JPH07166351A - 成膜装置 - Google Patents
成膜装置Info
- Publication number
- JPH07166351A JPH07166351A JP31035094A JP31035094A JPH07166351A JP H07166351 A JPH07166351 A JP H07166351A JP 31035094 A JP31035094 A JP 31035094A JP 31035094 A JP31035094 A JP 31035094A JP H07166351 A JPH07166351 A JP H07166351A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基体上に多層構造膜を形成するにあたり、形
成された膜表面を大気に曝すことなく、その膜上に次の
膜を積層形成することができる成膜装置を提供する。 【構成】 蒸発源８及びイオン源７を備えた成膜室１に
ゲートバルブ４を介して保護膜除去室２を設け、該保護
膜除去室にプラズマエッチング用のガス導入口１０及び
導入されるガスをプラズマ化させる電極９、高周波電源
９１を付設し、これら成膜室１及び保護膜除去室２を真
空ポンプＰにより所定圧に真空排気することができるよ
うにした成膜装置。
成された膜表面を大気に曝すことなく、その膜上に次の
膜を積層形成することができる成膜装置を提供する。 【構成】 蒸発源８及びイオン源７を備えた成膜室１に
ゲートバルブ４を介して保護膜除去室２を設け、該保護
膜除去室にプラズマエッチング用のガス導入口１０及び
導入されるガスをプラズマ化させる電極９、高周波電源
９１を付設し、これら成膜室１及び保護膜除去室２を真
空ポンプＰにより所定圧に真空排気することができるよ
うにした成膜装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば工具基体表面に
それぞれの機能を有する薄膜を積層形成して、工具表面
をそれに適する材質に改めること等に利用される成膜装
置に関する。
それぞれの機能を有する薄膜を積層形成して、工具表面
をそれに適する材質に改めること等に利用される成膜装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、超硬合金からなる工具や各種機
械部品等の基体上に傾斜機能を有する窒化チタン薄膜を
形成し、その上に耐摩耗性の窒化硼素薄膜を積層形成す
る場合のように、基体上に多層構造の機能性膜を形成す
ることが広く行われている。この多層構造膜形成におい
ては、基体上に一つの薄膜を形成したあと、次の膜形成
にあたり、該次の膜によっては成膜装置を変えなければ
ならないことがある。このように成膜装置を変更する場
合、基体は、一つの膜形成後、この膜形成に用いた成膜
装置から一旦大気中に取り出され、次の成膜装置に設置
される。
械部品等の基体上に傾斜機能を有する窒化チタン薄膜を
形成し、その上に耐摩耗性の窒化硼素薄膜を積層形成す
る場合のように、基体上に多層構造の機能性膜を形成す
ることが広く行われている。この多層構造膜形成におい
ては、基体上に一つの薄膜を形成したあと、次の膜形成
にあたり、該次の膜によっては成膜装置を変えなければ
ならないことがある。このように成膜装置を変更する場
合、基体は、一つの膜形成後、この膜形成に用いた成膜
装置から一旦大気中に取り出され、次の成膜装置に設置
される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのように、一
つの膜形成から次の膜形成に移る過程で、形成された膜
の表面が大気に曝されることになるので、該膜表面が大
気から汚染や酸化を受け、基体との、或いは次に積層形
成される膜との密着性等が悪化するという問題がある。
つの膜形成から次の膜形成に移る過程で、形成された膜
の表面が大気に曝されることになるので、該膜表面が大
気から汚染や酸化を受け、基体との、或いは次に積層形
成される膜との密着性等が悪化するという問題がある。
【０００４】この問題を解決する方法として、一つの膜
形成後に、その膜上に大気からの悪影響を阻止する保護
膜を形成することが考えられる。しかし、このように形
成した保護膜は、次の成膜工程に移る際、除去しなけれ
ばならず、そのあと結局、膜表面が大気に曝され、その
上に次の膜が形成されることになる。
形成後に、その膜上に大気からの悪影響を阻止する保護
膜を形成することが考えられる。しかし、このように形
成した保護膜は、次の成膜工程に移る際、除去しなけれ
ばならず、そのあと結局、膜表面が大気に曝され、その
上に次の膜が形成されることになる。
【０００５】そこで本発明は、基体上に多層構造膜を形
成するにあたり、形成された膜表面を大気に曝すことな
