JP4282958B2

JP4282958B2 - Vacuum deposition method

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Publication number: JP4282958B2
Application number: JP2002217621A
Authority: JP
Inventors: 真一山辺
Original assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2009-06-24
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: JP2004059967A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多層膜の成膜に用いられる真空成膜方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、基板等のワークに薄膜が成膜された被膜製品に対する高機能化や高付加価値化の要求が高まりつつある。そして、かかる被膜製品の高機能化を図るべく、薄膜を多層に積層させた多層膜の成膜が行われる。例えば、ディスプレイや電子部品等の基幹デバイスにあっては、高機能化の要請に伴ってデバイス構造が三次元化し、薄膜を多層に成膜することが求められる。
【０００３】
また、光学デバイス等に用いられる光フィルタにあっては、光の波長に対する分解能を高めることや、一つの光フィルタにより多数の通信チャンネルを設け得ることが要求される。かかる光デバイス等の分野においても、薄膜を多層に成膜することが求められる。
【０００４】
そして、以上の多層膜を成膜できる真空成膜装置として、例えば、特開平１０−２３７６４７号公報に開示される真空成膜装置がある。この公報に開示される真空成膜装置にあっては、成膜されるワークを保持する処理室を複数備え、回転中心の周りに回転する回転体が真空チャンバ内に配置されている。そして、前記処理室は前記回転中心の周りに放射状に配置されており、各処理室では成膜される面が外方を向くようにワークが保持されている。
【０００５】
また、前記真空チャンバの周壁には、ワークを真空チャンバの外部と前記処理室との間で搬入し及び搬出するためのロードロック装置や、ワークに対する成膜処理を行うための複数の成膜処理装置が設けられている。
【０００６】
そして、上記回転体を回転中心の周りに所定の角度ずつ順に回転させることによって、各処理室を前記成膜処理装置に順に対面させることができ、各処理室に保持されるワークに各成膜処理装置によって順に成膜することができる。そして、回転体を順次に一定の角度ずつ回転させることにより、ワークに多層膜を成膜することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記特開平１０−２３７６４７号公報に開示される真空成膜装置によると、目標とする層数の多層膜をワークに形成しようとすると、多くの処理時間を必要とした。特に、多層膜の層数が増えるに従って、より多くの処理時間が必要となる。一方、近年では、上記各種のデバイス等の高機能化の要請に伴い、より層数の多い多層膜を成膜することが求められる。
【０００８】
そこで、本発明は、多層膜の成膜を作業効率良く行うことができ、多数の層数の多層膜をより短時間で成膜することができる真空成膜方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、内部の空間でワークに対する成膜が行われる真空チャンバと、前記真空チャンバの中心に対する外方にあたる側に開口が形成され、前記ワークを成膜される面が前記開口側を向くように保持する成膜セルを複数備え、回転中心を挟んで対向するように配置された二つの前記成膜セルを少なくとも一組備えて前記真空チャンバ内に配置される成膜回転体と、前記真空チャンバの前記成膜回転体に対する外方にあたる位置に取り付けられ、前記ワークを前記真空チャンバの外部と前記成膜セルとの間で搬入及び搬出するためのロードロック装置と、前記真空チャンバの前記成膜回転体に対する外方にあたる位置に、前記回転体の回転中心を挟んで対向するように設けられ、前記ワークに成膜する処理を行う二つの成膜処理ユニットの少なくとも一組とを有し、前記成膜回転体を前記回転中心の周りに回転させて前記成膜セルを公転させることにより、前記一組の成膜セルの一方を前記一組の成膜処理ユニットの一方に対面させるとともに、前記一組の成膜セルの他方を前記一組の成膜処理ユニットの他方に対面させ、前記一方の成膜セルに保持される一方のワークに対する成膜と前記他方の成膜セルに保持される他方のワークに対する成膜を並行して行ない、次に、前記成膜回転体を前記回転中心の周りに回転させて前記成膜セルを１８０度公転させ、先に成膜を行った一方の成膜処理ユニットと異なる他方の成膜処理ユニットと対面させることにより、前記ワークに対して次の層の成膜を行い、一つの成膜を終える毎に二つの成膜セルを二つの成膜処理ユニット間で１８０度公転させて成膜処理を行う動作を繰り返すことにより、ワークに所要の多層膜を成膜することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によると、上記成膜回転体を回転中心の回りに回転させて上記対向して配置される二つの成膜セルを公転させ、前記対向して配置される二つの成膜処理ユニットの各々と二つの成膜セルの各々を対面させることにより、前記一組の成膜セルに保持される二つのワークに成膜することができる。
【００１１】
これにより、前記二つの成膜セルの一方に保持される一方のワークに対する成膜と、前記二つの成膜セルの他方に保持される他方のワークに対する成膜とを並行して行うことができる。これにより、前記一方のワークに対する一つの層の成膜と他方のワークに対する一つの層の成膜とを同時に行うことができる。
【００１２】
そして、前記一方のワーク及び他方のワークに一つの層を成膜すると、前記対向して配置される二つの成膜セルを前記対向して配置される二つの成膜処理ユニット間を公転させることによって、前記一方のワーク及び他方のワークに次の他の一つの層を成膜することができる。
【００１３】
これにより、ワークに対する多層膜の成膜を作業効率良く進めることができ、多数のワークに対する多層膜の成膜を短時間で完了することができる。
【００１４】
また、上記真空成膜方法において、前記対向して配置される一組の成膜セルを複数組設けることができる。前記対向して配置される二つの成膜セルが複数組設けられる場合でも、各々の成膜セルの組について、二つのワークに対する成膜処理を並行して行い、多数のワークに対する成膜処理を作業効率良く進めることができる。
【００１５】
また、前記対向して配置される一組の成膜処理ユニットを複数組設けることもできる。これにより、多数のワークに対する成膜処理を同時に行うことができるので、多数のワークに対する成膜処理をさらに作業効率良く進めることができる。
【００１６】
また、前記一組の成膜処理ユニットが設けられる組数と前記一組の成膜セルが設けられる組数とを同数とすることもできる。これにより、成膜セルに保持される全てのワークに対して成膜処理を常時行うことができ、作業効率をさらに高めることができる。これにより、多数のワークに対する多層膜の成膜をさらに短時間で行うことができる。
【００１７】
また、前記真空チャンバの前記成膜回転体に対する外方にあたる位置に、前記回転体の回転中心を挟んで前記ロードロック装置と対向するように取り付けられた、前記ワークに一定の処理を施すための処理ユニットを設けることができる。
【００１８】
上記構成によると、上記対向して配置される成膜処理ユニットによる成膜処理と並行して、その他のワークに対する上記一定の処理ユニットによる処理を行うことができる。これにより、多数のワークに対する複数の処理を並行して進めることができ、多層膜を成膜するための多数の処理を効率良く進めることができる。
【００１９】
また、前記一定の処理を施すための処理ユニットとして、前記成膜処理ユニットにより成膜する前にワークに対する洗浄処理を行う前処理ユニットを設けることができる。これにより、成膜処理を行う前にワークを洗浄することができるので、その後ワークに成膜するにあたり、ワークに対する付着力の強い緻密で強固な膜に成膜することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１乃至図１０に基づいて説明する。図１及び図２は、本発明の一実施形態にあたる真空成膜装置３０を表す図である。図１は、真空成膜装置３０を垂直上方から眺めた状態を表しており、真空成膜装置３０の水平方向に沿った一部の断面を表す一部断面図を含んでいる。また、図２は、真空成膜装置３０を水平方向から眺めた状態を表しており、図１のＩ−Ｉ線矢視断面を表す一部断面図を含んでいる。
【００２１】
真空成膜装置３０は、架台１と、真空チャンバ２と、成膜回転体１０と、ロードロック装置４と、前処理ユニット２３と、第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２を備えている。
【００２２】
真空チャンバ２は、架台１の上に設置されている。真空チャンバ２は、図１に示されるように、周壁２ａの水平方向に沿った断面が円形状をなすように形成されている。
【００２３】
真空チャンバ２は、内部の空間が特に図示されない主真空ポンプによって排気されるようにされている。そして、真空チャンバ２は、その内部の空間に図示されない基板等のワークを配置して成膜できるように、所要の真空度とされる。
【００２４】
真空チャンバ２の内部には、成膜回転体１０が配置されている。成膜回転体１０は、第一の成膜セル１１、第二の成膜セル１２、第三の成膜セル１３、第四の成膜セル１４及び連結部１５を備えている。成膜セル１１、１２、１３、１４は連結部１５の外周に取り付けられている。
【００２５】
連結部１５は、上記成膜セル１１乃至１４が取り付けられる部分の水平方向に沿った断面が正方形をなすように形成されている。そして、連結部１５は、水平方向の中心が真空チャンバ２の垂直方向に沿った中心Ｃと一致するように設けられている。
【００２６】
連結部１５には、中心部分に上下方向に沿って回転軸１９が取り付けられている。回転軸１９は、中心が真空チャンバ２の中心Ｃと一致し、また成膜回転体１０の中心と一致するように設けられている。そして、成膜回転体１０は、回転軸１９と一体に中心Ｃの回りに回転する。
