JP3723686B2 - 薄膜製造装置 - Google Patents

薄膜製造装置 Download PDF

Info

Publication number
JP3723686B2
JP3723686B2 JP16459698A JP16459698A JP3723686B2 JP 3723686 B2 JP3723686 B2 JP 3723686B2 JP 16459698 A JP16459698 A JP 16459698A JP 16459698 A JP16459698 A JP 16459698A JP 3723686 B2 JP3723686 B2 JP 3723686B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
revolving
shaft
substrate
reversing
chamber
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP16459698A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH11350116A (ja
Inventor
勝 田中
清 粟井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP16459698A priority Critical patent/JP3723686B2/ja
Publication of JPH11350116A publication Critical patent/JPH11350116A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3723686B2 publication Critical patent/JP3723686B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Plasma Technology (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜製造装置に関する。さらに詳しくは、アーク放電を用いたイオンプレーティング法により、金属成膜を工業的に量産するための製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
半導体製造装置の分野において、搬送室の周囲に放射状に複数の処理室を接続したマルチチャンバー構造の製造装置は、特開平8−8318号公報(従来例I)や特開平7−297254号公報(従来例II)に記載されている。
上記従来例Iの図4の構成では、4室のプロセスチャンバーのうち、2室にCVD処理室を設けている。
また、上記従来例IIの明細書[0030]欄には、任意のプロセスチャンバーにスパッタ等の任意のプロセスを実行させる旨記載されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、成膜法には大別してCVD(化学蒸着法)とPVD(物理蒸着法)があり、いずれもプレーティング過程はつぎのとおりである。
▲1▼蒸着物質の合成
(a) 凝集相(液体または固体)から気相への相転移
(b) 化合物蒸着の場合は、成分ガス相互の反応
▲2▼蒸発源と基板の間の蒸気の輸送
▲3▼蒸気の凝集(蒸着)と膜の核生成および成長
しかるに、PVD法(物理蒸着法)はCVD法(化学蒸着法)に比べて、この三段階(特に▲1▼と▲3▼)を独立に制御でき、したがって膜の組織、性質、蒸着速度をかなり自由に調節できることに特徴がある。しかし、CVD法では▲1▼〜▲3▼の段階がほとんど基板上で起こるため、基板温度を決めると膜特性が決まってしまい、調節の自由度がない。よって、前記従来例Iは、膜の組織、性質等の調節ができず、高品質な半導体製品の製造に適していない。
また、スパッタリング法はPVD(物理蒸着法)の一種ではあっても、その気相の原子の生成速度はスパッタ率とボンバードアルゴンの流束に依存することになり、その値は真空蒸着法、イオンプレーティング法に比べてかなり小さく、一般的に、前2者の蒸着速度は、100 〜250,000 Å/minであるが、スパッタリング法のそれは25〜10,000Å/minでしかない。よって、従来例IIは蒸着速度が遅いという問題がある。
【0004】
本発明はかかる事情に鑑み、蒸着膜の品質が良く、蒸着速度が早く、生産性が高くて工業的量産に適した薄膜製造装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の薄膜製造装置は、多角柱形状の搬送チャンバーと、該搬送チャンバーの周囲の各側面に、接続された複数のプロセスチャンバーとからなり、前記複数のプロセスチャンバーの任意のチャンバーに、アーク放電を用いたプラズマコーティング成膜装置が組み込まれており、該プラズマコーティング成膜装置が、基板を自転させながら公転させる自公転手段と、基板を上向きと下向きに姿勢変換する反転手段とを備えた基板支持装置を設けており、前記反転手段が、中空の反転軸と、該反転軸を回転させる駆動源からなり、前記自公転手段が、前記反転軸内に通された自公転軸と、該自公転軸を回転させる駆動源と、前記反転軸上で回転可能に取り付けられた公転アームと、該公転アームの公転運動に基づいて自転するテーブルとからなることを特徴とする
【0006】
請求項1の発明によれば、プロセスチャンバーのうち任意のチャンバーにプラズマコーティング成膜装置を組込んでいるので、膜の組織、性質、蒸着速度を自由に調節して高品質の半導体製品を製造することができ、プラズマコーティング成膜装置の前後のプロセスチャンバーで、必要な前後の処理が行え、それらのプロセスが搬送室の搬送手段によって連続的に実行できるので、工業的量産に適し、生産性が高い。しかも、基板支持装置は反転手段によって上向きにしたり下向きにして、搬出入と蒸着作業の切換えができ、また成膜装置での蒸着作業中、自公転手段によって基板が自転しながら公転するので、蒸着ムラがなく、高品質の薄膜が得られる。
【0007】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図1は本発明の一実施形態に係る薄膜製造装置の平面図、図2は図1の薄膜製造装置を構成するプラズマコーティング成膜室の平面図、図3は同プラズマコーティング成膜室の断面図、図4は基板支持手段の断面図である。