く、その膜上に次の膜を積層形成することができる成膜
装置を提供することを目的とする。
成するにあたり、形成された膜表面を大気に曝すことな
く、その膜上に次の膜を積層形成することができる成膜
装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的に従
い、基体上に成膜する手段を備えた成膜室、前記成膜室
にゲートバルブを介して連設した保護膜除去室、前記保
護膜除去室に付設したプラズマエッチング装置、前記成
膜室及び保護膜除去室間で基体を移動させる手段、及び
前記両室を所定圧に真空排気する手段を備えたことを特
徴とする成膜装置を提供するものである。
い、基体上に成膜する手段を備えた成膜室、前記成膜室
にゲートバルブを介して連設した保護膜除去室、前記保
護膜除去室に付設したプラズマエッチング装置、前記成
膜室及び保護膜除去室間で基体を移動させる手段、及び
前記両室を所定圧に真空排気する手段を備えたことを特
徴とする成膜装置を提供するものである。
【０００７】前記成膜室における成膜手段は、真空蒸着
とイオンビーム照射を併用するもの、イオンビームスパ
ッタリング装置によるもの等任意であり、特に制限は無
い。また、前記ゲートバルブは、これを閉じることによ
り成膜室と保護膜除去室間を気密に仕切ることができ、
これを開くことによって両室間に基体を移動させ得るも
のであれば特に制限はない。
とイオンビーム照射を併用するもの、イオンビームスパ
ッタリング装置によるもの等任意であり、特に制限は無
い。また、前記ゲートバルブは、これを閉じることによ
り成膜室と保護膜除去室間を気密に仕切ることができ、
これを開くことによって両室間に基体を移動させ得るも
のであれば特に制限はない。
【０００８】また、前記保護膜除去室におけるプラズマ
エッチング装置としては、表１に例示する化学的及び
（又は）物理的作用による各種エッチング法を利用した
ものが考えられる。表１において、右端欄は各エッチン
グ法におけるエッチング対象保護膜の種類と、それに対
し用いるエッチング用のガスを例示している。（ ）で
くくったものがエッチング用ガスである。
エッチング装置としては、表１に例示する化学的及び
（又は）物理的作用による各種エッチング法を利用した
ものが考えられる。表１において、右端欄は各エッチン
グ法におけるエッチング対象保護膜の種類と、それに対
し用いるエッチング用のガスを例示している。（ ）で
くくったものがエッチング用ガスである。
【０００９】
【表１】
【００１０】
【作用】本発明によると、いずれかの成膜装置において
成膜され、その上に保護膜が形成された基体は、次の膜
を積層形成するにあたり、一旦、本発明装置の保護膜除
去室に設置され、ここで所定真空下でプラズマエッチン
グ装置により保護膜が除去される。そのあと、大気に曝
されることなく、所定真空下で引き続きゲートバルブを
開いて成膜室に設置され、ここで次の膜を積層される。
成膜され、その上に保護膜が形成された基体は、次の膜
を積層形成するにあたり、一旦、本発明装置の保護膜除
去室に設置され、ここで所定真空下でプラズマエッチン
グ装置により保護膜が除去される。そのあと、大気に曝
されることなく、所定真空下で引き続きゲートバルブを
開いて成膜室に設置され、ここで次の膜を積層される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の１実施例の概略構成を示す図であ
る。この成膜装置は成膜室１、これに開閉可能のゲート
バルブ４を介して連設された保護膜除去室２及びこれに
開閉可能のゲートバルブ４を介して連設された予備室３
を備えている。成膜室１には被成膜基体上に所望の薄膜
を形成するための物質を納めた電子ビーム蒸発源８及び
基体に向けイオンビームを照射するためのイオン源７を
備えている。
する。図１は本発明の１実施例の概略構成を示す図であ
る。この成膜装置は成膜室１、これに開閉可能のゲート
バルブ４を介して連設された保護膜除去室２及びこれに
開閉可能のゲートバルブ４を介して連設された予備室３
を備えている。成膜室１には被成膜基体上に所望の薄膜
を形成するための物質を納めた電子ビーム蒸発源８及び
基体に向けイオンビームを照射するためのイオン源７を
備えている。
【００１２】保護膜除去室２にはプラズマエッチングを
行うための反応ガス導入口１０及び供給されたガスをプ
ラズマ化するための電極９及びこの電極に高電圧を印加
する高周波電源９１を備えている。予備室３はここで被
成膜基体の脱着を行うもので、図示しない開閉扉が付設
されている。成膜室１は開閉弁１１を介して、保護膜除
去室２は開閉弁２１を介して、予備室３は開閉弁３１を
介してそれぞれ真空ポンプＰに接続されている。
行うための反応ガス導入口１０及び供給されたガスをプ
