TWI791295B - 成膜裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種可縮短更換靶材所需的時間的成膜裝置。實施方式的成膜裝置(1)包括:腔室(2),能夠使內部為真空;靶材(5a),經由設置於腔室(2)的開口(23)與腔室(2)內相向,能夠裝卸地設置於腔室(2)且是包含通過濺射而堆積於工件(W)的成膜材料而形成;密封體(32),將開口(23)密封;以及搬送體(3),在維持腔室(2)內的真空的狀態下,在工件(W)被定位於與靶材(5a)相向的位置的狀態和密封體(32)被定位於與靶材(5a)相向的位置的狀態之間進行切換。
Description
本發明是有關於一種成膜裝置。
作為在基板等工件的表面進行成膜的裝置,廣泛使用利用濺射進行的成膜裝置。濺射是利用了以下情況的技術:通過將導入至被抽真空的腔室內的氣體等離子體化而產生離子,所產生的離子與作為成膜材料的靶材的表面碰撞,由此成膜材料飛散而附著於工件。
若持續進行利用濺射進行的成膜,則靶材會被消耗,因此需要定期地更換靶材。另外,所述靶材的消耗有時會在靶材表面上部分地被消耗,即便由於此種部分的消耗(稱為因侵蝕產生的侵蝕部)還殘留有可利用的部分也需要更換。另外,由於部分的消耗,靶材的表面會產生凹凸。為了均勻成膜,靶材表面優選為平坦的,因此即便是在靶材的可利用部分全部被消耗掉之前,長期使用的靶材仍需要更換。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平9-031642號公報
[發明所要解決的問題]
但是,靶材的更換需要長時間。例如,為了將被抽真空的腔室內向大氣開放需要1小時,靶材的更換作業需要20分鐘~30分鐘,為了對向大氣開放的室內再次進行抽真空需要2小時~3小時。特別是向大氣開放之後的腔室內的抽真空也需要進行腔室內的水分去除,因此需要長時間。於是,為了更換靶材,包括準備等在內至少需要4小時~5小時。此種長時間的更換時間會導致生產率的降低。
另外,在靶材的背面配置磁鐵並施加磁場的磁控濺射方式的成膜裝置的情況下,需要盡可能使從靶材表面到磁鐵的距離接近來減少侵蝕對成膜的影響。因此,為了減少更換頻率,難以加厚靶材。特別是磁性體材料的靶材的情況下,使其厚度只能為5 mm~6 mm,更換頻率為8小時1次左右。若使用8小時且需要4小時~5小時的更換時間,則生產率會進一步降低。
本發明是為了解決如上所述的現有技術的問題而提出,其目的在於提供一種可縮短更換靶材所需的時間的成膜裝置。
[解決問題的技術手段]
為了實現所述目的,實施方式的成膜裝置包括:腔室,能夠使內部為真空;靶材,經由設置於所述腔室的開口與所述腔室內相向,能夠裝卸地設置於所述腔室,且所述靶材是包含通過濺射而堆積于工件的成膜材料而形成;密封體,將所述開口密封;以及搬送體,其中在維持所述腔室內的真空的狀態下,所述搬送體在所述工件被定位於與所述靶材相向的位置的狀態和所述密封體被定位於與所述靶材相向的位置的狀態之間進行切換。
[發明的效果]
根據本發明的實施方式,可縮短更換靶材所需的時間。
參照附圖對本發明的實施方式(以下稱為本實施方式)進行具體說明。圖中,最密的陰影部分表示真空狀態。再者,為了容易理解,在一部分的附圖中省略了一部分剖面的線。
[概要]
如圖1的平面圖及圖2(圖1的A-A線剖視圖)所示,本實施方式的成膜裝置1是利用等離子體對各個工件W進行成膜的裝置。成膜裝置1具有能夠通過排氣使內部為真空的腔室2。在所述腔室2的內部,如圖3的(A)、圖3的(B)的平面圖所示,配置有搬送體3。搬送體3對密封體31、密封體32進行搬送。在密封體31搭載搬送板36,搭載有工件W的基座(susceptor)S搭載於搬送板36。密封體32為未搭載工件W的維護用的構件。
成膜裝置1具有搬入搬出部4、成膜部5。搬入搬出部4能夠在維持腔室2內的真空的狀態下進行基座S的搬入搬出。如圖4的(A)、圖4的(B)(圖1的B-B線剖視圖)所示,成膜部5具有靶材5a。在成膜部5中,對與靶材5a相向的工件W進行利用濺射進行的成膜。
[工件]
如圖1所示,在本實施方式中,作為成膜對象的工件W的例子,使用平板狀的陶瓷基板。成膜裝置1通過成膜在陶瓷基板上形成包括半導體、配線的電路。但是,工件W的種類、形狀及材料不限定於特定者。另外,所形成的膜的結構或用途也不限定於特定者。例如,作為工件W,也可使用在中心具有凹部或者凸部的彎曲的基板。另外,也可將包含金屬、碳等導電性材料的材料、包含玻璃或橡膠等絕緣物的材料、包含矽等半導體的材料用作工件W。所形成的膜也可為用於裝飾或保護的膜、防反射等光學用途的膜、用於記錄信息的膜等用於各種用途的膜。
[基座]
基座S為搭載工件W並與後述的搬送板36一起由搬送體3搬送的構件。本實施方式的基座S為圓形的薄板。在基座S的表面上設置有可不重疊地搭載多個工件W的凹陷。搭載於基座S的工件W的數量是可在成膜部5中同時進行成膜的數量。因此,基座S是根據工件W的尺寸或形狀等不同的品種而變更的構件。可搭載於基座S的工件W的數量不限定於特定的數量。在本實施方式中,設為以三行三列載置工件W且可同時對合計9塊工件W進行成膜。
搬送板36是將根據工件W的品種而更換的基座S固定並搭載的圓形的板。搬送板36是不根據工件W的品種而變化的構件。在搬送板36設置有在腔室2中搬入搬出時由後述的搬入搬出部4的保持機構42a保持的保持構件(未圖示)。搭載有基座S的搬送板36通過保持機構42a保持其保持構件,並在腔室2內搬入或者搬出。
另外,基座S根據工件W,以距後述的搬送體3的上表面的距離成為規定的值的方式進行調整,並固定於搬送板36。由此,可使由後述的推杆61、推杆62進行的上下移動引起的工件W的高度位置成為一定。
在搬送板36的底部設置有呈環狀突出的連接腳36a。在所述連接腳36a連接有後述的推杆61、推杆62的連接部612a、連接部622a。另外,在搬送板36的底部設置有多個腳部36b。通過所述腳部36b,搬送板36載置於後述的密封體31上。若搬送板36以比較寬的面接觸載置於密封體31上,則在沿與面正交的方向移動時有發生貼附而不剝離的可能性,但利用腳部36b,由於以與比較窄的面、所謂的點狀接觸而以形成間隙的方式載置於密封體31上,因此防止如不剝離那樣的情況。
