される移動可能な大気ボックスと、前記真空チャンバの壁と前記大気ボックスとを連結し、外部から前記大気ボックス内に導入される線状部材を収容する大気圧環境に保たれた配線収容部が設けられ、
   該配線収容部は、複数の接続部で回動可能に連接される移動体を有し、前記線状部材は、前記移動体の内部から接続部内部に通される構成の成膜装置において、
   前記複数の接続部のうちの少なくとも一つの接続部の両端部近傍の少なくともいずれか一方側に、前記線状部材が螺旋状に巻かれた巻き線形態で配置される巻線形態部を有することを特徴とする成膜装置。
2. 成膜対象物に成膜材料を成膜する成膜源が配置される真空チャンバを備え、
   前記真空チャンバ内には、前記成膜源が搭載される移動可能な大気ボックスと、前記真空チャンバの壁と前記大気ボックスとを連結し、外部から前記大気ボックス内に導入される線状部材を収容する大気圧環境に保たれた配線収容部が設けられ、
   該配線収容部は、複数の接続部で回動可能に連接される移動体を有し、前記線状部材は、前記移動体の内部から接続部内部に通される構成の成膜装置において、
   前記複数の接続部のうちの少なくとも一つの接続部内に、前記線状部材が螺旋状に巻かれた巻き線形態で配置される巻線形態部を有することを特徴とする成膜装置。
3. 前記移動体内部には、前記線状部材が線状形態で配置されている領域を有し、前記線状部材の移動を規制する固定部を備えている請求項１又は２に記載の成膜装置。
4. 前記巻線形態部の巻き線形態を維持する支持部が設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載の成膜装置。
5. 前記支持部は、前記線状部材の接触部分の摩擦を減じる案内部材を有する請求項４に記載の成膜装置。
6. 前記案内部材は、前記線状部材に転がり接触するローラである請求項５に記載の成膜装置。
7. 前記巻線形態部において、巻き線形態の線状部材の内側を通る別の線状部材が配置されている請求項１から６のいずれか１項に記載の成膜装置。
8. 前記移動体は複数設けられ、
   前記巻線形態部が配置される接続部は、前記複数の移動体間の接続部である請求項１から７のいずれか１項に記載の成膜装置。
9. 前記巻線形態部が配置される接続部は、前記移動体と前記大気ボックスとの接続部である請求項１から８のいずれか１項に記載の成膜装置。
10. 前記巻線形態部が配置される接続部は、前記移動体と前記真空チャンバとの接続部である請求項1から９のいずれか１項に記載の成膜装置。
11. 前記線状部材は、電気配線を含む請求項１から１０のいずれか１項に記載の成膜装置。
12. 前記線状部材は、熱媒体の配管を含む請求項１から１１のいずれか１項に記載の成膜装置。
13. 前記成膜源は、スパッタリングターゲットであることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の成膜装置。
14. 前記成膜源は、成膜材料を蒸着する蒸発源である請求項１から１２のいずれか１項に記載の成膜装置。
15. 真空チャンバ内で、成膜対象物に対して、成膜源が搭載された大気ボックスを移動させ、前記成膜対象物に成膜材料を成膜する成膜方法であって、
    前記真空チャンバ内には、前記真空チャンバの壁と前記大気ボックスとを連結し、外部から前記大気ボックス内に導入される線状部材を収容する大気圧環境に保たれた配線収容部が設けられ、
    該配線収容部は、複数の接続部で回動可能に連接される移動体を備え、前記大気ボックスの移動に応じて前記配線収容部の前記移動体が前記接続部を中心に回動して移動体の位置が変化して、前記大気ボックスの移動を許容する成膜方法において、
    前記複数の接続部の少なくとも一つの接続部の両端部近傍の少なくともいずれか一方側に、前記線状部材を螺旋状に巻かれた巻き線形態で配置する巻線形態部を設け、
    前記大気ボックスの移動時に、前記移動体の前記接続部を中心とする回動により、前記接続部の両端側に位置する線状部材間に生じる回転変位を、前記巻線形態部の巻き方向の変形で吸収することを特徴とする成膜方法。
16. 真空チャンバ内で、成膜対象物に対して、成膜源が搭載された大気ボックスを移動させ、前記成膜対象物に成膜材料を成膜する成膜方法であって、
    前記真空チャンバ内には、前記真空チャンバの壁と前記大気ボックスとを連結し、外部から前記大気ボックス内に導入される線状部材を収容する大気圧環境に保たれた配線収容部が設けられ、
    該配線収容部は、複数の接続部で回動可能に連接される移動体を備え、前記大気ボックスの移動に応じて前記配線収容部の前記移動体が前記接続部を中心に回動して移動体の位置が変化して、前記大気ボックスの移動を許容する成膜方法において、
    前記複数の接続部の少なくとも一つの接続部に、前記線状部材を螺旋状に巻かれた巻き線形態で収納する巻線形態部を設け、
    前記大気ボックスの移動時に、前記移動体の前記接続部を中心とする回動により、前記接続部の両端側に位置する線状部材間に生じる回転方向の変位を、前記巻線形態部の巻き方向の変形で吸収することを特徴とする成膜方法。
17. 請求項１５または請求項１６に記載の成膜方法によって、電子デバイスを製造することを特徴とする電子デバイスの製造方法。

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