JP2024052560A - Film forming equipment - Google Patents
Film forming equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP2024052560A JP2024052560A JP2023142405A JP2023142405A JP2024052560A JP 2024052560 A JP2024052560 A JP 2024052560A JP 2023142405 A JP2023142405 A JP 2023142405A JP 2023142405 A JP2023142405 A JP 2023142405A JP 2024052560 A JP2024052560 A JP 2024052560A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotation
- unit
- tray
- film
- film forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 47
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 claims description 38
- 230000032258 transport Effects 0.000 claims description 28
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 24
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 62
- 239000000463 material Substances 0.000 description 28
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 25
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 11
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 241000699670 Mus sp. Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000013077 target material Substances 0.000 description 1
Images
Abstract
【課題】複数の成膜対象物に対して、同時に均一な膜厚分布による成膜ができる成膜装置を提供する。
【解決手段】実施形態の成膜装置1は、軸部420を中心にトレイ41を公転させるとともに、軸部420の回転に従って、トレイ41を支持する支持軸422を中心にトレイ41を自転させる自公転ユニット42と、自公転ユニット42に接離可能に設けられ、自公転ユニット42に接して付勢することにより、自公転ユニット42を搬送体から分離させて、ワークWを搭載したトレイ41を成膜室110に収容する収容位置と、自公転ユニット42から離れることにより、自公転ユニット42を搬送体に搭載させて、成膜室110から離隔させる離隔位置との間で移動させるプッシャユニット43と、ワークWを搭載したトレイ41を成膜室110に収容した状態で、軸部420を回転させることにより、トレイ41を公転させるとともに自転させる回転ユニット44と、を有する。
【選択図】図4
A film forming apparatus capable of simultaneously forming films with uniform film thickness distribution on a plurality of film forming objects is provided.
[Solution] The film forming apparatus 1 of the embodiment has a self-revolution unit 42 that revolves the tray 41 around a shaft portion 420 and rotates the tray 41 around a support shaft 422 that supports the tray 41 in accordance with the rotation of the shaft portion 420, a pusher unit 43 that is arranged to be able to come into contact with and separate from the self-revolution unit 42, and that comes into contact with and applies force to the self-revolution unit 42 to separate the self-revolution unit 42 from the transport body and move the tray 41 carrying the workpiece W between a storage position where it is stored in the film forming chamber 110 and a separation position where it is moved away from the self-revolution unit 42 to mount the self-revolution unit 42 on the transport body and separated from the film forming chamber 110, and a rotation unit 44 that rotates the shaft portion 420 while the tray 41 carrying the workpiece W is stored in the film forming chamber 110, causing the tray 41 to revolve and rotate on its axis.
[Selected figure] Figure 4
Description
本発明は、成膜装置に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus.
基板などの成膜対象物の表面に成膜を行う装置として、スパッタリングによる成膜装置が広く用いられている。スパッタリングは、真空引きされたチャンバ内に導入したガスをプラズマ化することによりイオンを発生させ、発生したイオンが、成膜材料であるターゲットの表面に衝突することにより、成膜材料が飛び出して基板に付着することを利用した技術である。 Sputtering deposition devices are widely used as devices for depositing films on the surface of a substrate or other object. Sputtering is a technology that uses the process in which ions are generated by turning a gas introduced into a vacuum chamber into plasma, and the ions collide with the surface of a target material, which is the material to be deposited, causing the material to fly out and adhere to the substrate.
このような成膜装置においては、基板の表面に形成される膜の厚さが均一となるようにすることが望ましい。スパッタリングにおいては、例えば、複数のターゲットを配設して、成膜材料が基板に降り注ぐ分布を均等に近づけることが行われる。このとき、さらに膜厚分布を均等とするために、各ターゲットへの印加電力を調整する、ターゲットと成膜対象物との距離や向きを調整する等の方法により、膜厚の面内均一化を図ることが行われていた。 In such a film forming apparatus, it is desirable to make the thickness of the film formed on the surface of the substrate uniform. In sputtering, for example, multiple targets are arranged to make the distribution of the film forming material falling on the substrate more uniform. In order to make the film thickness distribution even more uniform, the power applied to each target is adjusted, and the distance and orientation between the target and the film-forming object are adjusted to make the film thickness uniform across the surface.
しかしながら、上記方法では、多くのターゲットを必要とする。このため、印加電力を調整する方法では、電力制御が複雑となる。また、ターゲットと基板との距離を調整する方法でも、基板に近づけたターゲットが他のターゲットから飛び出す成膜材料の粒子を遮蔽してしまうため、基板に近づけることにも限界がある。つまり、ターゲットへの印加電圧の調整や、ターゲットと基板との距離の調整によっても、膜厚の均一化を図ることが困難な場合もある。 However, the above method requires many targets. Therefore, in the method of adjusting the applied power, power control becomes complicated. In addition, even in the method of adjusting the distance between the target and the substrate, there is a limit to how close the target can be to the substrate, because a target brought close to the substrate blocks particles of the film-forming material that fly out from other targets. In other words, even by adjusting the voltage applied to the target or the distance between the target and the substrate, it may be difficult to achieve a uniform film thickness.
また、基板に対してターゲットの傾斜角度を付けることによって、膜厚分布を改善できる場合がある。しかし、ターゲットを保持する機構、ターゲットを冷却する機構、成膜効率を向上させるために利用する磁石等、他の構成部材の配置が必要なため、最適な傾斜角度の選択ができない場合があり、膜厚を最適にすることが困難である。 In addition, film thickness distribution can sometimes be improved by tilting the target with respect to the substrate. However, because it is necessary to arrange other components, such as a mechanism for holding the target, a mechanism for cooling the target, and magnets used to improve film formation efficiency, it may not be possible to select the optimal tilt angle, making it difficult to optimize the film thickness.
これに対処するため、複数のターゲットに対向する基板を回転させて、基板の成膜対象面を、順次異なるターゲットに対向させることにより、複数のターゲットの成膜レートのばらつきを相殺することが行われている(例えば、特許文献1)。この特許文献1には、さらに、複数の基板を、各基板の外側に設けた回転軸を中心に回転(公転)させながら、同時に成膜することも記載されている。しかし、この場合、各基板の表面の各箇所は、いつも同じ軌道を通過し、ターゲットとの距離が不均一なまま変わらないので、成膜材料の堆積に偏在が生じることにつながり、個々の基板内の膜厚分布にばらつきが生じていた。このため、各基板の表面の各箇所が、公転での同じ軌道を通過しないように、公転に加え、各基板毎に、各基板の内側に設けた回転軸を中心に回転(自転)させることも考えられている。
To address this issue, a substrate facing multiple targets is rotated so that the substrate's film-forming surface faces different targets in sequence, thereby offsetting the variation in the film-forming rate of the multiple targets (see, for example, Patent Document 1).
