JPS6217027B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は半導体製造工程等で薄膜を作成する蒸
着装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 通常蒸着を行なうには第１図に示すように蒸着
源本体Ａに設けたルツボＢと試料保持部材Ｃに載
置された試料Ｄを対向させて行なう。前記方式は
構造が簡単にでき比較的膜厚分布のばらつきの少
ない試料を得ることができる。そこでこのような
対向方式を用いて複数の試料を蒸着することが考
えられる。複数枚の試料を蒸着する方法には個々
の試料に蒸着源を設ける方式と１ケ所の蒸着源に
対して試料を順次送つて蒸着する方式が考えられ
るが、個々の試料に蒸着源を対向させて設ける方
式の場合は装置が大型化し不経済である。また１
ケ所の蒸着源に対して試料を順次送つて蒸着する
場合は試料を順次割出して送るだけでよく装置を
小型化でき機構を簡単にできる。また１ケの蒸着
源に対して試料を順次割出して蒸着する方式にも
単に試料を試料保持部材に載置して対向させて行
なう方式と、試料保持部材の試料を回転させて行
なう方式が考えられるが、単に試料保持部材に載
置して行なう場合は試料が大きくなり蒸着源の真
上より遠ざかるにつれて試料の中心部と外周部と
では膜厚分布のばらつきは大きくなるが、第２図
に示すように試料２１を膜厚分布のバラツキの少
ない蒸着範囲でモータＥにより回転させることに
より膜厚分布のばらつきの少ない試料を得ること
ができる。そこで第３図に示すように試料保持部
材Ｃに回転可能に設けた試料Ｄと蒸着源本体Ａに
設けたルツボＢとを対向させ、真空容器下面より
導入された試料回転機構の原動ギヤＦと、被動ギ
ヤＧとを噛み合わせ試料Ｄを回転させて蒸着し、
モータＨにより試料保持部材Ｃに回転可能に設け
た試料Ｄを順次割出して行なう方式が考えられ
る。しかしこの方式の場合ルツボＢの真上の試料
Ｄに蒸着している時に、蒸着中以外の試料にも角
度γで飛散した薄膜材Ｉが付着するという問題と
真空容器内を真空吸引、あるいは大気圧に戻す
時、真空容器内に付着、堆積していた塵埃が舞い
上り浮遊し、それらが試料に付着しピンホールが
発生するという欠点がある。

発明の目的 本発明は上記欠点を除去し、薄膜を形成してい
る試料以外の試料に不要な薄膜が付着したり、真
空容器内を真空にしたり大気圧に戻すときに、浮
遊する塵埃等が試料に付着しないようにしようと
するものである。

発明の構成 本発明は複数の試料を保持する試料保持部材
と、薄膜材を飛散せしめる蒸着源と、前記試料保
持部材を間欠駆動する駆動手段と、試料を遮蔽し
収納する試料保持機構と前記試料保持機構の回転
軸に設けた被動ギヤと噛み合つて前記試料に回転
を伝達する試料回転機構とを備えた蒸着装置であ
る。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を図面にしたがつて説明
する。第４図は本発明の一実施例における試料保
持機構の断正面図、第５図は薄膜形成装置の断正
面図、第６図は同装置の平面図、第７図は試料回
転機構の正面図、第８図は同平面図、第９図は試
料保持機構及び試料回転機構に使用しているギヤ
の部分詳細を示す斜視図を示す。第４図から第９
図において、１は真空容器本体で下部に排気ポー
ト１ａを有している。２は試料回転用モータで真
空容器本体１の下部に固定した回転導入機３と連
結し回転導入機３は軸受４に装着された原動軸５
と連結され、原動軸５には原動ギヤ６が固定され
ている。また軸受４には原動ギヤ６と噛みあつて
駆動するアイドラ１８の軸２５を固定した支持板
２６が固定されている。この支持板２６には長孔
２６ａが設けてあり軸受４を中心に回動可能にな
つている。径の小さな試料の場合は原動ギヤ６と
被動ギヤ１７との間に中間ギヤ、すなわちアイド
ラギヤ１８を入れ回転を伝達するようにしてい
る。アイドラギヤ１８の必要ないときは長孔２６
ａの範囲で回転させ逃がしておく。８は回転導入
機で一端に試料保持部材９の駆動モータ７を固定
し、もう一端は複数の試料保持機構取付用切欠９
ａを有した試料保持部材９を第２の回転軸２８を
介して固定している。１０は蒸着源本体でルツボ
１１の送り機構（図示せず）を具備している。１
２は薄膜材でルツボ１１に装着されている。

