TW202415786A - 成膜裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可對多個成膜對象物同時進行基於均勻膜厚分佈的成膜的成膜裝置。實施形態的成膜裝置具有：托盤，具有工件抵接面，能夠在使工件搭載於保持器的搭載位置與使其從保持器分離的分離位置之間移動；自公轉單元，具有保持器抵接面，使搭載於保持器的工件以旋轉軸為中心公轉，並且隨著旋轉軸的旋轉而使工件以支撐托盤的支撐軸為中心自轉；推動器單元，使保持器抵接面與保持器接觸/分離，在將保持器搭載於搬送體的搭載位置與將其從搬送體分離的分離位置之間移動，並且使托盤在搭載位置與分離位置之間移動；及旋轉單元，通過使旋轉軸旋轉，而使多個托盤在公轉的同時自轉。

Description

成膜裝置

本發明是有關於一種成膜裝置。

作為對基板等成膜對象物的表面進行成膜的裝置，廣泛使用基於濺射的成膜裝置。濺射是利用如下操作的技術：通過將導入至經抽真空的腔室內的氣體電漿化而產生離子，所產生的離子碰撞作為成膜材料的靶材的表面，由此成膜材料飛出並附著於基板。

在此種成膜裝置中，理想的是使形成於基板表面的膜的厚度均勻。在濺射中，例如進行如下操作：配設多個靶材而使成膜材料落到基板的分佈接近均等。此時，為了使膜厚分佈進一步均等，而進行如下操作：通過調整對各靶材的施加電力、調整靶材與成膜對象物的距離或朝向等方法來實現膜厚的面內均勻化。

[現有技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1] 日本專利特開平01-212756號公報

[發明所要解決的問題] 然而，在所述方法中，需要較多的靶材。因此，在調整施加電力的方法中，電力控制變得複雜。另外，即便是調整靶材與基板的距離的方法，接近基板的靶材也會遮蔽從其他靶材飛出的成膜材料的粒子，因此接近基板這一情況也有極限。即，也存在如下情況：通過調整對靶材的施加電力或調整靶材與基板的距離，也難以實現膜厚的均勻化。

另外，存在如下情況：通過相對於基板賦予靶材的傾斜角度，可改善膜厚分佈。但是，需要配置保持靶材的機構、冷卻靶材的機構、用以提高成膜效率的磁鐵等其他結構構件，因此有時無法選擇最佳的傾斜角度，從而難以使膜厚最佳。

為了應對所述情況，而進行如下操作：通過使與多個靶材相向的基板旋轉而使基板的成膜對象面依次與不同的靶材相向，從而抵消多個靶材的成膜速率的偏差（例如專利文獻1）。在所述專利文獻1中也記載有：進而使多個基板以設置於各基板的外側的旋轉軸為中心旋轉（公轉），同時進行成膜。但是，在所述情況下，各基板的表面的各部位總是通過相同的軌道，與靶材的距離不均勻且不變，因此導致成膜材料的堆積產生分佈不均，各個基板內的膜厚分佈產生偏差。因此，為了使各基板的表面的各部位不通過公轉時的相同軌道，除公轉以外，也考慮使各基板的每一基板以設置於各基板的內側的旋轉軸為中心旋轉（自轉）。

這裡，為了在一個腔室內實施成膜、或者對所成膜的膜進行氧化或氮化的膜處理等，而有在同一腔室內配置有多個進行成膜的成膜室或進行膜處理的處理室的成膜裝置。在此種成膜裝置中，將作為成膜對象物的基板載置於搬送體，使基板移動至與成膜室相向的位置後，通過推動器而使基板從搬送體分離，在使基板接近靶材的狀態下進行成膜，再次將基板載置於搬送體而使其移動至接下來的成膜室或處理室。在此種成膜裝置中，在通過推動器而使基板上升的狀態下進行成膜，但為了應對所述課題，除推動器的升降機構以外，也需求進行多個基板的自轉及公轉的機構。

本發明的實施形態是為了解決如上所述的現有技術的問題點而提出的，其目的在於提供一種可對多個成膜對象物同時進行基於均勻膜厚分佈的成膜的成膜裝置。

[解決問題的技術手段] 為了實現所述目的，實施形態的成膜裝置包括：成膜部，在具有靶材的成膜室中，通過濺射而對工件進行成膜；搬送體，將搭載有所述工件的保持器搬送至與所述成膜室相向的位置；托盤，具有與所述工件接觸/分離的工件抵接面，能夠在使所述工件搭載於所述保持器的搭載位置與使所述工件從所述保持器分離的分離位置之間移動；自公轉單元，具有與所述保持器接觸/分離的保持器抵接面，使搭載於所述保持器的所述工件以旋轉軸為中心公轉，並且隨著所述旋轉軸的旋轉而使所述工件以支撐所述托盤的支撐軸為中心自轉；推動器單元，使所述保持器抵接面與所述保持器接觸/分離，在將所述保持器搭載於所述搬送體的搭載位置與將所述保持器從所述搬送體分離的分離位置之間移動，並且使所述托盤在所述搭載位置與所述分離位置之間移動；以及旋轉單元，在通過所述推動器單元而使所述保持器抵接面與所述保持器接觸，並將所述托盤移動至所述分離位置而將所述工件收容於所述成膜室的狀態下，使所述旋轉軸旋轉，而使所述托盤公轉，並且使所述托盤自轉。