ここで、成膜や、成膜された膜に対して酸化又は窒化する膜処理等を、一つのチャンバ内で行うために、成膜を行う成膜室や膜処理を行う処理室が同じチャンバ内に複数配置された成膜装置がある。このような成膜装置では、搬送体に成膜対象物となる基板を載置し、成膜室に対向する位置に基板を移動させた後、プッシャによって搬送体から基板を分離させ、ターゲットに基板を近づけた状態で成膜を行い、再び搬送体に基板を載置して次の成膜室や処理室に移動させる。このような成膜装置においては、プッシャによって基板を上昇させた状態で成膜を行うが、上述の課題に対応するため、プッシャの昇降機構に加えて複数の基板の自転及び公転を行う機構が求められていた。 Here, in order to perform film formation and film processing such as oxidizing or nitriding the formed film in one chamber, there are film formation apparatuses in which multiple film formation chambers and film processing chambers are arranged in the same chamber. In such film formation apparatuses, a substrate to be formed is placed on a transport body, and the substrate is moved to a position facing the film formation chamber, after which the substrate is separated from the transport body by a pusher, film formation is performed with the substrate close to the target, and the substrate is placed on the transport body again and moved to the next film formation chamber or processing chamber. In such film formation apparatuses, film formation is performed with the substrate elevated by the pusher, but to address the above-mentioned issues, a mechanism for rotating and revolving multiple substrates on its axis was required in addition to a mechanism for raising and lowering the pusher.
本発明の実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、複数の成膜対象物に対して、同時に均一な膜厚分布による成膜ができる成膜装置を提供することにある。 The embodiment of the present invention has been proposed to solve the problems of the conventional technology as described above, and its purpose is to provide a film formation device that can simultaneously form films with uniform film thickness distribution on multiple film formation targets.
上記の目的を達成するため、実施形態の成膜装置は、ターゲットを有する成膜室において、トレイに搭載されたワークに対して、スパッタリングによる成膜を行う成膜部と、軸部を中心に前記トレイを公転させるとともに、前記軸部の回転に従って、前記トレイを支持する支持軸を中心に前記トレイを自転させる自公転ユニットと、前記自公転ユニットとともに、前記ワークを搭載した前記トレイを、前記成膜部に対向する位置に搬送する搬送体と、前記自公転ユニットに接離可能に設けられ、前記自公転ユニットに接して付勢することにより、前記自公転ユニットを前記搬送体から分離させて、前記ワークを搭載した前記トレイを前記成膜室に収容する収容位置と、前記自公転ユニットから離れることにより、前記自公転ユニットを前記搬送体に搭載させて、前記成膜室から離隔させる離隔位置との間で移動させるプッシャユニットと、前記ワークを搭載した前記トレイを前記成膜室に収容した状態で、前記軸部を回転させることにより、前記トレイを公転させるとともに自転させる回転ユニットと、を有する。 In order to achieve the above object, the film forming apparatus of the embodiment has a film forming section that performs film formation by sputtering on a workpiece placed on a tray in a film forming chamber having a target, a rotation and revolution unit that revolves the tray around an axis and rotates the tray around a support axis that supports the tray in accordance with the rotation of the axis, a transport body that transports the tray with the workpiece loaded thereon to a position facing the film forming section together with the rotation and revolution unit, a pusher unit that is provided so as to be able to come into contact with and separate from the rotation and revolution unit, and that comes into contact with and biases the rotation and revolution unit to separate the rotation and revolution unit from the transport body and move the tray with the workpiece loaded thereon between a storage position in which the rotation and revolution unit is separated from the transport body and the separation position in which the rotation and revolution unit is mounted on the transport body and separated from the film forming chamber by moving away from the rotation and revolution unit, and a rotation unit that rotates the axis while the tray with the workpiece loaded thereon is stored in the film forming chamber to revolve and rotate the tray.
本発明の実施形態によれば、複数の成膜対象物に対して、同時に均一な膜厚分布による成膜ができる成膜装置を提供することができる。 According to an embodiment of the present invention, it is possible to provide a film formation device that can simultaneously form films with uniform film thickness distribution on multiple film formation targets.
本発明の実施の形態(以下、本実施形態と呼ぶ)について、図面を参照して具体的に説明する。なお、図4、図5の断面図は、理解を容易にするため、自公転ユニット42のみが、図3(B)と同様に、2本の支持軸422を通る鉛直方向の断面図となっている。
[概要]
本実施形態は、図1に示すように、個々の成膜対象物であるワークWの成膜対象面に、プラズマを利用して成膜を行う成膜装置1である。本実施形態の成膜装置1は、真空とすることが可能なチャンバ2内に、ワークWが搭載されたトレイ41を支持する自公転ユニット42(図3(A)、(B)参照)を保持して、90°ずつ間欠回転する回転テーブル3を有する。成膜装置1は、回転テーブル3が停止する4つの停止ポジションのうち、3つの停止ポジションにおいて、ワークWに対して各種の処理を行う。3つの停止ポジションには、成膜部100、反転部200、搬入搬出部300が割り当てられている。
An embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as the present embodiment) will be specifically described with reference to the drawings. Note that, in the cross-sectional views of Fig. 4 and Fig. 5, for ease of understanding, only the rotation-
[overview]
As shown in Fig. 1, this embodiment is a
成膜部100は、ターゲット10を有する成膜室110において、スパッタリングにより、複数のワークWに対して同時に成膜を行う。つまり、スパッタガスGをプラズマ化させることにより発生するイオンを、ターゲット10(図4参照)に衝突させ、ターゲット10を構成する成膜材料の粒子を、複数のワークWの成膜対象面に付着させる。本実施形態の成膜部100は、2つのターゲット10A、10Bを備えている。なお、この2つのターゲット10A、10Bを区別しない場合には、単にターゲット10と呼ぶ。
The
反転部200は、ワークWの両面に成膜するために、成膜部100において一方の面を成膜した後のワークWを、反転部200内の反転機構により反転して、成膜部100において他方の面も成膜できるようにする。搬入搬出部300は、ロードロック室25を介して、チャンバ2の内部の真空を維持した状態で、外部から未処理のワークWが搭載されたトレイ41を支持する自公転ユニット42をチャンバ2の内部に搬入し、処理済みのワークWが搭載されたトレイ41を支持する自公転ユニット42をチャンバ2の外部へ搬出する。
In order to form a film on both sides of the workpiece W, the
[成膜対象物]
本実施形態では、成膜対象物の例として、円形のワークWを用いる。ワークWは、後述する基板Sと治具Jが一体となった部材である。さらに、複数のワークWが自公転ユニット42のトレイ41に搭載されて、回転テーブル3により搬送される。基板Sは円形であり、例えば、水晶振動子、水晶発振器などの水晶デバイスに用いられる水晶基板である。基板Sは、水晶基板の両面に、電極となるAu層が成膜される。また、このAu層の水晶基板表面への密着性を向上させるための密着層となるCr層が、水晶基板表面とAu層の間に成膜される。したがって、水晶基板の両面に密着層となるCr層、電極となるAu層の2層が成膜される。ただし、これに限られるものではなく、シリコン(Si)ウェーハ、シリコンカーバイド(SiC)ウェーハ、サファイヤ基板、ガラス基板であってもよい。
[Subject to be film-formed]
In this embodiment, a circular workpiece W is used as an example of a film-forming target. The workpiece W is a member in which a substrate S and a jig J, which will be described later, are integrated. Furthermore, a plurality of workpieces W are mounted on a
治具Jは、基板Sが装着される部材である。本実施形態の治具Jは、図2(A)の分解斜視図、図2(B)の斜視図、図2(C)の断面図(図2(B)のB-B矢視断面図)に示すように、上治具Ju、下治具Jd、スペーサJs、ピンJpを有する。上治具Ju、下治具Jdは、リング状の板体で、内径が基板Sの外径よりも小さく、外径が基板Sの外径よりも大きい。スペーサJsは、リング状の板体で、内径が基板Sの外径よりも大きく、外径が上治具Ju、下治具Jdと同等な大きさとなっている。上治具Ju、下治具Jd、スペーサJsは金属製とすることができる。 The jig J is a member on which the substrate S is attached. As shown in the exploded perspective view of FIG. 2(A), the perspective view of FIG. 2(B), and the cross-sectional view of FIG. 2(C) (cross-sectional view taken along the line B-B in FIG. 2(B)), the jig J in this embodiment has an upper jig Ju, a lower jig Jd, a spacer Js, and a pin Jp. The upper jig Ju and the lower jig Jd are ring-shaped plates with an inner diameter smaller than the outer diameter of the substrate S and an outer diameter larger than the outer diameter of the substrate S. The spacer Js is a ring-shaped plate with an inner diameter larger than the outer diameter of the substrate S and an outer diameter equal in size to the upper jig Ju and the lower jig Jd. The upper jig Ju, the lower jig Jd, and the spacer Js can be made of metal.
