JP6147168B2

JP6147168B2 - 成膜装置

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Publication number: JP6147168B2
Application number: JP2013237859A
Authority: JP
Inventors: 藤井　博文; 博文藤井
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2013-11-18
Filing date: 2013-11-18
Publication date: 2017-06-14
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Description

本発明は、ターゲットから出る粒子によってワークを成膜処理する成膜装置に関する。

従来、真空チャンバの内部で真空アーク放電またはスパッタリング等を行なってターゲットの材料を蒸発させ、ターゲット表面から飛び出す粒子によって、回転テーブルの上に載置されたワークの表面に硬質皮膜を形成する成膜装置が知られている。

ここで、成膜時において成膜速度および膜厚分布を一定に維持するためには、ターゲットとワーク表面との距離が一定であることが好ましい。すなわち、これらの距離が遠くなれば成膜速度が低下し、一方、距離が近くなれば膜厚分布の均一性が低下するという問題が生じるので、それらの点を考慮して上記の距離が一定であることが好ましい。

そのため、成膜処理されるワークの大きさが異なる場合、通常、ワークの大きさに応じた専用の回転テーブルを用意して、ターゲットとワーク表面との距離が一定になるようにしている。

しかし、ワークの大きさごとに専用の回転テーブルを準備すれば、設備費用ならびに複数台の回転テーブルを保管するためのスペースが必要になる。

そこで、これらの問題を解決するために、特許文献１に記載されているように、一台の回転テーブルによって、異なる大きさのワークとターゲットとの距離を一定に維持することが可能なワーク保持装置が提案されている。

このワーク保持装置は、回転不能に固定された中央ギアと、該中央ギアの径方向外側を取り囲む円環状のガイド部を有するとともに該中央ギアと同心に配置された回転テーブルと、中央ギアとガイド部との間に配置されたギアユニットと、ギアユニットにそれぞれ着脱自在に設けられ、異なる幅を有する複数のスペーサと、ギアユニットに設けられ、ワークを載置する複数の載置台とを備えている。

このギアユニットは、中央ギアに噛合する第１遊星ギアと、第１遊星ギアを回転自在に支持する回転軸と、回転軸に揺動自在に支持された支持部材と、第１遊星ギアに噛み合う第２遊星ギアと、当該第２遊星ギアに連結された支持軸とを有する。回転軸は、回転テーブルの上面に固定されている。支持軸は、支持部材によって回転自在に支持されている。そのため、第２遊星ギアおよび支持軸は、支持部材を介して、第１遊星ギアの回転軸の回りに揺動自在に支持されている。

第２遊星ギアに連結された支持軸の上端には、載置台が連結されている。この載置台は、第２遊星ギアとともに自転することが可能である。さらに、支持軸には、スペーサが着脱自在に装着されている。

スペーサは、回転テーブルのガイド部に当接することによって、回転テーブルの径方向への移動が規制されている。また、隣接するスペーサ同士が当接することによって、回転テーブルの周方向への移動が規制されている。このように、スペーサは、回転テーブルのガイド部に当接して回転テーブルの径方向への移動が規制されているので、スペーサが装着された支持軸およびそれに連結された載置台の公転軌道（すなわち、回転テーブルの回転中心を中心とする公転軌道）は、スペーサの大きさによって規定される。

上記の構成を有するワーク保持装置では、回転テーブルを回転させることによって、固定ギアに噛合する第１遊星ギアは自転しながら回転テーブルの回転中心回りに公転し、それとともに第１遊星ギアに噛合する第２遊星ギアおよび当該第２遊星ギアに対して支持軸を介して連結された載置台も自転しながら公転する。その結果、載置台に載置されたワークを自転させながら回転テーブルの回転中心回りに公転させることが可能である。これによりワークの公転軌道の外部に設置されたターゲットから出る粒子によってワークの成膜処理を行なうことが可能である。

また、ワークの大きさに応じてそれに対応する大きさの載置台およびスペーサに変更することにより、複数の載置台に載置されたワークの公転軌道の半径を一定に維持することが可能である。それによって、ターゲットとワークとの距離を一定に維持することが可能である。

特許４２３４６５２号公報

上記のような特許文献１記載のワーク保持装置は、ワークを載置する載置台およびそれを支持する支持軸の公転軌道を一定に維持するための複数のスペーサを備えており、これらスペーサは、回転テーブルのガイド部に当接するとともに隣接するスペーサ同士とも当接している。

ここで、成膜処理を行なう間、ターゲット表面から飛び出す粒子が高いエネルギーを有するので、成膜装置の真空チャンバ内部は非常に高温になる。そのため、これらのスペーサは熱膨張する。しかし、上記のようにスペーサが回転テーブルのガイド部に当接するとともに隣接するスペーサ同士とも当接していれば、スペーサの熱膨張による寸法変化分を吸収できず、それによってギアユニットが正常に動作できなくなるおそれがある。そのため、ワークを載置する載置台が自転および公転することが困難になるおそれがある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ワークの自転および公転を達成しながら異なる大きさのワークとターゲットとの距離を一定に維持することが可能な成膜装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためのものとして、本発明の成膜装置は、ワークをターゲットから出る粒子によって成膜処理する成膜装置であって、前記ターゲットを有するチャンバと、前記チャンバ内部に収納された回転体ユニットとを備えており、前記回転体ユニットは、回転体と、前記回転体を回転駆動する駆動部と、前記ワークが載置されるワーク載置部、および当該ワーク載置部を回転可能に支持する支持部を有する複数の交換ユニットと、を有しており、前記支持部は、前記ワーク載置部を回転可能に支持する部分と、前記複数の交換ユニットが前記回転体の周方向に互いに離間して保持されて当該回転体と一体に回転できるように、当該回転体に着脱自在に固定される部分とを有することを特徴とする。

かかる構成によれば、交換ユニットは、回転体に着脱自在に取り付けられるので、種々の寸法の交換ユニットを選定して回転体に取り付けることが可能である。したがって、ワーク載置部に載置されるワークの大きさに対応する長さの支持部を有する交換ユニットを選定して、当該交換ユニットを回転体に着脱自在に取り付けることによって、異なる大きさのワークとターゲットとの距離を一定に維持することが可能になる。

しかも、複数の交換ユニットが回転体に着脱自在に取り付けられるときには、回転体の周方向に互いに離間して並ぶように取り付けられるので、交換ユニット同士は当接していない。そのため、成膜処理の間にこれらの交換ユニットが熱膨張しても個々の交換ユニットで熱膨張による寸法変化分を吸収できるので、ワークの自転および公転に影響を与えない。

前記複数の交換ユニットは、第１の直径を有する前記ワークが載置される第１ワーク載置部、および当該第１ワーク載置部を回転可能に支持する第１支持部を有し、前記回転体の周方向に互いに離間して並ぶように当該回転体に着脱自在に取り付けられる複数の第１交換ユニットと、前記第１の直径よりも大きい第２の直径を有するワークが載置される第２ワーク載置部、および当該第２ワーク載置部を回転可能に支持する第２支持部を有し、前記回転体の周方向に互いに離間して並ぶように当該回転体に着脱自在に取り付けられる複数の第２交換ユニットとを含み、前記第１交換ユニットおよび前記第２交換ユニットのうち少なくとも一方が選択されて、前記回転体に取り付けられるのが好ましい。

かかる構成によれば、異なる大きさのワークに対応するワーク載置部、すなわち第１ワーク載置部および第２ワーク載置部をそれぞれ有する第１交換ユニットおよび第２交換ユニットを有しているので、ワークの大きさに応じて第１および第２交換ユニットの交換が可能である。これら第１および第２交換ユニットのうち、いずれか一方を選択して、回転体に着脱自在に取り付けることにより、異なる大きさのワークとターゲットとの距離を一定に維持することが可能になる。