[發明的效果] 通過本發明的實施形態，能提供一種可對多個成膜對象物同時進行基於均勻膜厚分佈的成膜的成膜裝置。

參照圖式對本發明的實施形態（以下，稱為本實施形態）進行具體說明。 [概要] 如圖1所示，本實施形態是利用電漿（plasma）對各個作為成膜對象物的工件W的成膜對象面進行成膜的成膜裝置1。本實施形態的成膜裝置1具有旋轉台3，所述旋轉台3在能夠設為真空的腔室2內對搭載有多個工件W的保持器H（參照圖3A）進行保持並以90°為單位間歇旋轉。成膜裝置1在旋轉台3停止的四個停止位置中的三個停止位置對工件W進行各種處理。在三個停止位置分配有成膜部100、反轉部200、搬入/搬出部300。

成膜部100在具有靶材10的成膜室110中，通過濺射而對多個工件W同時進行成膜。即，使通過將濺射氣體G電漿化而產生的離子碰撞靶材10（參照圖4），並使構成靶材10的成膜材料的粒子附著於多個工件W的成膜對象面。本實施形態的成膜部100包括兩個靶材10A、10B。此外，在不區分所述兩個靶材10A、10B的情況下，簡稱為靶材10。

為了對工件W的兩面進行成膜，反轉部200通過反轉部200內的反轉機構而將在成膜部100中對其中一面進行成膜後的工件W反轉，從而在成膜部100中也可對另一面進行成膜。搬入/搬出部300在經由負載鎖室25而維持腔室2的內部的真空的狀態下，將未處理的工件W從外部搬入至腔室2的內部，並將處理完畢的工件W搬出至腔室2的外部。

[成膜對象物] 在本實施形態中，作為成膜對象物的例子，使用圓形的工件W。工件W是後述的基板S與夾具J為一體的構件，多個工件W搭載於保持器H，由旋轉台3搬送。基板S是圓形，例如是石英振子、石英振盪器等石英器件中所使用的石英基板。基板S在石英基板的兩面成膜作為電極的Au層。另外，作為用以提高所述Au層對石英基板表面的密合性的密合層的Cr層成膜於石英基板表面與Au層之間。因此，在石英基板的兩面成膜作為密合層的Cr層、作為電極的Au層此兩層。其中，並不限於此，也可為矽（Si）晶片、碳化矽（SiC）晶片、藍寶石基板、玻璃基板。

夾具J是供基板S裝配的構件。如圖2A的分解立體圖、圖2B的立體圖、圖2C的剖面圖（圖2B的B-B箭視剖面圖）所示，本實施形態的夾具J具有上夾具Ju、下夾具Jd、間隔件Js、銷Jp。上夾具Ju、下夾具Jd是環狀的板體，內徑小於基板S的外徑，外徑大於基板S的外徑。間隔件Js是環狀的板體，內徑大於基板S的外徑，外徑與上夾具Ju、下夾具Jd為同等大小。上夾具Ju、下夾具Jd、間隔件Js可設為金屬製。

通過在上夾具Ju與下夾具Jd之間夾持間隔件Js，在所述間隔件Js的內緣側夾持基板S，從而將基板S裝配於夾具J。因此，如圖2C所示，將間隔件Js配置於基板S的外側。另外，如圖2C所示，在下夾具Jd的較基板S的外緣更靠外側處埋入有磁鐵Jm，通過磁力來吸附上夾具Ju，由此將間隔件Js與基板S夾入至上夾具Ju與下夾具Jd之間。由此，可防止基板S從夾具J脫離。另外，上夾具Ju、下夾具Jd、間隔件Js在與各自對應的位置形成有多個貫通孔，通過將銷Jp插入至所述貫通孔，可防止位置偏移。此外，在以下的說明中，將裝配有基板S的夾具J簡稱為工件W。

[保持器] 如圖3A、圖3B所示，本實施形態的保持器H是供工件W搭載的構件。保持器H是具有可搭載多個工件W的徑的圓形板體，且繞中心以等間隔載置有三個工件W。在工件W的載置位置形成有圓形的孔Ha，在所述孔Ha的內緣形成有支撐工件W的下表面的外緣的薄壁的支撐緣Hb。另外，如後所述，保持器H具有嵌合凹部424b，所述嵌合凹部424b構成對旋轉軸420與托盤41的公轉中心進行定位的嵌合部424。

[腔室] 腔室2是能夠將內部設為真空的容器。本實施形態的腔室2是長方體形狀的箱形，設置面側是底板21，相反側是蓋板22（參照圖4、圖5）。腔室2設置於箱形的架台24上。在腔室2設置有腔室排氣部23。本實施形態的腔室排氣部23具有與形成於腔室2的底板21的開口連接的配管。腔室排氣部23包含未圖示的氣動迴路而構成，能夠通過排氣處理來進行腔室2內的抽真空。

[旋轉台] 如圖1、圖3C、圖4、圖5所示，旋轉台3是在腔室2內對搭載於保持器H的工件W進行搬送的搬送體。旋轉台3是圓形板體，通過驅動源3a而以軸31為中心間歇旋轉。在旋轉台3形成有作為貫通孔的多個開口32。多個開口32沿周向以等間隔設置於旋轉台3的距旋轉中心為等間隔的位置。本實施形態的開口32與間歇旋轉的停止位置對應地以90°間隔設置有四個。其中的三個位置與成膜部100、反轉部200、搬入/搬出部300相向。在開口32的上緣部載置有支撐保持器H的支撐部33。支撐部33是環狀構件，且具有用以密封後述的負載鎖室321的O型環等密封構件33a。通過旋轉台3的間歇旋轉而在將工件W及托盤41與保持器H一起定位於和成膜室110對應的位置時，使保持器H的嵌合凹部424b來到與設置於後述的旋轉體421側的嵌合凸部424a相向的位置。

[工件旋轉部] 如圖4、圖5所示，工件旋轉部4通過在成膜室110中使工件W在自轉的同時公轉，而使各基板S的膜厚分佈均勻。工件旋轉部4具有托盤41、自公轉單元42、推動器單元43及旋轉單元44。