上治具Juと下治具Jdとの間にスペーサJsを挟み、このスペーサJsの内縁側に基板Sを挟むことにより、基板Sが治具Jに装着される。したがって、図2(C)に示すように、基板Sの外側にスペーサJsが配置される。また、図2(C)に示すように、下治具Jdには、基板Sの外縁よりも外側に、磁石Jmが埋め込まれており、磁力により上治具Juを吸着することにより、スペーサJsと基板Sが上治具Juと下治具Jdとの間に挟み込まれるようになっている。これにより、治具Jからの基板Sの外れが防止されている。また、上治具Ju、下治具Jd、スペーサJsには、それぞれに対応する位置に複数の貫通孔が形成されており、この貫通孔にピンJpが挿入されることにより、位置ずれが防止されている。なお、以下の説明では、基板Sを装着した治具Jを、単にワークWと呼ぶ。 The spacer Js is sandwiched between the upper jig Ju and the lower jig Jd, and the substrate S is sandwiched on the inner edge side of the spacer Js, so that the substrate S is attached to the jig J. Therefore, as shown in FIG. 2(C), the spacer Js is arranged on the outside of the substrate S. Also, as shown in FIG. 2(C), a magnet Jm is embedded in the lower jig Jd outside the outer edge of the substrate S, and the spacer Js and the substrate S are sandwiched between the upper jig Ju and the lower jig Jd by attracting the upper jig Ju with magnetic force. This prevents the substrate S from coming off the jig J. Also, the upper jig Ju, the lower jig Jd, and the spacer Js have multiple through holes formed at corresponding positions, and the pins Jp are inserted into these through holes to prevent misalignment. In the following description, the jig J with the substrate S attached is simply called the workpiece W.
[チャンバ]
チャンバ2は、内部を真空とすることが可能な容器である。本実施形態のチャンバ2は、直方体形状の箱形であり、設置面側が底板21、反対側が蓋板22となっている(図4、図5参照)。チャンバ2は、箱形の架台24上に設けられている。チャンバ2には、チャンバ排気部23が設けられている。本実施形態のチャンバ排気部23は、チャンバ2の底板21に形成された開口に接続された配管を有する。チャンバ排気部23は、図示しない空気圧回路を含み構成され、排気処理によるチャンバ2内の真空引きを可能としている。
[Chamber]
The
[回転テーブル]
回転テーブル3は、図1、図3(C)、図4、図5に示すように、チャンバ2内において、後述する自公転ユニット42とともに、ワークWを搭載したトレイ41を、成膜部100に対向する位置に搬送する搬送体である。回転テーブル3は、円形の板体であり、駆動源3aによって、シャフト31を中心に間欠回転する。回転テーブル3には、貫通孔である複数の開口32が形成されている。複数の開口32は、回転テーブル3の回転の中心から等間隔となる位置に、周方向に等間隔で設けられている。本実施形態の開口32は、間欠回転の停止ポジションに対応して、90°間隔で4つ設けられている。このうちの3つのポジションが、成膜部100、反転部200、搬入搬出部300に対向する。開口32の上縁部には、自公転ユニット42を支持する支持部33が設けられている。つまり、複数の自公転ユニット42は、回転テーブル3の回転の中心から等間隔となる位置に、周方向に等間隔で搭載される。回転テーブル3の間欠回転によって、ワークWをトレイ41に搭載した自公転ユニット42を、成膜室110に対応する位置に位置づけた時、後述する回転体421の軸部420が、回転ユニット44の接続部44cに対向する位置に来る。
[Rotary table]
As shown in FIG. 1, FIG. 3C, FIG. 4, and FIG. 5, the rotating table 3 is a carrier that transports a
[ワーク回転部]
ワーク回転部4は、図4、図5に示すように、成膜室110においてワークWを自転及び公転させることにより、各基板Sの膜厚分布を均一にする。ワーク回転部4は、トレイ41、自公転ユニット42、プッシャユニット43、回転ユニット44を有する。
[Workpiece rotation part]
4 and 5, the
トレイ41は、ワークWが搭載される部材である。トレイ41は、円形の板体であり、その上面が、ワークWが搭載されるワーク当接面41aとなっている。ワーク当接面41aの外径は、ワークWの外径よりも大きい。ワーク当接面41aのワークWが載置される位置には、ワークWが収容される窪みが形成されている。ワークWが複数搭載可能となるように、トレイ41は複数設けられている。本実施形態のトレイ41は、三つ設けられている。
The
自公転ユニット42は、軸部420を中心にトレイ41を公転させるとともに、軸部420の回転に従って、トレイ41を支持する支持軸422を中心にトレイ41を自転させる。自公転ユニット42は、トレイ41にワークWを載置した状態で、チャンバ2内の回転テーブル3に対して搬入、搬出可能に設けられている。自公転ユニット42は、軸部420、回転体421、支持軸422、変換機構423を有する。軸部420は、ワークWの公転の軸となる円柱形状の部材である。ここでいう公転とは、ワークWが、軸部420の周りを、軸部420を中心とする円周の軌跡で移動することをいう。軸部420の下端には、後述する回転軸44bの先端に設けられた接続部44cが接続される接続穴420aが設けられている。回転体421は、軸部420の上端に、軸部420と同軸に設けられ、軸部420とともに回転可能に設けられた円形の板体である。回転体421の下面の縁部は、回転テーブル3の支持部33によって支持される。
The self-rotating and revolving
支持軸422は、トレイ41を支持する。支持軸422はトレイ41の下面の中心に取り付けられた鉛直方向の部材であり、トレイ41に支持されたワークWの自転の中心となる。ここでいう自転とは、ワークWが自らの中心を軸に回転することをいう。各支持軸422は、回転体421に設けられたベアリングを介して回転体421を回動可能に貫通して下方に延びている。自公転ユニット42は、軸部420を中心に、複数のトレイ41を公転させるとともに、軸部420の回転に従って、トレイ41を支持する支持軸422を中心に、トレイ41を自転させる。
