KR20220044122A

KR20220044122A - 성막 장치

Info

Publication number: KR20220044122A
Application number: KR1020210127091A
Authority: KR
Inventors: 히사시 니시가키
Original assignee: 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤
Priority date: 2020-09-30
Filing date: 2021-09-27
Publication date: 2022-04-06
Also published as: CN114318284A; CN114318284B; TWI791295B; TW202233870A

Abstract

본 발명은, 타깃의 교환에 요하는 시간을 단축할 수 있는 성막 장치를 제공한다. 실시 형태의 성막 장치(1)는, 내부를 진공으로 하는 것이 가능한 챔버(2)와, 챔버(2)에 마련된 개구(23)를 개재해서 챔버(2) 내에 대향하고, 챔버(2)에 착탈 가능하게 마련되는, 스퍼터링에 의해 워크(W)에 퇴적되는 성막 재료를 포함해서 형성된 타깃(5a)과, 개구(23)를 밀봉하는 밀봉체(32)와, 챔버(2) 내의 진공을 유지한 상태에서, 타깃(5a)에 대향하는 위치에, 워크(W)가 위치 부여되는 상태와, 밀봉체(32)가 위치 부여되는 상태를 전환하는 반송체(3)를 갖는다.

Description

성막 장치{FILM FORMATION APPARATUS}

본 발명은 성막 장치에 관한 것이다.

기판 등의 워크의 표면에 성막을 행하는 장치로서, 스퍼터링에 의한 성막 장치가 널리 사용되고 있다. 스퍼터링은, 진공화된 챔버 내에 도입한 가스를 플라스마화함으로써 이온을 발생시키고, 발생한 이온이, 성막 재료인 타깃의 표면에 충돌함으로써 성막 재료가 날아서 워크에 부착되는 것을 이용한 기술이다.

스퍼터링에 의한 성막을 계속해서 행하면, 타깃이 소비되므로, 정기적으로 타깃을 교환할 필요가 있다. 또한, 이 타깃의 소비는, 타깃 표면에서 부분적으로 소비되는 경우가 있어, 이러한 부분적인 소비(침식에 의한 에로전부라고 함)에 의해, 아직 이용 가능한 부분이 남아 있어도 교환이 필요해진다. 또한, 부분적인 소비에 의해 타깃의 표면에 요철이 생긴다. 균일한 성막을 위해서는, 타깃 표면은 평탄한 것이 바람직하므로, 역시 타깃의 이용 가능한 부분이 모두 소비되기 전이어도, 장기간 사용한 타깃은 교환이 필요해진다.

일본 특허 공개 평9-031642호 공보

그러나, 타깃의 교환에는 긴 시간을 요한다. 예를 들어, 진공화된 챔버 내를 대기 개방하기 위해서 1시간, 타깃의 교환 작업에 20 내지 30분, 대기 개방한 챔버 내를 다시 진공화하기 위해서 2 내지 3시간이 걸린다. 특히, 대기 개방한 후의 챔버 내의 진공화에는, 챔버 내의 수분 제거도 필요해지므로, 긴 시간이 필요해진다. 그러면, 타깃의 교환을 위해서, 준비 등을 포함하여 적어도 4 내지 5시간은 걸리게 된다. 이러한 장시간의 교환 시간은 생산성의 저하를 초래하게 된다.

또한, 타깃의 배면에 자석을 배치해서 자계를 거는 마그네트론 스퍼터 방식의 성막 장치의 경우, 타깃 표면으로부터 자석까지의 거리를 가능한 한 가깝게 하여, 성막에 대한 에로전에 의한 영향을 적게 할 필요가 있다. 이 때문에, 교환 빈도를 적게 하기 위해서 타깃을 두껍게 하는 것은 어렵다. 특히 자성체 재료의 타깃인 경우, 그 두께를 5 내지 6mm로밖에 할 수 없어, 교환 빈도는 8시간에 1회 정도가 된다. 8시간 사용하고 4 내지 5시간의 교환 시간이 걸리게 되면, 더욱 생산성은 저하되게 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것이며, 그 목적은, 타깃의 교환에 요하는 시간을 단축할 수 있는 성막 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 실시 형태의 성막 장치는, 내부를 진공으로 하는 것이 가능한 챔버와, 상기 챔버에 마련된 개구를 개재하여 상기 챔버 내에 대향하고, 상기 챔버에 착탈 가능하게 마련되는, 스퍼터링에 의해 워크에 퇴적되는 성막 재료를 포함해서 형성된 타깃과, 상기 개구를 밀봉하는 밀봉체와, 상기 챔버 내의 진공을 유지한 상태에서, 상기 타깃에 대향하는 위치에, 상기 워크가 위치 부여되는 상태와, 상기 밀봉체가 위치 부여되는 상태를 전환하는 반송체를 갖는다

본 발명의 실시 형태에 따르면, 타깃의 교환에 요하는 시간을 단축할 수 있다.

도 1은 실시 형태를 도시하는 간략화된 평면도이다.
도 2는 도 1의 A-A선 단면도이다.
도 3은 실시 형태의 반송체 및 밀봉체를 도시하는 평면도이다.
도 4는 타깃의 장착 상태(A), 타깃의 분리 상태(B)를 도시하는 도 1의 B-B 단면도이다.
도 5는 로드 로크실을 밀봉한 상태를 도시하는 A-A선 단면도이다.
도 6은 로드 로크실을 진공 파괴한 상태를 도시하는 A-A선 단면도이다.
도 7은 개구를 개방한 상태를 도시하는 A-A선 단면도이다.
도 8은 개구에 워크를 위치 결정한 상태를 도시하는 A-A선 단면도이다.
도 9는 개구로부터 워크를 반입하여 보유 지지체에 의해 로드 로크실을 밀봉한 상태를 도시하는 A-A 단면도이다.
도 10은 로드 로크실을 진공화한 상태를 도시하는 A-A선 단면도이다.
도 11은 밀봉체를 하강한 상태를 도시하는 A-A선 단면도이다.
도 12는 워크를 성막실에 반입한 상태를 도시하는 A-A선 단면도이다.
도 13은 반송 플레이트를 상승시켜서 회전시킨 상태를 도시하는 A-A선 단면도이다.
도 14는 성막실에서의 스퍼터링에 의한 성막을 도시하는 A-A선 단면도이다.
도 15는 메인터넌스용 밀봉체를 개구에 대향하는 위치에 반송한 상태를 도시하는 A-A 단면도이다.
도 16은 타깃의 주위를 밀봉체에 의해 밀봉한 상태를 도시하는 A-A 단면도이다.
도 17은 차폐 공간을 진공 파괴한 상태를 도시하는 A-A 단면도이다.
도 18은 덮개를 이동시켜서 개구를 개방한 상태를 도시하는 A-A 단면도이다.
도 19는 타깃의 교환 장치를 도시하는 일부 단면 측면도이다.
도 20은 타깃의 교환 장치에 의해 타깃을 들어 올린 상태를 도시하는 일부 단면 측면도이다.
도 21은 예비 진공실을 구비한 교환 장치를 도시하는 일부 단면 측면도이다.
도 22는 챔버 내의 밀봉체를 8개로 한 변형예를 도시하는 평면도(A), 6개로 한 변형예를 도시하는 평면도(B)이다.
도 23은 덮개를 원추형 또는 삼각 기둥형으로 한 변형예를 도시하는 측면도(A), 원추형으로 해서 타깃을 2개로 한 변형예를 도시하는 평면도(B), 삼각 기둥형으로 해서 타깃을 2개로 한 변형예를 도시하는 평면도(C)이다.
도 24는 덮개를 원추형으로 해서, 타깃을 3개로 한 변형예를 도시하는 평면도(A), 타깃을 4개로 한 변형예를 도시하는 평면도(B), 덮개를 사각추형으로 해서, 타깃을 4개로 한 변형예를 도시하는 평면도(C), 덮개를 삼각추형으로 해서, 타깃을 3개로 한 변형예를 도시하는 평면도(D)이다.
도 25는 타깃을 수평 배치한 변형예를 도시하는 종단면도(A), 덮개가 직육면체 형상인 평면도(B), 덮개가 원주 형상인 평면도(C), 타깃을 수평하게 2개 배치한 변형예를 도시하는 종단면도(D), 덮개가 직육면체 형상인 평면도(E), 덮개가 원주 형상인 평면도(F)이다.
도 26은 타깃을 수평하게 3개 배치한 변형예이며, 덮개가 직육면체 형상인 평면도(A), 덮개가 원주 형상인 평면도(B), 타깃을 수평하게 4개 배치한 변형예이며, 덮개가 직육면체 형상인 평면도(C), 덮개가 원주 형상인 평면도(D)이다.
도 27은 교환 장치의 변형예를 도시하는 측면도이다.
도 28은 교환 장치의 변형예를 도시하는 측면도이다.
도 29는 예비 진공실의 변형예를 도시하는 평면도(A), 수평 암을 관절이 달린 로봇 암으로 한 예를 도시하는 평면도(B)이다.
도 30은 성막 시에 타깃의 주변을 밀봉하는 예를 도시하는 A-A 단면도이다.

본 발명의 실시 형태(이하, 본 실시 형태라고 칭함)에 대해서, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도면 중, 가장 미세한 해칭 부분은, 진공 상태를 나타낸다. 또한, 이해를 용이하게 하기 위해서, 일부 도면에서는 일부의 단면의 선을 생략하고 있다.

[개요]

도 1의 평면도 및 도 2(도 1의 A-A선 단면도)에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태의 성막 장치(1)는, 개개의 워크(W)에 플라스마를 이용해서 성막을 행하는 장치이다. 성막 장치(1)는, 배기에 의해 내부를 진공으로 하는 것이 가능한 챔버(2)를 갖는다. 이 챔버(2)의 내부에는, 도 3의 (A), (B)의 평면도에 도시하는 바와 같이 반송체(3)가 배치되어 있다. 반송체(3)는 밀봉체(31, 32)를 반송한다. 밀봉체(31)에는 반송 플레이트(36)가 탑재되고, 반송 플레이트(36)에는 워크(W)를 탑재한 서셉터(S)가 탑재된다. 밀봉체(32)는, 워크(W)가 탑재되지 않는 메인터넌스용 부재이다.

성막 장치(1)는, 반입 반출부(4), 성막부(5)를 갖는다. 반입 반출부(4)는, 챔버(2) 내의 진공을 유지한 상태에서, 서셉터(S)의 반입 반출을 가능하게 한다. 성막부(5)는, 도 4(도 1의 B-B선 단면도)에 도시하는 바와 같이, 타깃(5a)을 갖는다. 성막부(5)에서는, 타깃(5a)에 대향하는 워크(W)에 대하여, 스퍼터링에 의한 성막이 행하여진다.