連接腳36a的底部以搬送板36的底面與腳部36b的底部的高低差和密封體31的底板的厚度同等的方式突出,使得推杆61、推杆62的行程盡可能變小。在不經由連接腳36a而直接利用推杆61、推杆62使搬送板36的底面移動的情況下,也需要以所述高低差與底板的厚度量來確保推杆61、推杆62的移動行程,從而推杆61、推杆62變大。另外,相應地也需要移動的時間,從而可能導致生產率的降低。
再者,如以上所述,基座S固定於搬送板36且成為一體,在所述基座S上搭載工件W。在本實施方式中,工件W始終與基座S、搬送板36一起移動。因此,以下,即便在記載為工件W、基座S、搬送板36分別被搬入、搬出、搬送、保持、解除等的情況下,也意味著工件W、基座S及搬送板36一起移動。
[腔室]
如圖1及圖2所示,腔室2為長方體形狀的容器,設置面側由箱形的收容體21支撐。在與腔室2的設置面為相反側的頂面上設置有開口22、開口23。開口22為能夠利用搬入搬出部4向腔室2內搬入搬出基座S的孔。開口23為用於來自靶材5a的成膜材料通過且到達腔室2內的孔,且構成成膜部5。
另外,在腔室2中的成膜部5的底部設置有用於腔室2內的排氣及向大氣開放的通氣路24。通氣路24作為進行腔室2的內部的排氣來進行抽真空的排氣端口及向大氣開放來進行真空破壞的通氣端口(vent port)發揮功能。在通氣路24連接有配管25,且能夠通過未圖示的包括減壓泵、閥等的氣壓回路來進行腔室2內的抽真空及真空破壞的切換。
[搬送體]
搬送體3在維持腔室2內的真空的狀態下,在工件W被定位於與靶材5a相向的位置的狀態和密封體32被定位於與靶材5a相向的位置的狀態之間進行切換。如圖3的(A)、圖3的(B)所示,搬送體3為圓形的板狀體。搬送體3通過設置於腔室2外的作為驅動源的馬達33,以轉軸34為中心間歇旋轉。本實施方式的搬送體3為以下旋轉平臺:在將工件W定位於與靶材5a相向的位置來進行濺射處理的運轉時、與將密封體32定位於與靶材5a相向的位置來進行維護時,對照動作模式並以規定角度間歇旋轉。
在搬送體3設置有支撐孔35。支撐孔35是在搬送體3的周向上以等間隔設置於四處的圓形的孔(參照圖2)。在支撐孔35的內緣,遍及整周地形成有凹陷,從而成為階梯孔。在四個支撐孔35分別交替地搭載有密封體31、密封體32。即,通過密封體31、密封體32的底部嵌入至支撐孔35的內緣的凹陷(階梯部分),密封體31、密封體32如圖3的(A)、圖3的(B)所示配置。
密封體31、密封體32為有底圓筒形狀的構件。密封體31、密封體32將開口22、開口23密封。密封體31是在搭載工件W並實施濺射處理時使用。密封體32用於包括靶材5a的更換在內的維護。
密封體31在底部的中央具有開口31a,在上緣設置有O形環等密封構件31b(參照圖2)。密封體31設置成能夠經由所述密封構件31b與開口22、開口23周圍的腔室2的內壁相接或分離。固定了載置有工件W的基座S的搬送板36載置於密封體31的內部。在腔室2內,通過搬送體3,被定位於與開口22相向的位置的搬送板36利用驅動部6與密封體31一起沿與開口22相接或分離的方向移動(參照圖6)。另外,被定位於與開口23相向的位置的搬送板36利用驅動部6獨立於密封體31且沿與開口23相接或分離的方向移動(參照圖13)。
密封體32當在腔室2內通過搬送體3定位於與開口23相向的位置時,在通過將開口23堵塞而形成從腔室2內遮蔽的遮蔽空間SA的密封位置(參照圖4的(B)、圖19~圖21)與將靶材5a的周圍開放的開放位置(參照圖4的(A))之間移動。如圖2所示,密封體32由驅動部6驅動。進而,在腔室2中設置有用於遮蔽空間SA的內部的排氣及向大氣開放的通氣路2a。遮蔽空間SA可在維持腔室2內的真空的狀態下向大氣開放,且能夠更換靶材5a。
密封體32的底部堵塞,且在上緣設置有O形環等密封構件32a。密封體32設置成能夠經由密封構件32a與開口23周圍的腔室2的內壁相接或分離(參照圖4的(A)、圖4的(B))。在密封體32的內部,什麼也未載置。在腔室2內,通過搬送體3,被定位於與開口22相向的位置的密封體32利用驅動部6沿與開口22相接或分離的方向移動。另外,被定位於與開口23相向的位置的密封體32利用驅動部6沿與開口23相接或分離的方向移動。
設置成能夠間歇旋轉的搬送體3將搬送工件W的密封體31與密封體32保持於在搬送體3的旋轉中相位互不相同的位置,通過間歇旋轉而在工件W(密封體31)被定位於與靶材5a相向的位置的狀態和密封體32被定位於與靶材5a相向的位置的狀態之間進行切換。
在本實施方式中,如圖3的(A)、圖3的(B)所示,兩個密封體31相對於搬送體3的旋轉中心對稱地配置。另外,同樣地,兩個密封體32也相對於搬送體3的旋轉中心對稱地配置。如上所述,密封體31用於濺射處理,因此,通過180°間歇旋轉的移動而交替地定位於開口22及開口23。密封體32用於維護,因此定位於開口22及開口23。如圖3的(A)、圖3的(B)所示,由於密封體31與密封體32交替地配置,因此通過搬送體3旋轉90°,可在兩個密封體31被定位於與開口22及開口23相向的位置的狀態和兩個密封體32被定位於與開口22及開口23相向的位置的狀態此兩個狀態之間切換。即,在本實施方式中,密封體31(工件W)的位置及密封體32的位置在搬送體3的旋轉中的相位相差90°。在濺射處理的運轉時,通過旋轉180°,在開口22與開口23之間切換兩個密封體31。即,在濺射處理與負載鎖定室中進行調換。另外,密封體31及密封體32的切換是在維護時進行,此時,通過搬送體3從濺射處理的運轉時的狀態旋轉90°,可將定位於與開口23相向的位置的密封體從密封體31切換至密封體32。
[驅動部]
如圖2所示,驅動部6具有推杆61、推杆62。推杆61與搬入搬出部4對應地設置,且為使密封體31與搬送板36一起沿與開口22相接或分離的方向移動的驅動機構。推杆62與成膜部5對應地設置,且為使密封體31的搬送板36獨立於密封體31且沿與開口23相接或分離的方向移動的驅動機構。
推杆61具有主體部611、轉軸612、驅動源613。主體部611為與腔室2的底部氣密地連接的筒狀體。轉軸612設置成能夠在主體部611內沿軸向往復運動。轉軸612氣密地貫通主體部611與腔室2的連接部分。