【００２７】
回転軸１９は、真空チャンバ２の外部に設けられるモータ２０によって回転駆動される。回転軸１９は真空チャンバ２の外部でモータ２０の駆動軸と連結されるが、回転軸１９が真空チャンバ２を外部に貫通する部分には所定の真空シールが施され、真空チャンバ２内の真空度を低下させないようにされている。
【００２８】
第一の成膜セル１１乃至第四の成膜セル１４は、各々が図示されないワークを保持する。そして、成膜セル１１乃至１４の各々がワークを保持しつつ、後に説明する成膜処理ユニットによって各ワークに対する成膜が行われる。
【００２９】
第一の成膜セル１１は、真空チャンバ２の中心Ｃに対する外方にあたる側に、開口１１ａが形成されている。そして、第一の成膜セル１１は、ワークの成膜される面が開口１１ａの側を向くようにワークを保持する。
【００３０】
なお、第二の成膜セル１２乃至第四の成膜セル１４についても、各々に真空チャンバ２の中心Ｃに対する外方にあたる側に開口１２ａ等が形成されること、各々にワークの成膜される面が開口１２ａ等の側を向くようにワークを保持することは、成膜セル１１と同様である。
【００３１】
第一の成膜セル１１と第二の成膜セル１２は、真空チャンバ２の中心Ｃを挟んで対向するように設けられている。また、第一の成膜セル１１と第二の成膜セル１２は、中心Ｃに対して対称となるように設けられている。
【００３２】
第三の成膜セル１３と第四の成膜セル１４は、真空チャンバ２の中心Ｃを挟んで対向するように設けられている。また、第三の成膜セル１３と第四の成膜セル１４は、中心Ｃに対して対称となるように設けられている。
【００３３】
また、第一の成膜セル１１乃至第四の成膜セル１４は、第一の成膜セル１１及び第二の成膜セル１２が対向して配置される方向と第三の成膜セル１３及び第四の成膜セル１４が対向して配置される方向とが直交するように設けられている。
【００３４】
真空チャンバ２の周壁２ａには、ロードロック装置４、前処理ユニット２３、第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２が取り付けられている。これらロードロック装置４及び処理ユニット２１乃至２３は、成膜回転体１０に対して、真空チャンバ２の中心Ｃに対する外方にあたる位置に設けられている。
【００３５】
真空チャンバ２には、前記ロードロック装置４及び処理ユニット２１乃至２３を取り付けるための特に図示しない四つのポートが形成されており、これらポートを介して前記装置４及び前記処理ユニット２１乃至２３が真空チャンバ２に取り付けられている。
【００３６】
ロードロック装置４は、これを介して真空チャンバ２の外部より真空チャンバ２内に配置される成膜セルにワークを搬入するためのものであり、また成膜を終了したワークを前記成膜セルから真空チャンバ２の外部へ搬出するためのものである。
【００３７】
このロードロック装置４は、特開平１０−２３７６４７号公報にも開示される公知の装置であり、真空チャンバ２内の全空間を大気に開放することなく、外部より真空チャンバ２内にワークを搬入できるとともに、真空チャンバ２内より外部へワークを搬出することができる。
【００３８】
図３は、ロードロック装置４を詳しく示しており、ロードロック装置４を上方から眺めた水平方向に沿った一部の断面を表す一部断面図である。また、図３は、成膜セル１１がロードロック装置４に対面している状態を示している。
【００３９】
ロードロック装置４は、扉８と扉枠６と押圧体３７を備えている。扉８は、これを開閉することにより内側のロードロック室７と大気側とを開閉することができる。扉枠６は、これを介してロードロック装置４がチャンバ２の周壁２ａに取り付けられている。
【００４０】
押圧体３７は、成膜セル１１の開口１１ａより内側のワークが保持される空間を、真空チャンバ２内の一般の空間から遮断してロードロック室７とのみ通じさせるか、ロードロック室７とともに真空チャンバ２内の空間に通じさせるかを切り換えるためのものである。
【００４１】
押圧体３７は、ベローズ４５の動きによって真空チャンバ２の内側方向と外側方向の双方向に移動するようにされている。このベローズ４５の動きは、加圧エアの供給及び排出によって制御されるようにされている。
【００４２】
そして、ベローズ４５が加圧エアの供給によって伸長すると、押圧体３７が真空チャンバ２の内側方向に前進し、押圧体３７の先端の周縁部分が成膜セル１１の開口１１ａの周縁部分に当接される。
【００４３】
これにより、成膜セル１１は、その開口１１ａの内側の空間がロードロック室７とのみ通じ、真空チャンバ２内の主真空ポンプに通じて排気される一般の空間から遮断される。この状態で、ロードロック装置４の扉８を開いてロードロック室７を大気に開放しても、押圧体３７及び当接する成膜セル１１によって遮断された真空チャンバ２内の一般の空間の真空度を維持することができる。
【００４４】
一方、扉８を閉じた状態で、ベローズ４５より加圧エアを排出して収縮させると、押圧体３７が真空チャンバ２の外側方向へ後退し、押圧体３７の先端の周縁部分が成膜セル１１の開口１１ａの周縁部分より離される。これにより、成膜セル１１の内側の空間とロードロック室７を真空チャンバ２内の一般の空間に通じさせることができる。
【００４５】
そして、ワークを成膜セル１１に搬入し又は成膜セル１１より搬出する場合には、成膜セル１１をロードロック装置４に対面させた状態で押圧体３７を前進させてロードロック室７及び成膜セル１１の内側の空間を真空チャンバ２内の空間より遮断する。そして、扉８を開くことにより、成膜セル１１に対してワークを搬入し又は搬出することができる。
【００４６】
ロードロック室７は、特に図示しない副真空ポンプに接続されており、ロードロック室７及び成膜セル１１の内側の空間を排気できるようにされている。そして、前記扉８を開けてワークの搬入又は搬出を行った後に扉８を閉じ、ロードロック室７及び成膜セル１１の内側の空間を、押圧体３７により真空チャンバ２内の一般の空間から遮断した状態で前記副真空ポンプにより排気する。
【００４７】
そして、ロードロック室７及び成膜セル１１内の空間を、前記副真空ポンプにより真空度をある程度高めた後に、真空チャンバ２内の一般の空間に通じるようにする。
【００４８】
このように、大気圧に開放されたロードロック室７及び成膜セル１１内を、扉８を閉じて真空度をある程度高めた後に真空チャンバ２内に開放すると、真空チャンバ２内の真空度を元通りに回復させるまでの時間を短くでき、また主真空ポンプの負担を軽減することができる。
【００４９】
以上に説明したように、ロードロック装置４によると、真空チャンバ２内にワークを搬入し又は搬出するにあたり、真空チャンバ２内の全空間を大気に開放することなく、所要の一部の成膜セルに対してのみワークを搬入し又は一部の成膜セルよりワークを搬出することができる。
【００５０】
これにより、前記ロードロック装置４により、後に説明する成膜処理ユニット２１や２２及び前処理ユニット２３によるワークに対する処理を行いつつ、他のワークを真空チャンバ２内に搬入することができ、また、成膜処理を終了したワークを真空チャンバ２より外部に搬出することができる。
【００５１】
これにより、ロードロック装置４が設けられることにより、前記ワークの搬入や搬出を行いつつ、真空チャンバ２内での成膜処理等を進めることができ、成膜を行っている途中で処理の中断を余儀なくされることがなく不要な時間のロスを防ぐことができる。これにより、不要な時間のロスを防いで、多層膜の成膜を作業効率良く進めることができる。
【００５２】
なお、以上の説明では、ロードロック装置４を説明するにあたり、図１乃至図３に基づき成膜セル１１にワークを搬入し又は成膜セル１１よりワークを搬出する例を挙げて説明した。その他の成膜セル１２乃至１４についても、上記成膜セル１１と同様に、各々ロードロック装置４と対面させることにより、成膜処理ユニット２１や２２及び前処理ユニット２３により実行される工程を中断させることなく、ワークを搬入し又は搬出することができる。
【００５３】
なお、ロードロック装置４のさらに詳しい構造及び動作については、前記特開平１０−２３７６４７号公報に記載されるとおりである。
【００５４】
また、図１に示されるように、真空チャンバ２には、中心Ｃを挟んで前記ロードロック装置４に対向するように、前処理ユニット２３が設けられている。この前処理ユニット２３は、後に説明する成膜処理ユニット２１や２２により成膜処理を行う前にワークに対する前処理を行う。前処理ユニット２３は、前処理としてワークの洗浄処理を行う。
【００５５】
前処理ユニット２３は、真空チャンバ２の内側方向に向かってプラズマを照射するようにされている。そして、この前処理ユニット２３は、前処理ユニット２３に対面する成膜セルに保持されるワークの成膜される面にプラズマを照射してプラズマ洗浄を行う。
【００５６】
前処理としてワークに対する上記洗浄を行うと、後に成膜するにあたり、膜を形成し易く緻密で強固な膜にできる。即ち、大気中に晒されていたワークの表面には水蒸気等の各種の不純物が付着している。この不純物を付着させた状態で成膜すると、ワークに対する密着性が低く緻密性の低い膜に形成される。一方、成膜処理を行う前にワークの表面を洗浄しておくと、ワークに対する付着性の高い緻密で強固な膜に形成することができる。
【００５７】
プラズマ洗浄を行うための前処理ユニット２３は、プラズマを照射してプラズマ洗浄を行うことが可能な、真空成膜の技術分野において公知である各種の装置により構成することができる。
【００５８】
また、真空チャンバ２の周壁２ａには、中心Ｃを挟んで互いに対向するように第一の成膜処理ユニット２１と第二の成膜処理ユニット２２とが設けられている。第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２は、これらが対向して配置される方向が、前記ロードロック装置４及び前処理ユニット２３が対向して配置される方向と直交するように配置されている。
【００５９】
第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２は、各々に対面する成膜セルに保持される各々のワークに対する成膜処理を行う。第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２は、真空チャンバ２の内側方向に向かって、粒子状とされ又はイオン化された膜の原料物質を照射する。
【００６０】