[워크]

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 성막 대상인 워크(W)의 예로서, 평판상의 세라믹 기판을 사용한다. 성막 장치(1)는, 세라믹 기판 상에, 반도체, 배선을 포함하는 회로를 성막에 의해 형성한다. 단, 워크(W)의 종류, 형상 및 재료는 특정한 것에 한정되지 않는다. 또한, 성막하는 막의 구성이나 용도도 특정한 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 워크(W)로서, 중심에 오목부 또는 볼록부를 갖는 만곡된 기판을 사용해도 된다. 또한, 금속, 카본 등의 도전성 재료를 포함하는 것, 유리나 고무 등의 절연물을 포함하는 것, 실리콘 등의 반도체를 포함하는 것을 워크(W)로서 사용해도 된다. 성막되는 막도, 장식이나 보호를 위한 것이나, 반사 방지 등의 광학적 용도의 막, 정보를 기록하기 위한 것 등, 다양한 용도로 사용되는 막이면 된다.

[서셉터]

서셉터(S)는, 워크(W)를 탑재하여, 후술하는 반송 플레이트(36)와 함께 반송체(3)에 의해 반송되는 부재이다. 본 실시 형태의 서셉터(S)는 원형의 박판이다. 서셉터(S)의 표면에는, 복수의 워크(W)를 겹침 없이 탑재할 수 있는 오목부가 마련되어 있다. 서셉터(S)에 탑재되는 워크(W)의 수가, 성막부(5)에서 동시에 성막할 수 있는 수이다. 따라서, 서셉터(S)는, 워크(W)의 사이즈나 형상 등이 다른 품종에 따라서 변경되는 부재이다. 서셉터(S)에 탑재할 수 있는 워크(W)의 수는, 특정 수에 한정되지는 않는다. 본 실시 형태에서는, 워크(W)를 3행 3열로 적재하여, 합계 9매의 워크(W)를 동시에 성막할 수 있는 것으로 한다.

반송 플레이트(36)는, 워크(W)의 품종에 따라 교환되는 서셉터(S)를, 고정해서 탑재하는 원형의 플레이트이다. 반송 플레이트(36)는, 워크(W)의 품종에 따라 변하지 않는 부재이다. 반송 플레이트(36)에는, 챔버(2)에 반입 반출될 때, 후술하는 반입 반출부(4)의 보유 지지 기구(42a)에 의해 보유 지지되는 보유 지지 부재(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 서셉터(S)를 탑재한 반송 플레이트(36)는, 보유 지지 기구(42a)에 의해 그 보유 지지 부재가 보유 지지되어, 챔버(2) 내에 반입 또는 반출된다.

또한, 서셉터(S)는, 워크(W)에 따라, 후술하는 반송체(3)의 상면으로부터의 거리가 소정의 값으로 되도록 조정되어, 반송 플레이트(36)에 고정된다. 이에 의해, 후술하는 푸셔(61, 62)에 의한 상하 이동에 의한 워크(W)의 높이 위치를 일정하게 할 수 있다.

반송 플레이트(36)의 저부에는, 링상으로 돌출된 접속 다리(36a)가 마련되어 있다. 이 접속 다리(36a)에는, 후술하는 푸셔(61, 62)의 접속부(612a, 622a)가 접속된다. 또한, 반송 플레이트(36)의 저부에는, 복수의 다리부(36b)가 마련되어 있다. 이 다리부(36b)에 의해 반송 플레이트(36)는, 후술하는 밀봉체(31) 상에 적재된다. 반송 플레이트(36)가, 밀봉체(31) 상에 비교적 넓은 면 접촉으로 적재되면, 면과 직교 방향으로 이동할 때 첩부되어서 박리되지 않게 될 가능성이 있는데, 다리부(36b)에 의해, 밀봉체(31) 상에 비교적 좁은 면, 말하자면 점상으로 접촉해서 간극이 형성되도록 적재되므로, 박리되지 않게 되는 경우가 방지된다.

접속 다리(36a)의 저부는, 반송 플레이트(36)의 저면과 다리부(36b)의 저부의 고저차와, 밀봉체(31)의 저판의 두께가 동등해지도록 돌출되어 있고, 푸셔(61, 62)의 스트로크가 가능한 한 작아지도록 하고 있다. 접속 다리(36a)를 통하지 않고, 반송 플레이트(36)의 저면을 직접 푸셔(61, 62)로 이동시키는 경우, 상기 고저차와 저판의 두께분도, 푸셔(61, 62)의 이동 스트로크를 확보할 필요가 있어, 푸셔(61, 62)가 커져버린다. 또한, 그만큼 이동 시간도 필요해져서 생산성의 저하를 초래할 우려가 생긴다.

또한, 이상과 같이 서셉터(S)는, 반송 플레이트(36)에 고정되어 일체로 되어 있고, 그 서셉터(S) 상에 워크(W)가 탑재된다. 본 실시 형태에서는, 워크(W)는, 항상 서셉터(S), 반송 플레이트(36)와 함께 이동한다. 이 때문에, 이후, 워크(W), 서셉터(S), 반송 플레이트(36)가, 각각 반입, 반출, 반송, 보유 지지, 해제되는 등이라고 기재되어 있는 경우도, 워크(W), 서셉터(S) 및 반송 플레이트(36)가 함께 이동하고 있는 것을 의미한다.

[챔버]

챔버(2)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이 직육면체 형상의 용기이며, 설치면측이 상자형의 수용체(21)에 의해 지지되어 있다. 챔버(2)의 설치면과 반대측의 천장면에는, 개구(22, 23)가 마련되어 있다. 개구(22)는, 반입 반출부(4)에 의한 챔버(2) 내에의 서셉터(S)의 반입 반출을 가능하게 하는 구멍이다. 개구(23)는, 타깃(5a)으로부터의 성막 재료가 통과해서 챔버(2) 내에 도달하기 위한 구멍이며, 성막부(5)를 구성하고 있다.

또한, 챔버(2)에서의 성막부(5)의 저부에는, 챔버(2) 내의 배기 및 대기 개방을 위한 통기로(24)가 마련되어 있다. 통기로(24)는, 챔버(2) 내부의 배기를 해서 진공화를 행하는 배기 포트 및 대기 개방해서 진공 파괴를 행하는 벤트 포트로서 기능한다. 통기로(24)에는 배관(25)이 접속되어, 도시하지 않은 감압 펌프, 밸브 등을 포함하는 공기압 회로에 의해, 챔버(2) 내의 진공화 및 진공 파괴의 전환을 가능하게 하고 있다.

[반송체]

반송체(3)는, 챔버(2) 내의 진공을 유지한 상태에서, 타깃(5a)에 대향하는 위치에, 워크(W)가 위치 부여되는 상태와, 밀봉체(32)가 위치 부여되는 상태를 전환한다. 도 3에 도시한 바와 같이 원형의 판상체이다. 반송체(3)는, 챔버(2) 밖에 마련된 구동원인 모터(33)에 의해, 샤프트(34)를 중심으로 간헐 회전한다. 본 실시 형태의 반송체(3)는, 타깃(5a)에 대향하는 위치에 워크(W)를 위치 부여해서 스퍼터 처리의 운전을 행할 때와, 타깃(5a)에 대향하는 위치에 밀봉체(32)를 위치 부여해서 메인터넌스를 행할 때, 동작 패턴에 맞춰서 소정 각도로 간헐 회전하는 회전 테이블이다.

반송체(3)에는 지지 구멍(35)이 마련되어 있다. 지지 구멍(35)은, 반송체(3)의 둘레 방향으로 등간격으로 4군데에 마련된 원형의 구멍이다(도 2 참조). 지지 구멍(35)의 내연에는, 전체 둘레에 걸쳐서 오목부가 형성되어, 단차 구멍으로 되어 있다. 4개의 지지 구멍(35)에는, 각각 밀봉체(31, 32)가 교대로 탑재되어 있다. 즉, 지지 구멍(35)의 내연의 오목부(단차 부분)에, 밀봉체(31, 32)의 저부가 끼워짐으로써, 밀봉체(31, 32)가 도 3에 도시하는 바와 같이 배치되어 있다.

밀봉체(31, 32)는 바닥이 있는 원통 형상의 부재이다. 밀봉체(31, 32)는 개구(22, 23)를 밀봉한다. 밀봉체(31)는, 워크(W)를 탑재하여, 스퍼터 처리를 실시할 때 사용된다. 밀봉체(32)는, 타깃(5a)의 교환을 포함하는 메인터넌스에 사용된다.

밀봉체(31)는, 저부의 중앙에 개구(31a)를 갖고, 상부 테두리에 O링 등의 밀봉 부재(31b)가 마련되어 있다(도 2 참조). 밀봉체(31)는, 이 밀봉 부재(31b)를 통해서, 개구(22, 23) 주위의 챔버(2)의 내벽에 접촉 분리 가능하게 마련되어 있다. 밀봉체(31)의 내부에는, 워크(W)를 적재한 서셉터(S)가 고정된 반송 플레이트(36)가 적재된다. 챔버(2) 내에서, 반송체(3)에 의해, 개구(22)에 대향하는 위치에 위치 부여된 반송 플레이트(36)는, 구동부(6)에 의해 밀봉체(31)와 함께 개구(22)에 접촉 분리하는 방향으로 이동한다(도 6 참조). 또한, 개구(23)에 대향하는 위치에 위치 부여된 반송 플레이트(36)는, 구동부(6)에 의해 밀봉체(31)로부터 독립적으로 개구(23)에 접촉 분리하는 방향으로 이동한다(도 13 참조).

밀봉체(32)는, 챔버(2) 내에서, 반송체(3)에 의해 개구(23)에 대향하는 위치에 위치 부여되었을 때, 개구(23)를 막음으로써, 챔버(2) 내로부터 차폐된 차폐 공간(SA)을 형성하는 밀봉 위치(도 4의 (B), 도 19 내지 도 21 참조)와, 타깃(5a)의 주위를 개방하는 개방 위치(도 4의 (A) 참조)의 사이를 이동한다. 밀봉체(32)는, 도 2에 도시하는 바와 같이 구동부(6)에 의해 구동된다. 또한, 챔버(2)에는, 차폐 공간(SA)의 내부의 배기 및 대기 개방을 위한 통기로(2a)가 마련되어 있다. 차폐 공간(SA)은, 챔버(2) 내의 진공을 유지한 상태에서 대기 개방할 수 있어, 타깃(5a)을 교환 가능하게 한다.