在腔室2內的轉軸612的前端設置有連接部612a、密封板612b。連接部612a通過轉軸612朝向開口22移動而連接於搬送板36的連接腳36a,並且使搬送板36接近開口22。密封板612b在上表面上設置有O形環等密封構件,通過轉軸612朝向開口22移動,而將密封體31的開口31a密封,並且將密封體31的密封構件31b按壓于開口22周圍的腔室2的頂板而將開口22密封。
驅動源613設置於主體部611的與腔室2為相反側的端部,並連接於轉軸612。驅動源613例如為使轉軸612沿軸向往復運動的氣缸。
推杆62具有主體部621、轉軸622、驅動源623。主體部621為與腔室2的底部氣密地連接的筒狀體。轉軸622設置成能夠在主體部621內沿軸向往復運動。轉軸622氣密地貫通主體部621與腔室2的連接部分。
在腔室2內的轉軸622的前端設置有連接部622a。連接部622a通過轉軸622朝向開口23移動而連接於搬送板36的連接腳36a,並且使搬送板36接近開口23。
驅動源623設置於主體部621的與腔室2為相反側的端部,並連接於轉軸622。驅動源623設置於主體部621的底部,且具有使轉軸622沿軸向往復運動的氣缸623b、以及使轉軸622繞軸旋轉的馬達623a。通過氣缸623b,搬送板36上的基座S上所載置的工件W可接近靶材5a,通過使轉軸622旋轉,可使工件W與搬送板36一起旋轉。通過使工件W在成膜中旋轉,無論工件W的基座S上的載置位置如何,均可對多個工件W進行均勻的成膜。這是由於各工件W與靶材5a的距離、角度通過旋轉而被平均化。
[搬入搬出部]
如圖1及圖2所示,搬入搬出部4在經由開口22維持腔室2的內部的真空的狀態下,從外部將未處理的工件W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。
搬入搬出部4從前步驟向後步驟從對搭載有工件W的基座S進行搬送的傳送機等搬送機構TR拾取未處理的工件W,並搬入至腔室2內。另外,搬入搬出部4接收在腔室2內處理完畢的工件W,並交給搬送機構TR。再者,基座S固定於搬送板36。因此,如上所述,搬入搬出工件W是搬入搬出基座S、搬送板36。
搬入搬出部4具有臂41、保持體42。臂41為在搬送機構TR與腔室2之間,在與搬送體3的平面平行的方向上長的長方體形狀的構件。臂41設置成能夠利用作為驅動源的馬達41a以與搬送體3的旋轉軸平行的軸為中心每次以180°間歇地轉動。
保持體42為保持工件W的圓板狀的構件,且分別設置於臂41的兩端。因此,在本實施方式中保持體42存在兩個。保持體42通過機械卡盤等保持機構42a保持工件W。更具體而言,如上所述,保持機構42a夾緊設置於搬送板36的未圖示的保持件來保持工件W。再者,保持機構42a也可為真空卡盤、靜電卡盤。保持體42構成為能夠利用作為驅動源的氣缸42b沿與臂41的轉動的軸平行的方向往復運動。保持體42還作為使開口22開閉的蓋體發揮功能。即,保持體42具有比開口22大的直徑,在腔室2的頂面上的開口22的周圍設置有O形環等密封構件,通過將保持體42按壓於密封構件,可將開口22密封。
由將開口22密封的保持體42及密封體31、將密封體31的開口31a密封的密封板612b所包圍的空間構成負載鎖定室L。負載鎖定室L能夠在維持腔室2內的真空的狀態下,進行搭載有工件W的基座S的搬入搬出。另外,搬送體3在維持腔室2內的真空的狀態下,在負載鎖定室L和與靶材5a相向的位置之間對密封體31、密封體32進行搬送。
再者,在腔室2設置有用於負載鎖定室L的排氣及向大氣開放的通氣路2b。通氣路2b作為進行負載鎖定室L的抽真空的排氣端口及進行真空破壞的通氣端口發揮功能。在通氣路2b連接有配管26,且能夠通過未圖示的包括減壓泵、閥等的氣壓回路,進行負載鎖定室L內的抽真空及真空破壞的切換。
[成膜部]
成膜部5通過濺射對工件W進行成膜。如圖1、圖2、圖4的(A)、圖4的(B)所示,成膜部5具有蓋體51、靶材單元52、擋板53。蓋體51為設置於腔室2的頂面上的圓錐形狀的構件,且通過經由O形環等密封構件覆蓋開口23,而氣密地密封。蓋體51的一部分通過圖2所示的支撐機構511而安裝於腔室2。支撐機構511具有作為轉動用的支撐構件的轉動體511a、升降用的氣缸511b、轉動用的馬達511c,且以能夠轉動且能夠升降的方式支撐蓋體51。通過對馬達511c進行驅動而使轉動體511a轉動,從而蓋體51轉動,通過氣缸511b而蓋體51與開口23相向地升降,由此開閉開口23。
即,在將開口23打開(將蓋體51從腔室2取下)的情況下,利用氣缸511b使蓋體51上升,其後,利用馬達511c使轉動體511a轉動,而開口23打開。另外,在將開口23閉合(將蓋體51安設於腔室2)的情況下,利用馬達511c使轉動體511a轉動後,利用氣缸511b使蓋體51下降,而開口23閉合。
靶材單元52包括作為濺射源的靶材5a,且以能夠裝卸的方式設置于蓋體51。由此,靶材5a設置成能夠從腔室2的外部裝卸。關於靶材單元52,靶材5a在其被濺射的面(靶材面)沿著蓋體51的傾斜面的方向上設置有一對。由此,靶材5a經由設置於腔室2的開口23與腔室2內相向。靶材5a被保持為靶材面相對於設置面傾斜,並相對於工件W傾斜地相向。靶材面為通過成膜被侵蝕之前的平坦面,且為與軸正交的平面。
靶材5a為通過濺射而堆積於工件W,且由成為膜的成膜材料形成的圓板形狀的構件。靶材5a經由未圖示的電極連接於電源。作為成膜材料,例如使用矽、鈮、鉭、鈦、鋁等。但是,只要為通過濺射而成膜的材料,則能夠應用各種材料。
靶材單元52還具有冷卻板521、磁體522、馬達523。冷卻板521為支撐靶材5a的背面,並且具有如圖中呈箭頭連續的虛線所示,冷卻水流通的路徑的構件。磁體522經由冷卻板521配置於靶材5a的背面,且為產生旋轉磁場的永磁鐵。馬達523為使磁體522旋轉的驅動源。
擋板53為具有使靶材5a在遮蔽靶材5a的圓錐形狀的構件露出的窗的構件。擋板53設置成能夠通過馬達531繞軸旋轉。通過使所述擋板53旋轉來移動窗的位置而擋板53成為遮蔽靶材5a的位置,從而可進行用於對靶材5a的表面進行清潔的預濺射。再者,除了圖4的(A)、圖4的(B)以外,省略了擋板53的圖示。
靶材5a經由開口23與腔室2內相向。與靶材5a相向的腔室2內的區域構成成膜室F(參照圖5)。搬送體3在維持腔室2內的真空的狀態下,通過旋轉平臺的旋轉而在工件W被定位於與靶材5a相向的位置的狀態和密封體32被定位於與靶材5a相向的位置的狀態之間進行切換。