ラズマ化するための電極９及びこの電極に高電圧を印加
する高周波電源９１を備えている。予備室３はここで被
成膜基体の脱着を行うもので、図示しない開閉扉が付設
されている。成膜室１は開閉弁１１を介して、保護膜除
去室２は開閉弁２１を介して、予備室３は開閉弁３１を
介してそれぞれ真空ポンプＰに接続されている。
【００１３】また、この成膜装置は基体搬送装置６を含
んでおり、該装置中の駆動手段６０にて往復駆動される
アーム６１は、先端部６１１（図２参照）が基体ホルダ
６２を受け支えることができる二叉形状に形成されてお
り、室３の壁を気密に、且つ、摺動可能に貫通してお
り、ゲートバルブ４、４を開くことによって成膜室１内
まで達することができる。
んでおり、該装置中の駆動手段６０にて往復駆動される
アーム６１は、先端部６１１（図２参照）が基体ホルダ
６２を受け支えることができる二叉形状に形成されてお
り、室３の壁を気密に、且つ、摺動可能に貫通してお
り、ゲートバルブ４、４を開くことによって成膜室１内
まで達することができる。
【００１４】図２に示すように、基体ホルダ６２は板状
のもので、この下面中央部に、処理対象基体５が、その
縁部分を適当な図示しない押さえ治具で押さえられ、該
治具が基体ホルダ６２にネジ固定されることで、取り外
し可能に固定される。基体５を固定したホルダ６２は、
基体５の外側且つホルダ６２の両側端より内側部分でア
ーム６１先端の二叉部６１１に受け支えられる。
のもので、この下面中央部に、処理対象基体５が、その
縁部分を適当な図示しない押さえ治具で押さえられ、該
治具が基体ホルダ６２にネジ固定されることで、取り外
し可能に固定される。基体５を固定したホルダ６２は、
基体５の外側且つホルダ６２の両側端より内側部分でア
ーム６１先端の二叉部６１１に受け支えられる。
【００１５】成膜室１及び保持膜除去室２のそれぞれに
は、アーム６１の通路中に、基体支持装置６３が配置し
てある。この装置６３は、図３に示すように、ホルダ６
２の上面を当接させる上部材６３１と該部材の両側の下
に設けた昇降部材６３２を備えており、各部材６３２は
バネ６３３で下方へ押されているが、図示しない駆動手
段にて、上方へ持ち上げられる。下部材６３２が下方に
位置するときは、上下部材６３１、６３２間をアーム６
１に支持された基体ホルダ６２が通過できる。基体ホル
ダ６２を上下部材６３１、６３２間に配置して、下部材
６３２を上昇させると、ホルダ６２の両側部が該上下部
材間に挟着支持され、アーム６１のみを後退させ得る。
なお、上部材６３１には水冷パイプ６３４が付設してあ
る。
は、アーム６１の通路中に、基体支持装置６３が配置し
てある。この装置６３は、図３に示すように、ホルダ６
２の上面を当接させる上部材６３１と該部材の両側の下
に設けた昇降部材６３２を備えており、各部材６３２は
バネ６３３で下方へ押されているが、図示しない駆動手
段にて、上方へ持ち上げられる。下部材６３２が下方に
位置するときは、上下部材６３１、６３２間をアーム６
１に支持された基体ホルダ６２が通過できる。基体ホル
ダ６２を上下部材６３１、６３２間に配置して、下部材
６３２を上昇させると、ホルダ６２の両側部が該上下部
材間に挟着支持され、アーム６１のみを後退させ得る。
なお、上部材６３１には水冷パイプ６３４が付設してあ
る。
【００１６】以上説明した成膜装置によると、別途設け
た図示しない成膜装置において成膜され、保護膜が形成
された基体５は、次の膜を積層形成するにあたり、ま
ず、予備室３において、基体搬送装置６のアーム６１の
先端二叉部６１１に基体ホルダ６２ごと載置される。こ
の基体装着は、予備室３の図示しない扉を開くととも
に、予めアーム先端部６１１をこの予備室まで後退させ
ておくことにより行う。
た図示しない成膜装置において成膜され、保護膜が形成
された基体５は、次の膜を積層形成するにあたり、ま
ず、予備室３において、基体搬送装置６のアーム６１の
先端二叉部６１１に基体ホルダ６２ごと載置される。こ
の基体装着は、予備室３の図示しない扉を開くととも
に、予めアーム先端部６１１をこの予備室まで後退させ
ておくことにより行う。
【００１７】予備室３において基体５を装着したのち
は、予備室３を気密に閉じ、弁３１を開いてポンプＰの
運転により予備室を所定圧まで真空引きする。しかるの
ち、予備室３と保護膜除去室２を隔てているゲートバル
ブ４を開き、アーム６１を前進させて基体５を保護膜除
去室２内に設置する。室２への基体設置に先立って、室
２は、弁２１を開きポンプＰを運転することでプラズマ
エッチングが可能な所定圧まで減圧されている。
は、予備室３を気密に閉じ、弁３１を開いてポンプＰの
運転により予備室を所定圧まで真空引きする。しかるの
ち、予備室３と保護膜除去室２を隔てているゲートバル
ブ４を開き、アーム６１を前進させて基体５を保護膜除