밀봉체(32)는, 저부는 막혀 있고, 상부 테두리에 O링 등의 밀봉 부재(32a)가 마련되어 있다. 밀봉체(32)는, 밀봉 부재(32a)를 통해서 개구(23) 주위의 챔버(2)의 내벽에 접촉 분리 가능하게 마련되어 있다(도 4의 (A), (B) 참조). 밀봉체(32)의 내부에는 아무것도 적재되어 있지 않다. 챔버(2) 내에서, 반송체(3)에 의해 개구(22)에 대향하는 위치에 위치 부여된 밀봉체(32)는, 구동부(6)에 의해 개구(22)에 접촉 분리하는 방향으로 이동한다. 또한, 개구(23)에 대향하는 위치에 위치 부여된 밀봉체(32)는, 구동부(6)에 의해 개구(23)에 접촉 분리하는 방향으로 이동한다.

간헐 회전 가능하게 마련된 반송체(3)는, 워크(W)를 반송하는 밀봉체(31)와 밀봉체(32)를 서로 반송체(3)의 회전에 있어서 위상이 다른 위치에 보유 지지하고, 타깃(5a)에 대향하는 위치에, 워크(W)(밀봉체(31))가 위치 부여되는 상태와, 밀봉체(32)가 위치 부여되는 상태를, 간헐 회전에 의해 전환한다.

본 실시 형태에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, 2개의 밀봉체(31)는, 반송체(3)의 회전 중심에 대하여 대칭으로 배치된다. 또한, 마찬가지로 2개의 밀봉체(32)도, 반송체(3)의 회전 중심에 대하여 대칭으로 배치된다. 상술한 바와 같이, 밀봉체(31)는 스퍼터 처리에 사용되고, 그러기 위해서 개구(22)와 개구(23)에 180° 간헐 회전의 이동에 의해 교대로 위치 부여된다. 밀봉체(32)는 메인터넌스에 사용되고, 그러기 위해서 개구(22)와 개구(23)에 위치 부여된다. 도 3에 도시한 바와 같이, 밀봉체(31)와 밀봉체(32)는 교대로 배치되어 있기 때문에, 반송체(3)가 90° 회전함으로써, 개구(22) 및 개구(23)에 대향하는 위치에, 2개의 밀봉체(31)가 위치 부여되는 상태와, 2개의 밀봉체(32)가 위치 부여되는 상태의 2개의 상태로 전환할 수 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 밀봉체(31)(워크(W))의 위치 및 밀봉체(32)의 위치는, 반송체(3)의 회전에서의 위상이 90° 다르다. 스퍼터 처리의 운전 시에는, 180° 회전에 의해 2개의 밀봉체(31)를 개구(22)와 개구(23)에서 전환한다. 즉, 스퍼터 처리와 로드 로크실에서 교체하게 된다. 또한, 밀봉체(31)와 밀봉체(32)의 전환은 메인터넌스 시에 행하여지며, 이때는, 스퍼터 처리의 운전 시의 상태에서 반송체(3)의 90° 회전에 의해, 개구(23)에 대향하는 위치에 위치 부여되는 밀봉체를 밀봉체(31)에서 밀봉체(32)로 전환할 수 있다.

[구동부]

구동부(6)는, 도 2에 도시하는 바와 같이 푸셔(61), 푸셔(62)를 갖는다. 푸셔(61)는, 반입 반출부(4)에 대응해서 마련되고, 밀봉체(31)를 반송 플레이트(36)와 함께 개구(22)에 접촉 분리하는 방향으로 이동시키는 구동 기구이다. 푸셔(62)는, 성막부(5)에 대응해서 마련되고, 밀봉체(31)의 반송 플레이트(36)를 밀봉체(31)로부터 독립적으로, 개구(23)에 접촉 분리하는 방향으로 이동시키는 구동 기구이다.

푸셔(61)는, 동체부(611), 샤프트(612), 구동원(613)을 갖는다. 동체부(611)는, 챔버(2)의 저부에 기밀하게 접속된 통 형상체이다. 샤프트(612)는, 동체부(611) 내를 축방향으로 왕복 이동 가능하게 마련되어 있다. 샤프트(612)는, 동체부(611)와 챔버(2)의 접속 부분을 기밀하게 관통하고 있다.

챔버(2) 내의 샤프트(612)의 선단에는, 접속부(612a), 밀봉판(612b)이 마련되어 있다. 접속부(612a)는, 샤프트(612)가 개구(22)를 향해서 이동함으로써, 반송 플레이트(36)의 접속 다리(36a)에 접속됨과 함께, 반송 플레이트(36)를 개구(22)에 접근시킨다. 밀봉판(612b)은, 상면에 O링 등의 밀봉 부재가 마련되어, 샤프트(612)가 개구(22)를 향해서 이동함으로써, 밀봉체(31)의 개구(31a)를 밀봉함과 함께, 밀봉체(31)의 밀봉 부재(31b)를, 개구(22) 주위의 챔버(2)의 천장에 압박해서 개구(22)를 밀봉한다.

구동원(613)은, 동체부(611)의 챔버(2)와 반대측의 단부에 마련되어, 샤프트(612)에 접속되어 있다. 구동원(613)은, 예를 들어 샤프트(612)를 축방향으로 왕복 이동시키는 에어 실린더이다.

푸셔(62)는, 동체부(621), 샤프트(622), 구동원(623)을 갖는다. 동체부(621)는, 챔버(2)의 저부에 기밀하게 접속된 통 형상체이다. 샤프트(622)는, 동체부(621) 내를 축방향으로 왕복 이동 가능하게 마련되어 있다. 샤프트(622)는, 동체부(621)와 챔버(2)의 접속 부분을 기밀하게 관통하고 있다.

챔버(2) 내의 샤프트(622)의 선단에는 접속부(622a)가 마련되어 있다. 접속부(622a)는, 샤프트(622)가 개구(23)를 향해서 이동함으로써, 반송 플레이트(36)의 접속 다리(36a)에 접속됨과 함께, 반송 플레이트(36)를 개구(23)에 접근시킨다.

구동원(623)은, 동체부(621)의 챔버(2)와 반대측의 단부에 마련되어, 샤프트(622)에 접속되어 있다. 구동원(623)은, 동체부(621)의 저부에 마련되어, 샤프트(622)를 축방향으로 왕복 이동시키는 에어 실린더(623b)와, 샤프트(622)를 축 주위로 회전시키는 모터(623a)를 갖는다. 에어 실린더(623b)에 의해, 반송 플레이트(36) 상의 서셉터(S) 상에 적재된 워크(W)는 타깃(5a)에 접근할 수 있고, 샤프트(622)를 회전시킴으로써 반송 플레이트(36)와 함께 워크(W)를 회전시킬 수 있다. 워크(W)를 성막 중에 회전시킴으로써, 복수의 워크(W)에 대하여 워크(W)의 서셉터(S) 상의 적재 위치에 관계 없이 균일한 성막을 행할 수 있다. 이것은, 각 워크(W)와 타깃(5a)의 거리, 각도가 회전함으로써 평균화되는 것에 의한다.

[반입 반출부]

반입 반출부(4)는, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 개구(22)를 통해서, 챔버(2) 내부의 진공을 유지한 상태에서, 외부로부터 미처리 워크(W)를 챔버(2)의 내부에 반입하고, 처리 완료된 워크(W)를 챔버(2)의 외부로 반출한다.

반입 반출부(4)는, 전공정에서 후공정으로, 워크(W)를 탑재한 서셉터(S)를 반송하는 컨베이어 등의 반송 기구(TR)로부터, 미처리 워크(W)를 픽업하여 챔버(2) 내에 반입한다. 또한, 반입 반출부(4)는, 챔버(2) 내에서 처리가 끝난 워크(W)를 수취하여 반송 기구(TR)에 전달한다. 또한, 서셉터(S)는, 반송 플레이트(36)에 고정되어 있다. 따라서, 상기한 바와 같이 워크(W)를 반입 반출하는 것은, 서셉터(S), 반송 플레이트(36)를 반입 반출하는 것이 된다.

반입 반출부(4)는 암(41), 보유 지지체(42)를 갖는다. 암(41)은, 반송 기구(TR)와 챔버(2)의 사이에, 반송체(3)의 평면과 평행한 방향으로 긴 직육면체 형상의 부재이다. 암(41)은, 구동원인 모터(41a)에 의해, 반송체(3)의 회전축과 평행한 축을 중심으로 180°씩 간헐적으로 회동 가능하게 마련되어 있다.

보유 지지체(42)는, 워크(W)를 보유 지지하는 원판상의 부재로, 암(41)의 양단에 각각 마련되어 있다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 보유 지지체(42)는 2개 존재한다. 보유 지지체(42)는, 메카니컬 척 등의 보유 지지 기구(42a)에 의해 워크(W)를 보유 지지한다. 보다 구체적으로는, 보유 지지 기구(42a)는, 상기한 바와 같이 반송 플레이트(36)에 마련된 도시하지 않은 보유 지지구를 척해서 워크(W)를 보유 지지한다. 또한, 보유 지지 기구(42a)는, 진공 척, 정전 척이어도 된다. 보유 지지체(42)는, 구동원인 실린더(42b)에 의해, 암(41)의 회동의 축과 평행한 방향으로 왕복 이동 가능하게 구성되어 있다. 보유 지지체(42)는, 개구(22)를 개폐하는 덮개로서도 기능한다. 즉, 보유 지지체(42)는, 개구(22)보다도 큰 직경을 갖고, 챔버(2)의 천장면에서의 개구(22)의 주위에는, О링 등의 밀봉 부재가 마련되어, 보유 지지체(42)를 밀봉 부재에 가압함으로써 개구(22)를 밀봉할 수 있다.

개구(22)를 밀봉하는 보유 지지체(42) 및 밀봉체(31), 밀봉체(31)의 개구(31a)를 밀봉하는 밀봉판(612b)에 의해 둘러싸인 공간은, 로드 로크실(L)을 구성한다. 로드 로크실(L)은, 챔버(2) 내의 진공을 유지한 상태에서, 워크(W)를 탑재한 서셉터(S)의 반입 반출을 가능하게 한다. 또한, 반송체(3)는, 챔버(2) 내의 진공을 유지한 상태에서, 로드 로크실(L)과 타깃(5a)에 대향하는 위치의 사이에서 밀봉체(31, 32)를 반송한다.