これにより、第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２に対面する成膜セルに保持されるワークに順次に膜の原料物質を付着させ、ワークに成膜することができる。
【００６１】
第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２は、真空成膜の分野において公知である各種の成膜方式に基づいて成膜するように構成することができる。
【００６２】
即ち、第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２は、スパッタリング方式に基づき成膜するように構成することができ、真空蒸着の方式に基づき成膜するように構成でき、またイオンプレーティングの方式に基づいて成膜するように構成すること等ができる。また、第一の成膜処理ユニット２１及び２２は、異なる成膜方式に基づいて成膜するように構成することもできる。
【００６３】
第一の成膜処理ユニット２１、第二の成膜処理ユニット２２は、特にスパッタリングの方式に基づき成膜するように構成するのが好ましい。本発明にかかる真空成膜装置３０は多層膜の成膜に用いられるので、スパッタリングによると、一つのワークに対する全ての層を形成するための膜の原料物質の供給が容易だからである。
【００６４】
また、ワークを保持する成膜セルは成膜処理ユニットから独立して設けられており、かかる独立して設けられる成膜セルに保持されるワークに成膜するにあたり、スパッタリングによると成膜が容易である。
【００６５】
また、第一の成膜処理ユニット２１及び２２は、材質が異なる二層の多層膜を形成する場合には、互いに材質の異なる原料物質が供給される。
【００６６】
また、真空成膜装置３０は、図示されないコントローラにより動作を制御されるようにされている。即ち、真空成膜装置３０は、前記図示されないコントローラによって、前記主真空ポンプや副真空ポンプの動作が制御され、真空チャンバ２内の真空度やロードロック室７の真空度が調節されるようにされている。
【００６７】
また、前記図示されないコントローラにより、ロードロック室７及びロードロック室７に接続される成膜セルの内側の空間が副真空ポンプにより排気されて一定の真空度に達したことが検知されると、副真空ポンプを停止させるとともに副真空ポンプによる排気系統から前記ロードロック室７が遮断されるようにされている。
【００６８】
また、真空成膜装置３０は、前記図示されないコントローラにより、モータ２０の動作が制御され、成膜回転体１０の回転が制御される。そして、成膜回転体１０を真空チャンバ２の中心Ｃの回りに所定の角度づつ回転させることができる。
【００６９】
これにより、各成膜セル１１乃至１４を、中心Ｃの回りに公転させてロードロック装置４及び処理ユニット２１乃至２３間を順次に移動させ、ロードロック装置４及び処理ユニット２１乃至２３の各々の前で停止させ対面させることができる。
【００７０】
次に、以上に説明した真空成膜装置３０を動作させる例について、図４乃至図９に基づいて説明する。図４乃至図９は、真空成膜装置３０により多層膜の成膜を行う一連の工程に含まれる各工程の内容や各工程における特定の状態を表す図である。図４乃至図９は、真空成膜装置３０を上方から眺めた模式的な状態により示している。
【００７１】
図４は、真空チャンバ２内にワークを搬入する工程を表す図である。図４（ａ）は、ワークＷ１を第一の成膜セル１１に装填する工程を表す図である。図４（ｂ）は、ワークＷ１が装填された成膜セル１１を真空チャンバ２内の空間に開放した後に成膜回転体１０を回転させた状態を表す図である。
【００７２】
図５は、真空チャンバ２内にワークＷ３を搬入する工程を表す図である。図５（ａ）は、ワークＷ３を第三の成膜セル１３に装填する工程を表す図である。図５（ｂ）は、成膜セル１３にワークＷ３を装填した後にロードロック装置４を閉じた状態を表す図である。
【００７３】
図６は、第一の成膜セル１１に保持されるワークＷ１に前処理を行いつつワークＷ２が搬入された状態を表す図である。図７は、第四の成膜セル１４にワークＷ４を装填した後にロードロック装置４を閉じ、全てのワークの搬入を完了した状態を表す図である。図８は、ワークＷ１及びワークＷ２に多層膜を成膜する工程を表す図である。
【００７４】
まず、真空チャンバ２の内部が一定の真空度とされている状態で、第一の成膜セル１１をロードロック装置４に対面させ、ロードロック装置４により、第一の成膜セル１１にワークＷ１を搬入する。即ち、図４（ａ）に示されるように、ロードロック装置４の扉８を開き、成膜セル１１にワークＷ１を装填する。
【００７５】
そして、ロードロック装置４の扉８を閉じ、成膜セル１１の内側を真空チャンバ２内の空間に開放する。そして、図４（ｂ）に示されるように成膜回転体１０を時計回りに９０度回転させると、第一の成膜セル１１が第一の成膜処理ユニット２１に対面するとともに、第三の成膜セル１３がロードロック装置に対面する。
【００７６】
次に、ロードロック装置４により第三の成膜セル１３にワークＷ３を搬入する。即ち、図５（ａ）に示されるように、ロードロック装置４の扉８を開き、成膜セル１３にワークＷ３を装填する。そして、図５（ｂ）に示されるように扉８を閉じ、第三の成膜セル１３の内側を真空チャンバ２内の空間に開放する。
【００７７】
次に、成膜回転体１０をさらに時計回りに９０度回転させると、図６に示されるように、第一の成膜セル１１を前処理ユニット２３に対面させるとともに、第二の成膜セル１２をロードロック装置４に対面させることができる。そして、ワークＷ２をロードロック装置４により第二の成膜セル１２に搬入する。
【００７８】
図６は、第二の成膜セル１２にワークＷ２が搬入された状態を示している。ワークＷ２を第二の成膜セル１２に搬入するにあたり、ロードロック装置４の扉８を開けて第二の成膜セル１２にワークＷ２を装填し、その後扉８を閉じて、第二の成膜セル１２の内側を真空チャンバ２内の空間に開放することは、前記ワークＷ１やＷ３を搬入した場合と同じである。
【００７９】
一方、第一の成膜セル１１に保持されるワークＷ１は、前処理ユニット２３によって表面にプラズマを照射され、前処理を受ける。前処理ユニット２３によりワークＷ１に対する前処理を行うにあたり、ワークＷ２を第二の成膜セル１２に搬入する作業と並行して行うことにより、成膜を完了するまでに要する時間を短くでき好ましい。
【００８０】
次に、成膜回転体１０をさらに時計回りに９０度回転させると、図７に示されるように、第四の成膜セル１４をロードロック装置４に対面させるとともに、第三の成膜セル１３を前処理ユニット２３に対面させることができる。そして、図７に示されるように、ワークＷ４が第四の成膜セル１４に搬入される。これにより、図７に示されるように、全ての成膜セルへのワークの搬入が完了する。図７は、第四の成膜セル１４にワークＷ４を搬入した後の状態を示している。
【００８１】
ワークＷ４を第四の成膜セル１４に搬入するにあたり、ロードロック装置４の扉８を開けて第四の成膜セル１４にワークＷ４を装填し、その後扉８を閉じて、第四の成膜セル１４の内側を真空チャンバ２内の空間に開放することは、前記ワークＷ１やＷ３、Ｗ２を搬入した場合と同じである。
【００８２】
次に、図７に示された状態より、さらに成膜回転体１０を時計回りに９０度回転させると、第二の成膜セル１２を前処理ユニット２３に対面させることができる。そして、特に図示されない工程により、前処理ユニット２３によりワークＷ２に対する前処理が行われる。
【００８３】
そして、前記ワークＷ２に対する前処理を終了した後にさらに成膜回転体１０を時計回りに９０度回転させると、図８（ａ）に示されるように、第一の成膜セル１１を第一の成膜処理ユニット２１に対面させるとともに、第二の成膜セル１２を第二の成膜処理ユニット２２に対面させることができる。
【００８４】
そして、図８（ａ）に示される状態で第一の成膜処理ユニット２１によりワークＷ１に対して成膜処理を行い、第二の成膜処理ユニット２２によりワークＷ２に対して成膜処理を行う。
【００８５】
次に、図８（ａ）に示される状態で第一の成膜処理ユニット２１によりワークＷ１に対する第一の層の成膜を終了し、第二の成膜処理ユニット２２によりワークＷ２に対する第一の層の成膜を終了すると、成膜回転体１０を１８０度回転させ第一の成膜セル１１及び第二の成膜セル１２を第一の成膜処理ユニット２１と第二の成膜処理ユニット２２との間で反転させる。
【００８６】
図８（ａ）に示される状態より成膜回転体１０を１８０度回転させると、図８（ｂ）に示されるように、第一の成膜セル１１が第二の成膜処理ユニット２２に対面し、第二の成膜セル１２が第一の成膜処理ユニット２１に対面する。
【００８７】
そして、成膜回転体１０を図８（ｂ）に示される状態とし、第一の成膜処理ユニット２１によりワークＷ２に対して成膜処理を行い、第二の成膜処理ユニット２２によりワークＷ１に対して成膜処理を行う。
【００８８】
次に、図８（ｂ）に示される状態で第一の成膜処理ユニット２１によりワークＷ２に対する第二の層の成膜を終了し、第二の成膜処理ユニット２２によりワークＷ１に対する第二の層の成膜を終了すると、成膜回転体１０を１８０度回転させる。これにより、再度、図８（ａ）に示されるように、第一の成膜セル１１が第一の成膜処理ユニット２１に対面し、第二の成膜セル１２が第二の成膜処理ユニット２２に対面する。
【００８９】
以後、ワークＷ１及びＷ２の各々に対する一つの層の成膜を終える毎に成膜回転体１０を１８０度回転させ、第一の成膜セル１１及び第二の成膜セル１２を第一の成膜処理ユニット２１と第二の成膜処理ユニット２２との間で反転させることにより、ワークＷ１及びＷ２に所要の多層膜を形成することができる。
【００９０】
以上説明した工程によりワークＷ１及びＷ２に対して多層膜の成膜を完了すると、これら成膜を完了したワークは真空チャンバ２の外部へ取り出される。図９は、成膜を完了したワークを真空チャンバ２の外部に取り出す工程の例を示しており、ワークＷ１を真空チャンバ２の外部へ取り出す工程を例示している。
【００９１】
図９に示されるように、成膜回転体１０を回転させ、成膜を完了したワークＷ１を保持する第一の成膜セル１１をロードロック装置４に対面させる。そして、ロードロック装置４により、第一の成膜セル１１よりワークＷ１が取り出される。
【００９２】
第一の成膜セル１１は、ワークＷ１が取り出された後に扉８が閉じられ、ロードロック装置４によって真空チャンバ２内の空間に再度開放される。