托盤41是具有與搭載於保持器H的工件W接觸/分離的工件抵接面41a的構件。托盤41以與搭載於保持器H的多個工件W的位置對應的方式配置有多個。本實施形態的托盤41與三個工件W對應地設置有三個。工件抵接面41a分別配置於與搭載於保持器H的工件W相向的位置，並沿與工件W接觸/分離的方向移動。另外，托盤41由後述的旋轉體421的支撐軸422支撐為能夠旋轉，並設置於旋轉體421上。工件抵接面41a與工件W接觸的托盤41設置成能夠在使工件W搭載於保持器H的搭載位置（參照圖4）與使工件W從保持器H分離的分離位置（參照圖5）之間移動。此外，工件抵接面41a的外徑是與其接觸的工件W的外徑以下。進而，工件抵接面41a的外徑比支撐緣Hb小。

自公轉單元42使搭載於托盤41的工件W在公轉的同時自轉。此外，在圖4及圖5中，為了容易理解，自公轉單元42的剖面是通過兩根支撐軸422的鉛垂方向上的剖面圖。自公轉單元42具有旋轉軸420、旋轉體421、支撐軸422及轉換機構423。旋轉軸420是作為工件W的公轉的軸的構件。所謂這裡所述的公轉，是指工件W繞旋轉軸420以將旋轉軸420設為中心的圓周軌跡移動。旋轉體421是設置成能夠以旋轉軸420為中心旋轉的圓形板體。旋轉體421的徑小於旋轉台3的開口32的徑。由此，旋轉體421貫通旋轉台3的開口32並能夠上升至分離位置。旋轉體421的上表面即與保持器H相向的面是與保持器H接觸/分離的保持器抵接面421a。此外，具有保持器抵接面421a的旋轉體421的外徑是與其接觸的保持器H的面的外徑以下。

保持器抵接面421a及保持器H具有嵌合部424，所述嵌合部424對旋轉軸420與托盤41的公轉中心進行定位。嵌合部424具有設置於保持器抵接面421a的嵌合凸部424a、及設置於保持器H的嵌合凹部424b，通過嵌合凸部424a與嵌合凹部424b嵌合，而將保持器H定位於旋轉軸420的中心，並且相對於以旋轉軸420為中心的旋轉方向進行定位。具體而言，設置於保持器抵接面421a的嵌合凸部424a具有旋轉體421的中心的凸部及偏離其中心的位置的凸部，設置於保持器H的嵌合凹部424b具有保持器H的中心的凹部及偏離其中心的位置的凹部。而且，旋轉體421的中心的凸部與保持器H的中心的凹部嵌合，偏離旋轉體421的中心的位置的凸部與偏離保持器H的中心的位置的凹部嵌合。由此，相對於旋轉軸420定位保持器H。

支撐軸422支撐托盤41。支撐軸422是安裝於托盤41的下表面的中心處的鉛垂方向上的構件，且為被托盤41支撐的工件W的自轉中心。所謂這裡所述的自轉，是指工件W以自己的中心為軸旋轉。各支撐軸422經由設置於旋轉體421的軸承以能夠轉動的方式貫通旋轉體421並向下方延伸。

轉換機構423將旋轉軸420的旋轉轉換為支撐軸422的旋轉。轉換機構423具有：傳遞部，傳遞旋轉軸420的旋轉；及旋轉構件，通過傳遞部來傳遞旋轉軸420的旋轉而使支撐軸422旋轉。本實施形態的傳遞部是固定齒輪423a，旋轉構件是行星齒輪423b。固定齒輪423a是如下圓板齒輪，即雖設置成與旋轉軸420同心，但固定於包圍旋轉軸420的外周的支撐筒433，且不會因旋轉軸420的旋轉而旋轉的圓板齒輪。行星齒輪423b固定於各支撐軸422的下端，與固定齒輪423a的外周的齒輪槽嚙合。如圖5所示，當隨著旋轉體421的旋轉而使支撐軸422與托盤41一起公轉時，行星齒輪423b一邊繞固定齒輪423a旋轉一邊自轉，因此托盤41也以支撐軸422為中心自轉（參照圖3A）。所謂這裡所述的公轉，是指托盤41、支撐軸422及行星齒輪423b繞旋轉軸420以將旋轉軸420設為中心的圓周軌跡移動。所謂這裡所述的自轉，是指托盤41及行星齒輪423b以支撐軸422為中心旋轉。

推動器單元43是使旋轉體421及托盤41朝向保持器H及工件W進退的機構。推動器單元43使旋轉體421的保持器抵接面421a與保持器H接觸/分離，在將保持器H搭載於旋轉台3的搭載位置（參照圖4）與將保持器H從旋轉台3分離的分離位置（參照圖5）之間移動，並且使托盤41在搭載位置與分離位置之間移動。搭載位置是保持器H被旋轉台3的支撐部33支撐的位置。當所述搭載位置存在保持器H時，自公轉單元42處於待機位置（起始位置：腔室2的底板21與旋轉台3之間），而不會阻礙旋轉台3的旋轉，所述待機位置位於較旋轉台3更靠下方。分離位置是不僅使保持器H從旋轉台3的支撐部33分離，而且使保持器H及工件W位於成膜室110內的處理位置（工件W及保持器H從成膜部100的開口111插入，而可對工件W進行成膜的位置）。另外，托盤41貫通保持器H的孔Ha而上推工件W。即，在嵌合凸部424a與嵌合凹部424b嵌合時，托盤41從保持器H的孔Ha上推工件W。即，進入至保持器H的孔Ha的托盤41在所述狀態下持續上升，貫通孔Ha而上推工件W。在通過托盤41來上推工件W的狀態下，保持器H上升並定位於成膜部100內。旋轉台3在與保持器H一起搭載有工件W的狀態下間歇旋轉，在將工件W與保持器H一起定位於和成膜部100對應的位置時，即在工件W及保持器H在與成膜部100對應的位置停止時，旋轉體421的保持器抵接面421a的嵌合凸部424a與保持器H的嵌合凹部424b被定位於相對應的位置。在所述情況下，保持器H的孔Ha與托盤41位於相對應的位置。