또한, 챔버(2)에는, 로드 로크실(L)의 배기 및 대기 개방을 위한 통기로(2b)가 마련되어 있다. 통기로(2b)는, 로드 로크실(L)의 진공화를 행하는 배기 포트 및 진공 파괴를 행하는 벤트 포트로서 기능한다. 통기로(2b)에는, 배관(26)이 접속되어, 도시하지 않은 감압 펌프, 밸브 등을 포함하는 공기압 회로에 의해, 로드 로크실(L) 내의 진공화 및 진공 파괴의 전환을 가능하게 하고 있다.

[성막부]

성막부(5)는, 스퍼터링에 의해 워크(W)에 대하여 성막을 행한다. 성막부(5)는, 도 1, 도 2, 도 4에 도시하는 바와 같이, 덮개(51), 타깃 유닛(52), 셔터(53)를 갖는다. 덮개(51)는, 챔버(2)의 천장면에 마련된 원추 형상의 부재이며, O링 등의 밀봉 부재를 개재해서 개구(23)를 덮음으로써, 기밀하게 밀봉한다. 덮개(51)의 일부는, 도 2에 도시하는 지지 기구(511)에 의해 챔버(2)에 설치되어 있다. 지지 기구(511)는, 회동용 지지 부재가 되는 회동체(511a), 승강용 실린더(511b), 회동용 모터(511c)를 갖고, 덮개(51)를 회동 가능하면서 또한 승강 가능하게 지지한다. 모터(511c)를 구동해서 회동체(511a)를 회동시킴으로써 덮개(51)가 회동하고, 실린더(511b)에 의해 덮개(51)가 개구(23)에 대향해서 승강함으로써, 개구(23)가 개폐된다.

즉, 개구(23)를 개방하는(덮개(51)를 챔버(2)로부터 분리시키는) 경우, 실린더(511b)에 의해 덮개(51)를 상승시키고, 그 후, 모터(511c)에 의해 회동체(511a)를 회동시켜서 개구(23)가 개방된다. 또한, 개구(23)를 닫는(덮개(51)를 챔버(2)에 세트하는) 경우, 모터(511c)에 의해 회동체(511a)를 회동시킨 뒤, 실린더(511b)에 의해 덮개(51)를 하강시켜서 개구(23)가 닫힌다.

타깃 유닛(52)은, 스퍼터원이 되는 타깃(5a)을 구비하고, 덮개(51)에 착탈 가능하게 마련되어 있다. 이에 의해, 타깃(5a)은 챔버(2)의 외부로부터 착탈 가능하게 마련된다. 타깃 유닛(52)은, 타깃(5a)이, 그 스퍼터되는 면(타깃면)이 덮개(51)의 경사면을 따르는 방향으로 한 쌍 마련되어 있다. 이에 의해, 타깃(5a)은, 챔버(2)에 마련된 개구(23)를 개재해서 챔버(2) 내에 대향하고 있다. 타깃(5a)은, 타깃면이 설치면에 대하여 경사지도록 보유 지지되고, 워크(W)에 대하여 경사져서 대향한다. 타깃면은 성막에 의해 침식되기 전의 평탄면이며, 축에 직교하는 평면이다.

타깃(5a)은, 스퍼터링에 의해 워크(W)에 퇴적되어, 막으로 되는 성막 재료에 의해 형성된 원판 형상의 부재이다. 타깃(5a)은 도시하지 않은 전극을 통해서 전원에 접속되어 있다. 성막 재료로서는, 예를 들어 실리콘, 니오븀, 탄탈, 티타늄, 알루미늄 등을 사용한다. 단, 스퍼터링에 의해 성막되는 재료라면, 다양한 재료를 적용 가능하다.

타깃 유닛(52)은, 또한 냉각 플레이트(521), 마그네트(522), 모터(523)를 갖는다. 냉각 플레이트(521)는, 타깃(5a)의 배면을 지지함과 함께, 도면 중, 화살표로 연속된 점선으로 나타내는 바와 같이, 냉각수가 유통하는 경로를 갖는 부재이다. 마그네트(522)는, 냉각 플레이트(521)를 통해서 타깃(5a)의 배면에 배치되어, 회전 자계를 발생시키는 영구 자석이다. 모터(523)는, 마그네트(522)를 회전시키는 구동원이다.

셔터(53)는, 타깃(5a)을 차폐하는 원추 형상의 부재에, 타깃(5a)을 노출시키는 창을 갖는 부재이다. 셔터(53)는, 모터(531)에 의해 축 주위로 회전 가능하게 마련되어 있다. 이 셔터(53)를 회전시켜서 창의 위치를 이동하여, 셔터(53)가 타깃(5a)을 차폐하는 위치로 됨으로써, 타깃(5a)의 표면을 클리닝하기 위한 프리 스퍼터를 행할 수 있다. 또한, 도 4 이외에는, 셔터(53)의 도시는 생략하고 있다.

타깃(5a)은, 개구(23)를 개재해서 챔버(2) 내에 대향하고 있다. 타깃(5a)에 대향하는 챔버(2) 내의 영역은, 성막실(F)을 구성한다(도 5 참조). 반송체(3)는, 챔버(2) 내의 진공을 유지한 상태에서, 타깃(5a)에 대향하는 위치에, 워크(W)가 위치 부여되는 상태와, 밀봉체(32)가 위치 부여되는 상태를 회전 테이블의 회전에 의해 전환한다.

챔버(2)에는, 도시는 하지 않지만, 성막실(F) 내에 스퍼터 가스를 도입하는 스퍼터 가스 도입부가 마련되어 있다. 스퍼터 가스 도입부는, 가스 공급 회로를 포함해서 구성되어, 가스 공급원으로부터의 스퍼터 가스를 성막실(F) 내에 도입한다. 스퍼터 가스로서는, 예를 들어 아르곤 가스 등의 불활성 가스를 사용할 수 있다.

성막실(F)의 배기에 의한 감압은, 상기 통기로(24)를 통해서 행하여진다. 이러한 성막실(F)에서는, 전원에 의해 타깃(5a)에 전력을 인가함으로써, 성막실(F)에 도입된 스퍼터 가스를 플라스마화시켜, 타깃(5a)으로부터 튀어 나온 성막 재료를 워크(W)에 퇴적시킬 수 있다.

또한, 도 4의 (B)에 도시하는 바와 같이, 개구(23)를 밀봉하는 덮개(51) 및 밀봉체(32)에 의해 둘러싸인 공간은, 상기한 바와 같이 차폐 공간(SA)을 구성한다. 차폐 공간(SA)에 연통한 통기로(2a)는, 차폐 공간(SA)의 진공화를 행하는 배기 포트 및 진공 파괴를 행하는 벤트 포트로서 기능한다. 통기로(2b)에는, 배관(27)이 접속되어(도 2 참조), 도시하지 않은 감압 펌프, 밸브 등을 포함하는 공기압 회로에 의해, 차폐 공간(SA) 내의 진공화 및 진공 파괴의 전환을 가능하게 하고 있다.

[제어 장치]

제어 장치(70)는 성막 장치(1)의 각 부를 제어하는 장치이다. 이 제어 장치(70)는, 예를 들어 전자 회로 혹은 소정의 프로그램으로 동작하는 컴퓨터 등에 의해 구성할 수 있다. 제어 장치(70)의 제어 내용은 프로그램되어 있고, PLC(Programmable Logic Controller)나, CPU(Central Processing Unit) 등의 처리 장치에 의해 실행된다.

예를 들어, 제어 장치(70)는, 상기와 같은 프로그램에 의해, 챔버(2) 내의 배기, 로드 로크실(L)의 배기, 반송체(3)의 회전, 반입 반출부(4)에 의한 워크(W)의 반입 반출, 반송체(3)의 회동, 구동부(6)에 의한 밀봉체(31, 32) 및 반송 플레이트(36)의 이동, 성막부(5)에 의한 성막, 차폐 공간(SA)의 배기 등을 제어한다.

[동작]

이상과 같은 본 실시 형태에 의한 성막 장치(1)에 의해, 워크(W)에 성막하는 처리를, 상기 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 하나의 서셉터(S)에 적재된 워크(W)에 착안해서 설명한다.

(성막 동작)

먼저, 반입 반출부(4)에 의해, 성막 처리해야 하는 워크(W)를 챔버(2) 내에 반입하는 동작을 설명한다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 반입 반출부(4)의 한쪽의 보유 지지체(42)는 개구(22)를 밀봉하고 있어, 챔버(2) 내는, 공기압 회로의 배기 처리에 의해 진공으로 되어 있다.

한편, 도 1에 도시하는 바와 같이, 반입 반출부(4)의 다른 쪽의 보유 지지체(42)는 반송 기구(TR) 상에 위치하고 있다. 이 보유 지지체(42)가 반송 기구(TR)를 향해서 하강하여, 보유 지지 기구(42a)가 미처리 워크(W)를 보유 지지한다. 보유 지지체(42)가 상승함으로써, 워크(W)가 반송 기구(TR)로부터 픽업된다. 이와 같이, 다른 쪽 보유 지지체(42)에 워크(W)가 보유 지지되어 있는 상태를, 도 2에서는 도시하고 있다.

반송체(3)에 탑재된 밀봉체(31)는, 개구(22)에 대향하는 위치에 위치 결정되어 있다. 이 상태에서, 도 5에 도시한 바와 같이, 푸셔(61)에 의해 밀봉체(31)를 가압해서 개구(22)에 접근시켜, 그 주위를 둘러싸도록 접촉한다. 이에 의해, 이 밀봉체(31)에 의해, 챔버(2) 내로부터 개구(22)가 밀봉됨과 함께, 밀봉체(31)의 개구(31a)가 밀봉판(612b)에 의해 밀봉되어, 밀폐된 로드 로크실(L)이 형성된다.

그리고, 도 6에 도시하는 바와 같이, 공기압 회로에 의해 통기로(2b)를 통해서 벤트 가스를 공급함으로써, 로드 로크실(L) 내를 진공 파괴하여, 대기압으로 한다. 그 후, 도 7에 도시하는 바와 같이, 개구(22)를 밀봉하고 있던 보유 지지체(42)가 상승하여, 개구(22)를 개방한다. 이어서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 암(41)이 회동함으로써, 미처리 워크(W)가 개구(22)에 대향하는 위치에 위치 부여된다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 미처리 워크(W)를 보유 지지한 보유 지지체(42)가 하강하여, 개구(22)를 밀봉함과 함께, 워크(W)가 푸셔(61)의 접속부(612a) 상에 적재된다. 이와 같이, 밀봉체(31) 및 보유 지지체(42)에 의해 로드 로크실(L)이 밀봉된다. 그리고, 도 10에 도시하는 바와 같이, 공기압 회로에 의해 통기로(2b)로부터 배기함으로써, 로드 로크실(L)이 진공으로 되돌려진다.