The
変換機構423は、軸部420の回転を、支持軸422の回転に変換する。変換機構423は、軸部420の回転を伝達する伝達部と、伝達部により軸部420の回転が伝達されて支持軸422を回転させる回転部材を有する。本実施形態の伝達部は固定ギヤ423aであり、回転部材は遊星ギヤ423bである。固定ギヤ423aは、軸部420と同心に設けられているが、軸部420の外周を囲む支持筒433に固定されており、軸部420の回転によっては回転しない円板ギヤである。遊星ギヤ423bは、各支持軸422の下端に固定され、固定ギヤ423aの外周のギヤ溝に噛み合っている。図5に示すように、回転体421の回転に従って、トレイ41とともに支持軸422が公転すると、固定ギヤ423aの周りを遊星ギヤ423bが回りながら自転するので、支持軸422を中心としてトレイ41も自転する(図3(A)参照)。ここでいう公転とは、トレイ41、支持軸422及び遊星ギヤ423bが、軸部420の周りを、軸部420を中心とする円周の軌跡で移動することをいう。ここでいう自転とは、トレイ41及び遊星ギヤ423bが、支持軸422を中心に回転することをいう。
The
プッシャユニット43は、自公転ユニット42を成膜室110に向かって進退させる機構である。プッシャユニット43は、自公転ユニット42に接離可能に設けられている。プッシャユニット43は、自公転ユニット42に接して付勢することにより、自公転ユニット42を回転テーブル3から分離させて、ワークWを搭載したトレイ41を成膜室110に収容する収容位置と、自公転ユニット42から離れることにより、自公転ユニット42を回転テーブル3に搭載させて、成膜室110から離隔させる離隔位置との間で移動させる。収容位置は、ワークWを搭載したトレイ41が成膜室110内にあって、ワークWに対して成膜処理が可能となる処理位置でもある。離隔位置は、自公転ユニット42が成膜室110から離隔する位置でもある。プッシャユニット43は、自公転ユニット42から離れた離隔位置から、回転テーブル3の回転を阻害しない待機位置(ホームポジション:チャンバ2の底板21と回転テーブル3との間)まで下降する。待機位置は、後述する接続板434がチャンバ2の底板21に近接するか、接触する位置である。回転テーブル3は、プッシャユニット43が待機位置にある状態で間欠回転し、自公転ユニット42が収容位置に対向する位置で停止する。
The
プッシャユニット43は、シリンダ431、収容体432、支持筒433、接続板434を有する。シリンダ431は、回転体421及びトレイ41を昇降させるための駆動源であり、架台24の底面に固定されている。収容体432は、シリンダ431の駆動軸に支持され、後述する回転ユニット44を収容する筒体である。
The
支持筒433は、回転軸44bが挿入された筒体である。支持筒433の下端は、収容体432の上部に固定されている。支持筒433は、チャンバ2の底板21を上下に摺動可能に貫通している。接続板434は、支持筒433の上端に固定された板体である。接続板434は、固定ギヤ423aに接離可能に設けられている。接続板434及び固定ギヤ423aは、嵌合部424を有する。嵌合部424は、接続板434に設けられた嵌合凸部424a、固定ギヤ423aに設けられた嵌合凹部424bを有し、嵌合凸部424aと嵌合凹部424bが嵌合することにより、固定ギヤ423aが回動しないように固定される。
The
回転ユニット44は、軸部420を回転させる機構である。回転ユニット44は、モータ44a、回転軸44b、接続部44cを有する。モータ44aは、収容体432に収容された駆動源である。モータ44aのシャフトは回転軸44bの下端に連結されている。これにより、モータ44aの回転によって、回転軸44bを回転させる。回転軸44bの上端は、接続板434に設置されたベアリングを介して回転可能に貫通している。接続部44cは、回転軸44bの上端の側面から突出した突起であり、軸部420の接続穴420aに嵌ることにより、回転軸44bの回転が軸部420に伝達可能となる。プッシャユニット43が、自公転ユニット42を収容位置に位置させ、ワークWを搭載したトレイ41を成膜室110に収容させた状態で、回転ユニット44で軸部420を回転させることにより、複数のトレイ41が公転するとともに、それぞれのトレイ41が自転する。
The rotating
[成膜部]
成膜部100は、図4、図5に示すように、成膜室110、スパッタ源120、電源部130、スパッタガス導入部140、排気部150を有する。
[Film forming section]
As shown in FIGS. 4 and 5, the
(成膜室)
成膜室110は、スパッタリングにより成膜が行われる空間である。成膜室110は、図4、図5に示すように、開口111、スペーサ112、蓋体113によって構成されている。開口111は、チャンバ2の蓋板22に設けられた貫通孔である。スペーサ112は、チャンバ2の蓋板22の外部側に、開口111を囲うように設けられた角筒形状の部材である。スペーサ112によって成膜室110の側壁が構成される。蓋体113は、スペーサ112の上部を封止する箱状体である。蓋板22、スペーサ112、蓋体113の間は、Оリング等の封止材によって封止されている。
(Film formation chamber)
The
(スパッタ源)
スパッタ源120は、ワークWにスパッタリングにより成膜材料を堆積させて成膜する成膜材料の供給源である。スパッタ源120は、ターゲット10、バッキングプレート121、電極122を有する。
(Sputtering source)
The sputtering
本実施形態では、図1に示すように、2つのターゲット10を有する。この2つのターゲット10、すなわち、ターゲット10A、10Bは、ワークWに堆積されて膜となる成膜材料によって形成された部材である。ターゲット10A、10Bにおけるスパッタリングにより削られていくスパッタ面は、ワークWに対向する位置にワークWに対して傾斜して配置されている。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, there are two
成膜材料としては、例えば、Cr、Auなどを使用する。但し、スパッタリングにより成膜できる材料であれば、種々の材料を適用可能である。ターゲット10Aとターゲット10Bを、共通の材料としても、異種の材料としてもよい。例えば、ターゲット10A、10B共に同じCrからなるターゲットとしてもよいし、ターゲット10A、10B共に同じAuからなるターゲットとしてもよい。また、ターゲット10AはCrからなるターゲットとし、ターゲット10BはAuからなるターゲットとして、ターゲット10Aとターゲット10Bとで異なるターゲットとしてもよい。
For example, Cr, Au, etc. are used as the film forming material. However, various materials can be used as long as they can be used to form a film by sputtering.