在腔室2雖然未圖示,但設置有向成膜室F內導入濺射氣體的濺射氣體導入部。濺射氣體導入部是包括氣體供給回路而構成,並將來自氣體供給源的濺射氣體導入至成膜室F內。作為濺射氣體,例如可使用氬氣等惰性氣體。
利用成膜室F的排氣進行的減壓是經由所述通氣路24進行。在此種成膜室F中,通過利用電源對靶材5a施加電力,可使導入至成膜室F的濺射氣體等離子體化,並使從靶材5a敲擊出的成膜材料堆積於工件W。
另外,如圖4的(B)所示,由將開口23密封的蓋體51及密封體32所包圍的空間如上所述那樣構成遮蔽空間SA。與遮蔽空間SA連通的通氣路2a作為進行遮蔽空間SA的抽真空的排氣端口及進行真空破壞的通氣端口發揮功能。在通氣路2b連接有配管27(參照圖2),且能夠通過未圖示的包括減壓泵、閥等的氣壓回路,進行遮蔽空間SA內的抽真空及真空破壞的切換。
[控制裝置]
控制裝置70是對成膜裝置1的各部分進行控制的裝置。所述控制裝置70例如可包括電子電路或者以規定的程序運行的計算機等。控制裝置70的控制內容被編程,且由可編程邏輯控制器(Programmable Logic Controller,PLC)、或中央處理器(Central Processing Unit,CPU)等處理裝置執行。
例如,控制裝置70通過如上所述那樣的程序,對腔室2內的排氣、負載鎖定室L的排氣、搬送體3的旋轉、搬入搬出部4對工件W的搬入搬出、搬送體3的轉動、驅動部6對密封體31、密封體32及搬送板36的移動、由成膜部5進行的成膜、遮蔽空間SA的排氣等進行控制。
[動作]
參照所述附圖對通過基於如以上所述那樣的本實施方式的成膜裝置1在工件W進行成膜的處理進行說明。再者,在以下的說明中,著眼於載置於一個基座S的工件W進行說明。
(成膜動作)
首先,對通過搬入搬出部4將應進行成膜處理的工件W搬入至腔室2內的動作進行說明。如圖2所示,搬入搬出部4的其中一個保持體42將開口22密封,腔室2內通過氣壓回路的排氣處理而成為真空。
另一方面,如圖1所示,搬入搬出部4的另一個保持體42位於搬送機構TR上。所述保持體42朝向搬送機構TR下降,保持機構42a保持未處理的工件W。通過保持體42上升,工件W從搬送機構TR被拾取。如此,在圖2中示出在另一個保持體42保持著工件W的狀態。
搭載於搬送體3的密封體31被定位於與開口22相向的位置。從所述狀態,如圖5所示,利用推杆61對密封體31施力而接近開口22,並以包圍其周圍的方式進行接觸。由此,利用所述密封體31從腔室2內密封開口22,並且密封體31的開口31a由密封板612b密封,形成經密閉的負載鎖定室L。
然後,如圖6所示,通過利用氣壓回路經由通氣路2b供給排放氣(vent gas),對負載鎖定室L內進行真空破壞,而形成大氣壓。其後,如圖7所示,將開口22密封的保持體42上升,而將開口22開放。接著,如圖8所示,通過臂41轉動,未處理的工件W被定位於與開口22相向的位置。
如圖9所示,保持有未處理的工件W的保持體42下降,而將開口22密封,並且工件W被載置於推杆61的連接部612a。如此,利用密封體31及保持體42將負載鎖定室L密封。然後,如圖10所示,通過利用氣壓回路從通氣路2b進行排氣,負載鎖定室L返回至真空。
接著,如圖11所示,通過推杆61下降,密封體31與工件W一起沿遠離開口22的方向移動。由此,推杆61的連接部612a遠離工件W的搬送板36的連接腳36a,並且密封板612b遠離密封體31的開口31a。如此,未處理的工件W載置於密封體31上,並向腔室2內供給。
然後,如圖12所示,通過搬送體3間歇旋轉,搭載有工件W的密封體31移動至成膜部5的與開口23相向的位置。如圖13所示,通過使推杆62上升,使搭載有基座S的搬送板36沿接近開口23的方向移動。如此,使基座S上的工件W接近靶材5a,並且使馬達623a旋轉。由此,工件W相對於靶材5a相對地旋轉。
在所述狀態下,如圖14所示,將濺射氣體導入至成膜室F內,並利用電源向靶材5a施加電力。於是,濺射氣體等離子體化而產生的離子與靶材5a碰撞,由此構成靶材5a的成膜材料被敲擊出,並堆積於工件W(以圖14的開口23附近的點的集合表示所述情形)。
在成膜材料堆積於工件W並經過成為規定量的膜厚的時間之後,停止電力向靶材5a的施加,而使等離子體消失。至此,針對工件W的濺射處理結束。接著,停止馬達623a的旋轉,並且從成膜室F排出濺射氣體。然後,通過使推杆62沿遠離開口23的方向移動,而使工件W沿遠離靶材5a的方向移動。由此,工件W載置於密封體31上,連接部622a遠離搬送板36的連接腳36a。
進而,通過使搬送體3間歇旋轉,而使處理完畢的工件W移動至開口22的正下方。推杆61使密封體31沿接近開口22的方向移動,而密封體31將開口22密封,並且密封板612b將密封體31的開口31a密封。由此,形成收容有處理完畢的工件W的密閉的負載鎖定室L。由將負載鎖定室L的開口22密封的保持體42的保持機構42a保持處理完畢的工件W。然後,通過經由通氣路2b供給排放氣,進行負載鎖定室L內的真空破壞。
其後,通過保持體42沿遠離開口22的方向移動,將負載鎖定室L開放。如圖1所示,通過臂41轉動,保持有處理完畢的工件W的保持體42被定位於與搬送機構TR相向的位置,且保持體42沿接近搬送機構TR的方向移動,而解除保持機構42a對處理完畢的工件W的保持。如此,將處理完畢的工件W交接至搬送機構TR。然後,搬送機構TR將處理完畢的工件W搬送至後步驟。
(維護)
接著,對更換靶材5a的維護動作進行說明。首先,在腔室2內不存在工件W,在將腔室2內維持為真空的狀態下,搬送體3進行90°的間歇旋轉,由此,使密封體32從圖3的(A)所示的狀態如圖3的(B)所示,移動至與成膜部5相向的位置。然後,如圖16所示,利用推杆62使密封體32沿接近開口23的方向移動,由此將密封構件32a按壓於開口23的周緣並進行密封,而形成遮蔽空間SA。此時,遮蔽空間SA為真空狀態。
然後,如圖17所示,利用氣壓回路經由通氣路2a供給排放氣,由此對遮蔽空間SA內進行真空破壞,而形成大氣壓。在所述狀態下,如圖4的(B)所示,拔出靶材單元52,並與裝設有新的靶材5a的靶材單元52更換。再者,也可如圖18所示,將蓋體51打開之後更換靶材單元52。另外,可將蓋體51打開來進行內部的清潔等。