이어서, 도 11에 도시한 바와 같이, 푸셔(61)가 강하함으로써, 밀봉체(31)가 워크(W)와 함께 개구(22)로부터 이격되는 방향으로 이동한다. 이에 의해, 푸셔(61)의 접속부(612a)는, 워크(W)의 반송 플레이트(36)의 접속 다리(36a)로부터 이격됨과 함께, 밀봉판(612b)이 밀봉체(31)의 개구(31a)로부터 이격된다. 이와 같이 하여, 미처리 워크(W)가 밀봉체(31) 상에 적재되어 챔버(2) 내에 공급된다.

그리고, 도 12에 도시하는 바와 같이, 반송체(3)가 간헐 회전함으로써, 성막부(5)의 개구(23)에 대향하는 위치에, 워크(W)를 탑재한 밀봉체(31)가 이동한다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 푸셔(62)를 상승시킴으로써, 서셉터(S)를 탑재한 반송 플레이트(36)를 개구(23)에 접근시키는 방향으로 이동시킨다. 이와 같이, 서셉터(S) 상의 워크(W)를 타깃(5a)에 접근시킴과 함께 모터(623a)를 회전시킨다. 이에 의해, 워크(W)는 타깃(5a)에 대하여 상대적으로 회전한다.

이 상태에서, 도 14에 도시하는 바와 같이, 스퍼터 가스를 성막실(F) 내에 도입하고, 전원에 의해 타깃(5a)에 전력을 인가한다. 그러면, 스퍼터 가스가 플라스마화해서 발생하는 이온이 타깃(5a)에 충돌함으로써, 타깃(5a)을 구성하는 성막 재료가 튀어나와 워크(W)에 퇴적된다(이 모습을, 도 14의 개구(23)의 근방에서의 점의 집합으로 나타냄).

워크(W)에 성막 재료가 퇴적되어 소정량의 막 두께로 되는 시간이 경과한 후, 타깃(5a)에의 전력의 인가를 정지하여, 플라스마를 소실시킨다. 이것으로, 워크(W)에 대한 스퍼터 처리가 종료된다. 이어서, 모터(623a)의 회전을 정지함과 함께, 스퍼터 가스를 성막실(F)로부터 배출한다. 그리고, 푸셔(62)를 개구(23)로부터 이격되는 방향으로 이동시킴으로써, 워크(W)를 타깃(5a)으로부터 이격되는 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 워크(W)가 밀봉체(31) 상에 적재되고, 접속부(622a)가 반송 플레이트(36)의 접속 다리(36a)로부터 이격된다.

또한, 반송체(3)를 간헐 회전시킴으로써, 개구(22)의 바로 아래로 처리 완료된 워크(W)를 이동시킨다. 푸셔(61)가 밀봉체(31)를 개구(22)에 접근시키는 방향으로 이동시켜, 밀봉체(31)가 개구(22)를 밀봉함과 함께, 밀봉판(612b)이 밀봉체(31)의 개구(31a)를 밀봉한다. 이에 의해, 처리 완료된 워크(W)가 수용된 밀폐된 로드 로크실(L)이 형성된다. 로드 로크실(L)의 개구(22)를 밀봉하고 있는 보유 지지체(42)의 보유 지지 기구(42a)에 의해, 처리 완료된 워크(W)가 보유 지지된다. 그리고, 통기로(2b)를 통해서 벤트 가스를 공급함으로써, 로드 로크실(L) 내의 진공 파괴를 한다.

그 후, 보유 지지체(42)가 개구(22)로부터 이격되는 방향으로 이동함으로써, 로드 로크실(L)을 개방한다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 암(41)이 회동함으로써, 처리 완료된 워크(W)를 보유 지지한 보유 지지체(42)가 반송 기구(TR)에 대향하는 위치에 위치 부여되고, 보유 지지체(42)가 반송 기구(TR)에 접근하는 방향으로 이동하여, 보유 지지 기구(42a)에 의한 처리 완료된 워크(W)의 보유 지지를 해제한다. 이와 같이 하여, 처리 완료된 워크(W)를 반송 기구(TR)에 전달한다. 그리고, 반송 기구(TR)는, 처리 완료된 워크(W)를 후공정에 반송한다.

(메인터넌스)

이어서, 타깃(5a)을 교환하는 메인터넌스 동작에 대해서 설명한다. 먼저, 챔버(2) 내에 워크(W)가 존재하지 않고, 챔버(2) 내를 진공으로 유지한 상태에서, 반송체(3)가 90°의 간헐 회전함으로써, 도 3의 (A)에 도시하는 상태로부터 도 3의 (B)에 도시하는 바와 같이, 밀봉체(32)를 성막부(5)에 대향하는 위치로 이동시킨다. 그리고, 도 16에 도시하는 바와 같이, 푸셔(62)에 의해 밀봉체(32)를 개구(23)에 접근시키는 방향으로 이동시킴으로써, 밀봉 부재(32a)를 개구(23)의 주연에 압박해서 밀봉하여, 차폐 공간(SA)을 형성한다. 이때, 차폐 공간(SA)은 진공 상태이다.

그리고, 도 17에 도시하는 바와 같이, 공기압 회로에 의해 통기로(2a)를 통해서 벤트 가스를 공급함으로써, 차폐 공간(SA) 내를 진공 파괴하고, 대기압으로 한다. 이 상태에서, 도 4의 (B)에 도시하는 바와 같이, 타깃 유닛(52)을 빼내고, 새로운 타깃(5a)이 장착된 타깃 유닛(52)과 교환한다. 또한, 도 18에 도시하는 바와 같이, 덮개(51)를 개방하고 나서 타깃 유닛(52)을 교환해도 된다. 또한, 덮개(51)를 개방하여, 내부의 클리닝 등을 행할 수 있다.

[효과]

(1) 본 실시 형태의 성막 장치(1)는, 내부를 진공으로 하는 것이 가능한 챔버(2)와, 챔버(2)에 마련된 개구(23)를 개재해서 챔버(2) 내에 대향하고, 챔버(2)에 착탈 가능하게 마련되는, 스퍼터링에 의해 워크(W)에 퇴적되는 성막 재료를 포함해서 형성된 타깃(5a)과, 개구(23)를 밀봉하는 밀봉체(32)와, 챔버(2) 내의 진공을 유지한 상태에서, 타깃(5a)에 대향하는 위치에, 워크(W)가 위치 부여되는 상태와, 밀봉체(32)가 위치 부여되는 상태를 전환하는 반송체(3)를 갖는다.

이러한 본 실시 형태에서는, 타깃(5a)을 교환하기 위해서, 챔버(2) 내로부터 밀봉된 공간(상기 차폐 공간(SA))을 형성하여, 이 공간만을 대기 개방할 수 있다. 이 때문에, 타깃(5a)의 교환을 위해서, 챔버(2) 내의 전체를 대기 개방할 필요가 없어져서, 챔버(2) 전체의 대기 개방, 수분 제거, 진공화를 위한 시간을 요하지 않고, 부분적인 대기 개방, 수분 제거, 진공화를 함으로써, 교환에 요하는 시간을 대폭 단축할 수 있다.

(2) 밀봉체(32)는, 밀봉 부재(32a)를 통해서, 개구(23) 주위의 챔버(2)의 내벽에 접촉 분리 가능하게 마련되어 있다. 이 때문에, 챔버(2) 내가 대기에 노출되는 영역을 최대한 저감시킬 수 있다.

(3) 반송체(3)는, 간헐 회전 가능하게 마련되고, 워크(W) 및 밀봉체(32)를 서로 반송체(3)의 회전에서의 위상이 다른 위치에 보유 지지하여, 타깃(5a)에 대향하는 위치에, 워크(W)가 위치 부여되는 상태와, 밀봉체(31)가 위치 부여되는 상태를, 간헐 회전에 의해 전환한다. 이 때문에, 챔버(2)를 개방하지 않고, 반송체(3)에 의해 즉시 밀봉체(32)를 타깃(5a)에 대향하는 위치로 이동시킬 수 있으므로, 타깃 교환의 준비가 용이하게 되어, 시간 단축으로 이어진다.

(4) 타깃(5a)은, 챔버(2)의 외부로부터 착탈 가능하게 마련되어 있다. 즉, 타깃(5a)을 구비하는 타깃 유닛(52)은, 덮개(51)에 착탈 가능하게 마련되어 있다. 이 때문에, 타깃(5a)은, 주위의 공간을 대기 개방한 후, 그대로 챔버(2)의 외부로부터 타깃 유닛(52) 전체를 분리하여 교환할 수 있어, 작업이 용이하게 된다.

[변형예]

본 실시 형태는, 이하와 같은 변형예도 생각할 수 있다.

(1) 도 19에 도시하는 바와 같이, 타깃(5a)을 교환하는 교환 장치(8)를 마련해도 된다. 교환 장치(8)는, 타깃(5a)을 보유 지지하는 한 쌍의 보유 지지부(823)를 갖고, 한쪽의 보유 지지부(823)에 예비 타깃(5a)을 보유 지지하고, 다른 쪽의 보유 지지부(823)에 챔버(2)에 장착되어 있는 타깃(5a)을 보유 지지하여, 한쪽과 다른 쪽의 보유 지지부(823)를 교체함으로써, 챔버(2)에 장착되어 있는 타깃(5a)을 예비 타깃(5a)과 교환한다. 또한, 상기한 바와 같이 타깃(5a)은 타깃 유닛(52)에 마련되어 있기 때문에, 타깃(5a)의 보유 지지, 교환은, 타깃 유닛(52)의 보유 지지, 교환과 동의이며, 챔버(2)에 장착되어 있는 타깃(5a), 사용 완료된 타깃(5a), 예비 타깃(5a)을 각각 타깃 유닛(52)으로 대체해도 동의이다.