バッキングプレート121は、各ターゲット10A、10Bを個別に保持する保持部材である。電極122は、チャンバ2の外部から各ターゲット10A、10Bに個別に電力を印加するための導電性の部材である。なお、スパッタ源120には、図示はしないがマグネット、冷却機構などが具備されている。つまり、本実施形態の成膜部100は、マグネトロンスパッタ装置として構成される。
The
(電源部)
電源部130は、各ターゲット10A、10Bに電力を印加する構成部である。この電源部130によってターゲット10に電力を印加することにより、後述するスパッタガスGをプラズマ化させ、成膜材料を、ワークWに堆積させることができる。各ターゲット10A、10Bに印加する電力は、個別に変えることができる。本実施形態においては、電源部130は、例えば、高周波電圧を印加するRF電源である。なお、DC電源とすることもできる。
(Power supply part)
The
(スパッタガス導入部)
本実施形態のプラズマ処理においては、スパッタガスGが用いられる。スパッタガスGは、電力の印加により生じるプラズマにより、発生するイオンをターゲット10A、10Bに衝突させて、ターゲット10A、10Bの材料を基板Sの表面に堆積させるためのガスである。例えば、アルゴンガス等の不活性ガスを、スパッタガスGとして用いることができる。
(Sputtering gas inlet)
In the plasma processing of this embodiment, a sputtering gas G is used. The sputtering gas G is a gas for depositing the material of the
スパッタガス導入部140は、スパッタガスGを導入する配管を有する。スパッタガス導入部140は、図示しないガス供給回路を含み構成され、供給源からのスパッタガスGを成膜室110内に導入することを可能とする。
The sputtering
(排気部)
排気部150は、スペーサ112に形成された開口に接続された配管を有する。排気部150は、図示しない排気回路を含み構成され、排気処理による成膜室110内の真空引きを可能としている。
(Exhaust section)
The
[反転部]
反転部200は、図示しない反転機構を有し、ワークWを反転させる。本実施形態の反転機構は、プッシャユニット43によって分離位置にある3つのワークWを自公転ユニット42から個別に把持して持ち上げて、180°回転させてから、下降してワークWを自公転ユニット42に載置する。
[Inverted part]
The reversing
[搬入搬出部]
搬入搬出部300は、ワークWが搭載された自公転ユニット42をチャンバ2に搬入、搬出する装置である。搬入搬出部300は、図6に示すように、搬送部310、載置台Tを有する。載置台Tには、成膜装置1の外部から、搭載装置によって、成膜前のワークWが搭載された状態の自公転ユニット42が載置される。搬送部310は、載置台Tに載せられた成膜前のワークWが搭載された自公転ユニット42をピックアップして、チャンバ2に構成されたロードロック室25に搬入する。搭載装置は、外部からワークWを載置した自公転ユニット42を搬入搬出部300に搬送する装置である。また、搬送部310は、成膜済のワークWが搭載された自公転ユニット42をロードロック室25から受け取って載置台Tに載せる。搭載装置は、載置台Tに載せられた成膜済のワークWが搭載された自公転ユニット42を、成膜装置1の外部へ搬送する。
[Loading/unloading section]
The loading/
搬送部310は、アーム311、閉塞部312を有する。アーム311は、載置台Tとチャンバ2との間に、回転テーブル3の平面と平行に設けられた長尺の部材である。アーム311は、図示しない駆動機構によって、回転テーブル3のシャフト31と平行な軸を中心に180°ずつ間欠的に回動可能に、且つこの軸に沿って移動可能に設けられている。閉塞部312は、アーム311の両端に設けられ、チャンバ2に設けられた開口2aを封止する部材である。開口2aは、チャンバ2上面の蓋板22に設けられたチャンバ2内と外部とをつなぐための開口で、ロードロック室25の外部側の端部である。閉塞部312には、Oリング等の封止部材312aが設けられている。
The
閉塞部312には、保持部312bが設けられている。保持部312bは、自公転ユニット42を保持する部材である。保持部312bは、メカチャック等の保持機構によって、自公転ユニット42を保持する。なお、載置台Tには、図示しない駆動機構によって移動することにより、ワークWを搭載した自公転ユニット42を、載置台Tと保持部312bとの間で移動させるプッシャPが設けられている。
The
ロードロック部320は、ロードロック室321、プッシャ322、排気ライン323、ベントライン324を有する。ロードロック室321は、チャンバ2の蓋板22に形成された貫通孔である開口2aの内側面に囲まれ、保持部312bが保持した自公転ユニット42を収容して密閉可能な空間である。ロードロック室321の開口2aにおいて、チャンバ2の外部側にある端部は、閉塞部312によって封止される。
The
プッシャ322は、駆動機構322aによって、支持部33を駆動する部材である。プッシャ322は、支持部33を、回転テーブル3の開口32とロードロック室321との間で、ロードロック室321の開口2aの外部側とは反対の端部に接離させる方向に移動させる。プッシャ322には、支持部33との間を封止するOリング等の封止部材322bが設けられている。プッシャ322によって付勢された支持部33は、プッシャ322とともに、ロードロック室321の開口2aの外部側とは反対の端部を封止する。このように、閉塞部312、支持部33及びプッシャ322によって封止されることにより、ロードロック室321が形成される。
The
排気ライン323は、図示しない空気圧回路に接続され、封止されたロードロック室321を減圧するための経路である。ベントライン324は、図示しない弁等に接続され、ロードロック室321の真空破壊を行うための経路である。
The
閉塞部312によって開口2aを封止して、排気ライン323を介して真空引きされたロードロック室321内で、保持部312bに保持された自公転ユニット42が支持部33に受け渡される。プッシャ322が下降することにより、ロードロック室321から自公転ユニット42が排出され、支持部33とともに回転テーブル3の開口32に載置される。プッシャ322は、さらに下降して、回転テーブル3から退避する。また、プッシャ322は、成膜済のワークWを載置した自公転ユニット42を、支持部33とともに押し上げてロードロック室25を封止し、閉塞部312の保持部312bに自公転ユニット42を受け渡す。自公転ユニット42を受け取った閉塞部312は、ベントライン324を介してロードロック室321が大気開放された後に、上昇して自公転ユニット42を排出させる。
The
[制御装置]
制御装置50は、図1に示すように、成膜装置1の各部を制御する装置である。この制御装置50は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって構成できる。つまり、チャンバ2の排気の制御、成膜室110へのスパッタガスGの導入及び排気の制御、電源部130の電力の制御、回転テーブル3の回転の制御、反転部200の反転機構の制御、搬入搬出部300の搬入、搬出の制御、プッシャユニット43の駆動制御、回転ユニット44の回転制御などに関しては、その制御内容がプログラムされており、PLCやCPUなどの処理装置により実行されるものであり、多種多様な成膜処理の仕様に対応可能である。
[Control device]
The
具体的に制御される対象としては、回転テーブル3の駆動源3aの間欠動作タイミング、成膜装置1の初期排気圧力、ターゲット10への印加電力、スパッタガスG及びの流量、種類、導入時間及び排気時間、表面処理及び成膜処理の時間などが挙げられる。
Specific items that are controlled include the intermittent operation timing of the drive source 3a of the rotary table 3, the initial exhaust pressure of the
特に、本実施形態では、制御装置50は、ターゲット10A、10Bへ印加する電力、スパッタガス導入部140によるスパッタガスGの供給量を制御することにより、成膜レートを制御する。また、制御装置50は、プッシャユニット43のシリンダ431の作動を制御することにより、自公転ユニット42を昇降させる。また、制御装置50は、回転ユニット44のモータ44aを制御することにより、回転軸44bに接続された軸部420を回転させて、複数のトレイ41を公転させるとともに、各トレイ41を自転させる。
In particular, in this embodiment, the
さらに、制御装置50には、図示しない入力装置、出力装置が接続されている。入力装置は、オペレータが、制御装置50を介して成膜装置1を操作するためのスイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力手段である。出力装置は、装置の状態を確認するための情報を、オペレータが視認可能な状態とするディスプレイ、ランプ、メータ等の出力手段である。
In addition, input devices and output devices (not shown) are connected to the
[成膜処理]
以上のような本実施形態による成膜装置1によって、ワークWに成膜する処理を説明する。