推動器單元43具有氣缸（cylinder）431、收容體432及支撐筒433。氣缸431是用以使旋轉體421及托盤41升降的驅動源，且固定於架台24的底面。收容體432是被氣缸431的驅動軸支撐，並收容後述的旋轉單元44的筒體。

支撐筒433是供旋轉軸420經由軸承以能夠旋轉的方式插入的筒體。支撐筒433的下端固定於收容體432的上部。支撐筒433的上端以能夠上下滑動的方式貫通腔室2的底板21並固定於固定齒輪423a。

旋轉單元44是使旋轉軸420旋轉的機構。旋轉單元44具有收容於收容體432的驅動源即馬達44a。馬達44a的軸與旋轉軸420的下端連結。由此，通過馬達44a的旋轉而使旋轉軸420旋轉。在推動器單元43使保持器抵接面421a與保持器H接觸，使托盤41位於分離位置並使工件W收容於成膜室110的狀態下，利用旋轉單元44使旋轉軸420旋轉，由此多個托盤41進行公轉，並且各個托盤41進行自轉。

[成膜部] 如圖4、圖5所示，成膜部100具有成膜室110、濺射源120、電源部130、濺射氣體導入部140及排氣部150。

（成膜室） 成膜室110是通過濺射來進行成膜的空間。如圖4所示，成膜室110包含開口111、間隔件112及蓋體113。開口111是設置於腔室2的蓋板22的貫通孔。間隔件112是以包圍開口111的方式設置於腔室2的蓋板22的外部側的方筒形狀的構件。由間隔件112構成成膜室110的側壁。蓋體113是密封間隔件112的上部的箱狀體。蓋板22、間隔件112、蓋體113之間由O型環等密封材密封。

（濺射源） 濺射源120是通過濺射而使成膜材料堆積於工件W並進行成膜的成膜材料的供給源。濺射源120具有靶材10、背板121及電極122。

在本實施形態中，如圖1所示，具有兩個靶材10。所述兩個靶材10、即靶材10A、靶材10B是由堆積於工件W並形成膜的成膜材料形成的構件。靶材10A、靶材10B中的通過濺射而逐漸被切削的濺射面相對於工件W傾斜地配置於與工件W相向的位置。

作為成膜材料，例如使用Cr、Au等。但是，只要是可通過濺射而成膜的材料，則能夠應用各種材料。可將靶材10A與靶材10B設為共同的材料，也可設為不同種類的材料。例如，可設為靶材10A、靶材10B均包含相同的Cr的靶材，也可設為靶材10A、靶材10B均包含相同的Au的靶材。另外，靶材10A設為包含Cr的靶材，靶材10B設為包含Au的靶材，而將靶材10A與靶材10B設為不同的靶材。

背板121是單獨地保持各靶材10A、10B的保持構件。電極122是用以從腔室2的外部向各靶材10A、10B單獨地施加電力的導電性構件。此外，雖未圖示，但在濺射源120中包括磁鐵、冷卻機構等。即，本實施形態的成膜部100構成為磁控濺射裝置。

（電源部） 電源部130是對各靶材10A、10B施加電力的結構部。通過所述電源部130而對靶材10施加電力，由此可使後述的濺射氣體G電漿化，從而使成膜材料堆積於工件W。對各靶材10A、10B施加的電力可單獨地改變。在本實施形態中，電源部130例如是施加高頻電壓的射頻（radio frequency，RF）電源。此外，也可設為直流（direct current，DC）電源。

（濺射氣體導入部） 在本實施形態的電漿處理中，可使用濺射氣體G。濺射氣體G是如下氣體，即用以通過因施加電力而產生的電漿來使所產生的離子碰撞靶材10A、靶材10B，從而使靶材10A、靶材10B的材料堆積於基板S的表面的氣體。例如，可將氬氣等惰性氣體用作濺射氣體G。

濺射氣體導入部140具有導入濺射氣體G的配管。濺射氣體導入部140包含未圖示的氣體供給迴路而構成，能夠將來自供給源的濺射氣體G導入至成膜室110內。

（排氣部） 排氣部150具有與形成於間隔件112的開口連接的配管。排氣部150包含未圖示的排氣迴路而構成，能夠通過排氣處理來進行成膜室110內的抽真空。

[反轉部] 反轉部200具有未圖示的反轉機構以使工件W反轉。本實施形態的反轉機構從保持器H單獨地把持並抬起通過推動器單元43而處於分離位置的三個工件W，使其旋轉180°，然後下降而將工件W載置於保持器H。

[搬入/搬出部] 搬入/搬出部300是相對於腔室2搬入/搬出搭載有工件W的保持器H的裝置。如圖6所示，搬入/搬出部300具有載置台T及搬送部310。通過搭載裝置而將搭載有成膜前的工件W的狀態的保持器H從成膜裝置1的外部載置於載置台T。搬送部310拾取載於載置台T的搭載有成膜前的工件W的保持器H，並搬入至構成為腔室2的負載鎖室321。搭載裝置是從外部將載置有工件W的保持器H搬送至搬入/搬出部300的裝置。另外，搬送部310從負載鎖室321接收搭載有成膜完畢的工件W的保持器H並載於載置台T。搭載裝置將載於載置台T的搭載有成膜完畢的工件W的保持器H搬送至成膜裝置1的外部。