[效果]
(1)本實施方式的成膜裝置1包括:腔室2,能夠使內部為真空;靶材5a,經由設置於腔室2的開口23與腔室2內相向,能夠裝卸地設置於腔室2且是包含通過濺射而堆積於工件W的成膜材料而形成;密封體32,將開口23密封;以及搬送體3,在維持腔室2內的真空的狀態下,在工件W被定位於與靶材5a相向的位置的狀態和密封體32被定位於與靶材5a相向的位置的狀態之間進行切換。
在此種本實施方式中,為了更換靶材5a,可形成從腔室2內密封的空間(所述遮蔽空間SA),而僅將所述空間向大氣開放。因此,不需要為了更換靶材5a而將腔室2內的整體向大氣開放,且不需要用於腔室2整體的大氣開放、水分去除、抽真空的時間,通過進行部分的大氣開放、水分去除、抽真空,可大幅縮短更換所需的時間。
(2)密封體32設置成能夠經由密封構件32a與開口23周圍的腔室2的內壁相接或分離。因此,可儘量減少腔室2內暴露於大氣的區域。
(3)搬送體3設置成能夠間歇旋轉,將工件W與密封體32保持於搬送體3的旋轉中的相位互不相同的位置,通過間歇旋轉而在工件W被定位於與靶材5a相向的位置的狀態和密封體31被定位於與靶材5a相向的位置的狀態之間進行切換。因此,可在不將腔室2開放的情況下通過搬送體3立即使密封體32移動至與靶材5a相向的位置,因此靶材更換的準備變得容易,從而有助於時間縮短。
(4)靶材5a設置成能夠從腔室2的外部裝卸。即,包括靶材5a的靶材單元52能夠裝卸地設置于蓋體51。因此,靶材5a可在將周圍的空間向大氣開放之後,直接從腔室2的外部連同靶材單元52一起取下並更換,從而作業變得容易。
[變形例]
本實施方式也可考慮如下那樣的變形例。
(1)也可如圖19所示,設置更換靶材5a的更換裝置8。更換裝置8具有保持靶材5a的一對保持部823,在其中一個保持部823保持備用的靶材5a,在另一個保持部823保持裝設於腔室2的靶材5a,通過將其中一個保持部823與另一個保持部823調換,將裝設於腔室2的靶材5a與備用的靶材5a更換。再者,如上所述,靶材5a設置於靶材單元52,因此靶材5a的保持、更換與靶材單元52的保持、更換為相同含意,即便將裝設於腔室2的靶材5a、使用過的靶材5a、備用的靶材5a分別替換為靶材單元52也為相同含意。
更具體而言,一對保持部823繞共同的軸轉動。通過所述轉動,將其中一個與另一個保持部823相對於例如與腔室2對應的位置調換。在本實施方式的成膜裝置1中,通過使包括靶材5a的靶材單元52沿與靶材面正交的方向移動,可從裝設有靶材單元52的構件裝卸。在成膜裝置1的情況下,靶材單元52裝設於腔室2。另外,作為備用,載置(裝設)於後述的載置台83。在腔室2中,關於靶材單元52,其靶材面相對於設置面傾斜地裝設于蓋體51。在載置台83上,靶材面與設置面平行地載置(裝設)有靶材單元52。因此,例如,在圖19所示的更換裝置8中,一對保持部823以靶材面相對於設置面傾斜的方式保持裝設於腔室2的靶材5a,以靶材面相對於設置面平行的方式保持載置於載置台83的備用的靶材5a,以與裝設於腔室2的靶材5a不同的角度保持備用的靶材5a。
更換裝置8具有旋轉機構81、升降機構82。旋轉機構81使保持有靶材5a的一對保持部823繞共同的軸轉動。旋轉機構81是通過馬達81a使筒狀的旋轉體81b旋轉的機構。旋轉機構81的軸分別傾斜地配置於腔室2上的蓋體51中的兩個靶材單元52的附近。升降機構82分別設置於一對保持部823,使裝設於腔室2的靶材5a沿與靶材面正交的方向移動,並使備用的靶材5a沿與靶材面正交的方向移動。各升降機構82具有各一對地固定於各旋轉機構81的旋轉體81b的氣缸821。氣缸821在驅動杆822的前端設置有保持部823。
在此種更換裝置8中,為了利用通過旋轉機構81繞共同的軸轉動的一對保持部823調換靶材單元52,旋轉機構81的旋轉軸(一對保持部轉動的共同的軸α)以角度θ1的一半的角度θ2相對於載置面傾斜,所述角度θ1是穿過與裝設於腔室2的靶材5a的靶材面正交的靶材5a的中心的軸β和穿過與載置於載置台83的靶材5a的靶材面正交的靶材5a的中心的軸γ所成的角的角度。由此,靶材單元52各自在裝設位置的姿勢即便調換也相同,因此可相對於腔室2或者載置台83裝卸。即,靶材面相對於設置面傾斜地裝設於腔室2的蓋體51的靶材單元52在與載置台83相向的位置處靶材面與設置面平行,因此利用旋轉機構81使保持有靶材5a的一對保持部823轉動,並利用氣缸821使靶材5a沿與靶材面正交的方向移動,由此可更換靶材5a。
此種更換裝置8即便在靶材5a相對于成膜裝置1中的設置面的裝設姿勢(角度)不同的情況下,也可在不另行設置進行其裝設姿勢的變換的變換機構的情況下變換裝設姿勢,因此能夠以簡單的結構進行靶材5a的更換。由此,可抑制成膜裝置1的成本上升。
另一方面,在蓋體51中的兩個靶材單元52設置有由保持部823保持的裝卸板524。保持部823具有磁鐵、吸盤、機械卡盤等,並保持裝卸板524。進而,在腔室2固定地設置有用來載置備用的靶材單元52的載置台83。在載置台83形成有凹陷831,備用的靶材單元52朝向備用的靶材單元52的靶材5a載置於所述凹陷831。再者,在載置台83,在將備用的靶材5a(靶材單元52)與裝設於腔室2的使用過的靶材5a(靶材單元52)更換之後,載置使用過的靶材5a(靶材單元52)
由此種更換裝置8進行的靶材5a的更換作業如下所述。首先,在僅將遮蔽空間SA向大氣開放的狀態下,如圖19所示,一對氣缸821的保持部823分別保持裝設于蓋體51的靶材單元52的裝卸板524及載置於載置台83的備用的靶材單元52的裝卸板524。
接著,如圖20所示,通過氣缸821上升,而將裝設于蓋體51的靶材單元52拔出,並且將載置於載置台83的備用的靶材單元52抬起。然後,通過馬達81a旋轉,被拔出的靶材單元52與備用的靶材單元52的位置交替。進而,如圖21所示,利用氣缸821,使備用的靶材單元52下降並裝設于蓋體51,並且使被拔出的靶材單元52下降並載置於載置台83。
如以上所述,通過包括靶材單元52的更換裝置8,可縮短更換作業所需的時間。以往,在通過進行腔室2內的大氣開放而需要長時間的更換作業的情況下,即便縮短靶材單元52的更換時間,對整體的時間縮短帶來的效果也小。但是,在如本實施方式那樣,不進行腔室2內整體的大氣開放而僅一部分向大氣開放,從而可大幅縮短抽真空的時間的情況下,通過縮短靶材單元52的更換時間,可獲得更進一步的縮短效果。另外,包括磁體的靶材單元52的重量有時會達到數十kg左右的重量。因此,通過人工進行非常麻煩,也伴隨著危險,但通過包括更換裝置8,可容易且安全地更換靶材5a。