보다 구체적으로는, 한 쌍의 보유 지지부(823)는, 공통의 축 주위로 회동한다. 이 회동에 의해 한쪽과 다른 쪽의 보유 지지부(823)를, 예를 들어 챔버(2)에 대응하는 위치에 대하여 교체한다. 본 실시 형태의 성막 장치(1)에서는, 타깃(5a)을 포함하는 타깃 유닛(52)을, 타깃면과 직교하는 방향으로 이동시킴으로써, 타깃 유닛(52)이 장착되어 있는 부재로부터 착탈할 수 있도록 되어 있다. 성막 장치(1)의 경우, 타깃 유닛(52)은 챔버(2)에 장착되어 있다. 또한, 예비로서, 후술하는 적재대(83)에 적재(장착)되어 있다. 챔버(2)에 있어서는, 덮개(51)에 타깃 유닛(52)이, 그 타깃면이 설치면에 대하여 경사져서 장착되어 있다. 적재대(83)에 있어서는, 타깃면이 설치면과 평행하게 타깃 유닛(52)이 적재(장착)되어 있다. 따라서, 예를 들어 도 19에 도시하는 교환 장치(8)에서는, 한 쌍의 보유 지지부(823)는, 챔버(2)에 장착된 타깃(5a)을 타깃면이 설치면에 대하여 경사지도록 보유 지지하고, 적재대(83)에 적재된 예비 타깃(5a)을 타깃면이 설치면에 대하여 평행해지도록 보유 지지하여, 예비 타깃(5a)을 챔버(2)에 장착된 타깃(5a)과 다른 각도로 보유 지지하고 있다.

교환 장치(8)는, 회전 기구(81), 승강 기구(82)를 갖는다. 회전 기구(81)는, 타깃(5a)을 보유 지지한 한 쌍의 보유 지지부(823)를 공통의 축 주위로 회동시킨다. 회전 기구(81)는, 모터(81a)에 의해 통 형상의 회전체(81b)를 회전시키는 기구이다. 회전 기구(81)는, 챔버(2) 상의 덮개(51)에서의 2개의 타깃 유닛(52)의 근방에, 각각 축이 경사져서 배치되어 있다. 승강 기구(82)는, 한 쌍의 보유 지지부(823)에 각각 마련되어, 챔버(2)에 장착된 타깃(5a)을 타깃면과 직교하는 방향으로 이동시키고, 예비 타깃(5a)을 타깃면과 직교하는 방향으로 이동시킨다. 각 승강 기구(82)는, 각 회전 기구(81)의 회전체(81b)에 한 쌍씩 고정된 실린더(821)를 갖는다. 실린더(821)는, 구동 로드(822)의 선단에 보유 지지부(823)가 마련되어 있다.

이러한 교환 장치(8)에서는, 회전 기구(81)에 의해 공통의 축 주위로 회동한 한 쌍의 보유 지지부(823)에 의해 타깃 유닛(52)을 교체하기 위해서, 회전 기구(81)의 회전축(한 쌍의 보유 지지부가 회동하는 공통의 축(α))은, 챔버(2)에 장착된 타깃(5a)의 타깃면에 직교하는 타깃(5a)의 중심을 통과하는 축(β)과, 적재대(83)에 적재된 타깃(5a)의 타깃면에 직교하는 타깃(5a)의 중심을 통과하는 축(γ)이 이루는 각의 각도(θ1)의 절반 각도(θ2)로 적재면에 대하여 경사진 것으로 된다. 이에 의해, 타깃 유닛(52) 각각의 장착 위치에서의 자세는, 교체되어도 동일해지므로, 챔버(2) 또는 적재대(83)에 착탈할 수 있다. 즉, 챔버(2)의 덮개(51)에 타깃면이 설치면에 대하여 경사져서 장착되어 있는 타깃 유닛(52)은, 적재대(83)에 대향하는 위치에서는, 타깃면이 설치면과 평행하게 되므로, 타깃(5a)을 보유 지지한 한 쌍의 보유 지지부(823)를 회전 기구(81)에 의해 회동하여, 타깃면과 직교하는 방향으로 실린더(821)에 의해 타깃(5a)을 이동시킴으로써, 타깃(5a)을 교환할 수 있다.

이러한 교환 장치(8)는, 타깃(5a)의 성막 장치(1)에서의 설치면에 대한 장착 자세(각도)가 상이한 경우에도, 그 장착 자세의 변환을 행하는 기구를 별도 마련하지 않고 장착 자세를 변환할 수 있으므로, 간소한 구성으로 타깃(5a)의 교환을 행할 수 있다. 이에 의해, 성막 장치(1)의 비용이 상승하는 것을 억제할 수 있다.

한편, 덮개(51)에서의 2개의 타깃 유닛(52)에는, 보유 지지부(823)에 보유 지지되는 착탈판(524)이 마련되어 있다. 보유 지지부(823)는, 자석, 흡반, 메카니컬 척 등을 갖고, 착탈판(524)을 보유 지지한다. 또한, 챔버(2)에는, 예비 타깃 유닛(52)이 적재되는 적재대(83)가 고정되어서 마련되어 있다. 적재대(83)에는 오목부(831)가 형성되고, 예비 타깃 유닛(52)이, 이 오목부(831)에 예비 타깃 유닛(52)의 타깃(5a)을 향해서 적재되어 있다. 또한, 적재대(83)에는, 예비 타깃(5a)(타깃 유닛(52))을, 챔버(2)에 장착되어 있는 사용 완료된 타깃(5a)(타깃 유닛(52))과 교환한 후, 사용 완료된 타깃(5a)(타깃 유닛(52))이 적재된다.

이러한 교환 장치(8)에 의한 타깃(5a)의 교환 작업은 이하와 같다. 먼저, 차폐 공간(SA)만을 대기 개방한 상태에서, 도 19에 도시하는 바와 같이, 한 쌍의 실린더(821)의 보유 지지부(823)가, 덮개(51)에 장착된 타깃 유닛(52)의 착탈판(524)과 적재대(83)에 적재된 예비 타깃 유닛(52)의 착탈판(524)을 각각 보유 지지한다.

이어서, 도 20에 도시하는 바와 같이, 실린더(821)가 상승함으로써, 덮개(51)에 장착된 타깃 유닛(52)을 빼냄과 함께, 적재대(83)에 적재된 예비 타깃 유닛(52)을 들어 올린다. 그리고, 모터(81a)가 회전함으로써, 빼내어진 타깃 유닛(52)과 예비 타깃 유닛(52)의 위치가 교대된다. 또한, 도 21에 도시하는 바와 같이, 실린더(821)에 의해 예비 타깃 유닛(52)을 하강시켜서 덮개(51)에 장착함과 함께, 빼내어진 타깃 유닛(52)을 하강시켜서 적재대(83)에 둔다.

이상과 같이, 타깃 유닛(52)의 교환 장치(8)를 구비함으로써, 교환 작업에 요하는 시간을 단축할 수 있다. 종래, 챔버(2) 내의 대기 개방을 행함으로써 장시간을 요하고 있었던 교환 작업의 경우, 타깃 유닛(52)의 교환 시간을 단축해도, 전체의 시간 단축에 미치는 효과는 적다. 그러나, 본 실시 형태과 같이, 챔버(2) 내 전체의 대기 개방을 행하지 않고 일부분만 대기 개방함으로써, 대폭 진공화의 시간을 단축할 수 있을 경우에는, 타깃 유닛(52)의 교환 시간의 단축에 의해, 보다 한층의 단축 효과가 얻어진다. 또한, 마그네트를 포함하는 타깃 유닛(52)의 중량은 십수 kg 정도의 중량으로 되는 경우가 있다. 이 때문에 사람이 손으로 행하기에는 큰일이며, 위험도 수반하는데, 교환 장치(8)를 구비함으로써 용이하고 안전하게 타깃(5a)을 교환할 수 있다.

또한, 예비 타깃 유닛(52)의 타깃(5a)에 흡착된 수분을 미리 저감시켜 둘 수도 있다. 이에 의해, 예비 타깃 유닛(52)이 덮개(51)에 장착된 후, 차폐 공간(SA)을 진공화하는 시간을 단축할 수 있다. 예를 들어, 도 21에 도시하는 바와 같이, 예비 타깃(5a)을 둘러싸는 공간을 진공화하는 예비 진공실(84)을 마련한다. 예비 진공실(84)은, 상기 적재대(83)의 타깃 유닛(52)이 적재되는 오목부(831)에, 타깃(5a)이 면하는 저면에, 타깃(5a)을 둘러싸는 공간이 기밀하게 밀봉되는 개구를 마련하고, 이 개구에 끼워진 타깃(5a)이 내부를 향하도록 구성된 공간이다. 예비 진공실(84)은, 도시하지 않은 공기압 회로에 접속되어, 배기에 의해 내부를 진공화 가능하게 마련되어 있다.

예비 타깃 유닛(52)의 타깃(5a)은, 적재대(83)에 적재되어 있는 동안에, 예비 진공실(84)이 진공화됨으로써 수분이 제거되어 있다. 이 때문에, 예비 타깃 유닛(52)이, 덮개(51)에 장착된 타깃 유닛(52)과 교환된 후, 차폐 공간(SA)의 진공화에 있어서 수분을 제거하는데 걸리는 시간을 단축할 수 있어, 전체의 교환 시간을 단축할 수 있다.

또한, 예비 타깃 유닛(52)의 타깃(5a)이, 적재대(83)에 적재되어 있는 동안에 수분이 제거되면 되며, 예를 들어 램프나 저항 발열과 같은 히터 등으로 타깃(5a)을 가열함으로써, 타깃(5a)의 수분을 제거하도록 해도 된다. 타깃 유닛(52)의 교환에 있어서 열팽창 등을 고려할 필요는 있지만, 진공 유지 가능한 밀폐 공간을 형성하지 않아도 되므로, 수분 제거를 용이하게 행할 수 있다.

(2) 챔버(2) 내에서의 반송체(3)에 의해 반송되는 밀봉체(31, 32)의 수는, 상기 양태보다도 많아도 된다. 예를 들어, 도 22의 (A)에 도시하는 바와 같이, 개구(22)에 대하여 3개의 개구(23)를 90°마다 3개 마련하고, 3개의 개구(23)에 각각 성막부(5)를 마련한다. 반송체(3)에는, 그 회전 중심에 대칭으로, 각각 90°마다 4개의 밀봉체(31)(도 2 등 참조) 및 4개의 밀봉체(32)가 마련된다. 즉, 밀봉체(31, 32)를 합계 8개로 한다. 따라서, 1개의 밀봉체(31)가 개구(22)에 대향해서 위치 부여되면, 다른 3개의 밀봉체(31)가 3개의 개구(23)에 대향해서 각각 위치 부여된다. 또한, 1개의 밀봉체(32)가 개구(23)의 1개에 대향해서 위치 부여되면, 다른 2개의 밀봉체(32)가 다른 2개의 개구(23)에 대향해서 위치 부여됨과 함께, 다른 1개의 밀봉체(32)가 개구(22)에 대향해서 위치 부여된다. 반송체(3)가 90° 회전함으로써 밀봉체(31) 혹은 밀봉체(32)가 개구(22), 각 개구(23)의 사이를 이동한다. 또한, 4개의 밀봉체(31) 및 4개의 밀봉체(32)는 45°마다 교대로 마련된다. 따라서, 반송체(3)가 45° 회전함으로써, 개구(22) 및 개구(23)에 대향하는 위치에, 4개의 밀봉체(31)가 위치 부여되는 상태와, 4개의 밀봉체(32)가 위치 부여되는 상태의 2개의 상태로 전환할 수 있도록 한다. 즉, 본 형태에서는, 워크(W)의 위치 및 밀봉체(31, 32)의 위치는, 반송체(3)의 회전에 있어서 위상이 45° 다르다. 반송체(3)의 회전에 의해, 스퍼터 처리의 운전 시에는, 밀봉체(31)가 개구(22) 및 3개의 개구(23)에 대향해서 위치 부여되어, 90° 회전에 의해 대향하는 개구(22, 23)를 전환한다. 메인터넌스의 시에는, 스퍼터 처리 시의 상태로부터 45° 회전에 의해 각 개구(22, 23)에 밀봉체(32)가 위치 부여되도록 전환한다.