【0008】
図1において、1Cは搬送チャンバーであり、多角柱、例えば八角形に構成されている。この搬送チャンバー1Cのなかには、ハンドリングアームを備えた搬送手段が備えられている。
前記搬送チャンバー1Cの周囲の各側面には、複数のプロセスチャンバー2C〜9Cが接続されている。プロセスチャンバー2C〜9Cのうち、任意のチャンバーにはプラズマコーティング成膜装置が組込まれ、他のチャンバーにはプラズマコーティングに必要な任意のプロセス装置が組込まれている。
それらの一例としては、プラズマコーティング成膜装置のチャンバー2C、3C、アニールチャンバー4C、ロードチャンバー5C、ロード兼アンロードチャンバー6C、クリーニングチャンバー7C、バリア膜生成チャンバープロセス8C、9Cがある。もちろん、上記に限ることなく種々のプロセスチャンバーを用いてよい。
なお、各チャンバー2C〜9Cと搬送チャンバー1Cとの間にはゲードバルブ2V〜9Vが設けられる。
【0009】
前記プラズマコーティングチャンバー2C、3Cの基本的構成を図2〜3に基づき説明する。
3は成膜室で、側壁と底壁と天板で囲まれた密閉可能な容器である。
側壁には、プラズマ源4と排気用パイプ5が取付けられ、底壁上には陽極6が取付けられている。また、成膜室3の前記搬送室1C(図1参照)と接続される側の側壁の上部には、基板を出し入れするための搬出入口7が形成されている。
【0010】
上記のごとき基本構成を有する成膜室3内に基板支持装置Aが配置されている。この基板支持装置Aの詳細は後述するが、基本構成部品として、反転軸11と支持フレーム15やテーブル20等からなる基板支持手段Bを有している。
図3において、実線で示した上向きの基板支持手段Bは、搬出入口7から挿入された搬出入手段のハンドリングアームによって基板を把持、挿入できる搬出入位置であり、想像線で示した基板支持手段Bは、下向きの蒸着位置を示している。
【0011】
つぎに、図4に基づき、前記基板支持装置Aの詳細を説明する。
まず、反転手段を説明する。
11は中空の反転軸で、成膜室3内の上部で水平に、回転自在に支持されている。12、12は反転軸11の両端を支持する軸受である。13は反転軸11の一端に連結された反転駆動源であるモータである。このモータ13を回転させると、反転軸11は自在に反転させられる。
【0012】
この反転軸11に基板支持手段Bが取付けられており、つぎのように構成されている。反転軸11の中央部に、箱状の取付ボックス14が形成されており、この取付ボックス14に、支持フレーム15の中央部が固定されている。この支持フレーム15は平面視で円板状であり、成膜室3の内径より、少し小さい直径を有している。
【0013】
この支持フレーム15に対し、公転アーム16が回転自在に取付けられている。すなわち、公転アーム16の基部17は前記支持フレーム15の中央部に軸受18によって回転自在に支持されており、この基部17からアーム部19が前記反転軸11に沿って延びている。
【0014】
また、アーム部19の先端の筒状部にはテーブル20が軸受21によって回転自在に取付けられている。このテーブル20は平面視で円板状の部材であり、その直径は前記支持フレーム15の直径の1/2〜2/3位である。そして、テーブル20の周縁にクランプ22が取付けられ、基板Cを着脱自在に取付け得るようになっている。
【0015】
つぎに、このテーブル20を公転させながら自転させる自公転手段を説明する。
まず、公転機構を説明すると、これは自公転軸25を有している。この自公転軸25は前記反転軸11の中空部内を同心状に通されており、軸受26、26で回転自在に支持されている。また、その一端には回転駆動源であるモータ27が連結されている。この自公転軸25の略中央部、すなわち取付ボックス14内には第1傘歯車28が取付けられている。一方、前記公転アーム16の基部17には第2傘歯車29が取付けられており、前記第1傘歯車28と噛み合っている。したがって、前記モータ27によって自公転軸25を回転させると、その回転が第1傘歯車28と第2傘歯車29によって公転アーム16の回転に変換させられる。その結果、公転アーム16は、その基部17を中心に回転することになる。
【0016】
つぎに、自転機構を説明する。前記テーブル20の下面には、外歯歯車31が設けられている。この外歯歯車31のピッチ円直径は、テーブル20の直径より少し小さい程度である。一方、前記支持フレーム15の上面には内歯歯車32が設けられている。この内歯歯車32のピッチ円直径は支持テーブル15の直径より少し小さい程度であり、テーブル20側の外歯歯車31のピッチ円直径よりは大きい。そして、公転アーム16が回転したとき、外歯歯車31が内歯歯車32に噛み合って回転しながら、公転することになる。このため基板Cを保持するテーブル20が公転しながら自転することになる。
【0017】
図3において、実線で示した状態は、基板Cを載せたテーブル20が搬出入口7に合った高さにある搬出入位置であり、ハンドリングアームを搬出入口7から挿入して、基板Cを出し入れすることができる。
上記の状態から反転軸11を180 ゜回転するとテーブル20と支持フレーム15は下を向いた想像線図示の蒸着位置となる。この状態で、自公転軸25を回転させつづけると、基板Cを保持したテーブル20は、公転しながら自転するので、蒸着ムラが生じず、高品質の蒸着膜が形成される。
【0018】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、膜の組織、性質、蒸着速度を自由に調節して高品質の半導体製品を製造することができ、プロセスが搬送室の搬送手段によって連続的に実行できるので、工業的量産に適し、生産性が高く、基板支持装置は反転手段によって搬出入と蒸着作業の切換えができ、自公転手段によって基板が自転しながら公転するので、蒸着ムラがなく、高品質の薄膜が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る薄膜製造装置の平面図である。
【図2】図1の薄膜製造装置を構成するプラズマコーティングチャンバーの平面図である。
【図3】同プラズマコーティングチャンバーの断面図である。
【図4】基板支持装置Aの断面図である。
【符号の説明】
2C プラズマコーティングチャンバー
3C プラズマコーティングチャンバー
A 基板支持装置
B 基板支持手段
C 基板
11 反転軸
15 支持フレーム
20 テーブル