搬送部310具有臂311及封閉部312。臂311是與旋轉台3的平面平行地設置於載置台T與腔室2之間的長條構件。臂311設置成通過未圖示的驅動機構而能夠將與旋轉台3的軸31平行的軸設為中心以180°為單位間歇轉動且能夠沿著所述軸移動。封閉部312是設置於臂311的兩端並對設置於腔室2的開口2a進行密封的構件。開口2a是設置於腔室2上表面的蓋板22的用以將腔室2內與外部相連的開口，且為負載鎖室25的外部側的端部。在封閉部312設置有O型環等密封構件312a。

在封閉部312設置有保持部312b。保持部312b是保持保持器H的構件。保持部312b通過真空吸盤、靜電吸盤、機械吸盤等保持機構來保持保持器H。此外，在載置台T設置有推動器P，所述推動器P通過未圖示的驅動機構來移動而使搭載有工件W的保持器H在載置台T與保持部312b之間移動。

負載鎖部320具有負載鎖室321、推動器322、排氣管線323及通氣管線324。負載鎖室321是如下空間，即被形成於腔室2的蓋板22的貫通孔即開口2a的內側面包圍，並能夠收容由保持部312b保持的保持器H並加以密閉的空間。在負載鎖室321的開口2a處，處於腔室2的外部側的端部由封閉部312密封。

推動器322是通過驅動機構322a來驅動支撐部33的構件。推動器322使支撐部33在旋轉台3的開口32與負載鎖室321之間沿和負載鎖室321的與開口2a的外部側相反的端部接觸/分離的方向移動。在推動器322設置有將與支撐部33之間密封的O型環等密封構件322b。被推動器322施力的支撐部33與推動器322一起將負載鎖室321的與開口2a的外部側相反的端部密封。如此，通過由封閉部312、支撐部33及推動器322密封，從而形成負載鎖室321。

排氣管線323是如下路徑，即與未圖示的氣動迴路連接，並用以對經密封的負載鎖室321進行減壓的路徑。通氣管線324是如下路徑，即與未圖示的閥等連接，並用以進行負載鎖室321的真空破壞的路徑。

在通過封閉部312來密封開口2a並經由排氣管線323進行了抽真空的負載鎖室321內，將被保持部312b保持的保持器H交接給支撐部33。通過推動器322下降，將保持器H從負載鎖室321排出，並與支撐部33一起載置於旋轉台3的開口32。推動器322進一步下降，從旋轉台3退避。另外，推動器322將載置有成膜完畢的工件W的保持器H與支撐部33一起上推來密封負載鎖室25，並將保持器H交接給封閉部312的保持部312b。接收到保持器H的封閉部312在負載鎖室321經由通氣管線324而向大氣開放後，上升而將保持器H排出。

[控制裝置] 如圖1所示，控制裝置50是對成膜裝置1的各部進行控制的裝置。所述控制裝置50例如可包含專用的電路或以規定程式運行的計算機等。即，關於腔室2的排氣的控制、對成膜室110的濺射氣體G的導入及排氣的控制、電源部130的電力的控制、旋轉台3的旋轉的控制、反轉部200的反轉機構的控制、搬入/搬出部300的搬入/搬出的控制、推動器單元43的驅動控制、旋轉單元44的旋轉控制等，其控制內容已程式化，且由可編程邏輯控制器（programmable logic controller，PLC）或中央處理器（central processing unit，CPU）等處理裝置來執行，能夠對應於多種多樣的成膜處理的樣式。

作為具體控制的對象，可列舉：旋轉台3的驅動源3a的間歇動作時機、成膜裝置1的初始排氣壓力、對靶材10的施加電力、濺射氣體G的流量、種類、導入時間及排氣時間、表面處理及成膜處理的時間等。

特別是，在本實施形態中，控制裝置50通過對施加至靶材10A、靶材10B的電力、基於濺射氣體導入部140的濺射氣體G的供給量進行控制來控制成膜速率。另外，控制裝置50通過對推動器單元43的氣缸431的運轉進行控制來使工件旋轉部4升降。另外，控制裝置50通過對旋轉單元44的馬達44a進行控制來使旋轉軸420旋轉，從而使多個托盤41公轉，並且使各托盤41自轉。

進而，在控制裝置50連接有未圖示的輸入裝置、輸出裝置。輸入裝置是用以使操作員經由控制裝置50來操作成膜裝置1的開關、觸摸屏、鍵盤、鼠標等輸入部件。輸出裝置是使用以確認裝置的狀態的信息呈操作員能夠視認的狀態的顯示器、燈、儀錶等的輸出部件。

[成膜處理] 說明通過如上所述的基於本實施形態的成膜裝置1而對工件W進行成膜的處理。

首先，通過搬入/搬出部300而將搭載有三個工件W的保持器H搬入至腔室2內，並載置於旋轉台3的開口32。然後，如圖4所示，旋轉台3間歇旋轉而將保持器H定位於成膜室110的開口111的正下方。

其次，如圖5所示，推動器單元43的氣缸431運轉而使旋轉軸420上升，由此使自公轉單元42上升。然後，托盤41貫通保持器H的孔Ha而與工件W抵接，並從保持器H的孔Ha上推工件W。然後，嵌合凸部424a與嵌合凹部424b嵌合，進而，推動器單元43持續上升，保持器H上升而遠離旋轉台3的開口32及支撐部33，並且托盤41及工件W也上升。由此，保持器抵接面421a與保持器H的下表面抵接而從搭載位置上升至分離位置。另外，托盤41的工件抵接面41a與工件W抵接而從搭載位置上升至分離位置。