또한, 예를 들어 도 22의 (B)에 도시하는 바와 같이, 개구(22)에 대하여 2개의 개구(23)를 60°마다 마련하고, 2개의 개구(23)에 각각 성막부(5)를 마련한다. 3개의 밀봉체(31)(도시는 생략) 및 3개의 밀봉체(32)는 각각 120°마다 마련되고, 밀봉체(31)와 밀봉체(32)는 60°마다 교대로 마련된다. 즉, 밀봉체(31, 32)를 합계 6개로 한다. 이에 의해, 반송체(3)가 60° 회전함으로써, 개구(22) 및 개구(23)에 대향하는 위치에, 3개의 밀봉체(31)가 위치 부여되는 상태와, 3개의 밀봉체(32)가 위치 부여되는 상태의 2개의 상태로 전환할 수 있도록 한다. 즉, 본 형태에서는, 워크(W)(밀봉체(31))의 위치, 밀봉체(32)의 위치는, 반송체(3)의 회전에 있어서 위상이 60° 다르다. 반송체(3)의 회전에 의해, 스퍼터 처리의 운전 시에는, 밀봉체(31)가 개구(22) 및 2개의 개구(23)에 대향해서 위치 부여되고, 120° 회전에 의해 대향하는 개구(22, 23)를 전환하고, 메인터넌스의 시에는 스퍼터 처리 시의 상태로부터 60° 회전에 의해 각 개구에 밀봉체(32)가 위치 부여되도록 전환한다.

또한, 밀봉체(32)는 2개, 3개 혹은 4개 마련하지 않아도 되며, 적어도 된다. 밀봉체(31)의 수와 밀봉체(32)의 수가 일치하지 않고, 적어도 된다. 예를 들어, 밀봉체(31)의 수에 관계 없이, 밀봉체(32)를 1개로 해도 된다. 스퍼터 처리의 운전 시에서 메인터넌스 시로의 이행은, 밀봉체(32)가 메인터넌스를 행하는 개구(23)에 위치 부여되도록 반송체(3)를 회전시키면 되며, 개구(23)가 복수 있어도, 각 개구(23)에서 순차 메인터넌스를 행하도록 하면 된다. 또한, 상기에서는 개구(23)의 수가 상이한 형태의 예를 나타냈지만, 개구(22)에 있어서도, 반드시 1개가 아니어도 되며, 개구(22)에 대향하는 밀봉체(31)와 밀봉체(32)의 전환은 마찬가지로 할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 밀봉체(31)와 밀봉체(32)의 반송체(3)의 회전에서의 위상의 어긋남 위치는, 예를 들어 도 3, 도 22에서 도시한 바와 같았다. 도 3의 경우에는, 통상 운전에서의 반송체(3)의 회전은 180°이고, 위상의 어긋남 각도는 90°, 도 22의 (A)의 경우에는, 통상 운전에서의 반송체(3)의 회전은 90°이고, 위상의 어긋남 각도는 45°, 도 22의 (B)의 경우에는, 통상 운전에서의 반송체(3)의 회전은 120°이고, 위상의 어긋남 각도는 60°이었다. 그러나, 이와 같이 반드시 통상 운전에서의 회전 각도에 대하여, 메인터넌스 시로 이행할 때의 회전 각도를 절반으로 하거나, 혹은 양쪽 회전 각도를 어떠한 관련지어진 각도로 할 필요는 없다. 밀봉체(31)와 밀봉체(32)가 간섭하지 않으면, 반송체(3)의 회전에서의 밀봉체(31)와 밀봉체(32)의 위상의 어긋남 각도는, 임의의 각도로 할 수 있다. 통상 운전 시에서 메인터넌스 시로의 이행을 위한 반송체(3)의 회전을, 설정한 위상의 어긋남의 임의의 각도로 하면, 상술한 양태와 마찬가지의 전환을 할 수 있다.

이상과 같이, 필요한 개구(22), 개구(23)의 수와 밀봉체(32)의 수나, 밀봉체(31)와 밀봉체(32)의 반송체(3)의 회전에서의 위상이 다른 위치로 되는 각도를 적절히 결정할 수 있어, 밀봉체(31)와 밀봉체(32)를 반송체(3)의 회전에 있어서 위상이 다른 위치에 마련함으로써, 위상의 전환에 의해 밀봉체(31) 대신에 밀봉체(32)를 사용할 수 있다.

이상과 같은 양태에서는, 성막부(5)의 수를 증가시킬 수 있으므로, 성막부(5)마다, 다른 종류의 재료에 의한 타깃(5a)을 사용함으로써, 1개의 챔버(2) 내에서 다른 종류의 막을 성막할 수 있다. 또한, 필요한 스퍼터 처리의 운전의 택트 타임에 따라, 성막부(5)의 수, 개구(22)에 의한 로드 로크실의 수는 적절히 결정할 수 있어, 다양한 스퍼터 처리의 운전에 대응시킬 수 있다.

(2) 스퍼터원이 되는 타깃(5a)을 배치하는 덮개(51)의 형상이나 타깃(5a)의 수는, 상기 양태에 한정되지는 않는다. 예를 들어, 도 23의 (A), (B)에 도시하는 바와 같이, 원추형의 덮개(51)에 한 쌍의 타깃(5a)을 경사 배치해도 되고, 도 23의 (A), (C)에 도시하는 바와 같이, 삼각 기둥을 수평하게 한 덮개(51)의 측면에, 한 쌍의 타깃(5a)을 경사 배치해도 된다. 또한, 도 24의 (A)에 도시하는 바와 같이, 원추형의 덮개(51)에 3개의 타깃(5a)을 등간격으로 경사 배치해도 되고, 도 24의 (B)에 도시하는 바와 같이, 원추형의 덮개(51)에 4개의 타깃(5a)을 등간격으로 경사 배치해도 된다. 또한, 도 24의 (C)에 도시하는 바와 같이, 사각추형의 덮개(51)에 4개의 타깃(5a)을 경사 배치해도 되고, 도 24의 (D)에 도시하는 바와 같이, 삼각추형의 덮개(51)에 3개의 타깃(5a)을 경사 배치해도 된다. 이러한 형상이나 수, 배치는 적절히 결정된다.

(3) 스퍼터원이 되는 타깃(5a)은, 설치면에 대하여 경사 배치되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 도 25의 (A)에 도시하는 바와 같이, 설치면에 대하여 평행한 천장면을 갖는 상자형의 덮개(51)로서, 타깃(5a)의 타깃면을 설치면에 대하여 평행하게 배치해도 된다. 덮개(51)는, 도 25의 (B)에 도시하는 바와 같이, 직육면체 형상이어도 되고, 도 25의 (C)에 도시하는 바와 같이 원주 형상이어도 된다. 또한, 도 25의 (D), (E), (F)에 도시하는 바와 같이, 타깃(5a)을 설치면에 대하여 평행하게 2개 배치해도 된다. 또한, 도 26의 (A), (B)에 도시하는 바와 같이, 타깃(5a)을 설치면에 대하여 평행하게 3개 배치해도 되고, 도 26의 (C), (D)에 도시하는 바와 같이, 타깃(5a)을 설치면에 대하여 평행하게 4개 배치해도 된다. 이러한 수나 배치는 적절히 결정된다.

(4) 상기와 같이 설치면에 대하여 평행하게 배치된 타깃(5a)의 경우에 대응하여, 교환 장치(8)도, 타깃(5a)(타깃 유닛(52))을 설치면에 대하여 수직인 방향으로 삽입 발출할 필요가 있다. 이 때문에, 도 27에 도시하는 바와 같이, 교환 장치(8)의 회전 기구(81)는, 수직 방향을 축으로 해서, 한 쌍의 승강 기구(82)를 회전 이동시키는 구성으로 한다. 또한, 승강 기구(82)도 수직 방향을 축으로 해서 보유 지지부(823)를 승강시키는 구동 로드(822)를 마련한다.

한 쌍의 승강 기구(82)는 수평 암(824)의 양단에 마련되어 있다. 수평 암(824)은, 회전 기구(81)에 수평 방향으로 회전 가능하면서 또한 수평 방향으로 슬라이드 이동 가능하게 마련되어 있다. 수평 암(824)에는 랙(824a)이 마련되어, 회전 기구(81)에 내장되어 모터 등의 구동원에 의해 구동되는 피니언(81c)에 맞물려 있다. 피니언(81c)의 회전에 따라서 수평 암(824)은 수평 방향으로 이동하므로, 양단의 구동 로드(822)의 보유 지지부(823)도 수평 이동 가능하게 된다. 구동 로드(822)의 보유 지지부(823)는 수평 방향으로 이동함으로써, 덮개(51) 및 예비 진공실(84)(적재대(83))의 바로 위로 타깃 유닛(52)을 위치 결정할 수 있다. 또한, 설치면에 대하여 평행하게 배치된 타깃(5a)이 복수 있을 경우에도, 도 28에 도시하는 바와 같이, 구동 로드(822)의 수평 이동에 의해, 보유 지지부(823)를 각 타깃(5a)에 대하여 위치 결정할 수 있다. 이 경우도, 회전 기구(81)에 의해 한 쌍의 타깃(5a)은 위치를 전환한다.