【００９３】
なお、以上の説明では、第一の成膜セル１１に保持されるワークＷ１及び第二の成膜セル１２に保持されるワークＷ２の例により、これらのワークに多層膜を成膜する工程を説明した。
【００９４】
第三の成膜セル１３に保持されるワークＷ３及び第四の成膜セル１４に保持されるワークＷ４についても、上記ワークＷ１及びＷ２に関して説明した工程と同様に多層膜を成膜することができる。
【００９５】
即ち、第三の成膜セル１３及び第四の成膜セル１４の一方を第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２の一方に対面させるとともに、第三の成膜セル１３及び第四の成膜セル１４の他方を第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２の他方に対面させることによって、ワークＷ３及びワークＷ４の各々に一つの層を成膜することができる。
【００９６】
そして、一つの層の成膜を終える毎に成膜回転体１０を１８０度回転させて、ワークＷ３及びＷ４に第一の処理ユニット２１と第二の処理ユニット２２とを順次対面させて成膜することにより、ワークＷ３及びＷ４に所要の多層膜を形成することができる。
【００９７】
以上に説明した真空成膜装置３０によると、対向して配置される二つの成膜処理ユニットに対して対向して配置される二つの成膜セルの各々を対面させ、各成膜セルに保持されるワークに成膜することができる。そして、一つの層の成膜を終える毎に二つの成膜セルを二つの成膜処理ユニット間で１８０度公転させ、先に成膜を行った一方の成膜処理ユニットと異なる他方の成膜処理ユニットと対面させることにより、次の層の成膜を行うことができる。
【００９８】
これにより、二つの成膜セルに保持されるワークに常時成膜することができ、成膜処理を行う作業に無駄を生ずることなく、作業効率良く進めることができる。これにより、多層膜の成膜を効率良く行うことができ、短時間で成膜を完了させることができる。そして、多層膜が数十層乃至数百層に形成されるものであっても、短時間で成膜を行える。
【００９９】
また、以上の真空成膜装置３０によると、二つのワークに対して成膜処理ユニット２１、２２による処理を行っている間に、他のワークに対して前処理ユニット２３による処理を行うことができ、成膜処理とその他の処理を並行して進めることができる。これにより、多層膜を形成するために必要な複数の作業工程を並行して進めることができ、所要の作業を短時間で完了させることができる。
【０１００】
以上に説明した真空成膜装置３０の例では、ロードロック装置４に対向する位置に前処理ユニット２３を設ける例を挙げたが、真空チャンバ２の周壁２ａにおけるロードロック装置４に対向する位置に一定の処理を行うユニットを何ら設けない構成とすることもできる。
【０１０１】
即ち、前処理ユニット２３等を設けなくとも、前記第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２を対向して配置することにより、対向して配置される二つの成膜セルを一組として各成膜セルに保持されるワークに成膜することができる。
【０１０２】
ただし、前処理ユニット２３を設けると、以上に説明したように、成膜処理を行う前に前処理としてワークの洗浄を行うことができ、ワークに対する密着性の高い膜に成膜することができる。
【０１０３】
また、真空チャンバ２のロードロック装置４に対向する位置に一定の何らかの処理を行う処理ユニットを設けるにあたり、前処理ユニット２３以外の他の処理ユニットを設けてもよい。例えば、前処理ユニット２３の代わりに、重合処理ユニットを設けることもできる。
【０１０４】
そして、この重合処理ユニットとして、プラズマ重合によりワークに重合処理を行えるように構成されるものを設けることができる。そして、前記重合処理ユニットにより、後処理として、最終的に表面を形成する層に保護膜を形成することができる。
【０１０５】
また、以上に説明した真空成膜装置３０の例では、対向して配置される二つの成膜セルの組を二組備える例を挙げて説明した。即ち、成膜回転体１０が、第一の成膜セル１１及び第二の成膜セル１２の組と第三の成膜セル１３及び第四の成膜セル１４の組を備える例により説明した。
【０１０６】
本発明の真空成膜装置を実施するにあたり、成膜回転体は対向する二つの成膜セルの組を少なくとも一つ備えていればよい。即ち、対向する二つの成膜セルを一組設けると、対向する二つの成膜セルの一方に保持される一方のワークに対する成膜と、対向する二つの成膜セルの他方に保持される他方のワークに対する成膜を並行して同時に行えるので、複数のワークに対する成膜を作業効率良く進めることができる。これにより、多数のワークに対する成膜処理を短時間に完了させることができる。
【０１０７】
そして、一つの層の成膜が終わるごとに対向して配置される二つの成膜セルを対向して配置される二つの成膜処理ユニット間で公転させることにより、二つのワークに対する次の層の成膜を行うことができる。これにより、二つの成膜セルに保持される二つのワークに対する成膜処理を並行して常時行うことができ、作業効率良く成膜処理を進めることができる。
【０１０８】
また、以上に説明した真空成膜装置３０の例では、対向して配置される二つの成膜処理ユニットの組を一組設ける例を挙げて説明したが、二つの成膜処理ユニットの組を複数組設けることもできる。
【０１０９】
図１０は、対向して配置される二つの成膜処理ユニットの組を複数設けた真空成膜装置３５の例であり、真空成膜装置３５を上方から眺めた模式的な状態を示している。
【０１１０】
図１０に示される真空成膜装置３５は、対向して配置される第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２に加え、第三の成膜処理ユニット２６及び第四の成膜処理ユニット２７を備えている。
【０１１１】
第三の成膜処理ユニット２６及び第四の成膜処理ユニット２７は、第一の成膜セル１１乃至第四の成膜セル１４に対して、真空チャンバ２の中心Ｃに対する外方にあたる位置に設けられている。また、第三の成膜処理ユニット２６及び第四の成膜処理ユニット２７は、真空チャンバ２の中心Ｃを挟んで対向するように設けられている。
【０１１２】
この真空成膜装置３５によると、第一の成膜処理ユニット２１及び第二の成膜処理ユニット２２の一組に加え、第三の成膜処理ユニット２６及び第四の成膜処理ユニット２７の一組による成膜も行える。これにより、成膜セル１１及び１２の組と成膜セル１３及び１４の組の各々を、上記二組の成膜処理ユニットの各々と対面させて成膜することができる。
【０１１３】
この真空成膜装置３５により多層膜を成膜する例について、第一の成膜セル１１及び第二の成膜セル１２に保持されるワークの例によって説明する。
【０１１４】
第一の成膜セル１１を第一の成膜処理ユニット２１に対面させ、第二の成膜セル１２を第二の成膜処理ユニット２２に対面させ、一つの層を成膜する。そして、一つの層の成膜を終えると、第一の成膜セル１１及び第二の成膜セル１２を１８０度公転させ、第一の成膜セル１１を第二の成膜処理ユニット２２に対面させ、第二の成膜セル１２を第一の成膜処理ユニット２１に対面させ、他の層の成膜を行う。
【０１１５】
そして、一つのワークに対する一つの層の成膜を終える毎に第一の成膜セル１１及び第二の成膜セル１２を１８０度公転させ、前記一つの層及び他の層の成膜を繰り返すことにより、所要の多層膜に成膜することができる。
【０１１６】
また、第三の成膜処理ユニット２６及び第四の成膜処理ユニット２７により成膜を行う場合についても、第一の成膜セル１１及び第二の成膜セル１２を第一の成膜処理ユニット２１と第二の成膜処理ユニット２２との間で回転させて行ったと同様に、一つのワークに対する一つの層の成膜を終える毎に第三の成膜処理ユニット２６及び第四の成膜処理ユニット２７間を回転させ、これを繰り返すことにより所要の多層膜に成膜することができる。
【０１２１】
また、以上の真空成膜装置３５は、対向して配置される二つの成膜セルの組の数と、対向して配置される二つの成膜処理ユニットの組の数とが同数となるように構成されている。これにより、全ての成膜セルを成膜処理ユニットに常時対面させて成膜することができ、多層膜の成膜をより短時間で完了させることができる。
【０１２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の真空成膜方法によると、多層膜を成膜するにあたり、成膜処理を作業効率良く進めることができ、多数のワークに対する多層膜の成膜を短時間で行えるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の真空成膜装置の水平方向に沿った一部断面図である。
【図２】図１に示される真空成膜装置のＩ−Ｉ線矢視断面図である。
【図３】ロードロック装置を表す図である。
【図４】真空チャンバ内にワークを搬入する工程を表す図である。
【図５】真空チャンバ内にさらに他のワークを搬入する工程を表す図である。
【図６】一つのワークの前処理と他のワークの搬入とを並行して行う工程を表す図である。
【図７】成膜セルの全てにワークの搬入を終了した状態を表す図である。
【図８】対向する二つの成膜セルを対向する二つの成膜処理ユニット間で反転させた状態を表す図である。
【図９】成膜を完了したワークを真空チャンバより搬出する工程を表す図である。
【図１０】対向する一組の成膜処理ユニットを複数組設けた真空成膜装置の例である。
【符号の説明】
１架台
２真空チャンバ
２ａ真空チャンバの周壁
４ロードロック装置
６（ロードロック装置の）扉枠
７ロードロック室
８（ロードロック装置の）扉
１０成膜回転体
１１第一の成膜セル
１１ａ第一の成膜セルの開口
１２第二の成膜セル
１２ａ第二の成膜セルの開口
１３第三の成膜セル
１３ａ第三の成膜セルの開口
１４第四の成膜セル
１４ａ第四の成膜セルの開口
１５連結部
１９回転軸
２０モータ
２１第一の成膜処理ユニット
２２第二の成膜処理ユニット
２３前処理ユニット
２６第三の成膜処理ユニット
２７第四の成膜処理ユニット
３０真空成膜装置
３５真空成膜装置
３７押圧体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a vacuum film formation used for forming a multilayer film.MethodAbout.