進而,也可預先減少吸附於備用的靶材單元52的靶材5a的水分。由此,在將備用的靶材單元52裝設于蓋體51之後,可縮短對遮蔽空間SA進行抽真空的時間。例如,如圖21所示,設置對包圍備用的靶材5a的空間進行抽真空的備用真空室84。備用真空室84為以下空間:在所述載置台83的載置靶材單元52的凹陷831,在靶材5a面對的底面設置將包圍靶材5a的空間氣密地密封的開口,且嵌入至所述開口的靶材5a以朝向內部的方式構成。備用真空室84連接於未圖示的氣壓回路,且設置成能夠通過排氣對內部進行抽真空。
備用的靶材單元52的靶材5a在載置於載置台83的期間,通過將備用真空室84抽真空來將水分去除。因此,在備用的靶材單元52與裝設于蓋體51的靶材單元52更換之後,可縮短在遮蔽空間SA的抽真空中將水分去除所需的時間,從而可縮短整體的更換時間。
再者,在備用的靶材單元52的靶材5a載置於載置台83的期間將水分去除即可,例如也可設為通過利用燈或電阻發熱那樣的加熱器等對靶材5a進行加熱來將靶材5a的水分去除。雖然在靶材單元52的更換中需要考慮熱膨脹等,但是由於可不形成能夠維持真空的密閉空間,因此可容易地進行水分去除。
(2)腔室2內的由搬送體3搬送的密封體31、密封體32的數量可比所述形態多。例如,如圖22的(A)所示,相對於開口22以90°為單位設置三個開口23,且在三個開口23分別設置成膜部5。在搬送體3,與其旋轉中心對稱地分別以90°為單位設置四個密封體31(參照圖2等)及四個密封體32。即,將密封體31、密封體32合計設為八個。因此,當一個密封體31被定位成與開口22相向時,另外三個密封體31分別被定位成與三個開口23相向。另外,當一個密封體32被定位成與開口23之一相向時,另外兩個密封體32被定位成與另外兩個開口23相向,並且另外一個密封體32被定位成與開口22相向。通過搬送體3旋轉90°,密封體31或者密封體32在開口22、各開口23之間移動。另外,四個密封體31及四個密封體32是以45°為單位交替地設置。因此,通過搬送體3旋轉45°,可在四個密封體31被定位於與開口22及開口23相向的位置的狀態和四個密封體32被定位於與開口22及開口23相向的位置的狀態這兩個狀態之間進行切換。即,在本形態中,工件W的位置及密封體31、密封體32的位置在搬送體3的旋轉中相位相差45°。通過搬送體3的旋轉,在濺射處理的運轉時,密封體31被定位成與開口22及三個開口23相向,通過旋轉90°來切換相向的開口22、開口23。在維護時,通過從濺射處理時的狀態旋轉45°,切換為密封體32被定位於各開口22、開口23。
另外,例如,如圖22的(B)所示,相對於開口22以60°為單位設置兩個開口23,且在兩個開口23分別設置成膜部5。三個密封體31(省略圖示)及三個密封體32是分別以120°為單位設置,密封體31與密封體32是以60°為單位交替地設置。即,將密封體31、密封體32設為合計六個。由此,通過搬送體3旋轉60°,可在三個密封體31被定位於與開口22及開口23相向的位置的狀態和三個密封體32被定位於與開口22及開口23相向的位置的狀態這兩個狀態之間進行切換。即,在本形態中,工件W(密封體31)的位置、密封體32的位置在搬送體3的旋轉中相位相差60°。通過搬送體3的旋轉,在濺射處理的運轉時,密封體31被定位成與開口22及兩個開口23相向,通過旋轉120°來切換相向的開口22、開口23,在維護時通過從濺射處理時的狀態旋轉60°,切換為密封體32被定位於各開口。
進而,密封體32可不設置兩個、三個或者四個,也可少。密封體31的數量與密封體32的數量不一致,也可少。例如,無論密封體31的數量如何,均可將密封體32設為一個。從濺射處理的運轉時向維護時的轉移只要使搬送體3旋轉,以使密封體32定位於進行維護的開口23即可,即便開口23為多個,也只要在各開口23依次進行維護即可。另外,在所述中示出了開口23的數量不同的形態的例子,但在開口22中也可未必為一個,與開口22相向的密封體31及密封體32的切換可同樣地進行。
另外,如上所述,密封體31及密封體32在搬送體3的旋轉中的相位偏移的位置例如如圖3的(A)、圖3的(B)、圖22的(A)、圖22的(B)所示那樣。在圖3的(A)、圖3的(B)的情況下,通常運轉下的搬送體3的旋轉為180°,相位的偏移角度為90°,在圖22的(A)的情況下,通常運轉下的搬送體3的旋轉為90°,相位的偏移角度為45°,在圖22的(B)的情況下,通常運轉下的搬送體3的旋轉為120°,相位的偏移角度為60°。但是,未必需要如這些情況那樣,相對於通常運轉下的旋轉角度,在維護時將轉移時的旋轉角度設為一般,或者將雙方的旋轉角度設為某種關聯的角度。若密封體31與密封體32不干涉,則在搬送體3的旋轉中的密封體31與密封體32的相位的偏移角度可設為任意的角度。若將用於從通常運轉時向維護時轉移的搬送體3的旋轉設為所設定的相位的偏移的任意角度,則可進行所述形態同樣的切換。
如以上所述,可適當決定所需的開口22、開口23的數量及密封體32的數量、或成為密封體31與密封體32在搬送體3的旋轉中的相位不同的位置的角度,通過將密封體31與密封體32設置於在搬送體3的旋轉中相位不同的位置,可通過相位的切換而使用密封體32來代替密封體31。
在如以上所述那樣的形態中,可增加成膜部5的數量,因此,通過針對每個成膜部5使用由不同種類的材料構成的靶材5a,可在一個腔室2內形成不同種類的膜。另外,根據所需的濺射處理的運轉的節拍時間,可適當決定成膜部5的數量、基於開口22的負載鎖定室的數量,且可應對多種濺射處理的運轉。
(2)配置作為濺射源的靶材5a的蓋體51的形狀或靶材5a的數量不限定於所述形態。例如,可如圖23的(A)、圖23的(B)所示,在圓錐形的蓋體51傾斜配置一對靶材5a,也可如圖23的(A)、圖23的(C)所示,在使三棱柱水平的蓋體51的側面上傾斜配置一對靶材5a。另外,可如圖24的(A)所示,在圓錐形的蓋體51以等間隔傾斜配置三個靶材5a,也可如圖24的(B)所示,在圓錐形的蓋體51以等間隔傾斜配置四個靶材5a。另外,可如圖24的(C)所示,在四棱錐形的蓋體51傾斜配置四個靶材5a,也可如圖24的(D)所示,在三棱錐形的蓋體51傾斜配置三個靶材5a。這些形狀或數量、配置是適當決定的。