在所述狀態下，通過濺射氣體導入部140而將濺射氣體G導入至成膜室110內，並且通過排氣部150進行排氣，由此控制為對於成膜處理而言最佳的規定壓力。然後，旋轉單元44的馬達44a運轉而使旋轉軸420旋轉，由此保持器H與旋轉體421一起旋轉。旋轉體421通過行星齒輪423b一邊沿著固定齒輪423a的周圍旋轉一邊自轉，而使托盤41以支撐軸422為中心自轉。由此，三個托盤41上的工件W在公轉的同時自轉。此外，旋轉體421以規定旋轉速度（每單位時間的轉速）、規定旋轉時間旋轉。此外，由於在旋轉中進行成膜，因此旋轉時間與成膜時間大致相同。旋轉體421的旋轉速度或旋轉時間等設為預先通過實驗等而求出的最佳的旋轉速度及旋轉時間。

通過電源部130而對各靶材10A、10B施加電力。於是，濺射氣體G電漿化而產生的離子碰撞靶材10A、靶材10B。構成靶材10A、靶材10B的成膜材料通過離子而從靶材10A、靶材10B擊出。然後，堆積於通過保持器H及托盤41而在公轉的同時自轉的工件W的成膜對象面。

在規定時間的成膜處理後，停止對靶材10施加電力。然後，通過來自排氣部150的排氣而將濺射氣體G從成膜室110排出，使成膜室110的壓力與腔室2同等。然後，以使保持器H的朝向（三個工件W的位置）定位為初始狀態的方式停止馬達44a，如圖4所示，通過氣缸431而使旋轉體421及托盤41下降。由此，保持器H載置於旋轉台3的支撐部33上並返回至搭載位置。進而，保持器抵接面421a的嵌合凸部424a從保持器H的嵌合凹部424b脫離，保持器抵接面421a遠離保持器H的下表面。托盤41的工件抵接面41a遠離工件W，工件W由保持器H的支撐緣Hb支撐。自公轉單元42移動至旋轉台3的開口32的下方的待機位置（起始位置）而下降動作停止。

通過使旋轉台3間歇旋轉而使保持器H移動至反轉部200並使其反轉。通過使旋轉台3間歇旋轉而使保持器H再次移動至成膜部100，對工件W的另一成膜對象面進行與所述相同的成膜。保持器H的朝向（三個工件W的位置）被定位為初始狀態。然後，通過旋轉台3的間歇旋轉而使搭載有成膜完畢的工件W的保持器H移動至開口2a的正下方，通過搬入/搬出部300而搬出至腔室2外。

[效果] （1）如上所述的本實施形態的成膜裝置1具有：成膜部100，在具有靶材10的成膜室110中，通過濺射而對工件W進行成膜；及搬送體，將搭載有工件W的保持器H搬送至與成膜室110相向的位置。

而且，本實施形態具有：托盤41，具有與工件W接觸/分離的工件抵接面41a，能夠在使工件W搭載於保持器H的搭載位置與使工件W從保持器H分離的分離位置之間移動；及自公轉單元42，具有與保持器H接觸/分離的保持器抵接面421a，使搭載於保持器H的工件W以旋轉軸420為中心公轉，並且隨著旋轉軸420的旋轉而使工件W以支撐托盤41的支撐軸422為中心自轉。

進而，本實施形態具有：推動器單元43，使保持器抵接面421a與保持器H接觸/分離，在將保持器H搭載於搬送體的搭載位置與將保持器H從搬送體分離的分離位置之間移動，並且使托盤41在搭載位置與分離位置之間移動；及旋轉單元44，通過在如下狀態，即通過推動器單元43而使保持器抵接面421a與保持器H接觸，並使托盤41處於分離位置而將工件W收容於成膜室110的狀態下，使旋轉軸420旋轉，而使托盤41公轉，並且使托盤41自轉。

因此，在成膜中工件W一邊公轉一邊自轉，因此工件W相對於靶材10的位置因公轉而發生變化，並且也因自轉而發生變化，因此可防止成膜材料的堆積產生分佈不均，從而使工件W內的膜厚分佈均勻。

另外，在本實施形態中，由於在成膜中多個工件W一邊公轉一邊自轉，因此多個工件W相對於靶材10的位置因公轉而發生變化，並且各工件W相對於靶材10的位置也因自轉而發生變化，因此可防止成膜材料的堆積產生分佈不均，從而使多個工件W彼此及各個工件W內的膜厚分佈均勻。

另外，由搬送體搬送的僅是搭載有工件W的保持器H，構件數多且有重量的自公轉單元42無需搭載於搬送體，只要僅設置於與成膜部100對應的位置即可。因此，對搬送體施加的重量變輕而可減少負荷。

另外，關於對因成膜而附著的成膜材料的清洗，只要僅對保持器H進行即可，因此容易維護。由於托盤41比工件W的尺寸小，因此托盤41會被工件W遮藏。因此，有成膜材料不易附著於托盤41的工件抵接面41a的優點，只要僅清洗保持器H即可。進而，暴露於大氣中的僅是工件W及保持器H，因此可減少帶入腔室2內的水分的量。

（2）自公轉單元42具有轉換機構423，所述轉換機構423將旋轉軸420的旋轉轉換為支撐軸422的旋轉。因此，通過旋轉軸420的旋轉，可進行工件W的公轉及自轉，無需設置使支撐軸422直接旋轉的驅動源。即，由於旋轉軸420負責支撐軸422的旋轉驅動源的作用，因此只要旋轉軸420旋轉，便可使支撐軸422旋轉。由此，可簡化裝置，並且無需使支撐軸422旋轉的馬達等驅動源，因此可使轉換機構423自身的重量輕量化，可減輕對使旋轉體421旋轉的旋轉軸420的負荷。