[Film formation process]
A process of forming a film on a workpiece W using the
まず、搬入搬出部300によって、3つのワークWを搭載した自公転ユニット42を、チャンバ2内に搬入して、回転テーブル3の開口32に載置する。そして、図4に示すように、回転テーブル3が間欠回転して、成膜室110の開口111の直下に、自公転ユニット42を位置づける。
First, the rotation/
次に、図5に示すように、プッシャユニット43のシリンダ431が作動して、接続板434及び回転軸44bを上昇させることにより、接続板434の嵌合凸部424aを固定ギヤ423aの嵌合凹部424bに嵌合する。これにより、回転軸44bの接続部44cが、軸部420の接続穴420aに嵌る。さらに、接続板434及び回転軸44bが上昇することにより、自公転ユニット42が回転テーブル3の支持部33から離れ、離隔位置から収容位置へと上昇する。これにより、トレイ41上のワークWが成膜室110内に収容される。
Next, as shown in FIG. 5, the
この状態で、スパッタガス導入部140によって、スパッタガスGを成膜室110内に導入するとともに、排気部150により排気することによって、成膜処理に最適な所定の圧力に制御される。そして、回転ユニット44のモータ44aが作動して、回転軸44bを回転させることにより、軸部420とともに回転体421が回転する。回転体421は、固定ギヤ423aの周囲に沿って遊星ギヤ423bが回りながら自転することにより、支持軸422を中心としてトレイ41が自転する。これにより、三つのトレイ41上のワークWが公転するとともに自転する。なお、回転体421は、所定の回転速度(単位時間当たりの回転数)、所定の回転時間で回転する。なお、回転中に成膜が行われるため、回転時間は成膜時間とほぼ同じである。回転体421の回転速度や回転時間等は、予め実験等で求められた最適な回転速度及び回転時間とする。
In this state, the sputtering gas G is introduced into the film-forming
電源部130により各ターゲット10A、10Bに電力を印加する。すると、スパッタガスGがプラズマ化して発生するイオンが、ターゲット10A、10Bに衝突する。ターゲット10A、10Bを構成する成膜材料は、イオンによりターゲット10A、10Bから叩き出される。そして、トレイ41により公転するとともに自転するワークWの成膜対象面に堆積する。
Power is applied to each
所定時間の成膜処理後、ターゲット10への電力印加を停止する。その後、排気部150からの排気によりスパッタガスGを成膜室110から排出して、成膜室110の圧力をチャンバ2と同等とする。そして、自公転ユニット42の向き(三つのワークWの位置)が初期状態に位置付けられるようにモータ44aを停止して、図4に示すように、シリンダ431によって、接続板434及び回転軸44bを下降させると、自公転ユニット42が離隔位置に戻り、回転テーブル3の支持部33に支持される。さらに、接続板434の嵌合凸部424aが、固定ギヤ423aの嵌合凹部424bから外れるとともに、回転軸44bの接続部44cが、軸部420の接続穴420aから外れる。加えて、接続板434が回転テーブル3の開口2aの下方に移動し、待機位置(ホームポジション)まで下降して停止する。
After a predetermined time of film formation processing, the application of power to the
回転テーブル3を間欠回転させることにより、自公転ユニット42を反転部200に移動させて、反転させる。回転テーブル3を間欠回転させることにより、自公転ユニット42を再度成膜部100に移動させて、ワークWの他方の成膜対象面に上記と同様の成膜を行う。自公転ユニット42の向き(三つのワークWの位置)は初期状態に位置付けられる。その後、回転テーブル3の間欠回転により、開口2aの直下に、成膜済みのワークWを搭載した自公転ユニット42を移動させて、搬入搬出部300によって、チャンバ2外に搬出する。
By intermittently rotating the
[効果]
(1)以上のような本実施形態の成膜装置1は、ターゲット10を有する成膜室110において、トレイ41に載置されたワークWに対して、スパッタリングにより成膜を行う成膜部100と、軸部420を中心にトレイ41を公転させるとともに、軸部420の回転に従って、トレイ41を支持する支持軸422を中心にトレイ41を自転させる自公転ユニット42と、自公転ユニット42とともに、ワークWを搭載したトレイ41を、成膜部100に対向する位置に搬送する搬送体と、を有する。
[effect]
(1) The
さらに、自公転ユニット42に接離可能に設けられ、自公転ユニット42に接して付勢することにより、自公転ユニット42を搬送体から分離させて、ワークWを搭載したトレイ41を成膜室110に収容する収容位置と、自公転ユニット42から離れることにより、自公転ユニット42を搬送体に搭載させて、成膜室110から離隔させる離隔位置との間で移動させるプッシャユニット43と、ワークWを搭載したトレイ41を成膜室110に収容した状態で、軸部420を回転させることにより、トレイ41を公転させるとともに自転させる回転ユニット44と、を有する。
Furthermore, the
このため、成膜中にワークWが公転しながら自転するので、ターゲット10に対する複数のワークWの位置が公転により変化するとともに、各ワークWのターゲット10に対する位置も自転により変化するので、成膜材料の堆積に偏在が生じることが防止され、複数のワークW同士及び個々のワークW内の膜厚分布を均一にすることができる。
As a result, the workpieces W rotate while revolving during film formation, and the positions of the multiple workpieces W relative to the
また、本実施形態では、成膜中に複数のワークWが公転しながら自転するので、ターゲット10に対する複数のワークWの位置が公転により変化するとともに、各ワークWのターゲット10に対する位置も自転により変化するので、成膜材料の堆積に偏在が生じることが防止され、複数のワークW同士及び個々のワークW内の膜厚分布を均一にすることができる。
In addition, in this embodiment, the multiple workpieces W rotate while revolving during film formation, so that the positions of the multiple workpieces W relative to the
(2)自公転ユニット42は、軸部420の回転を、支持軸422の回転に変換する変換機構423を有する。このため、軸部420の回転によって、ワークWの公転及び自転を行うことができ、支持軸422を直接回転させる駆動源を設ける必要がない。つまり、軸部420が支持軸422の回転駆動源の役割を担っているため、軸部420が回転するだけで支持軸422を回転させることができる。これにより、装置を簡素化できるとともに、支持軸422を回転させるモータなどの駆動源を必要としないため、変換機構423自体の重量を軽量化でき、回転体421を回転させる軸部420に対する負荷を軽減できる。
(2) The rotation/
(3)搬送体は、自公転ユニット42を載置した状態で間欠回転可能に設けられ、自公転ユニット42を収容位置に位置づける際に停止する回転テーブル3を有する。回転テーブル3には、複数の自公転ユニット42が、回転の中心から等間隔となる位置に、周方向に等間隔で搭載される。このため、比較的重量が重くなる自公転ユニット42であっても、バランスがとれて、回転テーブル3の姿勢が安定し、回転が安定する。さらに、本実施形態では、自公転ユニット42とプッシャユニット43及び回転ユニット44とが分離している。特に、プッシャユニット43及び回転ユニット44だけが成膜装置1側に設置されているので、構造が複雑にならない。また、図4、図5からわかるように、回転テーブル3の下方は、支持筒433及び回転軸44bだけが昇降する動作だけであるため、回転テーブル3とチャンバ2の底板21との間の空間に、自公転ユニット42を設けるスペースを作る必要がなく、その空間自体を小さくすることができる。これにより、チャンバ2内の全体の空間を広くする必要がないため、チャンバ2内の圧力調整等(所定の圧力に減圧するときに係る時間や所定の圧力に維持すること等)を行うときの影響を少なくすることができる。
(3) The conveying body has a rotating table 3 that is arranged to be capable of intermittent rotation with the rotation-
[変形例]
本実施形態は、上記の態様には限定されず、以下のような変形例も含む。
(1)成膜部100におけるターゲット10の数は、上記の実施形態で例示した数には限定されない。ターゲット10を単数又は3つ以上としてもよい。ターゲット10の数を多くすることにより、成膜レートを向上させることができる。
[Modification]
This embodiment is not limited to the above-described aspects, and also includes the following modified examples.