前記第１支持部および前記第２支持部の長さは、前記第１ワーク載置部にそれぞれ載置されたワークにおける前記ターゲットの粒子が出る出射面に対向する位置と前記回転体の回転中心との距離が、前記第２ワーク載置部にそれぞれ載置されたワークにおける前記出射面に対向する位置と前記回転中心との距離と同じになるような長さに、設定されているのが好ましい。

かかる構成によれば、ターゲットと複数の第１交換ユニットの第１ワーク載置部にそれぞれ載置されたワークとの距離と、当該ターゲットと複数の第２交換ユニットの第２ワーク載置部にそれぞれ載置されたワークとの距離とが一定になるため、異なる大きさのワークとターゲットとの距離を一定に維持することが可能になる。

また、前記ターゲットは、前記回転体の径方向外側に配置され、前記回転体の周方向に並ぶ複数の前記第１ワーク載置部にそれぞれ載置された複数のワークがそれぞれ前記回転体の径方向外側で接する外接円の半径が、当該回転体の周方向に並ぶ複数の前記第２ワーク載置部にそれぞれ載置された複数のワークがそれぞれ前記回転体の径方向外側で接する外接円の半径と同じになるように設定されているのが好ましい。

ターゲットが回転体の径方向外側に配置されている場合において、回転体の回転中心からターゲットの距離は一定である。そこで、上記のように、第１ワーク載置部および第２ワーク載置部に載置された複数のワークの外接円の半径を互いに同じになるように設定することにより、回転体の回転中心からターゲットの距離からこれら外接円の半径を減じた距離、すなわち、ターゲットと第１交換ユニットおよび第２交換ユニットのそれぞれのワーク載置部に載置されたワークとの距離とが一定になる。

また、前記ターゲットは、前記回転体の中心軸上に配置され、前記回転体の周方向に並ぶ複数の前記第１ワーク載置部にそれぞれ載置された複数のワークがそれぞれ前記回転体の径方向内側で接する内接円の半径が、当該回転体の周方向に並ぶ複数の前記第２ワーク載置部にそれぞれ載置された複数のワークがそれぞれ前記回転体の径方向内側で接する内接円の半径と同じになるように設定されているのが好ましい。

ターゲットが回転体の径方向内側の回転中心に配置されている場合において、回転体の回転中心からターゲットの出射面までの距離は一定である。そこで、そこで、上記のように、第１ワーク載置部および第２ワーク載置部に載置された複数のワークの内接円の半径を互いに同じになるように設定されることにより、これら内接円の半径から回転体の回転中心からターゲットの出射面までの距離を減じた距離、すなわち、ターゲットと第１交換ユニットおよび第２交換ユニットのそれぞれのワーク載置部に載置されたワークとの距離とが一定になる。

また、前記回転体は、複数の前記第１交換ユニットが取り付けられる複数の第１取付部と、複数の前記第２交換ユニットが取り付けられる複数の第２取付部と、を有し、前記複数の第１取付部は、前記第１交換ユニットの数に対応する数を有し、かつ、前記回転体の周方向に並ぶように等間隔に配置され、前記複数の第２取付部は、前記第２交換ユニットの数に対応する数を有し、かつ、前記回転体の周方向に並ぶように等間隔に配置されているのが好ましい。

かかる構成によれば、第１交換ユニットおよび第２交換ユニットの数が異なる場合であっても、第１交換ユニットおよび第２交換ユニットをそれぞれに対応する回転体の第１取付部および第２取付部に取り付けることによって、回転体の周方向に並ぶように等間隔に容易に配置することが可能である。

また、前記複数の第１取付部と前記複数の第２取付部の一部が共通しているのが好ましい。

かかる構成によれば、第１取付部および第２取付部の総数を削減することが可能になり、回転体表面における第１取付部および第２取付部ならびにその周辺部材の配置自由度の向上が可能である。

また、前記回転体ユニットは、前記回転体を回転自在に支持する台座と、前記台座に対して固定された固定ギアと、をさらに有し、前記第１交換ユニットは、前記第１ワーク載置部と同軸上に連結され、前記固定ギアに噛み合って自転する第１遊星ギアをさらに有し、前記第２交換ユニットは、前記第２ワーク載置部と同軸上に連結され、前記固定ギアに噛み合って自転する第２遊星ギアをさらに有し、前記第１支持部は、前記第１ワーク載置部および前記第１遊星ギアを回転自在に支持する回転支持部および前記回転体と着脱自在に連結する第１連結部を有し、前記回転体とともに前記回転体の回転中心回りに公転する第１アームであり、前記第２支持部は、前記第２ワーク載置部および前記第２遊星ギアを回転自在に支持する回転支持部および前記回転体と着脱自在に連結する第２連結部を有し、前記回転体とともに前記回転中心回りに公転する第２アームであるのが好ましい。

かかる構成によれば、第１交換ユニットおよび第２交換ユニットのうちのいずれか一方が回転体に取り付けられた場合には、これらの第１（および第２）交換ユニットの第１（および第２）ワーク載置部は第１（および第２）アームに支持された状態で回転体の回転中心回りに公転する。それとともに、第１（および第２）遊星ギアが固定ギアに噛み合って自転することにより、これら第１（および第２）ワーク載置部は自転する。したがって、回転体を回転させる駆動力を利用して第１（および第２）ワーク載置部は自転することが可能である。

また、前記回転体ユニットは、前記回転体を回転自在に支持する台座と、前記台座に対して固定された固定ギアと、をさらに有し、第１交換ユニットは、複数の前記第１ワーク載置部を有するとともに、当該複数の第１ワーク載置部のそれぞれと同軸上に連結され、前記固定ギアに噛み合って自転する複数の第１遊星ギアをさらに有しており、第２交換ユニットは、複数の前記第２ワーク載置部を有するとともに、当該複数の第２ワーク載置部のそれぞれと同軸上に連結され、前記固定ギアに噛み合って自転する複数の第２遊星ギアをさらに有しており、前記第１支持部は、複数の前記第１ワーク載置部および複数の前記第１遊星ギアを回転自在に支持する複数の回転支持部、および前記回転体と連結する第１連結部を有し、前記回転体とともに前記回転体の回転中心回りに公転する第１取付プレートであり、前記第２支持部は、複数の前記第２ワーク載置部および複数の前記第２遊星ギアを回転自在に支持する複数の回転支持部、および前記回転体と連結する第２連結部を有し、前記回転体とともに前記回転中心回りに公転する第２取付プレートであるのが好ましい。

かかる構成によれば、第１交換ユニットおよび第２交換ユニットは、複数のワーク載置部および複数の遊星ギアを回転自在に支持する複数の回転支持部を有する取付プレートそれぞれ有しているので、必要な数のワーク載置部を確保しながら交換ユニットの数を削減することが可能である。したがって、交換ユニットの取付けおよび取外しの作業工数が低減し、しかも、交換ユニットの管理が容易になる。

また、前記固定ギアは、内周側に歯を有する内歯ギアであり、前記固定ギアは、前記第１遊星ギアおよび前記第２遊星ギアよりも前記回転体の径方向外側に位置して、前記第１遊星ギアおよび前記第２遊星ギアと噛み合うのが好ましい。

かかる構成によれば、固定ギアを回転体から径方向外側へ離間して配置することが可能になり、回転体の回転中心周辺の空間を確保することが可能になる。そのため、回転体ユニットの設計および製造が容易になる。

また、前記第１遊星ギアおよび前記第２遊星ギアの直径は、前記第１ワーク載置部および前記第２ワーク載置部の直径に基づいて設定されているのが好ましい。

本発明は、第１交換ユニットにおける第１ワーク載置部の直径と第２交換ユニットにおける第２ワーク載置部の第２ワーク載置部の直径が異なっている構成を前提としており、そのような場合、第１ワーク載置部およびそれと同軸上に連結された第１遊星ギアの回転中心と固定ギアの歯との距離は、第２ワーク載置部およびそれと同軸上に連結された第２遊星ギアの回転中心と固定ギアの歯との距離と異なる。そこで、上記のように、第１遊星ギアおよび第２遊星ギアの直径が第１ワーク載置部および第２ワーク載置部の直径に基づいて設定されることにより、上記のように回転中心と固定ギアの歯との距離が異なる場合でも、第１遊星ギアおよび第２遊星ギアは固定ギアに確実に噛み合うことが可能な寸法に設定することが可能である。

以上説明したように、本発明の成膜装置によれば、ワークの自転および公転を達成しながら異なる大きさのワークとターゲットとの距離を一定に維持することが可能である。

本発明の実施形態に係る成膜装置において１２個の第１交換ユニットを取り付けた場合のチャンバ内部の構成を示す平面図である。図１の成膜装置の縦断面図である。図１の回転体の平面図である。図１の成膜装置において９個の第２交換ユニットを取り付けた場合のチャンバ内部の構成を示す平面図である。図４の成膜装置の縦断面図である。本発明の変形例である４個のワーク載置部をそれぞれ有する３個の第１交換ユニットを回転体に取り付けた状態の平面図である。本発明の変形例である３個のワーク載置部をそれぞれ有する３個の第２交換ユニットを回転体に取り付けた状態の平面図である。本発明の他の変形例である固定ギアが内歯ギアである場合において、（ａ）１２個の第１交換ユニットを取り付けた状態の平面図、（ｂ）は９個の第２交換ユニットを取り付けた状態の平面図である。ただし、いずれも支持部（アーム）は省略している。本発明のさらに他の変形例であるターゲットが回転体の径方向内側の回転中心に配置されている場合において、（ａ）１２個の第１交換ユニットを取り付けた状態の平面図、（ｂ）は９個の第２交換ユニットを取り付けた状態の平面図である。ただし、いずれも支持部（アーム）は省略している。本発明の比較例として、（ａ）は１２個のワーク載置部を有する基準テーブルユニットとターゲットとの位置関係を示す平面図、（ｂ）は（ａ）の基準テーブルユニットのワーク載置部の１個おきに大きい直径を有するワークを載置した状態を示す平面図、（ｃ）は大きい直径を有するワークを載置するための専用のテーブルユニットとターゲットとの位置関係を示す平面図である。

以下、図面を参照しながら本発明の成膜装置１の実施形態についてさらに詳細に説明する。

図１〜５に示される成膜装置１は、２種類の交換ユニット４、３０を取り替えることによって、異なる直径を有するワークＷ１、Ｗ２を自転および公転させながらターゲットＴ１から出る粒子によって成膜処理することが可能な装置である。

ワークＷ１、Ｗ２としては、種々の形状のものが用いられるが、本実施形態では、発明の理解を容易にするために円筒状の部材が採用されている。なお、ワークＷ１、Ｗ２は、後述する第１および第２ワーク載置部２２、３２に載置可能な形状および大きさであればよく、１つのワーク載置部に１本の円筒状の部材を配置するだけでなく、ドリルなどの線状の部材を複数本立てて配置されたものや、小型の工具用部品を多数配置されたものも本発明のワークに含まれる。

この成膜装置１は、チャンバ２と、チャンバ２内部に収納された回転テーブルユニット３とを備えている。

チャンバ２は、中空の筐体からなり、４枚の側壁２ｂと、底壁２ｃと、底壁２ｃの上方において対向する天壁（図示せず）とを有しており、これらの壁によってワークＷ１、Ｗ２が収納されて当該ワークの成膜処理が行なわれる空間２ｅを形成する。

また、チャンバ２は、ターゲットＴ１を保持するターゲット保持部２ｅを有する。ターゲット保持部２ｅは、側壁２ｂの内面に取り付けられ、回転テーブル１０の径方向外側に配置されている。

チャンバ２の側壁２ｂのいずれか一つは、開閉自在であり、回転テーブルユニット３をチャンバ２に出し入れすることが可能である。

回転テーブルユニット３は、回転テーブル１０を有する回転テーブルユニット本体７と、当該回転テーブル１０に着脱自在に取り付けられる２種類の交換ユニット、すなわち、複数（１２個）の第１交換ユニット４および複数（９個）の第２交換ユニット３０とを備えている。図１〜２に示される第１交換ユニット４および図４〜５に示される第２交換ユニット３０のうちいずれか一方が選択されて、回転テーブル１０に取り付けられる。

回転テーブルユニット本体７は、回転体である回転テーブル１０、公転ギア１１、およびこれらを連結する回転軸１２と、これら回転体の回転軸１２を回転自在に支持する台車部８（台座）と、前記台車部８に固定された固定ギア９と、を有する。

台車部８は、テーブルベース８ａと、当該テーブルベース８ａの下部に取り付けられた複数の車輪８ｂとを備えている。この台車部８によって、回転テーブルユニット３をチャンバ２の内部と外部との間を自由に移動させることが可能である。

テーブルベース８ａの上面には、環状の固定台１５を介して水平方向に延びる固定ギア９が固定されている。固定ギア９は、その外周面に多数の歯９ａを有する外歯ギアである。

回転テーブル１０は、その下面の中心に上下方向に延びる回転軸１２が連結されている。回転軸１２は、テーブルベース８ａの上面に設けられた固定筒１３内部のベアリング１４によって回転自在に支持されている。また、回転軸１２の下端部は、テーブルベース８ａを貫通してテーブルベース８ａの下方に延び、公転ギア１１の回転中心に連結されている。これにより、回転テーブル１０および公転ギア１１は、回転軸１２の回転中心Ｏ回りに回転することが可能になる。

また、回転テーブルユニット３がチャンバ２内部の所定の位置に配置された状態では、公転ギア１１は、チャンバ２の底壁２ｃの上側に配置された駆動ギア６に噛み合う。駆動ギア６は、チャンバ２の底壁２ｃの下方に設置された駆動モータ５の回転軸に連結されている。これら公転ギア１１、駆動ギア６および駆動モータ５によって、回転テーブル１０を回転駆動する駆動部を構成する。

回転テーブル１０は、図１〜５に示されるように、第１交換ユニット４が取り付けられる第１交換ユニット専用の貫通孔１０ａと、第１交換ユニット４および第２交換ユニット３０のいずれかが選択されて取り付けられる第１および第２交換ユニット共通の貫通孔１０ｂと、第２交換ユニット３０が取り付けられる第２交換ユニット専用の貫通孔１０ｃとを有する。

図３に示されるように、第１および第２交換ユニット共通の貫通孔１０ｂは、回転テーブル１０の回転中心Ｏの周方向に１２０度ごとに離間した３箇所に２個づつ形成されている。一方、貫通孔１０ａは、１２０度間隔の貫通孔１０ｂ同士のそれぞれの間において、回転中心Ｏの周方向に３０度間隔で形成され、合計９箇所に２個づつ形成されている。さらに、貫通孔１０ｃは、１２０度間隔の貫通孔１０ｂ同士のそれぞれの間において、回転中心Ｏの周方向に４０度間隔で形成され、合計６箇所に２個づつ形成されている。

したがって、９箇所の貫通孔１０ａと３箇所の貫通孔１０ｂとによって、複数（１２個）の第１交換ユニット４が取り付けられる複数（１２箇所）の第１取付部が構成される。言い換えれば、複数の第１取付部（すなわち、貫通孔１０ａ、１０ｂ）は、第１交換ユニット４の数（１２個）に対応する数を有し、かつ、回転テーブル１０の周方向に並ぶように等間隔に配置されている。

また、３箇所の貫通孔１０ｂと６箇所の貫通孔１０ｃとによって、複数（９個）の第２交換ユニット３０が取り付けられる複数（９箇所）の第２取付部が構成される。したがって、複数の第２取付部（すなわち、貫通孔１０ｂ、１０ｃ）は、第２交換ユニット３０の数（９個）に対応する数を有し、かつ、回転テーブル１０の周方向に並ぶように等間隔に配置されている。

上記のように、複数の第１取付部（貫通孔１０ａ、１０ｂ）および複数の第２取付部（貫通孔１０ｂ、１０ｃ）は、貫通孔１０ｂを共有している。

１２個の第１交換ユニット４は、図１〜２に示されるように、回転テーブル１０の周方向に互いに離間して等間隔に並ぶように当該回転テーブル１０の第１取付部（貫通孔１０ａ、１０ｂ）に着脱自在に取り付けられる。

各第１交換ユニット４は、回転体である第１ワーク載置部２２、第１遊星ギア２３、およびこれらを一体に連結する回転軸２４と、これら回転体の回転軸２４を回転（自転）可能に支持する第１支持部である第１アーム２１とを有する。

第１ワーク載置部２２は、ワークＷ１と同じ直径Ｄ１を有する円板状の部材であり、第１の直径Ｄ１を有するワークＷ１が載置される。本実施形態では、第１ワーク載置部２２の外周面は、ワークＷ１の外周面と一致しているが、必ずしも一致していなくてもよい。
第１ワーク載置部２２は、第１アーム２１の端部の貫通孔２１ｂの上方に配置されている。第１ワーク載置部２２は、その下面の中心に上下方向に延びる回転軸２４が連結されている。回転軸２４は、第１アーム２１の貫通孔２１ｂを通って第１アーム２１の下部に延び、後述される回転支持部２１ｃによって回転自在に支持されている。また、回転軸２４の下端部は、第１遊星ギア２３の回転中心に連結されている。これにより、第１ワーク載置部２２および第１遊星ギア２３は、回転軸２４の回転中心Ｐ１回りに自転することが可能である。各交換ユニット４における回転軸２４の回転中心Ｐ１は、図１に示される仮想円Ｃ１１上に等間隔に並んで配置される。

第１遊星ギア２３は、第１アーム２１の貫通孔２１ｂの下方に配置され、上記の回転軸２４によって第１ワーク載置部２２と同軸上に連結されている。第１遊星ギア２３は、固定ギア９に噛み合っている。

第１アーム２１は、一方の端部には、回転テーブル１０と着脱自在に連結するための２個の貫通孔２１ａ（第１連結部）が形成され、他方の端部には、上記の第１ワーク載置部２２と第１遊星ギア２３とを連結する回転軸２４が貫通する貫通孔２１ｂが形成されている。

第１アーム２１の貫通孔２１ａは、第１取付部を構成する貫通孔１０ａ、１０ｂの上に重ね合わされ、これら貫通孔２１ａおよび貫通孔１０ａ、１０ｂを上下方向に貫通するボルト２８が挿入される。ボルト２８の端部にナット２９が締結されることにより、第１交換ユニット４は、回転テーブル１０の第１取付部（すなわち、貫通孔１０ａ、１０ｂ）に着脱自在に取り付けられ、回転テーブル１０とともに回転中心Ｏ回りに公転することが可能である。

貫通孔２１ｂには、上記の回転軸２４が貫通することが可能である。さらに、第１アーム２１は、その下面側の貫通孔２１ｂの周辺部において、第１ワーク載置部２２および第１遊星ギア２３を回転自在に支持する回転支持部２１ｃを有する。

回転支持部２１ｃは、第１アーム２１の他方の端部に固定された固定筒２６と、固定筒２６内部に配置され、第１ワーク載置部２２と第１遊星ギア２３との間を連結する回転軸２４を回転自在に支持するベアリング２５とを有する。

一方、９個の第２交換ユニット３０は、図４〜５に示されるように、回転テーブル１０の周方向に互いに離間して等間隔に並ぶように当該回転テーブル１０の第２取付部（貫通孔１０ｂ、１０ｃ）に着脱自在に取り付けられる。

各第２交換ユニット３０は、上記の第１交換ユニット４と同様に、回転体である第２ワーク載置部３２、第２遊星ギア３３、およびこれらを一体に連結する回転軸３４と、これら回転体の回転軸３４を回転（自転）可能に支持する第２支持部である第２アーム３１とを有する。

第２ワーク載置部３２は、第１ワーク載置部２２よりも大きい直径Ｄ２を有し、かつ、第１の直径Ｄ１よりも大きい第２の直径Ｄ２を有するワークＷ２が載置される円板状の部材である。第２ワーク載置部３２の外周面は、ワークＷ２の外周面と一致している。第２ワーク載置部３２は、第２アーム３１の端部の貫通孔３１ｂの上方に配置されている。第２ワーク載置部３２は、その下面の中心に上下方向に延びる回転軸３４が連結されている。回転軸３４は、第２アーム３１の貫通孔３１ｂを通って第２アーム３１の下部に延び、後述される回転支持部３１ｃによって回転自在に支持されている。また、回転軸３４の下端部は、第２遊星ギア３３の回転中心に連結されている。これにより、第２ワーク載置部３２および第２遊星ギア３３は、回転軸３４の回転中心Ｐ２回りに自転することが可能である。各交換ユニット３０における回転軸３４の回転中心Ｐ２は、図４に示される仮想円Ｃ１２上に等間隔に並んで配置される。

第２遊星ギア３３は、第２アーム３１の貫通孔３１ｂの下方に配置され、上記の回転軸３４によって第２ワーク載置部３２と同軸上に連結されている。第２遊星ギア３３は、固定ギア９に噛み合って自転することが可能である。

第２アーム３１は、一方の端部には、回転テーブル１０と着脱自在に連結するための２個の貫通孔３１ａ（第２連結部）が形成され、他方の端部には、上記の第２ワーク載置部３２と第２遊星ギア３３とを連結する回転軸３４が貫通する貫通孔３１ｂが形成されている。

第２アーム３１の貫通孔３１ａは、第２取付部を構成する貫通孔１０ｂ、１０ｃの上に重ね合わされ、これら貫通孔３１ａおよび貫通孔１０ｂ、１０ｃを上下方向に貫通するボルト２８が挿入される。ボルト２８の端部にナット２９が締結されることにより、第２交換ユニット３０は、回転テーブル１０の第２取付部（すなわち、貫通孔１０ｂ、１０ｃ）に着脱自在に取り付けられ、回転テーブル１０とともに回転中心Ｏ回りに公転することが可能である。

貫通孔３１ｂには、上記の回転軸３４が貫通することが可能である。さらに、第２アーム３１は、その下面側の貫通孔３１ｂの周辺部において、第２ワーク載置部３２および第２遊星ギア３３を回転自在に支持する回転支持部３１ｃを有する。

回転支持部３１ｃは、第２アーム３１の他方の端部に固定された固定筒３６と、固定筒３６内部に配置され、第２ワーク載置部３２と第２遊星ギア３３との間を連結する回転軸３４を回転自在に支持するベアリング３５とを有する。

図１及び図４に示されるように、第１アーム２１および第２アーム３１の長さ（とくに、これら両端部に形成された貫通孔間（すなわち、貫通孔２１ａ、２１ｂ間、及び貫通孔３１ａ、３１ｂ間）の間隔ｇ１、ｇ２）は、ワークＷ１、Ｗ２とターゲットＴ１間の距離が同じＳ１になるように設定される。

すなわち、第１アーム２１および第２アーム３１の長さは、回転テーブル１０の回転中心Ｏを通って前記ターゲットＴ１における粒子が出る出射面Ｔ１ａに直交する直線Ｌ１上において、第１ワーク載置部２２にそれぞれ載置されたワークＷ１における出射面Ｔ１ａに対向する位置Ｗ１ａと出射面Ｔ１ａとの距離（図１〜２のＳ１）が、第２ワーク載置部３２にそれぞれ載置されたワークＷ２における出射面Ｔ１ａに対向する位置Ｗ２ａと出射面Ｔ１ａとの距離（図４〜５のＳ１）と同じになるような長さに、設定されている。

言い換えれば、図１〜２および図４〜５に示されるように、ターゲットＴ１が回転テーブル１０の径方向外側に配置されている上記の構成では、回転テーブル１０の周方向に並ぶ複数の第１ワーク載置部２２にそれぞれ載置された複数のワークＷ１がそれぞれ回転テーブル１０の径方向外側で接する外接円Ｃ１ａの半径（図１のＲ１）が、当該回転テーブル１０の周方向に並ぶ複数の第２ワーク載置部３２にそれぞれ載置された複数のワークＷ２がそれぞれ回転テーブル１０の径方向外側で接する外接円Ｃ１ｂの半径（図４のＲ１）と同じになるように設定されている。

これにより、図１〜２および図４〜５に示されるように、第１交換ユニット４および第２交換ユニット３０を交換することによって、異なる大きさのワークＷ１、Ｗ２であっても、ターゲットＴ１とワークＷ１、Ｗ２との距離Ｓ１を一定に維持することが可能である。

ここで、図２および図５に示されるように、第１ワーク載置部２２の直径Ｄ１と第２ワーク載置部３２の直径Ｄ２とは大きさが異なるので、ターゲットＴ１とワークＷ１、Ｗ２との距離Ｓ１を一定に維持する場合、これらワーク載置部２２、３２の回転軸２４、３４の回転中心Ｐ１、Ｐ２と固定ギア９の外周面との距離Ｘ１、Ｘ２は異なる。それに伴って、第１遊星ギア２３および第２遊星ギア３３の直径Ｄ１１、Ｄ１２の直径も設定する必要がある。

そこで、第１遊星ギア２３および第２遊星ギア３３の直径Ｄ１１、Ｄ１２は、第１ワーク載置部２２および第２ワーク載置部３２の直径Ｄ１、Ｄ２に基づいて設定される。

例えば、図１〜２に示されるように、ターゲットＴ１が回転テーブル１０の径方向外側に位置し、かつ、第１遊星ギア２３および第２遊星ギア３３が外歯ギアである固定ギア９に噛み合う場合には、第１交換ユニット４における第１ワーク載置部２２および第１遊星ギア２３の回転中心Ｐ１と固定ギア９（厳密には、固定ギア９のピッチ円。以下同じ）との距離Ｘ１は、以下のような式で表される。
Ｘ１＝Ｒ１―Ｒ１１―（Ｄ１／２）（式１）
ここで、
Ｒ１：上記の複数のワークＷ１がそれぞれ回転テーブル１０の径方向外側で接する外接円Ｃ１ａの半径、
Ｒ１１：固定ギア９の半径、
Ｄ１：第１ワーク載置部２２の直径
である。

上記の距離Ｘ１は、第１遊星ギア２３の半径と同じであるので、第１遊星ギア２３の直径Ｄ１１は、
Ｄ１１＝２×Ｘ１＝２×（Ｒ１―Ｒ１１―（Ｄ１／２））（式２）
のように求められる。

同様に、図４〜５に示される第２交換ユニット３０における第２ワーク載置部３２および第２遊星ギア３３の回転中心Ｐ２と固定ギア９との距離Ｘ２は、以下のような式で表される。
Ｘ２＝Ｒ１―Ｒ１１―（Ｄ２／２）（式３）
ここで、Ｄ２は、第２ワーク載置部３２の直径である。

よって、第２遊星ギア３３の直径Ｄ１２は、
Ｄ１２＝２×Ｘ２＝２×（Ｒ１―Ｒ１１―（Ｄ２／２））（式４）
のように求められる。

このようにして、第１遊星ギア２３および第２遊星ギア３３の直径Ｄ１１、Ｄ１２は、第１ワーク載置部２２および第２ワーク載置部３２の直径Ｄ１、Ｄ１２を用いて設定することが可能である。

以下、本発明の比較例として、図１０（ａ）〜（ｃ）に示されるワークＷ１１、Ｗ１２とターゲットＴ１１との距離が一定でない例について説明する。

本発明の比較例の一例として図１０（ａ）に示される成膜装置１０１では、所定の直径のワークＷ１１が１２個のワーク載置部１２２のそれぞれに載置されている。ターゲットＴ１１は、固定ギア１０９およびそれと同軸上に配置された回転テーブル（図示せず）の径方向外側のチャンバ１０２の側壁に配置されている。遊星ギア１２３は、ワーク載置部１２２と同軸に連結されている。この遊星ギア１２３は、固定ギア１０９の外周の歯１０９ａに噛み合っている。図１０（ａ）に示される１２個のワークＷ１１の配置では、ワークＷ１１とターゲットＴ１１との距離はＳ１１である。

一方、図１０（ｂ）に示されるように、図１０（ａ）に示されるワークＷ１１よりも大きいワークＷ１２を上記の図１０（ａ）に示されるワーク載置部１２２の位置に対応するワーク載置部１３２に載置する場合には、１２個の遊星ギア１２３の１個おきに配置されたワーク載置部１３２に大きいワークＷ１２を載置することが考えられる。しかし、この場合、大きいワークＷ１２に変更することに伴って、ワークＷ１２とターゲットＴ１１との距離Ｓ１２は、上記のワークＷ１１とターゲットＴ１１との距離Ｓ１１よりも小さくなり、その結果、膜厚分布の均一性が低下する。また、大きいワークＷ１２をワーク載置部１２２の１個おきに載置した場合、ワークＷ１２間の隙間が大きくなって生産効率が低下するという問題もある。

また、図１０（ｃ）に示されるように、遊星ギア１２３の数を減らして大きいワークＷ１２専用のワーク載置部１３２を各遊星ギア１２３と同軸に連結して配置することにより、ワークＷ１２間の隙間を小さくことは可能である。しかし、ワークＷ１２とターゲットＴ１１との距離Ｓ１２が上記のワークＷ１１とターゲットＴ１１との距離Ｓ１１よりも小さいことについては変わらないので、膜厚分布の均一性が低下するという問題は解消されない。

それに対して、図１〜５に示される上記実施形態の成膜装置１では、交換ユニット４、３０を取り替えることによって、１台の回転テーブル１０およびそれを含む回転テーブルユニット本体７を変更することなく、異なる大きさのワークＷ１、Ｗ２であってもワークＷ１、Ｗ２とターゲットＴ１１との距離Ｓ１を一定に維持することが可能である。

（特徴）
（１）
本実施形態の成膜装置１では、第１および第２交換ユニット４、３０は、回転テーブル１０に着脱自在に取り付けられるので、種々の寸法の交換ユニットを選定して回転テーブル１０に取り付けることが可能である。したがって、ワーク載置部に載置されるワークの大きさに対応する長さの第１および第２アーム（支持部）２１、３１を有する第１および第２交換ユニット４、３０を選定して、当該交換ユニットを回転テーブル１０に着脱自在に取り付けることによって、異なる大きさのワークＷ１、Ｗ２とターゲットＴとの距離を一定に維持することが可能になる。

具体的には、本実施形態の成膜装置１では、異なる大きさのワークＷ１、Ｗ２に対応するワーク載置部、すなわち第１ワーク載置部２２および第２ワーク載置部３２をそれぞれ有する第１交換ユニット４および第２交換ユニット３０を有しているので、ワークの大きさに応じて第１および第２交換ユニット４，３０の交換が可能である。これら第１および第２交換ユニット４、３０のうち、いずれか一方が選択されて回転テーブル１０に着脱自在に取り付けられることにより、異なる大きさのワークＷ１、Ｗ２とターゲットＴとの距離を一定に維持することが可能になる。

しかも、第１交換ユニット４および第２交換ユニット３０のうちいずれか一方が選択されて、回転テーブル１０に着脱自在に取り付けられるときには、回転テーブル１０の周方向に互いに離間して並ぶように取り付けられるので、第１交換ユニット４同士または第２交換ユニット３０同士は当接していない。そのため、成膜処理の間にこれらの交換ユニット４、３０が熱膨張しても個々の交換ユニット４、３０で熱膨張による寸法変化分を吸収できるので、ワークＷ１、Ｗ２の自転および公転に影響を与えない。

（２）
本実施形態の成膜装置１では、第１ワーク載置部２２および第２ワーク載置部３２を支持する支持部である第１アーム２１および第２アーム３１の長さは、回転テーブル１０の回転中心Ｏを通ってターゲットＴ１における粒子が出る出射面Ｔ１ａに直交する直線Ｌ１上において、第１ワーク載置部２２にそれぞれ載置されたワークＷ１における出射面Ｔ１ａに対向する位置Ｗ１ａと出射面Ｔ１ａとの距離（Ｓ１）が、第２ワーク載置部３２にそれぞれ載置されたワークＷ２における出射面Ｔ１ａに対向する位置Ｗ２ａと出射面Ｔ１ａとの距離（Ｓ１）と同じになるような長さに設定されている。このため、異なる大きさのワークＷ１、Ｗ２とターゲットＴ１との距離を一定に維持することが可能になる。

（３）
本実施形態の成膜装置１では、回転テーブル１０の径方向外側においてターゲットＴ１がターゲット保持部２ｅに保持されている。この構成において、回転テーブル１０の回転中心ＯからターゲットＴ１の距離は一定である。そこで、回転テーブル１０の周方向に並ぶ複数の第１ワーク載置部２２にそれぞれ載置された複数のワークＷ１がそれぞれ回転テーブル１０の径方向外側で接する外接円Ｃ１ａの半径（図１のＲ１）が、当該回転テーブル１０の周方向に並ぶ複数の第２ワーク載置部３２にそれぞれ載置された複数のワークＷ２がそれぞれ回転テーブル１０の径方向外側で接する外接円Ｃ１ｂの半径（図４のＲ１）と同じになるように設定することにより、回転テーブル１０の回転中心ＯからターゲットＴ１の距離からこれら外接円Ｃ１ａ、Ｃ１ｂの半径Ｒ１を減じた距離、すなわち、ターゲットＴ１と第１交換ユニット４および第２交換ユニット３０のそれぞれのワーク載置部２２、３２に載置されたワークＷ１、Ｗ２との距離とがそれぞれＳ１になり、一定になる。

（４）
本実施形態の成膜装置１では、第１交換ユニット４および第２交換ユニット３０の数が異なる場合であっても、第１交換ユニット４および第２交換ユニット３０をそれぞれに対応する回転テーブル１０の第１取付部（すなわち、貫通孔１０ａ、１０ｂ）および第２取付部（すなわち、貫通孔１０ｂ、１０ｃ）に取り付けることによって、回転テーブル１０の周方向に並ぶように等間隔に容易に配置することが可能である。

（５）
本実施形態の成膜装置１では、複数の第１取付部（すなわち、貫通孔１０ａ、１０ｂ）と複数の第２取付部（すなわち、貫通孔１０ｂ、１０ｃ）とが、貫通孔１０ｂを共有している。これにより、第１取付部および第２取付部の総数（すなわち、貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃの総数）を削減することが可能になり、回転テーブル１０表面における第１取付部および第２取付部ならびにその周辺部材の配置自由度の向上が可能である。

（６）
本実施形態の成膜装置１では、第１交換ユニット４および第２交換ユニット３０のうちのいずれか一方が回転テーブル１０に取り付けられた場合には、これらの第１および第２）交換ユニット４、３０の第１および第２ワーク載置部２２、３２は第１および第２アーム２１、３１に支持された状態で回転テーブル１０の回転中心Ｏ回りに公転する。それとともに、第１および第２遊星ギア２３、３３が固定ギア９に噛み合って自転することにより、これら第１および第２ワーク載置部２２、３２は自転する。したがって、回転テーブル１０を回転させる駆動力を利用して第１および第２ワーク載置部２２、３２は自転することが可能である。

（７）
本実施形態の成膜装置１は、第１交換ユニット４における第１ワーク載置部２２の直径Ｄ１と第２交換ユニット３０における第２ワーク載置部３２の第２ワーク載置部３２の直径Ｄ２が異なっている構成を有している。このような構成では、第１ワーク載置部２２およびそれと同軸上に連結された第１遊星ギア２３の回転中心Ｐ１と固定ギア９の歯との距離Ｘ１（図２参照）は、第２ワーク載置部３２およびそれと同軸上に連結された第２遊星ギア３３の回転中心Ｐ２と固定ギア９の歯との距離Ｘ２（図５参照）と異なる。そこで、上記のように、第１遊星ギア２３および第２遊星ギア３３の直径Ｄ１１、Ｄ１２が第１ワーク載置部２２および第２ワーク載置部３２の直径Ｄ１、Ｄ２に基づいて設定されることにより、上記のように回転中心Ｏと固定ギア９の歯９ａとの距離Ｘ１、Ｘ２が異なる場合でも、第１遊星ギア２３および第２遊星ギア３３は固定ギア９に確実に噛み合うことが可能な寸法に設定することが可能である。

（変形例）
（Ａ）
上記実施形態では、第１交換ユニット４および第２交換ユニット３０のそれぞれが、１個のワーク載置部と、１個の遊星ギアと、１本のアームとを備えている構成が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図６〜７に示されるように、複数のワーク載置部および複数の遊星ギアをまとめて１つの取付プレートに取り付けた構成であってもよい。

すなわち、図６に示される回転テーブルユニット３は、１２個のワークＷ１を載置するために、３個の第１交換ユニット４０を有している。

第１交換ユニット４０のそれぞれは、ワークＷ１を載置する４個の第１ワーク載置部４２と、４個の第１遊星ギア４３と、これら第１ワーク載置部４２および遊星ギア４３を一体に連結する回転軸４４と、回転軸４４を回転自在に支持する第１支持部である１枚の第１取付プレート４１とを有する。

第１遊星ギア４３は、回転軸４４によって第１ワーク載置部４２のそれぞれと同軸上に連結されている。第１遊星ギア４３は、固定ギア９に噛み合って自転する。

第１取付プレート４１は、扇型形状の平板状の部材である。第１取付プレート４１の内側の円弧状の端部には、回転テーブル１０の周方向に互いに離間して複数個所に配置された貫通孔４１ａが形成されている。貫通孔４１ａは、回転テーブル１０の貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃに重ね合わされ、これら貫通孔４１ａおよび貫通孔１０ａ〜１０ｃにボルト２８が挿入される。ボルト２８の端部にナット２９（図２参照）が締結されることにより、第１交換ユニット４０は回転テーブル１０に着脱自在に取り付けられる。

また、第１取付プレート４１の外側の円弧状の端部には、貫通孔４１ｂが形成されている。貫通孔４１ｂには、第１ワーク載置部４２と第１遊星ギア４３とを連結する回転軸４４が貫通している。回転軸４４は、第１取付プレート４１の貫通孔４１ｂ周辺に設けられたベアリングを含む回転支持部（図示せず）によって回転自在に支持されている。

図６に示されるワークＷ１専用の第１交換ユニット４０と同様に、図７に示されるように、回転テーブルユニット３は、ワークＷ１よりも大きい直径を有するワークＷ２を９個載置するために、３個の第２交換ユニット５０を有している。

この第２交換ユニット５０のそれぞれは、ワークＷ２を載置する３個の第２ワーク載置部５２と、３個の第１遊星ギア５３と、これら第１ワーク載置部５２および遊星ギア５３を一体に連結する回転軸５４と、回転軸５４を回転自在に支持する第２支持部である１枚の第２取付プレート５１とを有する。

第２遊星ギア５３は、回転軸５４によって第２ワーク載置部５２のそれぞれと同軸上に連結されている。第２遊星ギア５３は、固定ギア９に噛み合って自転する。

第２取付プレート５１は、扇型形状の平板状の部材である。第２取付プレート５１の内側の円弧状の端部には、回転テーブル１０の周方向に互いに離間して複数個所に配置された貫通孔５１ａが形成されている。貫通孔５１ａは、回転テーブル１０の貫通孔１０ａ、１０ｂ、１０ｃに重ね合わされ、これら貫通孔５１ａおよび貫通孔１０ａ〜１０ｃにボルト２８が挿入される。ボルト２８の端部にナット２９が締結されることにより、第２交換ユニット５０は回転テーブル１０に着脱自在に取り付けられる。

また、第２取付プレート５１の外側の円弧状の端部には、貫通孔５１ｂが形成されている。貫通孔５１ｂには、第２ワーク載置部５２と第２遊星ギア５３とを連結する回転軸５４が貫通している。回転軸５４は、第２取付プレート５１の貫通孔５１ｂ周辺に設けられたベアリングを含む回転支持部（図示せず）によって回転自在に支持されている。

上記のように構成された第１交換ユニット４０および第２交換ユニット５０のいずれか一方を選択して回転テーブル１０に取り付けることが可能である。

上記のように図６〜７に示される変形例では、第１交換ユニット４０および第２交換ユニット５０は、複数のワーク載置部４２、５２および複数の遊星ギア４３、５３を回転自在に支持する複数の回転支持部（図示せず）を有する取付プレート４１、５１をそれぞれ有しているので、必要な数のワーク載置部４２、５２を確保しながら交換ユニット４０、５０の数を削減することが可能である。したがって、交換ユニット４０、５０の取付けおよび取外しの作業工数が低減し、しかも、交換ユニット４０、５０の管理が容易になる。

（Ｂ）
上記実施形態では、固定ギア９が外歯ギアである例が説明されているが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、図８（ａ）、（ｂ）に示されるように、固定ギア６０として内周側に歯６０ａを有する内歯ギアを採用してもよい。

その場合、第１交換ユニット４を回転テーブル１０に取り付けた場合には、図９（ａ）に示されるように、ワークＷ１を載置する第１ワーク載置部２２と同軸上に配置された第１遊星ギア２３が固定ギア６０の内周側に配置され、その内周側に突出する歯６０ａに噛み合う。同様に、第２交換ユニット３０を回転テーブル１０に取り付けた場合には、図９（ｂ）に示されるように、ワークＷ２を載置する第２ワーク載置部２２と同軸上に配置された第２遊星ギア３３が固定ギア６０の内周側に配置され、その内周側に突出する歯６０ａに噛み合う。

したがって、固定ギア６０は、第１遊星ギア２３および第２遊星ギア３３よりも回転テーブル１０の径方向外側に位置して、第１遊星ギア２３および第２遊星ギア３３と噛み合う。

このように、内周側に歯６０ａを有する内歯ギアからなる固定ギア６０を用いた場合、固定ギア６０は、第１遊星ギア２３および第２遊星ギア３３よりも回転テーブル１０の径方向外側に位置しているので、固定ギア６０を回転テーブル１０から径方向外側へ離間して配置することが可能になり、回転テーブル１０の回転中心Ｏ周辺の空間を確保することが可能になる。そのため、回転テーブルユニット３の設計および製造が容易になる。

ここで、この変形例（Ｂ）のように内歯ギアからなる固定ギア６０を用いた構成では、図８（ａ）に示される第１交換ユニット４における第１ワーク載置部２２に同軸上に連結された第１遊星ギア２３の直径Ｄ１３は、第１ワーク載置部２２の直径Ｄ１に基づいて、以下の（式５）のようにして求めることが可能である。
Ｄ１３＝２×Ｘ３＝２×（Ｒ１２−（Ｒ１―（Ｄ１／２）））
＝２×（Ｒ１２−Ｒ１＋（Ｄ１／２））（式５）
ここで、
Ｘ３：回転軸２４の中心を結ぶ仮想円Ｃ１３と固定ギア６０との距離、
Ｒ１：ワークＷ１の外接円Ｃ１ａの半径、
Ｒ１２：固定ギア６０の半径
である。

同様に、図８（ｂ）に示される第２交換ユニット３０における第２ワーク載置部３２に同軸上に連結された第２遊星ギア３３の直径Ｄ１４は、第２ワーク載置部３２の直径Ｄ２に基づいて、以下の（式６）のようにして求めることが可能である。
Ｄ１４＝２×Ｘ４＝２×（Ｒ１２−（Ｒ１―（Ｄ２／２）））
＝２×（Ｒ１２−Ｒ１＋（Ｄ２／２））（式６）

（Ｃ）
上記実施形態の成膜装置１では、回転テーブル１０の径方向外側においてターゲットＴ１がターゲット保持部２ｅに保持されている構成が示されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ターゲットが回転テーブル１０の径方向内側に配置されてもよい。

その場合、図９（ａ）〜（ｂ）に示されるように、ターゲット保持部２ｆは、回転テーブル１０の中心軸Ｏ上に配置される。ターゲット保持部２ｆは、例えば、チャンバ２の天壁の下側に配置される。ターゲット保持部２ｆには、円柱状のターゲットＴ２が中心軸Ｏに沿って垂れ下がった状態で、回転テーブル１０の上方に離間した位置に配置される。

このようにターゲットＴ２が回転テーブル１０の中心軸Ｏ上に配置される場合には、図９（ａ）に示されるように回転テーブル１０の周方向に並ぶ複数の第１ワーク載置部２２にそれぞれ載置された複数のワークＷ１がそれぞれ回転テーブル１０の径方向内側で接する内接円Ｃ２ａの半径（図９（ａ）のＲ２）が、図９（ｂ）に示されるように回転テーブル１０の周方向に並ぶ複数の第２ワーク載置部３２にそれぞれ載置されたワークＷ１よりも大きい直径を有する複数のワークＷ２がそれぞれ回転テーブル１０の径方向内側で接する内接円Ｃ２ｂの半径（図９（ｂ）のＲ２）と同じになるように設定されていれば、ワークおよび交換ユニットを取り替えても、ワークＷ１、Ｗ２とターゲットＴ２との距離を一定に維持することが可能である。

すなわち、このような構成では、回転テーブル１０の回転中心ＯからターゲットＴ２の出射面Ｔ２ａまでの距離は一定である。したがって、これらの内接円Ｃ２ａ、Ｃ２ｂの半径が同じＲ２になるように設定されることにより、これら内接円Ｃ２ａ、Ｃ２ｂの半径Ｒ２から回転テーブル１０の回転中心ＯからターゲットＴ２の出射面Ｔ２ａまでの距離を減じた距離、すなわち、回転テーブル１０の径方向内側においてターゲット保持部２ｆに保持されたターゲットＴ２と第１交換ユニット４および第２交換ユニット３０のそれぞれのワーク載置部２２、３２に載置されたワークＷ１、Ｗ２との距離とがそれぞれＳ２になり、一定になる。

ここで、この変形例（Ｃ）のようにターゲットＴ２が回転テーブル１０の径方向内側の回転中心Ｏ上に配置されている構成では、図９（ａ）に示される第１交換ユニット４における第１ワーク載置部２２に同軸上に連結された第１遊星ギア２３の直径Ｄ１５は、：第１ワーク載置部２２の直径Ｄ１に基づいて、以下の（式７）のようにして求めることが可能である。
Ｄ１５＝２×Ｘ５＝２×（Ｒ２＋（Ｄ１／２）−Ｒ２１）（式７）
ここで、
Ｘ５：回転軸２４の中心を結ぶ仮想円Ｃ１５と固定ギア９との距離、
Ｒ２：ワークＷ１の内接円Ｃ２ａの半径、
Ｒ２１：固定ギア９の半径
である。

同様に、図９（ｂ）に示される第２交換ユニット３０における第２ワーク載置部３２に同軸上に連結された第２遊星ギア３３の直径Ｄ１６は、第２ワーク載置部３２の直径Ｄ２に基づいて、以下の（式８）のようにして求めることが可能である。
Ｄ１６＝２×Ｘ６＝２×（Ｒ２＋（Ｄ２／２）−Ｒ２１）（式８）