（3）保持器抵接面421a及保持器H具有嵌合部424，所述嵌合部424對旋轉軸420與托盤41的公轉中心進行定位。因此，在使保持器抵接面421a抵接於保持器H的同時，可相對於保持器H的旋轉中心定位旋轉軸420。本實施形態的嵌合部424也可設置於偏離旋轉中心的位置，因此能夠定位保持器抵接面421a與保持器H的朝向，能夠防止旋轉偏離。

（4）搬送體具有旋轉台3，所述旋轉台3設置成能夠在保持器H處於搭載位置的狀態下間歇旋轉，在通過推動器單元43而保持器H移動至分離位置時停止。旋轉台3只要僅搬送保持器H即可，因此無需將旋轉台3重量化來提高強度，或使驅動源3a大型化。

（5）保持器抵接面421a的外徑是保持器H的外徑以下，工件抵接面41a的外徑是工件W的外徑以下。因此，自公轉單元42由保持器H與工件W覆蓋，可抑制成膜材料附著於自公轉單元42，可減少作為清洗對象的零件或清洗的頻率。

[變形例] 本實施形態並不限定於所述形態，也包含如下所述的變形例。 （1）成膜部100中的靶材10的數量並不限定於所述實施形態中例示的數量。也可將靶材10設為單數或三個以上。通過增多靶材10的數量，可提高成膜速率。

多個靶材10可為共同的成膜材料，也可為不同種類的成膜材料。通過使用共同的成膜材料，可提高成膜速率。通過使用不同種類的成膜材料來同時或依序成膜，也可形成包含多個成膜材料的層的膜。

（2）成膜部100的數量也可為多個。即，也可將成膜部100設置於搬送體的多個停止位置。通過增加使用共同的成膜材料的成膜部100的數量，可提高成膜速率。通過在多個成膜部100使用相互不同種類的成膜材料來同時或依序成膜，也可形成包含多個成膜材料的層的膜。在成膜部100產生電漿的結構並不限定於特定的種類。

（3）除成膜部100以外，也可在任一停止位置設置進行基於電漿的蝕刻、灰化、其他表面改質、清潔、化合物膜的生成等的處理部。在處理部產生電漿的結構並不限定於特定的種類。

（4）成膜對象物的形狀也並不限定於所述實施形態中示出的形狀。雖然對於成膜對象面平坦的成膜對象物而言最佳，但即便對於並不平坦的成膜對象面，也可使成膜材料均等地堆積於成膜區域。

（5）夾具J是以具有能夠裝配基板S的形狀的圓形的環的形式進行了說明，但並不限於圓形，也可為矩形或多邊形形狀的環。另外，也可為具有能夠載置基板S的形狀的板體。另外，也可在基板S的載置位置形成供基板S收容的凹陷部。另外，可載置於保持器H的工件W（搭載於夾具J的基板S）的數量並不限定於所述形態。另外，基板S也可不裝配/搭載於夾具J。即，也可不使用夾具J。在所述情況下，工件W僅是作為成膜對象物的基板S，工件抵接面41a與基板S的背面抵接。另外，上夾具Ju、下夾具Jd、間隔件Js的材料可適當選擇。例如，可將上夾具Ju、下夾具Jd、間隔件Js的一部分或全部設為磁性體。在將這些構件的一部分設為磁性體的情況下，可將與設置有磁鐵Jm的區域相向的一部分區域設為磁性體，將其他區域設為作為非磁性體的金屬。

（6）搬送裝置並不限定於如旋轉台3那樣的圓板狀旋轉體。也可為將支撐部或保持器H保持於從旋轉中心呈放射狀延伸的臂並旋轉的旋轉體。由搬送裝置搬送並同時被處理的保持器H的數量、對其進行支撐的支撐部的數量在所述形態中為單數，但也可為複數。

（7）成膜部100可位於腔室2的設置面側，也可位於與其相反的一側，也可位於側面側。使保持器H出入成膜室110的方向也可從成膜室110的設置面側，也可從與其相反的一側，也可從側面。

（8）在所述實施形態中，將與重力一致的方向設為下方，與此相反，將克服重力的方向設為上方。此時的升降是上下方向的動作。但是，成膜裝置1的配置方向並不限定於此，例如，旋轉台3與成膜室110的上下關係也可相反。另外，旋轉台3並不限於水平，也可為垂直配置，也可為傾斜配置。成膜裝置1的設置面可為地面，也可為頂面，也可為側壁面。

（9）基於成膜部100的成膜也可僅對工件W的單面進行。即，也可不利用反轉部200進行反轉，也可為無反轉部200的裝置。

（10）轉換機構423並不限定於所述形態。例如，作為傳遞部、旋轉構件，也可使用相互接觸的部分具有平坦面的一對輥（例如氟系樹脂）。另外，也可將固定的傳遞部設為凸緣，將進行旋轉的旋轉構件設為具有與凸緣的外周接觸的槽的滑輪。另外，此種傳遞部也可包含對旋轉構件傳遞旋轉的同步帶，並經由同步帶而使旋轉軸420與支撐軸422的旋轉同步。傳遞部並不限定於固定，也可與旋轉軸420一起旋轉。

（11）在所述形態中，保持器H設置成能夠搭載多個工件W，旋轉單元44通過在將多個工件W收容於成膜室110的狀態下使旋轉軸420旋轉，而使多個托盤41公轉，並且使各個托盤41自轉。即，在所述形態中，將多張工件W搭載於保持器H一邊自公轉一邊成膜，也可將一片工件W搭載於保持器H來進行成膜。另外，保持器H也可為如下裝置，即僅能夠搭載一張工件W，並使所述工件W一邊自公轉一邊成膜的裝置。即便在所述情況下，也可獲得基於自公轉的膜厚均等的效果。