(1) The number of
複数のターゲット10は、共通の成膜材料であっても、異種の成膜材料であってもよい。共通の成膜材料を用いることによって成膜レートを向上させることができる。異なる種類の成膜材料を用いて、同時或いは順々に成膜することにより、複数の成膜材料の層から成る膜を形成することもできる。
The
(2)成膜部100の数は、複数であってもよい。つまり、搬送体の複数の停止ポジションに成膜部100を設けてもよい。共通の成膜材料を用いる成膜部100の数を増やすことによって、成膜レートを向上させることができる。複数の成膜部100に互いに異なる種類の成膜材料を用いて、同時或いは順々に成膜することにより、複数の成膜材料の層から成る膜を形成することもできる。成膜部100においてプラズマを発生させる構成は特定の種類には限定されない。
(2) The number of
(3)成膜部100に加えて、いずれかの停止ポジションに、プラズマによるエッチング、アッシング、その他の表面改質、クリーニング、化合物膜の生成等を行う処理部を設けてもよい。処理部においてプラズマを発生させる構成は特定の種類には限定されない。
(3) In addition to the
(4)成膜対象物の形状も、上記の実施形態で示したものには限定されない。成膜対象面が平坦なものに最も適しているが、平坦でない成膜対象面に対しても、成膜領域に均等に成膜材料を堆積させることができる。 (4) The shape of the object to be filmed is not limited to that shown in the above embodiment. It is most suitable for objects with flat surfaces, but the film material can be deposited evenly in the film-forming area even on surfaces that are not flat.
(5)治具Jは、基板Sを装着可能な形状を有する円形のリングとして説明したが、円形に限られず、矩形や多角形形状のリングでもよい。また、基板Sを載置可能な形状を有する板体であってもよい。また、基板Sの載置位置に、基板Sが収容される窪みが形成されていてもよい。また、自公転ユニット42に載置できるワークW(治具Jに搭載された基板S)の数は、上記の態様には限定されない。また、基板Sは治具Jに装着、搭載されていなくてもよい。つまり、治具Jを用いなくてもよい。この場合、ワークWは成膜対象物である基板Sのみとなり、ワーク当接面41aは基板Sの裏面に当接する。また、上治具Ju、下治具Jd、スペーサJsの材料は適宜選択できる。例えば、上治具Ju、下治具Jd、スペーサJsの一部またはすべてを磁性体とすることができる。これらの部材の一部を磁性体とする場合、磁石Jmが設けられている領域に対向する一部の領域を磁性体とし、他の領域を非磁性体の金属とすることができる。
(5) The jig J has been described as a circular ring having a shape that allows the substrate S to be attached, but it is not limited to a circle, and may be a ring having a rectangular or polygonal shape. It may also be a plate having a shape that allows the substrate S to be placed. A recess in which the substrate S is accommodated may be formed at the placement position of the substrate S. The number of workpieces W (substrates S mounted on the jig J) that can be placed on the self-
(6)搬送装置は回転テーブル3には限定されない。回転中心から放射状に延びたアームに支持部や自公転ユニット42を保持して回転する回転体であってもよい。搬送装置によって搬送されて同時に処理されるワークWを搭載する自公転ユニット42の数、これを支持する支持部の数は、上記の態様には限定されない。
(6) The transport device is not limited to a
(7)成膜部100は、チャンバ2の設置面側にあっても、これと反対側にあっても、側面側にあってもよい。自公転ユニット42を成膜室110、処理室に出し入れする方向も、成膜室110の設置面側からでも、これと反対側からでもよく、側面からでもよい。
(7) The
(8)上記の実施形態では、重力に従う方向を下方、これとは逆に重力に抗する方向を上方としている。この場合の昇降は、上下方向の動作となる。但し、成膜装置1の配置方向は、これには限定されず、例えば、回転テーブル3と、成膜室110との上下関係が逆となっていてもよい。また、回転テーブル3は、水平に限らず垂直の配置でも傾斜した配置でもよい。成膜装置1の設置面は、床面であっても、天井であっても、側壁面であってもよい。
(8) In the above embodiment, the direction following gravity is downward, and the direction against gravity is upward. In this case, the raising and lowering is an up-down movement. However, the arrangement direction of the
(9)成膜部100による成膜は、ワークWの片面に対してのみ行ってもよい。つまり、反転部200による反転を行わなくてもよいし、反転部200が無い装置であってもよい。
(9) Film formation by the
(10)変換機構423は、上記の態様には限定されない。例えば、伝達部、回転部材として、互いに接触する部分が平坦面を有する一対のローラ(例えば、フッ素系樹脂)を用いてもよい。また、固定の伝達部をフランジとして、回転する回転部材を、フランジの外周に接する溝を有するプーリとしてもよい。また、このような伝達部は、回転部材に対して回転を伝達するタイミングベルトを含み、タイミングベルトを介して軸部420と支持軸422の回転を同期させてもよい。伝達部は固定には限定されず、軸部420とともに回転してもよい。
(10) The
(11)上記の態様では、自公転ユニット42は、ワークWを複数搭載可能に設けられ、回転ユニット44は、複数のワークWを成膜室110に収容した状態で、軸部420を回転させることにより、複数のトレイ41を公転させるとともに、それぞれのトレイ41を自転させていた。つまり、上記の態様では、自公転ユニット42に複数枚のワークWを搭載して自公転させながら成膜していたが、自公転ユニット42に1枚のワークWを搭載して成膜してもよい。また、自公転ユニット42が、1枚のワークWのみを搭載可能で、このワークWを自公転させながら成膜できる装置であってもよい。この場合であっても、自公転による膜厚均等の効果を得ることができる。
(11) In the above embodiment, the rotation-and-
(12)搭載装置が、ワークWを載置台Tに載置された自公転ユニット42に供給排出してもよい。例えば、搭載装置が、載置台T上の自公転ユニット42のトレイ41上に、ワークWを順次あるいは同時に載置してもよい。また、搭載装置が、載置台T上の自公転ユニット42のトレイ41から、ワークWを順次あるいは同時に搬出してもよい。これにより、重量、サイズが大きい自公転ユニット42の数、移動量を抑えることができる。なお、ワークWは、図示しない別ユニットによって治具Jに基板Sがセットされ、搭載装置に供給される。複数のワークWを収容するストッカが設けられていてもよい。ワークWをセットするための別ユニット(場所)を、ストッカで代用してもよい。
(12) The mounting device may supply and discharge the workpieces W to the rotation-
また、載置台T上の自公転ユニット42のトレイ41上に残っている下治具Jd及びスペーサJsに、基板Sを順次あるいは同時に載置して、基板S上に上治具Juを順次あるいは同時に載置してもよい。また、載置台T上の自公転ユニット42のトレイ41上の上治具Juを順次あるいは同時に取り外して、下治具Jd及びスペーサJsから基板Sを順次あるいは同時に取り出してもよい。複数の治具J及び基板Sのストッカを有していてもよい。
The substrate S may be placed on the lower jig Jd and spacer Js remaining on the
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
[Other embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and in the implementation stage, the components can be modified and embodied without departing from the gist of the invention. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining the multiple components disclosed in the above-described embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, components from different embodiments may be appropriately combined.