去室２内に設置する。室２への基体設置に先立って、室
２は、弁２１を開きポンプＰを運転することでプラズマ
エッチングが可能な所定圧まで減圧されている。
【００１８】かくして基体５が保護膜除去室２に設置さ
れると、アーム６１を後退させてゲートバルブ４を閉
じ、該室内にガス導入口１０からプラズマエッチング用
の反応ガスを導入するとともに、電源９１にて電極９に
電圧を印加し、該ガスをプラズマ化する。かくして基体
５上の保護膜がプラズマエッチングされる。このように
して保護膜が除去されると、次は室３と室２間のゲート
バルブ４、及び室２と成膜室１を隔てているゲートバル
ブ４を開き、アーム６１を前進させ、途中で基体５をホ
ルダ６２ごと受け取って成膜室１内に設置する。なお、
基体５を成膜室１に設置するに先立って、成膜室１内
は、弁１１を開きポンプＰを作動させることで成膜に必
要な所定圧まで真空引きされている。
れると、アーム６１を後退させてゲートバルブ４を閉
じ、該室内にガス導入口１０からプラズマエッチング用
の反応ガスを導入するとともに、電源９１にて電極９に
電圧を印加し、該ガスをプラズマ化する。かくして基体
５上の保護膜がプラズマエッチングされる。このように
して保護膜が除去されると、次は室３と室２間のゲート
バルブ４、及び室２と成膜室１を隔てているゲートバル
ブ４を開き、アーム６１を前進させ、途中で基体５をホ
ルダ６２ごと受け取って成膜室１内に設置する。なお、
基体５を成膜室１に設置するに先立って、成膜室１内
は、弁１１を開きポンプＰを作動させることで成膜に必
要な所定圧まで真空引きされている。
【００１９】成膜室１に基体５を設置したあと、アーム
６１を室３まで後退させ、ゲートバルブ４、４を閉じ
る。かくして、基体５に対し、蒸発源８から薄膜形成物
質が蒸発せしめられて付着するとともに、イオン源７か
らイオンビームが照射されることで所望の薄膜が積層形
成される。薄膜の積層形成が終了すると、ゲートバルブ
４、４の開成、及び搬送装置６のアーム６１の前進、後
退により基体５が予備室３まで引き戻される。その後、
二つのゲートバルブ４、４が気密に閉じられる。しかる
のち予備室３の扉が開かれ、成膜後の基体５が取り出さ
れ、引き続き次の基体がアーム６１に載置され、前回同
様に薄膜の積層形成がなされる。
６１を室３まで後退させ、ゲートバルブ４、４を閉じ
る。かくして、基体５に対し、蒸発源８から薄膜形成物
質が蒸発せしめられて付着するとともに、イオン源７か
らイオンビームが照射されることで所望の薄膜が積層形
成される。薄膜の積層形成が終了すると、ゲートバルブ
４、４の開成、及び搬送装置６のアーム６１の前進、後
退により基体５が予備室３まで引き戻される。その後、
二つのゲートバルブ４、４が気密に閉じられる。しかる
のち予備室３の扉が開かれ、成膜後の基体５が取り出さ
れ、引き続き次の基体がアーム６１に載置され、前回同
様に薄膜の積層形成がなされる。
【００２０】以上説明した装置によると、保護膜の除去
及びこれに続く薄膜の積層形成はいずれも大気に曝され
ることなく所定真空下で行われるので、大気から悪影響
を受けることがない。また前記装置によると、保護膜は
プラズマエッチング法により除去されるが、このエッチ
ング方法は低温プロセスであるため、基体や既に形成さ
れている膜に対する悪影響は無く、制御性が高いという
利点がある。さらに、保護膜の材質に応じて保護膜除去
室２へ導入する反応ガスの種類を自由に変えることがで
きるので、多種類の保護膜についてその除去が可能であ
る。
及びこれに続く薄膜の積層形成はいずれも大気に曝され
ることなく所定真空下で行われるので、大気から悪影響
を受けることがない。また前記装置によると、保護膜は
プラズマエッチング法により除去されるが、このエッチ
ング方法は低温プロセスであるため、基体や既に形成さ
れている膜に対する悪影響は無く、制御性が高いという
利点がある。さらに、保護膜の材質に応じて保護膜除去
室２へ導入する反応ガスの種類を自由に変えることがで
きるので、多種類の保護膜についてその除去が可能であ
る。
【００２１】なお、以上の装置を用い、超硬合金（Ｋ１
０種）の基板の形態の基体５上に形成したＳｉＯ2 保護
膜を保護膜除去室２において１３．５６ＭＨZ の高周波
により発生させたＣＨＦ3 やＣ2 Ｆ6 ガスプラズマ中に
曝したところ、該膜を制御性良く除去することができ
た。引き続き該基板５を成膜室１に配置して、該基板５
上に窒化チタンの薄膜を積層形成したが、形成された積
層薄膜の密着性は良好であった。
０種）の基板の形態の基体５上に形成したＳｉＯ2 保護
膜を保護膜除去室２において１３．５６ＭＨZ の高周波
により発生させたＣＨＦ3 やＣ2 Ｆ6 ガスプラズマ中に
曝したところ、該膜を制御性良く除去することができ
た。引き続き該基板５を成膜室１に配置して、該基板５