Claims (1)

  1. 多角柱形状の搬送チャンバーと、該搬送チャンバーの周囲の各側面に、接続された複数のプロセスチャンバーとからなり、
    前記複数のプロセスチャンバーの任意のチャンバーに、アーク放電を用いたプラズマコーティング成膜装置が組み込まれており、
    該プラズマコーティング成膜装置が、基板を自転させながら公転させる自公転手段と、基板を上向きと下向きに姿勢変換する反転手段とを備えた基板支持装置を設けており、
    前記反転手段が、中空の反転軸と、該反転軸を回転させる駆動源からなり、
    前記自公転手段が、前記反転軸内に通された自公転軸と、該自公転軸を回転させる駆動源と、前記反転軸上で回転可能に取り付けられた公転アームと、該公転アームの公転運動に基づいて自転するテーブルとからなる
    ことを特徴とする薄膜製造装置
JP16459698A 1998-06-12 1998-06-12 薄膜製造装置 Expired - Fee Related JP3723686B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16459698A JP3723686B2 (ja) 1998-06-12 1998-06-12 薄膜製造装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP16459698A JP3723686B2 (ja) 1998-06-12 1998-06-12 薄膜製造装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11350116A JPH11350116A (ja) 1999-12-21
JP3723686B2 true JP3723686B2 (ja) 2005-12-07

Family

ID=15796193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP16459698A Expired - Fee Related JP3723686B2 (ja) 1998-06-12 1998-06-12 薄膜製造装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3723686B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100669489B1 (ko) * 2004-06-11 2007-01-16 한국전기연구원 박막 테이프 제조장치
KR100741726B1 (ko) 2006-02-16 2007-08-10 한국기계연구원 습식화학공정을 이용한 초전도 선재 제조 장치 및 그 방법
JP2020111488A (ja) * 2019-01-15 2020-07-27 東京瓦斯株式会社 水素製造システムの配置構造

Also Published As

Publication number Publication date
JPH11350116A (ja) 1999-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4284033A (en) Means to orbit and rotate target wafers supported on planet member
JP2019096881A (ja) 完全自己整合性ビアを形成するための選択的膜付着の方法
KR102095717B1 (ko) 코팅 장치 및 방법
US7494562B2 (en) Vapor phase growth apparatus
US5482607A (en) Film forming apparatus
JP2011132589A (ja) 成膜装置、成膜方法及び記憶媒体
JP2009041040A (ja) 真空蒸着方法および真空蒸着装置
JPWO2009084408A1 (ja) 成膜装置及び成膜方法
JP2000054131A (ja) 真空室内の基板をコ―ティングするための装置
CN104769151B (zh) 成膜装置
JP2013147677A (ja) 成膜装置
JP2012067359A (ja) 膜形成対象物品支持装置及び膜形成装置
TW201333251A (zh) 成膜方法(二)
JP2013174020A (ja) スパッタ装置
JP3723686B2 (ja) 薄膜製造装置
JP2008007806A (ja) スパッタリング成膜装置、封止膜の製造方法及び有機el素子
JP5731085B2 (ja) 成膜装置
KR20070017673A (ko) 다중 기판의 화학 기상 증착 장치
JP2019153700A (ja) 成膜方法及び成膜装置
JP2000282234A (ja) スパッタリング装置
JP2009108384A (ja) 成膜装置
JP2009280881A (ja) 膜形成対象物品支持装置及び膜形成装置
JP2009127074A (ja) 真空蒸着装置および真空蒸着方法ならびに蒸着物品
JPH11350137A (ja) 真空成膜装置における基板支持装置
KR20190136771A (ko) 연동 회전하는 회전기를 가지는 증착장치

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20050913

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20050916

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080922

Year of fee payment: 3

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees