JPH0480734B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、薄膜の形成に用いられる真空蒸着装
置やスパツタリング装置等のような真空処理装置
に関するものである。

従来の技術 従来、例えばスパツタ装置においては、処理す
べき基板の形状をあまり問わないこと、構造が簡
単で多層膜の形成に有利であること、カソードの
大きさに応じてドラム治具を大きくする事により
枚葉式のものに比べバツチ内で処理できることや
生産性が高いことなどの理由によつてドラム治具
方式のものが広く応用されている。そして最近の
電子部品の薄膜品質等の観点でバツチ方式に代つ
て、基板の仕込み・取出し室とスパツタ成膜室と
を分離したLOAD／LOCK方式が各種の成膜装置
で一般化してきている。そのような装置の一例を
添附図面の第３図に概略的に示す。

第３図に示すようにスパツタ室Ａと基板仕込
み・取出し室Ｂとを仕切バルブＣで分離し、この
仕切バルブＣを開放することによつて基板の装着
されるドラム治具Ｄはスパツタ室Ａ内の処理位置
と基板仕込み・取出し室Ｂにおける基板仕込み・
取出し位置との間で移動できるようにされてお
り、基板の仕込みや取出しは前面扉Ｅを開けて行
なわれる。なお第３図においてＦはカソードを示
している。

ところで、図示したような従来装置では、回転
ドラム治具全体を基板仕込み・取出し室とスパツ
タ成膜室との間で移動させるようにしているため
次のような問題点がある。すなわち、 (1) 通常回転ドラム治具は外径が約500φ〜、高
さが500H程度で相当大型でかさばるためこの
回転ドラム治具を通過させるためには大型の仕
切バルブを用いる必要があり、その結果全体の
システム系が相当大きくなり、装置が全体的に
コスト高となる。

(2) 回転ドラム治具内は中空であるため、基板仕
込み・取出し室内のデツドスペースとなり、そ
の結果排気系の負荷が大きくなり、従つて排気
系も大容量、高性能のものが要求される。

(3) 回転ドラム治具の取出し時に外気に触れるた
め治具に水蒸気等が付着し、排気やスパツタリ
ングに悪影響を及ぼすことになる。

(4) 電子装置の製作に用いる場合にはスパツタ成
膜中に冷却する必要があるが、回転ドラム治具
が移動するため冷却機構を実質的に組込むこと
ができない。その結果このようなスパツタ装置
で成膜できる対象物が必然に制限されることに
なつたり、膜特性等に悪影響を及ぼしたりする
ことになる。

(5) ドラム治具全体が移動するため、インライン
化ができず、大量生産化に不向きである。

(6) 不純物の拡散防止やステツプカバレージの向
上等のためにバイアススパツタ方式が有利に用
いられるが、しかしこの種の装置では回転ドラ
ム治具が移動するため設計上電力供給を安定に
できず、従つてバイアススパツタ方式を採用す
ることは実質的に困難である。

発明が解決しようとする問題点 そこで、本発明は、処理すべき基板の形状を問
わず、構造が簡単で多層膜形成に有利であり、ま
た一度の多数の基板処理ができるという特徴を有
するドラム治具方式の真空処理装置において全体
装置の小型化、冷却機構の導入、RFまたはDCバ
イアスの印加、インライン化等を可能にすること
を目的とするものである。

問題点を解決するための手段 上記の目的を達成するために、本発明による真
空処理装置は、処理室内に処理すべき基板の装着
される回転ドラム治具を固定配置し、処理室内の
上記回転ドラム治具に対して処理すべき基板・ホ
ルダ組立体を着脱するための基板・ホルダ組立体
着脱機構を設け、処理室に対して基板・ホルダ組
立体を搬入・搬出できるように構成したことを特
徴としている。

作 用 このように構成した本発明による真空処理装置
においては、回転ドラム治具を処理室内に固定配
置しているため、回転ドラム治具に冷却機構およ
びRFまたはDCバイアス印加機構を容易に組込む
ことができる。これにより基板の温度制御を十分
かつ適切に行なうことができ、また不純物の拡散
防止、ステツプカバレージの向上を容易に達成す
ることができる。

またドラム治具を処理案内に固定配置し、しか
も基板・ホルダ組立体着脱機構を設けたことによ
り、各室の仕切バルブは基板・ホルダ組立体を通
過させ得る開口部をもつだけで十分であり、従つ
て装置を小型化することができ、当然排気系の負
荷も軽減させることができる。

さらに本発明の装置においては、処理室を複数
個設けて多層膜の製作や生産性の向上を図ること
ができると共に、インライン化することも可能と
なる。

なお、基板・ホルダ組立体の移送機構は信頼性
や生産性を考慮して任意の適当な型式例えばレー
ル、ベアリング、チエーン等を用いることがで
き、そして基板・ホルダ組立体着脱機構と連動す
るように組合され得る。

また本発明による真空処理装置は基板の仕込み
および取出しに同一真空室を使用する片側ロード
ロツク式或いは基板の仕込みと取出しとをそれぞ
れ別個の専用の真空室で行なう両側ロードロツク
式で実施することができる。

実施例 以下、添附図面中の第１図および第２図を参照
して本発明の実施例について説明する。

第１図には本発明の一実施例であるスパツタ成
膜装置を概略的に示し、１はスパツタ成膜室で、
その内部には多面体（通常６面〜10面をもつ）の
回転ドラム治具２が配置されている。この回転ド
ラム治具２と同心円周上で回転ドラム治具２の各
基板装着面２ａと対向し得る位置にカソード３が
配置されている。回転ドラム治具２は図示してな
い駆動装置によつて制御された予定の速度で回転
駆動される。