1 成膜装置
2 チャンバ
2a 開口
3 回転テーブル
3a 駆動源
4 ワーク回転部
10、10A、10B ターゲット
21 底板
22 蓋板
23 チャンバ排気部
24 架台
25 ロードロック室
31 シャフト
32 開口
33 支持部
33a 封止部材
41 トレイ
41a ワーク当接面
42 自公転ユニット
43 プッシャユニット
44 回転ユニット
44a モータ
44b 回転軸
44c 接続部
50 制御装置
100 成膜部
110 成膜室
111 開口
112 スペーサ
113 蓋体
120 スパッタ源
121 バッキングプレート
122 電極
130 電源部
140 スパッタガス導入部
150 排気部
200 反転部
300 搬入搬出部
310 搬送部
311 アーム
312 閉塞部
312a 封止部材
312b 保持部
320 ロードロック部
321 ロードロック室
322 プッシャ
322a 封止部材
323 排気ライン
324 ベントライン
420 軸部
420a 接続穴
421 回転体
422 支持軸
423 変換機構
423a 固定ギヤ
423b 遊星ギヤ
424 嵌合部
424a 嵌合凸部
424b 嵌合凹部
431 シリンダ
432 収容体
433 支持筒
434 接続板
G スパッタガス
J 治具
Ju 上治具
Jd 下治具
Js スペーサ
Jp ピン
Jm 磁石
S 基板
T 載置台
W ワーク
1 Film forming
Claims (5)
軸部を中心に前記トレイを公転させるとともに、前記軸部の回転に従って、前記トレイを支持する支持軸を中心に前記トレイを自転させる自公転ユニットと、
前記自公転ユニットとともに、前記ワークを搭載した前記トレイを、前記成膜部に対向する位置に搬送する搬送体と、
前記自公転ユニットに接離可能に設けられ、前記自公転ユニットに接して付勢することにより、前記自公転ユニットを前記搬送体から分離させて、前記ワークを搭載した前記トレイを前記成膜室に収容する収容位置と、前記自公転ユニットから離れることにより、前記自公転ユニットを前記搬送体に搭載させて、前記成膜室から離隔させる離隔位置との間で移動させるプッシャユニットと、
前記ワークを搭載した前記トレイを前記成膜室に収容した状態で、前記軸部を回転させることにより、前記トレイを公転させるとともに自転させる回転ユニットと、
を有することを特徴とする成膜装置。 a film forming unit that forms a film by sputtering on a workpiece placed on a tray in a film forming chamber having a target;
a rotation-and-revolution unit that revolves the tray around a shaft portion and rotates the tray around a support shaft that supports the tray in accordance with the rotation of the shaft portion;
a transport body that transports the tray carrying the workpiece together with the rotation/revolution unit to a position facing the film forming unit;
a pusher unit that is provided so as to be capable of coming into contact with and being separated from the rotation-and-revolution unit, and that comes into contact with and biases the rotation-and-revolution unit to separate the rotation-and-revolution unit from the transport body and move the tray carrying the workpiece between a storage position where the tray is stored in the film formation chamber and a separation position where the rotation-and-revolution unit is mounted on the transport body and separated from the film formation chamber by moving away from the rotation-and-revolution unit;
a rotation unit that rotates the shaft portion while the tray carrying the workpiece is housed in the film formation chamber, thereby revolving the tray and rotating the tray on its axis;
A film forming apparatus comprising:
有することを特徴とする請求項1記載の成膜装置。 2. The film deposition apparatus according to claim 1, wherein the rotation and revolution unit has a conversion mechanism for converting the rotation of the shaft portion into the rotation of the support shaft.
前記軸部の回転を伝達する伝達部と、
前記伝達部により前記軸部の回転が伝達されて前記支持軸を回転させる回転部材と、
を有することを特徴とする請求項2記載の成膜装置。 The conversion mechanism is
A transmission unit that transmits rotation of the shaft unit;
a rotating member to which the rotation of the shaft portion is transmitted by the transmission portion and which rotates the support shaft;
3. The film forming apparatus according to claim 2, further comprising:
前記回転ユニットは、複数の前記トレイを前記成膜室に収容した状態で、前記軸部を回転させることにより、複数の前記トレイを公転させるとともに、それぞれの前記トレイを自転させることを特徴とする請求項1記載の成膜装置。 the rotation/revolution unit is provided so as to be capable of mounting a plurality of the trays,
The film forming apparatus according to claim 1 , wherein the rotation unit rotates the shaft portion while the trays are housed in the film forming chamber, thereby revolving the trays and rotating each of the trays on its axis.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311256792.4A CN117802459A (en) | 2022-09-30 | 2023-09-27 | Film forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022158269 | 2022-09-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2024052560A true JP2024052560A (en) | 2024-04-11 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4795299A (en) | Dial deposition and processing apparatus | |
WO2015096820A1 (en) | Process chamber and semiconductor processing apparatus | |
US6899795B1 (en) | Sputter chamber as well as vacuum transport chamber and vacuum handling apparatus with such chambers | |
JPH0345455B2 (en) | ||
JPWO2006025336A1 (en) | Deposition equipment | |
JP2010126789A (en) | Sputtering film deposition system | |
JP7213787B2 (en) | Deposition equipment | |
JPWO2011007753A1 (en) | Substrate processing equipment | |
US20220013383A1 (en) | Substrate processing module and method of moving a workpiece | |
US20230097539A1 (en) | Film forming apparatus and film forming method | |
JP2024052560A (en) | Film forming equipment | |
JP2003115476A (en) | Division member of shield ring, shield ring, and plasma processor | |
JP2024052559A (en) | Film forming equipment | |
KR101780945B1 (en) | In-line sputtering system | |
CN117802459A (en) | Film forming apparatus | |
CN117802462A (en) | Film forming apparatus | |
JPH10298752A (en) | Low pressure remote sputtering device, and low pressure remote sputtering method | |
JP3905584B2 (en) | Sputtering apparatus and collimator deposit processing method | |
JP2024052563A (en) | Chuck mechanism and film forming device | |
KR100622201B1 (en) | Plasma processing apparatus for lcd substrate | |
JP5059269B2 (en) | Sputter chamber, vacuum transport chamber, and vacuum processing apparatus including these chambers | |
TWI808705B (en) | Film forming device | |
JP4108896B2 (en) | Deposition equipment | |
JP2001127135A (en) | Vacuum treatment apparatus | |
CN117802470A (en) | Chuck mechanism and film forming apparatus |