[其他實施形態] 本發明並不限定於所述實施形態，可在實施階段中在不脫離其主旨的範圍內對結構要素進行變形而加以具體化。另外，通過所述實施形態中所公開的多個結構要素的適當組合，可形成各種發明。例如，也可從實施形態中所示的所有結構要素中刪除若干結構要素。進而，也可將不同的實施形態中的結構要素適當組合。

1:成膜裝置 2:腔室 2a:開口 3:旋轉台 3a:驅動源 4:工件旋轉部 10、10A、10B:靶材 21:底板 22:蓋板 23:腔室排氣部 24:架台 25:負載鎖室 31:軸 32:開口 33:支撐部 33a:密封構件 41:托盤 41a:工件抵接面 42:自公轉單元 43:推動器單元 44:旋轉單元 44a:馬達 50:控制裝置 100:成膜部 110:成膜室 111:開口 112:間隔件 113:蓋體 120:濺射源 121:背板 122:電極 130:電源部 140:濺射氣體導入部 150:排氣部 200:反轉部 300:搬入/搬出部 310:搬送部 311:臂 312:封閉部 312a:密封構件 312b:保持部 320:負載鎖部 321:負載鎖室 322:推動器 322a:驅動機構 322b:密封構件 323:排氣管線 324:通氣管線 420:旋轉軸 421:旋轉體 421a:保持器抵接面 422:支撐軸 423:轉換機構 423a:固定齒輪 423b:行星齒輪 424:嵌合部 424a:嵌合凸部 424b:嵌合凹部 431:氣缸 432:收容體 433:支撐筒 G:濺射氣體 H:保持器 Ha:孔 Hb:支撐緣 J:夾具 Ju:上夾具 Jd:下夾具 Js:間隔件 Jp:銷 Jm:磁鐵 S:基板 T:載置台 W:工件

圖1是表示實施形態的經簡化的平面圖。 圖2A是表示夾具的分解立體圖，圖2B表示工件的立體圖，圖2C表示圖2B的B-B箭視剖面圖。 圖3A是表示保持器及工件的平面圖，圖3B是圖3A的C-C箭視剖面圖，圖3C是表示旋轉台及保持器的平面圖。 圖4是表示成膜部及工件旋轉部的待機時的圖1的A-A箭視剖面圖。 圖5是表示成膜部及工件旋轉部的成膜時的圖1的A-A箭視剖面圖。 圖6是表示搬入/搬出部與腔室的內部結構的說明圖。

1:成膜裝置

2:腔室

3:旋轉台

3a:驅動源

4:工件旋轉部

10A:靶材

21:底板

22:蓋板

23:腔室排氣部

24:架台

31:軸

33:支撐部

33a:密封構件

41:托盤

41a:工件抵接面

42:自公轉單元

43:推動器單元

44:旋轉單元

44a:馬達

110:成膜室

111:開口

112:間隔件

113:蓋體

120:濺射源

121:背板

122:電極

130:電源部

140:濺射氣體導入部

150:排氣部

420:旋轉軸

421:旋轉體

421a:保持器抵接面

422:支撐軸

423:轉換機構

423a:固定齒輪

423b:行星齒輪

424:嵌合部

424a:嵌合凸部

424b:嵌合凹部

431:氣缸

432:收容體

433:支撐筒

G:濺射氣體

H:保持器

Ha:孔

Hb:支撐緣

W:工件

Claims (6)

1. 一種成膜裝置，其特徵在於，包括： 成膜部，在具有靶材的成膜室中，通過濺射而對工件進行成膜； 搬送體，將搭載有所述工件的保持器，搬送至與所述成膜室相向的位置； 托盤，具有與所述工件接觸/分離的工件抵接面，能夠在使所述工件搭載於所述保持器的搭載位置與使所述工件從所述保持器分離的分離位置之間移動； 自公轉單元，具有與所述保持器接觸/分離的保持器抵接面，使搭載於所述保持器的所述工件以旋轉軸為中心公轉，並且隨著所述旋轉軸的旋轉而使所述工件以支撐所述托盤的支撐軸為中心自轉； 推動器單元，使所述保持器抵接面與所述保持器接觸/分離，在將所述保持器搭載於所述搬送體的搭載位置與將所述保持器從所述搬送體分離的分離位置之間移動，並且使所述托盤在所述搭載位置與所述分離位置之間移動；以及 旋轉單元，在通過所述推動器單元而使所述保持器抵接面與所述保持器接觸，並將所述托盤移動至所述分離位置而將所述工件收容於所述成膜室的狀態下，使所述旋轉軸旋轉，而使所述托盤公轉，並且使所述托盤自轉。
2. 如請求項1所述的成膜裝置，其中， 所述自公轉單元具有轉換機構， 所述轉換機構將所述旋轉軸的旋轉，轉換為所述支撐軸的旋轉。
3. 如請求項2所述的成膜裝置，其中， 所述轉換機構包括： 傳遞部，傳遞所述旋轉軸的旋轉；以及 旋轉構件，通過所述傳遞部來傳遞所述旋轉軸的旋轉，而使支撐軸旋轉。
4. 如請求項1所述的成膜裝置，其中， 所述保持器抵接面及所述保持器具有嵌合部， 所述嵌合部對所述旋轉軸與所述托盤的公轉中心進行定位。
5. 如請求項1所述的成膜裝置，其中， 所述搬送體具有旋轉台， 所述旋轉台設置成能夠在所述保持器處於搭載位置的狀態下間歇旋轉，在與使所述保持器處於分離位置的所述推動器單元對應的位置，使所述保持器停止。
6. 如請求項1所述的成膜裝置，其中， 所述保持器設置成能夠搭載多個所述工件， 所述旋轉單元通過在將多個所述工件收容於所述成膜室的狀態下使所述旋轉軸旋轉，而使多個所述托盤公轉，並且使各個所述托盤自轉。