[0002]
[Prior art]
In recent years, there has been an increasing demand for high functionality and high added value for coated products in which a thin film is formed on a workpiece such as a substrate. In order to increase the functionality of such a coated product, a multilayer film is formed by laminating thin films in multiple layers. For example, in a basic device such as a display or an electronic component, the device structure is three-dimensional with a demand for higher functionality, and it is required to form a thin film in multiple layers.
[0003]
In addition, in an optical filter used for an optical device or the like, it is required to increase the resolution with respect to the wavelength of light or to provide a large number of communication channels with one optical filter. Also in the field of such optical devices, it is required to form a thin film in multiple layers.
[0004]
As a vacuum film forming apparatus capable of forming the above multilayer film, for example, there is a vacuum film forming apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-237647. In the vacuum film forming apparatus disclosed in this publication, a plurality of processing chambers for holding a workpiece to be formed are provided, and a rotating body that rotates around a rotation center is disposed in the vacuum chamber. The processing chambers are arranged radially around the center of rotation, and the workpieces are held in each processing chamber so that the surface on which the film is formed faces outward.
[0005]
In addition, a load lock device for loading and unloading a workpiece between the outside of the vacuum chamber and the processing chamber, and a plurality of film forming processes for performing a film forming process on the work are provided on the peripheral wall of the vacuum chamber. A device is provided.
[0006]
Then, by rotating the rotating body around the rotation center in order by a predetermined angle, each processing chamber can be sequentially faced to the film forming apparatus, and each film is formed on a workpiece held in each processing chamber. The film can be sequentially formed by a processing apparatus. And a multilayer film can be formed into a workpiece | work by rotating a rotary body sequentially by a fixed angle.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the vacuum film forming apparatus disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-237647, when a multilayer film having a target number of layers is formed on a work, a lot of processing time is required. In particular, as the number of layers of the multilayer film increases, more processing time is required. On the other hand, in recent years, it is required to form a multilayer film having a larger number of layers in response to a request for higher functionality of the various devices described above.
[0008]
Therefore, the present invention can perform multilayer film formation with high work efficiency, and can form a multilayer film having a large number of layers in a shorter time.MethodThe purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
 In order to solve the above problems, the present invention provides a vacuum chamber in which a film is formed on a work in an internal space, and a surface on which the work is formed by forming an opening on the outer side with respect to the center of the vacuum chamber. A plurality of film forming cells that are held so as to face the opening side, and at least one set of two film forming cells arranged so as to face each other across the center of rotation is disposed in the vacuum chamber. A film rotating body, and a load lock device that is attached to a position corresponding to the outside of the vacuum chamber with respect to the film forming rotating body, and that loads and unloads the workpiece between the outside of the vacuum chamber and the film forming cell. The vacuum chamber is provided at a position corresponding to the outer side of the film-forming rotating body so as to face the rotation center of the rotating body, and performs a film forming process on the workpiece. At least one set of the film forming processing units, and by rotating the film forming rotating body around the rotation center to revolve the film forming cell, While facing one of the set of film forming units, the other of the set of film forming cells is facing the other of the set of film forming units.LetIn parallel with the film formation on one work held in the one film formation cell and the film formation on the other work held in the other film formation cell.Next, the film-forming rotating body is rotated around the rotation center to revolve the film-forming cell by 180 degrees, and the other film-forming process different from the one film-forming process unit that has previously formed the film is performed. By facing the unit, the next layer is deposited on the workpiece, and each time one deposition is completed, the two deposition cells are revolved 180 degrees between the two deposition processing units. A required multilayer film is formed on the workpiece by repeating the processing operation.
[0010]
 According to the above configuration,The film-forming rotating body is rotated around the center of rotation to revolve the two film-forming cells arranged opposite to each other, and each of the two film-forming processing units arranged opposite to each other and two film-forming units. By facing each of the cells, it is possible to form a film on two workpieces held in the set of film forming cells.
[0011]
Thereby, the film formation on one work held in one of the two film formation cells and the film formation on the other work held in the other of the two film formation cells can be performed in parallel. . Thereby, the formation of one layer on the one workpiece and the formation of one layer on the other workpiece can be performed simultaneously.
[0012]
Then, when one layer is formed on the one work and the other work, the two film forming cells arranged opposite to each other are revolved between the two film forming processing units arranged opposite to each other. Thus, the next other layer can be formed on the one workpiece and the other workpiece.
[0013]
 ThisRi, WaThe multilayer film can be formed on the workpiece with high work efficiency, and the multilayer film can be formed on many workpieces in a short time.
[0014]
 In addition, the vacuum film formationIn the methodIt is possible to provide a plurality of sets of film forming cells that are arranged to face each other.TheEven when a plurality of two film forming cells arranged opposite to each other are provided, film forming processes for two works are performed in parallel for each set of film forming cells, and film forming processes for a large number of works are performed. Work efficiency can be advanced.
[0015]
 It is also possible to provide a plurality of sets of film forming processing units arranged in opposition to each other.The ThisAs a result, the film forming process for a large number of workpieces can be performed simultaneously, so that the film forming process for a large number of workpieces can be further improved in work efficiency.
[0016]
In addition, the number of groups in which the one set of film forming units is provided and the number of sets in which the one set of film forming cells are provided can be the same.The ThisAs a result, the film forming process can always be performed on all the workpieces held in the film forming cell, and the working efficiency can be further improved. Thereby, the multilayer film can be formed on a large number of workpieces in a shorter time.
[0017]
In addition, for applying a certain process to the workpiece, which is attached to the position corresponding to the outside of the film-forming rotating body of the vacuum chamber so as to face the load lock device with the rotation center of the rotating body interposed therebetween. Processing unit can be providedThe
[0018]
 According to the above configuration,In parallel with the film forming process performed by the film forming processing units arranged opposite to each other, the process by the certain processing unit for other workpieces can be performed. Accordingly, a plurality of processes for a large number of workpieces can be performed in parallel, and a large number of processes for forming a multilayer film can be efficiently performed.
[0019]
In addition, as a processing unit for performing the certain processing, a pre-processing unit that performs a cleaning process on a workpiece before film formation by the film-forming processing unit can be provided.The ThisSince the work can be cleaned before the film formation process, the film can be formed into a dense and strong film having strong adhesion to the work when the film is formed on the work thereafter.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 are diagrams showing a vacuum film forming apparatus 30 according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a state in which the vacuum film forming apparatus 30 is viewed from above and includes a partial cross-sectional view showing a partial cross section along the horizontal direction of the vacuum film forming apparatus 30. 2 shows a state in which the vacuum film forming apparatus 30 is viewed from the horizontal direction, and includes a partial cross-sectional view showing a cross section taken along line I-I in FIG.
[0021]
The vacuum film forming apparatus 30 includes a gantry 1, a vacuum chamber 2, a film forming rotating body 10, a load lock device 4, a preprocessing unit 23, a first film forming processing unit 21, and a second film forming process. A unit 22 is provided.
[0022]
The vacuum chamber 2 is installed on the gantry 1. As shown in FIG. 1, the vacuum chamber 2 is formed such that a cross section along the horizontal direction of the peripheral wall 2 a has a circular shape.
[0023]
The interior of the vacuum chamber 2 is evacuated by a main vacuum pump (not shown). The vacuum chamber 2 has a required degree of vacuum so that a film such as a substrate (not shown) can be placed in the internal space to form a film.
[0024]
A film forming rotator 10 is disposed inside the vacuum chamber 2. The film-forming rotator 10 includes a first film-forming cell 11, a second film-forming cell 12, a third film-forming cell 13, a fourth film-forming cell 14, and a connecting portion 15. The film forming cells 11, 12, 13, and 14 are attached to the outer periphery of the connecting portion 15.
[0025]
The connecting portion 15 is formed such that a section along the horizontal direction of a portion to which the film forming cells 11 to 14 are attached forms a square. The connecting portion 15 is provided such that the center in the horizontal direction coincides with the center C along the vertical direction of the vacuum chamber 2.
[0026]
A rotating shaft 19 is attached to the connecting portion 15 along the vertical direction at the center portion. The rotation shaft 19 is provided so that its center coincides with the center C of the vacuum chamber 2 and also coincides with the center of the film-forming rotating body 10. The film-forming rotating body 10 rotates around the center C together with the rotating shaft 19.
[0027]
The rotary shaft 19 is rotationally driven by a motor 20 provided outside the vacuum chamber 2. The rotary shaft 19 is connected to the drive shaft of the motor 20 outside the vacuum chamber 2, but a predetermined vacuum seal is applied to a portion where the rotary shaft 19 penetrates the vacuum chamber 2 to the outside. The degree is not reduced.
[0028]
Each of the first film formation cell 11 to the fourth film formation cell 14 holds a workpiece (not shown). Then, while each of the film formation cells 11 to 14 holds a work, film formation is performed on each work by a film formation processing unit described later.
[0029]
In the first film formation cell 11, an opening 11 a is formed on the outer side with respect to the center C of the vacuum chamber 2. The first film formation cell 11 holds the work so that the surface on which the work is formed faces the opening 11a.
[0030]
Note that the second film forming cell 12 to the fourth film forming cell 14 are each formed with an opening 12a or the like on the outer side of the center C of the vacuum chamber 2, and a work film is formed on each of them. It is the same as the film forming cell 11 that the workpiece is held so that the surface to be faced faces the opening 12a or the like.
[0031]
The first film formation cell 11 and the second film formation cell 12 are provided so as to face each other with the center C of the vacuum chamber 2 interposed therebetween. The first film formation cell 11 and the second film formation cell 12 are provided so as to be symmetric with respect to the center C.
[0032]
The third film formation cell 13 and the fourth film formation cell 14 are provided to face each other with the center C of the vacuum chamber 2 interposed therebetween. The third film formation cell 13 and the fourth film formation cell 14 are provided so as to be symmetric with respect to the center C.
[0033]
In addition, the first film formation cell 11 to the fourth film formation cell 14 include a direction in which the first film formation cell 11 and the second film formation cell 12 are arranged to face each other and the third film formation cell 13. In addition, the fourth film formation cell 14 is provided so as to be orthogonal to a direction in which the fourth film formation cell 14 is arranged to face the cell.