次に試料保持機構について説明する。１３は試
料保持機構本体（以下ホルダー本体と称す）で円
周上に複数個の突起１４ａを有したリング状板バ
ネ１４と軸１５を固定している。軸１５に装着さ
れた第１の回転軸１６には被動ギヤ１７が固定さ
れており原動ギヤ６またはアイドラギヤ１８と噛
みあつて回転する。この構成で試料保持部材９を
駆動して前記試料保持機構に設けた被動ギヤ１７
を前記原動ギヤ６またはアイドラギヤ１８に噛み
合わせる様、前記原動ギヤ６もしくはアイドラギ
ヤ１８のうちの被動ギヤ１７と噛み合う側のギヤ
を前記被動ギヤとの噛み合い位置において被動ギ
ヤ１７の駆動方向と一致する向きに回転駆動させ
ると共に、前記原動ギヤ６もしくはアイドラギヤ
１８のうち前記被動ギヤ１７と噛みあう側のギヤ
の基準ピツチ円直径の外側の歯末部の先端をとが
らせて斜面２７を設けて歯先先端面どおしの接触
面積を小さくし噛みあいやすくしている。

１９は筒状の防着板でホルダー本体１３に設け
た孔１３ａに挿入された軸１５に固定されてい
る。また防着板１９の内側には内外周の膜厚分布
を均一にする蒸着マスク２０が固定されている。
２２１は試料で第１の回転軸１６に挿入され回転
軸１６のフランジ部１６ａで支持されている。２
３は試料２１の押圧機構部で第１の回転軸１６に
挿入固定され内部に設けたバネ（図示せず）によ
り試料２１を押圧固定している。２２は防塵カバ
ーでホルダー本体１に着脱自在に固定している。
この様に構成された複数個の試料保持機構を試料
保持部材９に設けた切欠９ａにホルダー本体１と
リング状板バネ１４とのすき間１４ｂをスライド
させて挿入し、リング状板バネ１４に設けた突起
１４ａによりホルダー本体１を試料保持部材９に
押圧固定しモータ７により試料保持部材９に固定
した試料保持機構を割出して、防着板１９の中心
がルツボ１１の中心にくるようにし原動ギヤ６と
被動ギヤ１７またはアイドラギヤ１８と噛み合わ
せる。このようにして真空容器本体１の内部をあ
る真空度まで真空吸引し、薄膜材１２に電子ビー
ムをあて、一定時間経過後シヤツター２９を開く
と、ルツボ１１の真上にある試料２１には逆円す
い状に角度αの範囲で蒸着した薄膜材１２は付着
するが防着板１９より外側に角度βの範囲で蒸発
した薄膜材１２はルツボ１１の真上以外に設けた
防着板１９により遮蔽される。したがつて蒸着中
以外の試料２１への薄膜材１２の付着を防止でき
る。

従つて順次薄膜を形成することができ、本実施
例では（１試料／１ルツボ）のペレツト状の蒸着
材料を使用しているため次の試料２１がルツボ１
１の真上にくる様に試料保持部材９をモーター７
で間欠駆動させると共に蒸着源本体１０に組込ま
れたルツボ送り機構の薄膜材１２を装着したルツ
ボ１１も間欠送りし試料２１の真下にくる様にす
る。このようにして薄膜を形成するという動作を
繰り返すことにより複数の試料を同じ条件の下で
蒸着できる。また蒸着源から蒸発する薄膜材のう
ち試料２１に付着する物以外はほとんど防着板１
９の内壁と蒸着マスク２０に付着するため試料保
持部材９にはほとんど付着しないので薄膜材の除
去清掃回数を減らすことができる。また試料保持
機構は試料保持部材９に着脱自在に設けてあり、
試料２１をクリーンな状態で収納したままで取扱
いができる。また試料２１の蒸着領域を除きホル
ダー本体１と防塵カバー２２で遮蔽しているので
真空容器内で浮遊している塵埃の付着を防止でき
る。また試料保持機構で薄膜材の付着が最も多い
防着板１９と蒸着マスク２０は試料保持機構より
容易に交換できるよう着脱自在にしている。

以上のように上記実施例によれば次のような効
果が得られる。

(1) 試料保持部材に回転可能に装着した複数枚の
試料を順次割出すと共に蒸着源の真上で前記試
料を回転させながら蒸着するように構成したこ
とにより１回の真空吸引で複数枚の試料を同一
条件下で蒸着できる。また試料を蒸着源の真上
で回転させながら行なうことにより単に試料を
試料保持部材に載置して蒸着源と対向させて行
なう場合に比べ膜厚分布のバラツキの小さな薄
膜を得ることができ品質、性能、生産性が向上
する。

(2) また複数の試料のそれぞれの所定の薄膜形成
領域を囲むと共に試料保持機構より蒸着源側に
伸張する筒状の防着板を設けることにより、あ
る一つの試料に薄膜を形成する時、他の試料の
いずれにも薄膜材が付着しなくなる。従つて試
料に単一の薄膜を形成する場合はもちろんのこ
と多層の薄膜材を蒸着する場合でも複数の試料
に一層目の薄膜材を蒸着している際に他の試料
の既に形成された一層目の薄膜の上に２層目の
薄膜材が付着すると特性を著しく劣化させるこ
とになるが本構成によれば他の試料への薄膜材
の付着をなくすることができる。