또한, 도 29의 (A)에 도시하는 바와 같이, 적재대(83), 예비 진공실(84)에 대해서도 복수 마련해도 된다. 수평 암(824)의 수평 이동과 회전 기구(81)의 회전에 의해, 수평 암(824)의 양단의 구동 로드(822)의 보유 지지부(823)를, 적재대(83), 예비 진공실(84)에 위치 결정할 수 있다. 또한, 수평 암(824)을 개별로 신축 가능한 것으로 할 수도 있다. 예를 들어, 도 29의 (B)에 도시하는 바와 같이, 관절을 갖는 로봇 암으로 함으로써, 승강 기구(82)(구동 로드(822), 보유 지지부(823))를 각처에 위치 결정 가능한 구성으로 해도 된다. 또한, 수평 암(824)은, 회전 기구(81)의 회전축으로부터 타깃(5a)의 교환 위치와 적재대(83)의 거리를 동등하게 함으로써, 수평 이동을 요하지 않게 해도 된다.

(5) 상기 양태에서는, 성막 시(스퍼터 처리)에는, 밀봉체(31)에 의한 개구(23)의 밀봉은 행하지 않았지만, 성막 시에, 개구(23)의 밀봉, 즉 타깃(5a)의 주위를 밀봉해도 된다. 필요로 하는 성막 품질을 확보할 수 있는 것이라면, 성막 시에 반드시 타깃(5a)의 주위를 밀봉할 필요는 없다. 그러나, 요구되는 품질이 높아지는 등의 경우나, 특히 성막의 품질에 신경을 쓸 필요가 있는 경우 등은, 밀봉 기구를 추가하여, 밀봉함으로써 스퍼터 시의 압력을 보다 정밀하게 제어할 수 있으므로, 보다 안정된 플라스마 상태로 할 수 있어, 더욱 고품질의 성막으로 할 수 있다. 또한, 챔버(2) 내에의 스퍼터된 타깃 성분이 확산해서 파티클로 되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 주위의 파티클이 성막 영역에 침입하는 것을 방지할 수 있으므로, 파티클에 의한 막의 품질에의 영향을 억제할 수 있다.

이와 같이, 스퍼터에서의 고품질의 성막을 행하기 위해서 추가하는 밀봉 기구는, 상기와 같은 양태에서는, 막 두께 분포를 높이기 위해서, 성막 시에 워크(W)를 회전시키고 있으므로, 이 회전을 가능하게 하는 밀봉 기구로 할 필요가 있다. 예를 들어, 도 30에 도시하는 바와 같이, 샤프트(622)가 상승했을 때, 밀봉체(31)의 개구(31a)를, 밀봉 부재를 개재해서 밀봉하는 밀봉판(624)이 샤프트(622)에 마련되어 있다. 밀봉판(624)은, 도시하지 않은 베어링에 샤프트(622)가 관통한 플랜지부(625)를 통해서, 샤프트(622)가 회전 가능하게 접속되어 있다. 샤프트(622)가 상승하면, 플랜지부(625) 및 밀봉판(624)도 상승하여, 밀봉판(624)이 개구(31a)를 밀봉하고, 밀봉체(31)를 밀어올리므로, 밀봉체(31)가 밀봉 부재(31b)를 개구(23)의 주위에 가압함으로써, 타깃(5a)의 주위에 밀봉된 공간이 형성된다. 성막 시에 샤프트(622) 및 워크(W)가 회전한 경우에, 플랜지부(625)의 베어링에 의해, 밀봉체(31) 및 밀봉판(624)은 회전하지 않는다.

그런데, 이 경우, 밀봉체(31)에 의해서도 개구(23)를 밀봉할 수 있으므로, 타깃(5a)의 교환이나, 메인터넌스 시에, 밀봉체(32)에 마찬가지로 밀봉체(31)를 사용할 수 있다. 그러나, 밀봉체(31)는 워크(W)의 스퍼터 처리에 사용되고 있으므로, 밀봉체(31)에는 스퍼터된 타깃(5a) 성분이 부착되어 있다. 이러한 밀봉체(31)를 장시간 대기에 노출시킨 후에 스퍼터 처리에 사용하게 되면, 밀봉체(31)에 부착된 타깃(5a) 성분이 용이하게 박리되어, 파티클의 증대를 초래하게 된다. 따라서, 타깃(5a)의 교환이나, 메인터넌스 시에는, 본 실시 형태와 같이 스퍼터 처리에는 사용하지 않는 밀봉체(32)를 사용하는 것이 최적이다.

밀봉체(32)에 의해, 개구(23)를 밀봉해서 메인터넌스를 행할 때는, 덮개(51)를 개방하여, 타깃 교환하는 것은 물론, 덮개(51), 개구(23) 등의 내면이나 밀봉체(32) 자체의 클리닝을 행할 수도 있다. 또한, 메인터넌스 시에는, 반드시 밀봉체(32)에 의해 개구(22)를 밀봉할 필요는 없지만, 밀봉체(32)에 의해 개구(22)를 밀봉하여, 챔버(2) 내를 격리한 후, 보유 지지체(42)가 개구(22)를 개방함으로써, 밀봉체(32) 자체의 클리닝도 할 수 있다. 물론, 2개의 밀봉체(32)에 의해 개구(22)와 개구(23)를 동시에 밀봉함으로써, 2개의 밀봉체(32)를 동시에 클리닝할 수도 있으므로, 메인터넌스 시간을 단축할 수 있다. 또한, 밀봉체(31)에 의해 개구(22)를 밀봉한 상태에서, 보유 지지체(42)가 개구(22)를 개방함으로써, 밀봉체(31) 자체의 클리닝을 행할 수 있다. 이와 같이, 다양한 메인터넌스를 행하는 상황에 있어서, 챔버(2) 내로부터 밀봉된 공간을 형성하여, 이 공간만을 대기 개방할 수 있어, 챔버(2) 내 전체를 대기 개방할 필요가 없어져서, 챔버(2) 전체의 대기 개방, 수분 제거, 진공화를 위한 시간을 요하지 않고, 부분적인 대기 개방, 수분 제거, 진공화를 함으로써, 메인터넌스에 요하는 시간을 대폭 단축할 수 있다.

[다른 실시 형태]

이상, 본 발명의 실시 형태 및 각 부의 변형예를 설명했지만, 이 실시 형태나 각 부의 변형예는 일례로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하고 있지 않다. 상술한 이들 신규 실시 형태는, 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하며, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 다양한 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시 형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허 청구 범위에 기재된 발명에 포함된다.

1: 성막 장치 2: 챔버
2a, 2b: 통기로 3: 반송체
4: 반입 반출부 5: 성막부
5a: 타깃 6: 구동부
8: 교환 장치 21: 수용체
22, 23: 개구 24: 통기로
25, 26, 27: 배관 31: 밀봉체
31a: 개구 31b, 32a: 밀봉 부재
32: 밀봉체 33: 모터
34: 샤프트 35: 지지 구멍
36: 반송 플레이트 36a: 접속 다리
36b: 다리부 41: 암
41a: 모터 42: 보유 지지체
42a: 보유 지지 기구 42b: 실린더
51: 덮개 52: 타깃 유닛
53: 셔터 61, 62: 푸셔
70: 제어 장치 81: 회전 기구
81a: 모터 81b: 회전체
81c: 피니언 82: 승강 기구
83: 적재대 84: 예비 진공실
510, 611: 동체부 511: 지지 기구
511a: 회동체 511b: 실린더
521: 냉각 플레이트 522: 마그네트
523, 531: 모터 612, 622: 샤프트
612a: 접속부 612b: 밀봉판
613: 구동원 621: 동체부
622a: 접속부 623: 구동원
623a: 모터 623b: 에어 실린더
624: 밀봉판 625: 플랜지부
821: 실린더 822: 구동 로드
823: 보유 지지부 824: 수평 암
824a: 랙 831: 오목부

Claims

내부를 진공으로 하는 것이 가능한 챔버와,
상기 챔버에 마련된 개구를 개재해서 상기 챔버 내에 대향하고, 상기 챔버에 착탈 가능하게 마련되는, 스퍼터링에 의해 워크에 퇴적되는 성막 재료를 포함해서 형성된 타깃과,
상기 개구를 밀봉하는 밀봉체와,
상기 챔버 내의 진공을 유지한 상태에서, 상기 타깃에 대향하는 위치에, 상기 워크가 위치 부여되는 상태와, 상기 밀봉체가 위치 부여되는 상태를 전환하는 반송체
를 갖는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 밀봉체는, 밀봉 부재를 개재하여, 상기 개구 주위의 챔버의 내벽에 접촉 분리 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 반송체는 간헐 회전 가능하게 마련되고, 상기 워크 및 상기 밀봉체를 서로 반송체의 회전에서의 위상이 다른 위치에 보유 지지하여, 상기 타깃에 대향하는 위치에, 상기 워크가 위치 부여되는 상태와, 상기 밀봉체가 위치 부여되는 상태를, 간헐 회전에 의해 전환하는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 타깃은, 상기 챔버의 외부로부터 착탈 가능하게 마련되어 있는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제1항에 있어서, 상기 타깃을 보유 지지하는 한 쌍의 보유 지지부를 갖고, 한쪽의 보유 지지부에 예비의 상기 타깃을 보유 지지하고, 다른 쪽의 보유 지지부에 상기 챔버에 장착되어 있는 상기 타깃을 보유 지지하여, 한쪽과 다른 쪽의 상기 보유 지지부를 교체함으로써, 상기 챔버에 장착되어 있는 상기 타깃을, 예비의 상기 타깃과 교환하는 교환 장치를 갖는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제5항에 있어서, 상기 한 쌍의 보유 지지부는, 상기 챔버에 장착된 상기 타깃을 타깃면이 설치면에 대하여 경사지도록 보유 지지하고, 예비의 상기 타깃을, 설치면에 대하여 경사져서 상기 챔버에 장착된 상기 타깃과 다른 각도로 보유 지지하고,
상기 한 쌍의 보유 지지부에는, 상기 챔버에 장착된 상기 타깃을 타깃면과 직교하는 방향으로 이동시키고, 예비의 상기 타깃을 타깃면과 직교하는 방향으로 이동시키는 승강 기구가 각각 마련되고,
상기 교환 장치는, 상기 타깃을 보유 지지한 상기 한 쌍의 보유 지지부를, 공통의 축 주위로 회동시키는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제5항 또는 제6항에 있어서, 예비의 상기 타깃을 적재하여, 예비의 상기 타깃을 사용 완료된 상기 타깃과 교환한 후, 사용 완료된 상기 타깃을 적재하는 적어도 하나의 적재대를 갖는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
제7항에 있어서, 예비의 상기 타깃을 둘러싸는 공간을 진공화하는 예비 진공실을 갖는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.