[0034]
A load lock device 4, a pretreatment unit 23, a first film formation processing unit 21, and a second film formation processing unit 22 are attached to the peripheral wall 2 a of the vacuum chamber 2. theseLoad lockThe apparatus 4 and the processing units 21 to 23 are provided at positions corresponding to the outer side with respect to the center C of the vacuum chamber 2 with respect to the film formation rotating body 10.
[0035]
The vacuum chamber 2 includes the aboveLoad lockFour ports (not shown) for attaching the apparatus 4 and the processing units 21 to 23 are formed, and the apparatus 4 and the processing units 21 to 23 are attached to the vacuum chamber 2 through these ports.
[0036]
The load lock device 4 is used for carrying a workpiece into a film forming cell disposed in the vacuum chamber 2 from outside the vacuum chamber 2 through the load lock device 4. For unloading from the vacuum chamber 2 to the outside.
[0037]
This load lock device 4 is a known device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-237647, and loads a workpiece into the vacuum chamber 2 from the outside without opening the entire space in the vacuum chamber 2 to the atmosphere. In addition, the work can be carried out from the vacuum chamber 2 to the outside.
[0038]
FIG. 3 shows the load lock device 4 in detail, and is a partial cross-sectional view showing a partial cross section along the horizontal direction when the load lock device 4 is viewed from above. FIG. 3 shows a state in which the film forming cell 11 faces the load lock device 4.
[0039]
The load lock device 4 includes a door 8, a door frame 6, and a pressing body 37. The door 8 can open and close the inner load lock chamber 7 and the atmosphere side by opening and closing the door 8. The load lock device 4 is attached to the peripheral wall 2 a of the chamber 2 through the door frame 6.
[0040]
The pressing body 37 blocks the space in which the work inside the opening 11 a of the film forming cell 11 is held from the general space in the vacuum chamber 2 and communicates only with the load lock chamber 7 or together with the load lock chamber 7. It is for switching whether to communicate with the space in the vacuum chamber 2.
[0041]
The pressing body 37 is configured to move in both the inner and outer directions of the vacuum chamber 2 by the movement of the bellows 45. The movement of the bellows 45 is controlled by supply and discharge of pressurized air.
[0042]
When the bellows 45 is extended by the supply of pressurized air, the pressing body 37 moves forward in the vacuum chamber 2, and the peripheral edge portion of the pressing body 37 contacts the peripheral edge portion of the opening 11 a of the film forming cell 11. Is done.
[0043]
As a result, the film formation cell 11 is cut off from the general space exhausted through the main vacuum pump in the vacuum chamber 2 while the space inside the opening 11 a communicates only with the load lock chamber 7. In this state, even if the door 8 of the load lock device 4 is opened and the load lock chamber 7 is opened to the atmosphere, the vacuum in the general space in the vacuum chamber 2 that is blocked by the pressing body 37 and the film forming cell 11 in contact therewith. The degree can be maintained.
[0044]
On the other hand, when the pressurized air is discharged from the bellows 45 and contracted with the door 8 closed, the pressing body 37 moves backward toward the outside of the vacuum chamber 2, and the peripheral portion at the tip of the pressing body 37 is the film forming cell. 11 from the peripheral edge of the opening 11a. Thereby, the space inside the film forming cell 11 and the load lock chamber 7 can be communicated with a general space in the vacuum chamber 2.
[0045]
When the work is carried into or out of the film forming cell 11, the pressing body 37 is moved forward with the film forming cell 11 facing the load lock device 4, and the load lock chamber 7 and The space inside the film formation cell 11 is blocked from the space in the vacuum chamber 2. Then, by opening the door 8, the work can be carried into or out of the film forming cell 11.
[0046]
The load lock chamber 7 is connected to a sub vacuum pump (not shown) so that the space inside the load lock chamber 7 and the film formation cell 11 can be exhausted. Then, after the door 8 is opened and the work is carried in or out, the door 8 is closed, and the space inside the load lock chamber 7 and the film formation cell 11 is removed from the general space in the vacuum chamber 2 by the pressing body 37. In the shut off state, the sub vacuum pump exhausts the air.
[0047]
The space in the load lock chamber 7 and the film formation cell 11 is made to reach a general space in the vacuum chamber 2 after the degree of vacuum is increased to some extent by the sub vacuum pump.
[0048]
As described above, when the load lock chamber 7 and the film forming cell 11 opened to the atmospheric pressure are opened in the vacuum chamber 2 after the door 8 is closed and the degree of vacuum is increased to some extent, the degree of vacuum in the vacuum chamber 2 is increased. It is possible to shorten the time required for recovery to the original state and to reduce the burden on the main vacuum pump.
[0049]
As described above, according to the load lock device 4, when a work is carried into or out of the vacuum chamber 2, a required part of the film is formed without opening the entire space in the vacuum chamber 2 to the atmosphere. A workpiece can be loaded only into the cell, or the workpiece can be unloaded from some of the deposition cells.
[0050]
Thus, the load lock device 4 can carry in other workpieces into the vacuum chamber 2 while processing the workpieces by the film forming units 21 and 22 and the pretreatment unit 23, which will be described later. The work for which the film forming process has been completed can be carried out from the vacuum chamber 2 to the outside.
[0051]
Thereby, by providing the load lock device 4, it is possible to proceed with the film forming process in the vacuum chamber 2 while carrying in and out the work, and interrupting the process while the film is being formed. It is possible to prevent unnecessary time loss without being forced. As a result, unnecessary time loss can be prevented and the multilayer film can be formed efficiently.
[0052]
In the above description, the load lock device 4 has been described with reference to FIGS. 1 to 3 with an example in which a workpiece is loaded into the film forming cell 11 or unloaded from the film forming cell 11. For the other film forming cells 12 to 14, as with the film forming cell 11, the processes performed by the film forming processing units 21 and 22 and the preprocessing unit 23 are interrupted by facing the load lock device 4. The workpiece can be carried in or out without causing it to occur.
[0053]
The more detailed structure and operation of the load lock device 4 are as described in the Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-237647.
[0054]
As shown in FIG. 1, the vacuum chamber 2 is provided with a pretreatment unit 23 so as to face the load lock device 4 with the center C interposed therebetween. This pre-processing unit 23 performs pre-processing on the workpiece before performing film forming processing by the film forming processing units 21 and 22 described later. The pretreatment unit 23 performs a workpiece cleaning process as a pretreatment.
[0055]
The pretreatment unit 23 is configured to irradiate plasma toward the inside of the vacuum chamber 2. The pretreatment unit 23 performs plasma cleaning by irradiating the surface of the workpiece held by the film formation cell facing the pretreatment unit 23 with plasma.
[0056]
When the above-described cleaning is performed on the workpiece as a pretreatment, it is easy to form a film when forming a film later, and a dense and strong film can be formed. That is, various impurities such as water vapor are attached to the surface of the work exposed to the atmosphere. When a film is formed with this impurity attached, it is formed into a film with low adhesion to the work and low density. On the other hand, if the surface of the workpiece is washed before the film forming process is performed, a dense and strong film with high adhesion to the workpiece can be formed.
[0057]
The pretreatment unit 23 for performing the plasma cleaning can be configured by various devices known in the technical field of vacuum film formation that can perform plasma cleaning by irradiating plasma.
[0058]
A first film forming unit 21 and a second film forming unit 22 are provided on the peripheral wall 2 a of the vacuum chamber 2 so as to face each other across the center C. In the first film formation processing unit 21 and the second film formation processing unit 22, the direction in which they are opposed to each other is orthogonal to the direction in which the load lock device 4 and the pretreatment unit 23 are arranged to face each other. Are arranged to be.
[0059]
The first film formation processing unit 21 and the second film formation processing unit 22 perform film formation processing on each workpiece held in the film formation cells facing each other. The first film-forming processing unit 21 and the second film-forming processing unit 22 irradiate the raw material material of the film that is in the form of particles or ionized toward the inside of the vacuum chamber 2.
[0060]
Thereby, the raw material material of the film can be sequentially attached to the work held in the film forming cell facing the first film forming processing unit 21 and the second film forming processing unit 22 to form a film on the work. .
[0061]
The first film forming unit 21 and the second film forming unit 22 can be configured to form a film based on various film forming methods known in the field of vacuum film forming.
[0062]
That is, the first film forming unit 21 and the second film forming unit 22 can be configured to form a film based on a sputtering method, and can be configured to form a film based on a vacuum deposition method. Further, the film can be formed based on the ion plating method. In addition, the first film forming units 21 and 22 can be configured to form films based on different film forming methods.
[0063]
The first film formation processing unit 21 and the second film formation processing unit 22 are preferably configured to form a film based on a sputtering method. This is because the vacuum film forming apparatus 30 according to the present invention is used for forming a multilayer film, and therefore, by sputtering, it is easy to supply the raw material of the film for forming all the layers for one work.
[0064]
In addition, the film forming cell for holding the work is provided independently from the film forming processing unit, and it is easy to form a film by sputtering when forming a film on the work held in the film forming cell provided independently. It is.
[0065]
The first film forming units 21 and 22 are supplied with raw materials having different materials when forming two-layer multilayer films having different materials.
[0066]
Further, the operation of the vacuum film forming apparatus 30 is controlled by a controller (not shown). That is, in the vacuum film forming apparatus 30, the operation of the main vacuum pump and the sub vacuum pump is controlled by the controller (not shown) so that the degree of vacuum in the vacuum chamber 2 and the degree of vacuum in the load lock chamber 7 are adjusted. Has been.
[0067]
When the controller (not shown) detects that the load lock chamber 7 and the space inside the film formation cell connected to the load lock chamber 7 are exhausted by the sub vacuum pump and reach a certain degree of vacuum, The sub vacuum pump is stopped and the load lock chamber 7 is cut off from the exhaust system of the sub vacuum pump.