（Ｄ）
上記実施形態では、第１および第２交換ユニット４、３０を回転テーブル１０に取り付けるための第１取付部および第２取付部として、貫通孔１０ａおよび１０ｂの組、および貫通孔１０ｂおよび１０ｃの組を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、着脱自在な構成であればその他の構成を有する第１取付部および第２取付部を採用してもよい。

（Ｅ）
上記実施形態では、第１および第２交換ユニット４、３０が着脱自在に取り付けられる回転体の一例として、回転テーブル１０を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１および第２交換ユニット４、３０が取り付けられた状態で自転可能なものであれば、種々の形状および構造の回転体を採用してもよい。

（Ｆ）
上記実施形態では、２種類の交換ユニット４、３０を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３種類以上の交換ユニットを備えた成膜装置の構成であってもよい。

（Ｇ）
上記実施形態では、ターゲットＴの出射面Ｔ１ａ（図１参照）に直交する直線Ｌ１が回転中心Ｏを通っているが、本発明はこれに限定されるものではなく、直線Ｌ１が回転中心Ｏを通らない位置関係であってもよい。

１成膜装置
２チャンバ
２ｅ、２ｆターゲット保持部
３回転テーブルユニット
４第１交換ユニット
５モータ
７回転テーブルユニット本体
８台車部
９固定ギア
１０回転テーブル
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ貫通孔
２１第１アーム（第１支持部）
２２第１ワーク載置部
２３第１遊星ギア
２４回転軸
３０第２交換ユニット
３１第２アーム（第２支持部）
３２第２ワーク載置部
３３第２遊星ギア
３４回転軸
Ｗ１、Ｗ２ワーク
Ｔ１、Ｔ２ターゲット

Claims

ワークをターゲットから出る粒子によって成膜処理する成膜装置であって、
前記ターゲットを有するチャンバと、
前記チャンバ内部に収納された回転体ユニットと
を備えており、
前記回転体ユニットは、
回転体と、
前記回転体を回転駆動する駆動部と、
前記ワークが載置されるワーク載置部、および当該ワーク載置部を回転可能に支持する支持部を有する複数の交換ユニットと、
を有しており、
前記支持部は、前記ワーク載置部を回転可能に支持する部分と、前記複数の交換ユニットが前記回転体の周方向に互いに離間して保持されて当該回転体と一体に回転できるように、当該回転体に着脱自在に固定される部分とを有する、
成膜装置。
前記複数の交換ユニットは、
第１の直径を有する前記ワークが載置される第１ワーク載置部、および当該第１ワーク載置部を回転可能に支持する第１支持部を有し、前記回転体の周方向に互いに離間して並ぶように当該回転体に着脱自在に取り付けられる複数の第１交換ユニットと、
前記第１の直径よりも大きい第２の直径を有するワークが載置される第２ワーク載置部、および当該第２ワーク載置部を回転可能に支持する第２支持部を有し、前記回転体の周方向に互いに離間して並ぶように当該回転体に着脱自在に取り付けられる複数の第２交換ユニットと
を含み、
前記第１交換ユニットおよび前記第２交換ユニットのうち少なくとも一方が選択されて、前記回転体に取り付けられる、
請求項１に記載の成膜装置。
前記第１支持部および前記第２支持部の長さは、前記第１ワーク載置部にそれぞれ載置されたワークにおける前記ターゲットの粒子が出る出射面に対向する位置と前記回転体の回転中心との距離が、前記第２ワーク載置部にそれぞれ載置されたワークにおける前記出射面に対向する位置と前記回転中心との距離と同じになるような長さに、設定されている、
請求項２に記載の成膜装置。
前記ターゲットは、前記回転体の径方向外側に配置され、
前記回転体の周方向に並ぶ複数の前記第１ワーク載置部にそれぞれ載置された複数のワークがそれぞれ前記回転体の径方向外側で接する外接円の半径が、当該回転体の周方向に並ぶ複数の前記第２ワーク載置部にそれぞれ載置された複数のワークがそれぞれ前記回転体の径方向外側で接する外接円の半径と同じになるように設定されている、
請求項３に記載の成膜装置。
前記ターゲットは、前記回転体の中心軸上に配置され、
前記回転体の周方向に並ぶ複数の前記第１ワーク載置部にそれぞれ載置された複数のワークがそれぞれ前記回転体の径方向内側で接する内接円の半径が、当該回転体の周方向に並ぶ複数の前記第２ワーク載置部にそれぞれ載置された複数のワークがそれぞれ前記回転体の径方向内側で接する内接円の半径と同じになるように設定されている、
請求項３に記載の成膜装置。
前記回転体は、
複数の前記第１交換ユニットが取り付けられる複数の第１取付部と、
複数の前記第２交換ユニットが取り付けられる複数の第２取付部と、
を有し、
前記複数の第１取付部は、前記第１交換ユニットの数に対応する数を有し、かつ、前記回転体の周方向に並ぶように等間隔に配置され、
前記複数の第２取付部は、前記第２交換ユニットの数に対応する数を有し、かつ、前記回転体の周方向に並ぶように等間隔に配置されている、
請求項２〜５のいずれかに記載の成膜装置。
前記複数の第１取付部と前記複数の第２取付部の一部が共通している、
請求項６に記載の成膜装置。
前記回転体ユニットは、
前記回転体を回転自在に支持する台座と、
前記台座に対して固定された固定ギアと、
をさらに有し、
前記第１交換ユニットは、前記第１ワーク載置部と同軸上に連結され、前記固定ギアに噛み合って自転する第１遊星ギアをさらに有し、
前記第２交換ユニットは、前記第２ワーク載置部と同軸上に連結され、前記固定ギアに噛み合って自転する第２遊星ギアをさらに有し、
前記第１支持部は、前記第１ワーク載置部および前記第１遊星ギアを回転自在に支持する回転支持部および前記回転体と着脱自在に連結する第１連結部を有し、前記回転体とともに前記回転体の回転中心回りに公転する第１アームであり、
前記第２支持部は、前記第２ワーク載置部および前記第２遊星ギアを回転自在に支持する回転支持部および前記回転体と着脱自在に連結する第２連結部を有し、前記回転体とともに前記回転中心回りに公転する第２アームである、
請求項２〜７のいずれかに記載の成膜装置。
前記回転体ユニットは、
前記回転体を回転自在に支持する台座と、
前記台座に対して固定された固定ギアと、
をさらに有し、
第１交換ユニットは、複数の前記第１ワーク載置部を有するとともに、当該複数の第１ワーク載置部のそれぞれと同軸上に連結され、前記固定ギアに噛み合って自転する複数の第１遊星ギアをさらに有しており、
第２交換ユニットは、複数の前記第２ワーク載置部を有するとともに、当該複数の第２ワーク載置部のそれぞれと同軸上に連結され、前記固定ギアに噛み合って自転する複数の第２遊星ギアをさらに有しており、
前記第１支持部は、複数の前記第１ワーク載置部および複数の前記第１遊星ギアを回転自在に支持する複数の回転支持部、および前記回転体と連結する第１連結部を有し、前記回転体とともに前記回転体の回転中心回りに公転する第１取付プレートであり、
前記第２支持部は、複数の前記第２ワーク載置部および複数の前記第２遊星ギアを回転自在に支持する複数の回転支持部、および前記回転体と連結する第２連結部を有し、前記回転体とともに前記回転中心回りに公転する第２取付プレートである、
請求項２〜７のいずれかに記載の成膜装置。
前記固定ギアは、内周側に歯を有する内歯ギアであり、
前記固定ギアは、前記第１遊星ギアおよび前記第２遊星ギアよりも前記回転体の径方向外側に位置して、前記第１遊星ギアおよび前記第２遊星ギアと噛み合う、
請求項８または９に記載の成膜装置。
前記第１遊星ギアおよび前記第２遊星ギアの直径は、前記第１ワーク載置部および前記第２ワーク載置部の直径に基づいて設定されている、
請求項８〜１０のいずれかに記載の成膜装置。