(3)作為濺射源的靶材5a也可不相對於設置面傾斜配置。例如,可如圖25的(A)所示,作為具有相對于設置面平行的頂面的箱型的蓋體51,將靶材5a的靶材面相對於設置面平行地配置。蓋體51可如圖25的(B)所示為長方體形狀,也可如圖25的(C)所示為圓柱形狀。另外,也可如圖25的(D)、圖25的(E)、圖25的(F)所示,相對于設置面平行地配置兩個靶材5a。進而,也可如圖26的(A)、圖26的(B)所示,相對于設置面平行地配置三個靶材5a,也可如圖26的(C)、圖26的(D)所示,相對于設置面平行地配置四個靶材5a。這些的數量或配置是適當決定的。
(4)與如上所述那樣相對于設置面平行地配置的靶材5a的情況對應,更換裝置8也需要沿相對於設置面垂直的方向插拔靶材5a(靶材單元52)。因此,如圖27所示,更換裝置8的旋轉機構81設為以垂直方向為軸,使一對升降機構82旋轉移動的結構。另外,升降機構82還設置以垂直方向為軸使保持部823升降的驅動杆822。
一對升降機構82設置于水平臂824的兩端。水平臂824以能夠沿水平方向旋轉且能夠沿水平方向滑動的方式設置於旋轉機構81。在水平臂824設置有齒條824a,與內置於旋轉機構81且由馬達等驅動源驅動的小齒輪81c嚙合。水平臂824隨著小齒輪81c的旋轉而沿水平方向移動,因此兩端的驅動杆822的保持部823也能夠水平移動。驅動杆822的保持部823通過沿水平方向移動,可將靶材單元52定位于蓋體51及備用真空室84(載置台83)的正上方。另外,在存在多個相對于設置面平行地配置的靶材5a的情況下,也可如圖28所示,通過驅動杆822的水平移動來將保持部823相對於各靶材5a定位。在此情況下,一對靶材5a也通過旋轉機構81切換位置。
另外,如圖29的(A)所示,關於載置台83、備用真空室84,也可設置多個。通過水平臂824的水平移動及旋轉機構81的旋轉,可將水平臂824的兩端的驅動杆822的保持部823定位於載置台83、備用真空室84。再者,也可設為使水平臂824能夠各別地伸縮。例如,也可如圖29的(B)所示,設為以下結構:通過設為具有關節的機器人臂,能夠將升降機構82(驅動杆822、保持部823)定位於各處。進而,通過使靶材5a的更換位置與載置台83距旋轉機構81的旋轉軸的距離相等,水平臂824也可不需要水平移動。
(5)在所述形態中,在成膜時(濺射處理),密封體31對開口23的密封未進行,但在成膜時,也可進行開口23的密封、即密封靶材5a的周圍。只要可確保所需的成膜品質,則在成膜時就未必需要將靶材5a的周圍密封。但是,在所要求的品質提高等的情況、或需要特別注意成膜的品質的情況下等,通過追加密封機構並進行密封,可更精密地對濺射時的壓力進行控制,因此可成為更穩定的等離子體狀態,且可成為更高質量的成膜。另外,可抑制濺射的靶材成分向腔室2內擴散而成為粒子。另外,可防止周圍的粒子侵入至成膜區域,因此可抑制粒子對膜的品質的影響。
如此,為了進行濺射下的高品質的成膜而追加的密封機構在如上所述形態中,為了提高膜厚分佈,在成膜時使工件W旋轉,因此需要設為能夠進行所述旋轉的密封機構。例如,如圖30所示,在轉軸622上升時,經由密封構件將密封體31的開口31a密封的密封板624設置於轉軸622。密封板624經由轉軸622貫通未圖示的軸承的凸緣部625,而可旋轉地連接有轉軸622。當轉軸622上升時,凸緣部625及密封板624也上升,密封板624將開口31a密封,而將密封體31上推,因此通過密封體31將密封構件31b按壓於開口23的周圍,在靶材5a的周圍形成被密封的空間。在成膜時轉軸622及工件W旋轉的情況下,密封體31及密封板624不會由於凸緣部625的軸承而旋轉。
此外,在此情況下,也可利用密封體31將開口23密封,因此在靶材5a的更換或維護時,可與密封體32同樣地使用密封體31。但是,密封體31用於工件W的濺射處理,因此在密封體31上附著有濺射的靶材5a成分。若在將此種密封體31長時間暴露於大氣中之後用於濺射處理,則附著於密封體31的靶材5a成分容易剝離,從而會導致粒子的增大。因此,在靶材5a的更換或維護時,最適合使用如本實施方式那樣不用於濺射處理的密封體32。
在利用密封體32將開口23密封且進行維護時,將蓋體51開放並進行靶材更換當然也可進行蓋體51、開口23等的內表面或密封體32自身的清潔。另外,在維護時,未必需要利用密封體32將開口22密封,但也可在利用密封體32將開口22密封且將腔室2內隔離之後,保持體42將開口22開放,由此進行密封體32自身的清潔。當然,通過利用兩個密封體32同時將開口22與開口23密封,也可同時對兩個密封體32進行清潔,因此可縮短維護時間。進而,在利用密封體31將開口22密封的狀態下,通過保持體42將開口22開放,可進行密封體31自身的清潔。如此,在進行各種維護的情景下,可形成從腔室2內密封的空間,而僅將所述空間向大氣開放,從而不需要將腔室2內的整體向大氣開放,且不需要用於腔室2整體的大氣開放、水分去除、抽真空的時間,通過進行部分的大氣開放、水分去除、抽真空,可大幅縮短維護所需的時間。
[其他實施方式]
以上,說明了本發明的實施方式及各部分的變形例,但所述實施方式或各部分的變形例是作為一例而提示,並不意圖限定發明的範圍。所述這些新穎的實施方式能夠以其他各種形態實施,可在不脫離發明主旨的範圍內進行各種省略、置換、變更。這些實施方式或其變形包含于發明的範圍或主旨中,並且包含於權利要求書所記載的發明中。
1:成膜裝置
2:腔室
2a、2b、24:通氣路
3:搬送體
4:搬入搬出部
5:成膜部
5a:靶材
6:驅動部
8:更換裝置
21:收容體
22、23、31a:開口
25、26、27:配管
31、32:密封體
31b、32a:密封構件
33、41a、81a、511c、523、531、623a:馬達
34、612、622:轉軸
35:支撐孔
36:搬送板
36a:連接腳
36b:腳部
41:臂
42:保持體
42a:保持機構
42b、511b、623b、821:氣缸
51:蓋體
52:靶材單元