[0068]
In the vacuum film forming apparatus 30, the operation of the motor 20 is controlled by the controller (not shown), and the rotation of the film forming rotating body 10 is controlled. Then, the film formation rotating body 10 can be rotated around the center C of the vacuum chamber 2 by a predetermined angle.
[0069]
As a result, the film forming cells 11 to 14 are revolved around the center C to sequentially move between the load lock device 4 and the processing units 21 to 23, and each of the load lock device 4 and the processing units 21 to 23 is moved. You can stop in front and face each other.
[0070]
Next, an example in which the vacuum film forming apparatus 30 described above is operated will be described with reference to FIGS. 4 to 9 are diagrams showing the contents of each process included in a series of processes for forming a multilayer film by the vacuum film forming apparatus 30 and specific states in each process. 4 to 9 show the vacuum film forming apparatus 30 in a schematic state as viewed from above.
[0071]
FIG. 4 is a diagram illustrating a process of loading a workpiece into the vacuum chamber 2. 4A is a diagram illustrating a process of loading the workpiece W1 into the first film formation cell 11. FIG. FIG. 4B is a diagram illustrating a state in which the film formation rotating body 10 is rotated after the film formation cell 11 loaded with the workpiece W1 is opened to the space in the vacuum chamber 2.
[0072]
FIG. 5 is a diagram illustrating a process of carrying the workpiece W 3 into the vacuum chamber 2. FIG. 5A is a diagram illustrating a process of loading the workpiece W3 into the third film forming cell 13. FIG. 5B is a diagram illustrating a state in which the load lock device 4 is closed after the workpiece W3 is loaded into the film forming cell 13.
[0073]
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the workpiece W2 is carried in while pre-processing the workpiece W1 held in the first film formation cell 11. FIG. 7 is a diagram illustrating a state where the load lock device 4 is closed after the work W4 is loaded in the fourth film formation cell 14, and the loading of all the works is completed. FIG. 8 is a diagram illustrating a process of forming a multilayer film on the workpiece W1 and the workpiece W2.
[0074]
First, in a state where the inside of the vacuum chamber 2 is at a certain degree of vacuum, the first film formation cell 11 is made to face the load lock device 4, and the work is applied to the first film formation cell 11 by the load lock device 4. Carry in W1. That is, as shown in FIG. 4A, the door 8 of the load lock device 4 is opened, and the work W1 is loaded into the film forming cell 11.
[0075]
Then, the door 8 of the load lock device 4 is closed, and the inside of the film forming cell 11 is opened to the space in the vacuum chamber 2. Then, as shown in FIG. 4B, when the film formation rotating body 10 is rotated 90 degrees clockwise, the first film formation cell 11 faces the first film formation processing unit 21 and the third The film forming cell 13 faces the load lock device.
[0076]
Next, the work W 3 is carried into the third film formation cell 13 by the load lock device 4. That is, as shown in FIG. 5A, the door 8 of the load lock device 4 is opened, and the work W3 is loaded into the film forming cell 13. Then, as shown in FIG. 5B, the door 8 is closed, and the inside of the third film formation cell 13 is opened to the space in the vacuum chamber 2.
[0077]
Next, when the film-forming rotating body 10 is further rotated 90 degrees clockwise, as shown in FIG. 6, the first film-forming cell 11 faces the pretreatment unit 23 and the second film-forming cell. 12 can face the load lock device 4. Then, the work W 2 is carried into the second film forming cell 12 by the load lock device 4.
[0078]
FIG. 6 shows a state in which the workpiece W2 is carried into the second film forming cell 12. When the work W2 is carried into the second film forming cell 12, the door 8 of the load lock device 4 is opened, the work W2 is loaded into the second film forming cell 12, and then the door 8 is closed, Opening the inside of the membrane cell 12 to the space in the vacuum chamber 2 is the same as when the workpieces W1 and W3 are loaded.
[0079]
On the other hand, the workpiece W1 held in the first film forming cell 11 is subjected to pretreatment by being irradiated with plasma by the pretreatment unit 23. When the pre-processing for the workpiece W1 is performed by the pre-processing unit 23, it is preferable that the time required to complete the film formation can be shortened by performing the work W2 in parallel with the operation of carrying the workpiece W2 into the second film-forming cell 12.
[0080]
Next, when the film-forming rotator 10 is further rotated 90 degrees clockwise, the fourth film-forming cell 14 faces the load lock device 4 and the third film-forming cell as shown in FIG. 13 can face the pre-processing unit 23. Then, as shown in FIG. 7, the work W 4 is carried into the fourth film formation cell 14. Thereby, as shown in FIG. 7, the carrying-in of the workpiece | work to all the film-forming cells is completed. FIG. 7 shows a state after the workpiece W4 is carried into the fourth film forming cell 14.
[0081]
When the work W4 is carried into the fourth film formation cell 14, the door 8 of the load lock device 4 is opened, the work W4 is loaded into the fourth film formation cell 14, and then the door 8 is closed, Opening the inside of the membrane cell 14 to the space in the vacuum chamber 2 is the same as when the workpieces W1, W3, and W2 are loaded.
[0082]
Next, when the film-forming rotator 10 is further rotated 90 degrees clockwise from the state shown in FIG. 7, the second film-forming cell 12 can face the pretreatment unit 23. And the pre-processing with respect to the workpiece | work W2 is performed by the pre-processing unit 23 by the process which is not illustrated in particular.
[0083]
Then, after the pretreatment for the workpiece W2 is completed, when the film-forming rotating body 10 is further rotated 90 degrees clockwise, as shown in FIG. The second film forming cell 12 can be made to face the second film forming unit 22 while facing the film forming unit 21.
[0084]
Then, in the state shown in FIG. 8A, the film forming process is performed on the work W1 by the first film forming process unit 21, and the film forming process is performed on the work W2 by the second film forming process unit 22. Do.
[0085]
Next, in the state shown in FIG. 8A, the first film formation processing unit 21 finishes forming the first layer on the work W1, and the second film formation processing unit 22 performs the first film formation on the work W2. When the film formation of the first layer is completed, the film-forming rotator 10 is rotated 180 degrees so that the first film-forming cell 11 and the second film-forming cell 12 are connected to the first film-forming processing unit 21 and the second film-forming process. Invert with the unit 22.
[0086]
When the film-forming rotating body 10 is rotated 180 degrees from the state shown in FIG. 8A, the first film-forming cell 11 is connected to the second film-forming processing unit 22 as shown in FIG. 8B. The second film formation cell 12 faces the first film formation processing unit 21.
[0087]
Then, the film formation rotating body 10 is set to the state shown in FIG. 8B, the film formation process is performed on the work W2 by the first film formation processing unit 21, and the work W1 is performed by the second film formation processing unit 22. A film forming process is performed on the film.
[0088]
Next, in the state shown in FIG. 8B, the first film formation processing unit 21 finishes the film formation of the second layer on the work W2, and the second film formation processing unit 22 performs the second film formation on the work W1. When the film formation of this layer is completed, the film formation rotating body 10 is rotated 180 degrees. Thereby, as shown in FIG. 8A again, the first film formation cell 11 faces the first film formation processing unit 21, and the second film formation cell 12 becomes the second film formation process. It faces the unit 22.
[0089]
Thereafter, each time the deposition of one layer on each of the workpieces W1 and W2 is completed, the deposition rotator 10 is rotated 180 degrees, and the first deposition cell 11 and the second deposition cell 12 are moved to the first deposition cell. By inverting between the film processing unit 21 and the second film processing unit 22, a required multilayer film can be formed on the workpieces W1 and W2.
[0090]
When the formation of the multilayer film on the workpieces W1 and W2 is completed by the steps described above, the workpieces that have been formed are taken out of the vacuum chamber 2. FIG. 9 shows an example of a step of taking out the workpiece after film formation to the outside of the vacuum chamber 2, and illustrates a step of taking out the workpiece W1 to the outside of the vacuum chamber 2.
[0091]
As shown in FIG. 9, the film formation rotating body 10 is rotated, and the first film formation cell 11 that holds the workpiece W 1 that has completed film formation faces the load lock device 4. Then, the work W 1 is taken out from the first film formation cell 11 by the load lock device 4.
[0092]
In the first film formation cell 11, the door 8 is closed after the work W 1 is taken out, and the load is released again to the space in the vacuum chamber 2 by the load lock device 4.
[0093]
In the above description, the steps of forming a multilayer film on these workpieces using the example of the workpiece W1 held in the first deposition cell 11 and the workpiece W2 held in the second deposition cell 12 will be described. explained.
[0094]
As for the work W3 held in the third film forming cell 13 and the work W4 held in the fourth film forming cell 14, a multilayer film can be formed in the same manner as the steps described for the works W1 and W2. it can.
[0095]
That is, one of the third film formation cell 13 and the fourth film formation cell 14 is made to face one of the first film formation processing unit 21 and the second film formation processing unit 22, and the third film formation cell. 13 and the other one of the fourth film formation cells 14 are opposed to the other one of the first film formation processing unit 21 and the second film formation processing unit 22, thereby forming one layer on each of the work W3 and the work W4. Can be membrane.
[0096]
Then, every time the deposition of one layer is completed, the deposition rotator 10 is rotated 180 degrees, and the first processing unit 21 and the second processing unit 22 are sequentially opposed to the workpieces W3 and W4. By doing so, a required multilayer film can be formed on the workpieces W3 and W4.
[0097]
According to the vacuum film forming apparatus 30 described above, each of the two film forming cells arranged to face each other with respect to the two film forming processing units arranged to face each other is held in each film forming cell. The film can be formed on the workpiece. Then, every time film formation of one layer is completed, the two film formation cells are revolved 180 degrees between the two film formation processing units, and the other film formation process is different from the one film formation processing unit on which film formation has been performed first. By facing the processing unit, the next layer can be formed.