スパツタ成膜室１の両側にはそれぞれ基板仕込
み室４および基板取出し室５が連結通路６，７を
介して連続されており、各室と連結通路との間に
は符号８，９，１０，１１で示すように仕切バル
ブが設けられている。また基板仕込み室４および
基板取出し室５はそれぞれ図示したように開閉扉
４ａ，５ａを備えている。図面には示してないが
当然各室１，４，５は適当な排気系に連結され、
所要なレベルに排気できるようにされている。そ
してまたスパツタ成膜室１と基板仕込み室４との
間には基板を加熱したりスパツタリングするため
の前処理室が挿置され得る。なお第１図において
符号１２は基板・ホルダ組立体を示す。各基板・
ホルダ組立体１２は第２図に符号１３で示すよう
な搬送装置によつて基板仕込み室４からスパツタ
成膜室１へ搬入し、そしてスパツタ成膜室１から
基板取出し室５へ搬出するようにされている。

さらに、スパツタ成膜室１には、搬送装置によ
つて搬入されてきた基板・ホルダ組立体１２を回
転ドラム治具２の各基板装着面２ａに装着しそし
て処理の終つた基板・ホルダ組立体１２を装着面
２ａからはずして基板取出し室５への搬送装置へ
移す基板・ホルダ組立体着脱装置１４が設けられ
ており、この装置１４は回転ドラム治具２に対し
て近接したり離れたりするように作動する。

次に第２図を参照して回転ドラム治具に対する
基板・ホルダ組立体の着脱機構の一例を説明す
る。なお第２図において第１図と対応する部分は
同じ符号で示す。

第２図において搬送装置１３は基板・ホルダ組
立体１２の両側部を滑動案内するようにされた複
数個の案内ローラ１３ａと駆動ローラ１３ｂとを
有し、駆動ローラ１３ｂは駆動機構１３ｃによつ
て駆動される。基板・ホルダ組立体着脱装置１４
は二つのシリンダ作動機構１４ａ，１４ｂから成
り、その一方１４ａは前進すなわち伸長位置に、
また他方１４ｂは後退位置に示されているが、実
際には両機構１４ａ，１４ｂは同時に同一動作を
行なうように作動される。各シリンダ作動機構１
４ａ，１４ｂは図示したようにその先端部にホル
ダチヤツク部材１５ａ，１５ｂを備えており、こ
れらのホルダチヤツク部材は各基板・ホルダ組立
体１２のホルダ１２ａ（基板は１２ｂで示す）に
設けられた握り部１２ｃを握持できるようにされ
ている。またホルダ１２ａは回転ドラム治具２の
各装着面２ａに設けられた係止穴２ｃに係止する
突子１２ｄを備えている。なお第２図において符
号１６は回転ドラム治具２を所定の位置（すなわ
ち基板・ホルダ組立体１２の着脱位置）で停止さ
せる停止案内装置である。

このように構成された基板・ホルダ組立体１２
の着脱機構の動作において、搬送装置１３によつ
て基板仕込み室４から搬入されてきた基板・ホル
ダ組立体１２は仮想線で示す位置においてシリン
ダ作動機構１４ａ，１４ｂのホルダチヤツク部材
１５ａ，１５ｂで受けられ、搬送装置１３の案内
ローラ１３ａおよび駆動ローラ１３ｂは基板・ホ
ルダ組立体１２から離され、そして各シリンダ作
動機構１４ａ，１４ｂは、所定の位置に停止され
ている回転ドラム治具２の装着面２ａに対して基
板・ホルダ組立体１２を押し当て各突子１２ｄを
治具２における係止穴２ｃに係止させる。こうし
て基板・ホルダ組立体１２は治具２に装着され、
この操作を繰返して治具２の全装着面２ａに処理
すべき基板を装着する。こうして準備をした後所
要のスパツタ成膜動作が行なわれる。成膜の終了
した基板は上述の装着動作と逆にして取り外ずさ
れる。

なお、基板・ホルダ組立体のドラム治具への装
着手段は図示例に限定されず、任意の他の固定手
段を用いてもよく、また着脱機構１４も任意適当
に設計することができる。

効 果 以上、説明してきたように、本発明による真空
処理装置においては、回転ドラム治具を処理室内
に固定配置し、着脱機構を用いて基板・ホルダ組
立体だけを搬入装着、取外し搬出するように構成
しているので、ドラム治具自体に必要な装置、例
えば冷却機構やバイアス印加手段を組込むことが
でき、また各室の仕切バルブも小型化でき、デツ
トスペースの縮小と共に装置自体を小型化でき、
そして排気系の負荷も軽減させることができる。
さらに装置をインターバツク方式でもインライン
方式でも必要に応じて任意に実施することがで
き、種々の目的に使用することができしかも高い
処理能力はもちろんのこと処理特性も十分に高く
維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略断面図、
第２図は第１図の装置の一部の具体例を示す部分
断面図、第３図は従来例を示す概略断面図であ
る。 図中、１：処理室、２：回転ドラム治具、４：
基板仕込み室、５：基板取出し室、８，９，１
０，１１：仕切バルブ、１２：基板・ホルダ組立
体、１３：搬送装置、１４：着脱機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 処理室内に、処理すべき基板の装着される回
   転ドラム治具を固定配置し、処理室内の上記回転
   ドラム治具に対して処理すべき基板・ホルダ組立
   体を着脱するための基板・ホルダ組立体着脱機構
   を設け、処理室に対して基板・ホルダ組立体を搬
   入、搬出できるように構成したことを特徴とする
   真空処理装置。