53:擋板
61、62:推杆
70:控制裝置
81:旋轉機構
81b:旋轉體
81c:小齒輪
82:升降機構
83:載置台
84:備用真空室
611、621:主體部
511:支撐機構
511a:轉動體
521:冷卻板
522:磁體
524:裝卸板
612a、622a:連接部
612b、624:密封板
613、623:驅動源
625:凸緣部
822:驅動杆
823:保持部
824:水平臂
824a:齒條
831:凹陷
F:成膜室
L:負載鎖定室
S:基座
SA:遮蔽空間
TR:搬送機構
W:工件
α、β、γ:軸
θ1、θ2:角度
圖1是表示實施方式的經簡化的平面圖。
圖2是圖1的A-A線剖視圖。
圖3是表示實施方式的搬送體及密封體的平面圖。
圖4的(A)是表示靶材的裝設狀態的圖1的B-B剖視圖,(B)是表示靶材的卸下狀態的圖1的B-B剖視圖。
圖5是表示將負載鎖定室密封的狀態的A-A線剖視圖。
圖6是表示將負載鎖定室真空破壞的狀態的A-A線剖視圖。
圖7是表示將開口開放的狀態的A-A線剖視圖。
圖8是表示將工件定位於開口的狀態的A-A線剖視圖。
圖9是表示從開口搬入工件並利用保持體將負載鎖定室密封的狀態的A-A剖視圖。
圖10是表示將負載鎖定室抽真空的狀態的A-A線剖視圖。
圖11是表示使密封體下降的狀態的A-A線剖視圖。
圖12是表示將工件搬入至成膜室的狀態的A-A線剖視圖。
圖13是表示使搬送板上升並使其旋轉的狀態的A-A線剖視圖。
圖14是表示成膜室中的利用濺射進行的成膜的A-A線剖視圖。
圖15是表示將維護用的密封體搬送至與開口相向的位置的狀態的A-A剖視圖。
圖16是表示利用密封體將靶材的周圍密封的狀態的A-A剖視圖。
圖17是表示將遮蔽空間真空破壞的狀態的A-A剖視圖。
圖18是表示使蓋體移動而將開口開放的狀態的A-A剖視圖。
圖19是表示靶材的更換裝置的局部剖面側視圖。
圖20是表示利用靶材的更換裝置將靶材抬起的狀態的局部剖面側視圖。
圖21是表示包括備用真空室的更換裝置的局部剖面側視圖。
圖22的(A)是表示將腔室內的密封體設為八個的變形例的平面圖,(B)是表示將腔室內的密封體設為六個的變形例的平面圖。
圖23的(A)是表示將蓋體設為圓錐形或三棱柱形的變形例的側視圖,(B)是表示將蓋體設為圓錐形且將靶材設為兩個的變形例的平面圖,(C)是表示將蓋體設為三棱柱形且將靶材設為兩個的變形例的平面圖。
圖24的(A)是表示將蓋體設為圓錐形且將靶材設為三個的變形例的平面圖,(B)是表示將靶材設為四個的變形例的平面圖,(C)是表示將蓋體設為四棱錐形且將靶材設為四個的變形例的平面圖,(D)是表示將蓋體設為三棱錐形且將靶材設為三個的變形例的平面圖。
圖25的(A)是表示將靶材水平配置的變形例的縱剖視圖,(B)是蓋體為長方體形狀的平面圖,(C)是蓋體為圓柱形狀的平面圖,(D)是表示水平地配置了兩個靶材的變形例的縱剖視圖,(E)是蓋體為長方體形狀的平面圖,(F)是蓋體為圓柱形狀的平面圖。
圖26的(A)~(D)是水平地配置了三個靶材的變形例,且(A)是蓋體為長方體形狀的平面圖,(B)是蓋體為圓柱形狀的平面圖,(C)是水平地配置了四個靶材的變形例,且是蓋體為長方體形狀的平面圖,(D)是蓋體為圓柱形狀的平面圖。
圖27是表示更換裝置的變形例的側視圖。
圖28是表示更換裝置的變形例的側視圖。
圖29的(A)是表示備用真空室的變形例的平面圖,(B)是將水平臂設為間接安裝的機器人臂的例子的平面圖。
圖30是表示在成膜時將靶材的周邊密封的例子的A-A剖視圖。
1:成膜裝置
2:腔室
3:搬送體
4:搬入搬出部
5:成膜部
5a:靶材
22、23:開口
32:密封體
36:搬送板
41:臂
42:保持體
51:蓋體
531:馬達
70:控制裝置
S:基座
TR:搬送機構
W:工件
Claims (9)
- 一種成膜裝置,其特徵在於,包括:腔室,能夠使內部為真空;靶材,經由設置於所述腔室的開口與所述腔室內相向,能夠裝卸地設置於所述腔室,且所述靶材是包含通過濺射而堆積于工件的成膜材料而形成;密封體,將所述開口密封;以及搬送體,其中在維持所述腔室內的真空的狀態下,所述搬送體在所述工件被定位於與所述靶材相向的位置的狀態和所述密封體被定位於與所述靶材相向的位置的狀態之間進行切換。
- 如請求項1所述的成膜裝置,其特徵在於,所述成膜裝置以下述方式進行由所述搬送體進行的切換:在對所述工件進行濺射處理時,將所述工件定位於與所述靶材相向的位置;以及在進行維護時,將所述密封體定位於與所述靶材相向的位置。
- 如請求項1所述的成膜裝置,其特徵在於,所述密封體設置成能夠經由密封構件與所述開口周圍的腔室的內壁相接或分離。
- 如請求項1所述的成膜裝置,其特徵在於,所述搬送體設置成能夠間歇旋轉,將所述工件與所述密封體保持於搬送體的旋轉中的相位互不相同的位置,通過間歇旋轉而在所述工件被 定位於與所述靶材相向的位置的狀態和所述密封體被定位於與所述靶材相向的位置的狀態之間進行切換。
- 如請求項1所述的成膜裝置,其特徵在於,所述靶材設置成能夠從所述腔室的外部裝卸。
- 如請求項1所述的成膜裝置,其特徵在於,包括更換裝置,所述更換裝置具有保持所述靶材的一對保持部,在其中一個保持部保持備用的所述靶材,在另一個保持部保持被裝設於所述腔室的所述靶材,通過將其中一個所述保持部與另一個所述保持部調換,將被裝設於所述腔室的所述靶材與備用的所述靶材更換。
- 如請求項6所述的成膜裝置,其特徵在於,所述一對保持部以靶材面相對於設置面傾斜的方式保持被裝設於所述腔室的所述靶材,並相對於設置面傾斜地以與被裝設於所述腔室的所述靶材不同的角度保持備用的所述靶材,在所述一對保持部上分別設置有升降機構,所述升降機構使被裝設於所述腔室的所述靶材沿與靶材面正交的方向移動,並使備用的所述靶材沿與靶材面正交的方向移動,所述更換裝置使保持有所述靶材的所述一對保持部繞共同的軸轉動。
- 如請求項6所述的成膜裝置,其特徵在於,具有至少一個載置台,所述載置台載置備用的所述靶材,並在將備用的所述靶材與使用過的所述靶材更換之後,載置使用過的所述靶材。
- 如請求項6至8中任一項所述的成膜裝置,其特徵在於,具有對包圍備用的所述靶材的空間進行抽真空的備用真空室。
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