[0098]
Thereby, it is possible to always form a film on the work held in the two film forming cells, and it is possible to proceed with high work efficiency without causing waste in the work of performing the film forming process. Thereby, the multilayer film can be efficiently formed, and the film formation can be completed in a short time. Even if the multilayer film is formed of several tens to several hundreds of layers, the film can be formed in a short time.
[0099]
Further, according to the vacuum film forming apparatus 30 described above, while the processing by the film forming units 21 and 22 is performed on two workpieces, the processing by the preprocessing unit 23 can be performed on other workpieces. The film forming process and other processes can be performed in parallel. Thereby, a plurality of work steps necessary for forming the multilayer film can be performed in parallel, and the required work can be completed in a short time.
[0100]
In the example of the vacuum film forming apparatus 30 described above, an example in which the pretreatment unit 23 is provided at a position facing the load lock apparatus 4 is described. However, at the position facing the load lock apparatus 4 on the peripheral wall 2 a of the vacuum chamber 2. It is also possible to adopt a configuration in which no unit for performing a certain process is provided.
[0101]
That is, even if the pretreatment unit 23 and the like are not provided, the two film formation cells arranged opposite to each other by arranging the first film formation processing unit 21 and the second film formation processing unit 22 to face each other. Can be formed on a workpiece held in each film forming cell.
[0102]
However, when the pretreatment unit 23 is provided, as described above, the work can be cleaned as a pretreatment before the film formation process, and a film having high adhesion to the work can be formed. .
[0103]
In addition, when providing a processing unit that performs certain processing at a position facing the load lock device 4 of the vacuum chamber 2, a processing unit other than the preprocessing unit 23 may be provided. For example, instead of the pretreatment unit 23, a polymerization treatment unit can be provided.
[0104]
And as this superposition | polymerization processing unit, what is comprised so that superposition | polymerization processing can be performed to a workpiece | work by plasma polymerization can be provided. Then, the polymerization processing unit can form a protective film on the layer that finally forms the surface as a post-treatment.
[0105]
Further, in the example of the vacuum film forming apparatus 30 described above, an example in which two sets of two film forming cells arranged opposite to each other are provided has been described. That is, the film-forming rotating body 10 has been described with an example including a set of the first film-forming cell 11 and the second film-forming cell 12 and a set of the third film-forming cell 13 and the fourth film-forming cell 14. .
[0106]
In carrying out the vacuum film-forming apparatus of the present invention, the film-forming rotating body only needs to have at least one pair of two film-forming cells facing each other. That is, when a pair of two opposing film formation cells are provided, film formation on one workpiece held in one of the two opposite film formation cells and the other held in the other of the two opposite film formation cells Since the film formation on the workpieces can be simultaneously performed in parallel, the film formation on a plurality of workpieces can be performed with high work efficiency. Thereby, the film-forming process with respect to many workpiece | work can be completed in a short time.
[0107]
Then, every time the deposition of one layer is completed, the two deposition cells arranged opposite to each other are revolved between the two deposition processing units arranged opposite to each other, so that the next layer for the two workpieces is obtained. Can be formed. Thereby, the film-forming process with respect to the two workpiece | work hold | maintained at two film-forming cells can always be performed in parallel, and the film-forming process can be advanced with work efficiency.
[0108]
Further, in the example of the vacuum film forming apparatus 30 described above, an example in which one set of two film forming units arranged opposite to each other is provided, but the set of two film forming units is described. Multiple sets can be provided.
[0109]
FIG. 10 is an example of a vacuum film forming apparatus 35 provided with a plurality of sets of two film forming processing units arranged opposite to each other, and shows a schematic state when the vacuum film forming apparatus 35 is viewed from above. .
[0110]
A vacuum film forming apparatus 35 shown in FIG. 10 includes a third film forming process unit 26 and a fourth film forming process unit 26 in addition to the first film forming process unit 21 and the second film forming process unit 22 arranged to face each other. A film forming unit 27 is provided.
[0111]
The third film formation processing unit 26 and the fourth film formation processing unit 27 are located at positions that are outward from the center C of the vacuum chamber 2 with respect to the first film formation cell 11 to the fourth film formation cell 14. Is provided. The third film forming unit 26 and the fourth film forming unit 27 are provided so as to face each other with the center C of the vacuum chamber 2 interposed therebetween.
[0112]
According to this vacuum film forming apparatus 35, in addition to one set of the first film forming processing unit 21 and the second film forming processing unit 22, the third film forming processing unit 26 and the fourth film forming processing unit 27. One set of film formation is also possible. Thereby, each of the set of film forming cells 11 and 12 and the set of film forming cells 13 and 14 can be formed to face each of the two sets of film forming processing units.
[0113]
An example of forming a multilayer film by the vacuum film forming apparatus 35 will be described with reference to an example of a work held in the first film forming cell 11 and the second film forming cell 12.
[0114]
The first film formation cell 11 is made to face the first film formation processing unit 21, and the second film formation cell 12 is made to face the second film formation processing unit 22 to form one layer. When the deposition of one layer is completed, the first deposition cell 11 and the second deposition cell 12 are revolved 180 degrees, and the first deposition cell 11 is moved to the second deposition processing unit 22. Face each other, the second film formation cell 12 faces the first film formation processing unit 21, and film formation of other layers is performed.
[0115]
Then, every time the deposition of one layer on one workpiece is completed, the first deposition cell 11 and the second deposition cell 12 are revolved 180 degrees, and the deposition of the one layer and the other layer is repeated. As a result, it can be formed into a required multilayer film.
[0116]
Also, in the case where film formation is performed by the third film formation processing unit 26 and the fourth film formation processing unit 27, the first film formation cell 11 and the second film formation cell 12 are processed in the first film formation process. Similarly to the rotation between the unit 21 and the second film forming unit 22, the third film forming unit 26 and the fourth film forming unit 26 are formed each time one layer is formed on one work. By rotating between the film processing units 27 and repeating this, a desired multilayer film can be formed.
[0121]
In the vacuum film forming apparatus 35 described above, the number of sets of two film forming cells arranged to face each other is the same as the number of sets of two film forming processing units arranged to face each other. It is configured. As a result, all the film formation cells can be always faced to the film formation processing unit, and film formation can be completed in a shorter time.
[0122]
【The invention's effect】
As described above, the vacuum film formation of the present inventionMethodAccording to the present invention, when forming a multilayer film, the film forming process can be carried out with high work efficiency, and the multilayer film can be formed on a large number of workpieces in a short time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view along a horizontal direction of a vacuum film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view taken along line II of the vacuum film forming apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating a load lock device.
FIG. 4 is a diagram illustrating a process of carrying a workpiece into a vacuum chamber.
FIG. 5 is a diagram illustrating a process of bringing another workpiece into the vacuum chamber.
FIG. 6 is a diagram illustrating a process of performing preprocessing of one workpiece and loading of another workpiece in parallel.
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the loading of the workpiece into all the film formation cells is completed.
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which two opposing film forming cells are inverted between two opposing film forming units.
FIG. 9 is a diagram illustrating a process of unloading a workpiece after film formation from a vacuum chamber.
FIG. 10 is an example of a vacuum film forming apparatus provided with a plurality of sets of opposing film forming processing units.
[Explanation of symbols]
1 frame
2 Vacuum chamber
2a Perimeter wall of vacuum chamber
4 Load lock device
6 Door frame (of load lock device)
7 Load lock room
8 Door (of load lock device)
10 Deposition film rotating body
11 First deposition cell
11a Opening of the first deposition cell
12 Second deposition cell
12a Opening of second deposition cell
13 Third deposition cell
13a Opening of third deposition cell
14 Fourth deposition cell
14a Opening of the fourth deposition cell
15 connecting part
19 Rotating shaft
20 Motor
21 First film forming unit
22 Second film forming unit
23 Pretreatment unit
26 Third film forming unit
27 Fourth film forming unit
30 Vacuum deposition system
35 Vacuum deposition system
37 Pressing body

Claims

A vacuum chamber in which a film is formed on the workpiece in an internal space, and an opening is formed on the outer side with respect to the center of the vacuum chamber, and the surface on which the workpiece is formed is held so as to face the opening. A plurality of film cells, and a film formation rotating body disposed in the vacuum chamber with at least one set of the two film formation cells disposed so as to face each other across the rotation center; and the component of the vacuum chamber. A load-lock device that is attached to a position corresponding to the outer side of the film rotating body, and that loads and unloads the workpiece between the outside of the vacuum chamber and the film forming cell; and At least one of two film forming units that are provided on the outer side so as to face each other across the rotation center of the rotating body and perform a film forming process on the workpiece. It has a door,
By rotating the film-forming rotating body around the rotation center and revolving the film-forming cell, one of the set of film-forming cells faces one of the set of film-forming processing units, holding the other of said pair of deposition cell is opposed to the other of the pair of film forming process unit, the film formation and the other film-forming cells for one workpiece held in the one of the film-forming cells no rows in parallel deposition for the other workpiece to be,
Next, the film-forming rotating body is rotated around the rotation center to cause the film-forming cell to revolve 180 degrees, and the other film-forming processing unit different from the one film-forming processing unit that has previously formed the film By facing each other, the next layer is formed on the workpiece, and each time one film is formed, the two film forming cells are revolved 180 degrees between the two film forming units to perform the film forming process. A vacuum film forming method characterized in that a required multilayer film is formed on a workpiece by repeating the operation to be performed.

A plurality of sets of film formation cells arranged opposite to each other , a plurality of sets of film formation processing units arranged opposite to each other , and a plurality of sets of film formation cells and the number of film formation processing units The number of sets is the same, and for each set of film forming cells, film forming processing for two workpieces is performed in parallel, and film forming processing for many workpieces is performed simultaneously. The vacuum film-forming method as described.

The position corresponding outwardly with respect to the film-forming rotary member of said vacuum chamber, said across the rotational center of the rotating body provided by Uni preprocessing unit facing the load lock device, this pre-treatment unit, before forming vacuum film forming method according to claim 1 or 2, characterized in that the cleaning process for the workpiece.