(3) 試料保持機構のホルダー本体と防塵カバーと
により試料の薄膜形成領域を除き試料周囲を遮
蔽することにより真空容器内を浮遊している塵
埃等の付着を防止できる。また試料を試料保持
機構に収納した状態で試料保持部材から容易に
着脱できるため試料を常にクリーンな状態に保
つて取扱いでき、ピンホールのない清浄な薄膜
を得ることができ作業性、歩留りが向上する。

(4) 原動ギヤと噛み合い原動ギヤを中心に回動可
能にアイドラギヤを設けて、前記原動ギヤの回
転をアイドラギヤを介して試料保持機構に設け
た被動ギヤと噛み合せて回転を伝達することに
より径の小さな試料にも対応できる。

(5) 原動ギヤもしくは、アイドラギヤのうち前記
被動ギヤと噛み合う側のギヤの基準ピツチ円直
径の外側の歯末部の先端をとがらせて歯先部ど
おしの接触面積を小さくすることにより、一定
方向に回転する原動ギヤ、あるいはアイドラギ
ヤと間欠駆動して割り出された試料保持機構の
被動ギヤと前記原動ギヤもしくはアイドラギヤ
の噛み合いをスムーズにすることができ装置の
信頼性が向上する。

発明の効果 以上のように本発明によれば、試料保持部材に
回転可能に装着した複数の試料を順次割出すとと
もに蒸着源の真上で前記試料を回転させながら蒸
着するように構成したことにより１回の真空吸引
で複数枚の試料を同一条件下で蒸着することがで
き、また、試料を蒸着源の真上で回転させながら
行うことにより、単に試料を試料保持部材に載置
して蒸着源と対向させて行う場合に比べ膜厚分布
のバラツキの小さな薄膜を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図はそれぞれ従来例にお
ける薄膜形成装置の断正面図、第４図は本発明の
一実施例における薄膜形成装置の一部分の断正面
図、第５図は同装置の断正面図、第６図は同装置
の上面図、第７図は同装置の一部分の正面図、第
８図は同装置の一部分の平面図、第９図は同装置
の一部分の斜視図である。 １……真空容器本体、３……回転導入機、９…
…試料保持部材、１０……蒸着源本体、１１……
ルツボ、１２……薄膜材、１９……防着板、２０
……蒸着マスク、２１……試料、２２……防塵カ
バー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数の試料を保持する試料保持部材と、薄膜
   形成材料を飛散せしめる蒸着源と、前記試料保持
   部材を駆動して前記試料を前記蒸着源に順次対向
   せしめる駆動手段と、前記試料保持部材に着脱自
   在に設けられてあつて、第１の回転軸にて前記試
   料を保持する試料保持機構と、前記回転軸に設け
   た被動ギヤと噛み合い、前記試料に回転を伝達す
   る試料回転機構とを備え試料保持機構が試料を第
   １の回転軸に押圧固定する押圧機構部と、前記試
   料保持機構に設けられ前記試料の薄膜形成領域を
   囲むと共に前記試料より蒸着源側に伸張する筒状
   の防着板と、この防着板に設けた蒸着マスクと試
   料周囲を遮蔽する防塵カバーとを備えた薄膜形成
   装置。 ２ 試料保持部材が第２の回転軸に支持されると
   共に第２の回転軸を中心とする円周上に着脱自在
   に前記試料回転機構を保持する部材により構成さ
   れた特許請求の範囲第１項記載の薄膜形成装置。 ３ 試料保持機構に回転を伝達する手段が原動ギ
   ヤとこの原動ギヤを中心に回動可能なアイドラギ
   ヤにより構成され、前記アイドラギヤを介して前
   記回転軸に動力を伝達するようにした特許請求の
   範囲第１項記載の薄膜形成装置。 ４ 試料保持部材を駆動して第１の回転軸に設け
   た被動ギヤを駆動ギヤ、もしくはアイドラギヤに
   噛み合わせるよう、前記原動ギヤ、もしくはアイ
   ドラギヤのうちの前記被動ギヤと噛み合う側のギ
   ヤを前記被動ギヤとの噛み合い位置において前記
   被動ギヤの駆動方向と一致する向きに回転駆動す
   るよう構成した特許請求の範囲第１項または第３
   項記載の薄膜形成装置。 ５ 原動ギヤもしくはアイドラギヤのうち被動ギ
   ヤと噛み合う側のギヤの基準ピツチ円直径の外側
   の歯末部の先端をとがらせるよう構成した特許請
   求の範囲第１項または第３項記載の薄膜形成装
   置。