上に窒化チタンの薄膜を積層形成したが、形成された積
層薄膜の密着性は良好であった。
【００２２】また、超硬合金（Ｋ１０種）の基板５上に
形成したＳｉ3 Ｎ4 保護膜を保護膜除去室２において１
３．５６ＭＨZ の高周波により発生させたＣＦ4 ガスプ
ラズマ中に曝し、該膜をエッチングしたところ、該膜は
制御性良く除去され、引き続き該基板５を成膜室１に配
置して該基板５上に窒化チタンの薄膜を形成したとこ
ろ、該積層薄膜の密着性は良好であった。
形成したＳｉ3 Ｎ4 保護膜を保護膜除去室２において１
３．５６ＭＨZ の高周波により発生させたＣＦ4 ガスプ
ラズマ中に曝し、該膜をエッチングしたところ、該膜は
制御性良く除去され、引き続き該基板５を成膜室１に配
置して該基板５上に窒化チタンの薄膜を形成したとこ
ろ、該積層薄膜の密着性は良好であった。
【００２３】
【発明の効果】以上説明したように本発明装置による
と、基体上に多層構造膜を形成するにあたり、形成され
た膜表面を大気に曝すことなく、その膜上に次の膜を積
層形成することができる。
と、基体上に多層構造膜を形成するにあたり、形成され
た膜表面を大気に曝すことなく、その膜上に次の膜を積
層形成することができる。
【図１】本発明の１実施例の概略断面図である。
【図２】基体搬送装置のアーム先端部とこれに支持した
基体ホルダの平面図である。
基体ホルダの平面図である。
【図３】基体支持装置の正面図である。
【符号の説明】 １ 成膜室 ４ ゲートバルブ ２ 保護膜除去室 ３ 予備室 ５ 基体 ６ 基体搬送装置 ６１ アーム ６１１ 二叉形状のアーム先端部 ６２ 基体ホルダ ６３ 基体支持装置 ７ イオン源 ８ 蒸発源 ９ 電極 ９１ 高周波電源 １１、２１、３１ 開閉弁 Ｐ 真空ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鞍谷 直人 京都市右京区梅津高畝町47番地 日新電機 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 基体上に成膜する手段を備えた成膜室、
前記成膜室にゲートバルブを介して連設した保護膜除去
室、前記保護膜除去室に付設したプラズマエッチング装
置、前記成膜室及び保護膜除去室間で基体を移動させる
手段、及び前記両室を所定圧に真空排気する手段を備え
たことを特徴とする成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6310350A JP2707988B2 (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6310350A JP2707988B2 (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 成膜装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07166351A true JPH07166351A (ja) | 1995-06-27 |
| JP2707988B2 JP2707988B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=18004184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6310350A Expired - Fee Related JP2707988B2 (ja) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | 成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707988B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62176986A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-08-03 | Anelva Corp | 薄膜処理装置 |
-
1994
- 1994-12-14 JP JP6310350A patent/JP2707988B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62176986A (ja) * | 1986-01-27 | 1987-08-03 | Anelva Corp | 薄膜処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2707988B2 (ja) | 1998-02-04 |
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