JP2000328228A

JP2000328228A - 真空成膜システム

Info

Publication number: JP2000328228A
Application number: JP11141526A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kato; 圭司加藤; Isao Tokomoto; 勲床本; Yasuhiro Koizumi; 康浩小泉; Asako Yamaguchi; 朝子山口; Shiro Takigawa; 志朗瀧川
Original assignee: Shin Meiva Industry Ltd
Current assignee: Shinmaywa Industries Ltd
Priority date: 1999-05-21
Filing date: 1999-05-21
Publication date: 2000-11-28

Abstract

(57)【要約】【課題】ワークの洗浄等の前処理から真空成膜装置に
よって成膜を完了するまでの工程を、一連の工程として
処理することができる真空成膜システムを提供すること
を目的とする。【解決手段】真空成膜システムを洗浄手段２と活性化
手段３と真空成膜装置４とによって構成する。ワーク７
は、真空成膜装置４によって薄膜が成膜されるが、前処
理として、洗浄手段２による洗浄と、活性化手段３によ
る活性化処理とが行われる。洗浄手段２は、密閉空間で
ある洗浄容器２ａ内でワーク７を乾燥状態で洗浄するこ
とができる。活性化手段３は、密閉空間である活性化容
器３ａ内でワーク７を活性化することができる。そし
て、洗浄手段２によって洗浄されたワーク７の活性化手
段３への設置は、ワーク７を乾燥状態に保つことのでき
る１１内の密閉空間を介して行われる。また、活性化手
段２によって活性化されたワーク７の真空成膜装置４へ
の設置は、真空雰囲気とされ得る１２内の密閉空間を介
して行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、真空成膜装置を
含んでなる、ワークに薄膜を成膜するための真空成膜シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体被膜や金属被膜等の各
種の薄膜が、真空成膜装置を用いて成膜されるところで
ある。この真空成膜装置は、そのチャンバの内部にワー
クを設置し、該設置されたワークに対して薄膜を成膜で
きるようにされている。

【０００３】この真空成膜装置には薄膜の成膜の仕方に
よって各種の装置があるが、チャンバ内に設置されたワ
ークに対して蒸着やイオンプレーティング等の処理が施
され、ワークの表面に目的の薄膜が成膜されることにな
る。

【０００４】ところで、上記真空成膜装置によりワーク
上に順次に膜を成長させて成膜するにあたり、ワークの
表面にオイル分や微粉塵等が付着していると、緻密な膜
に成膜することができない。そのため、一般に、真空成
膜装置による成膜に先がけて、ワークの洗浄処理等の前
処理が行われる。そして、前処理として、例えば超音波
洗浄装置によってワークを洗浄することが行われる。そ
して、かかる洗浄が行われた後に、以上に説明したよう
に真空成膜装置によってワークの表面に成膜されること
になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前記超音波洗
浄装置等によるワークの洗浄は、液状の洗浄剤等を用い
て行われていた。そのため、洗浄されたワークを乾燥装
置により乾燥させる必要があった。また、このようなワ
ークの洗浄から真空成膜装置にワークを設置するまでの
工程における、各装置間でのワークの受け渡しは人手を
介して行われていた。

【０００６】従って、ワークに対する洗浄から成膜を完
了するまでの工程は、多くの装置や人手を必要とする煩
雑な工程となっていた。

【０００７】そこで、本発明は、上記ワークの洗浄等の
処理から真空成膜装置によって成膜を完了するまでの工
程を一連の工程として処理することができるとともに、
結露も含めてワークが湿ることを防ぐことができ、ま
た、よりコンパクトにされた真空成膜システムを提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、密閉空間においてワークを乾燥状態で洗
浄することができる洗浄手段と、チャンバ内に前記洗浄
されたワークを設置し、該ワークに薄膜を形成する真空
成膜装置と、を有し、前記洗浄手段によって洗浄された
ワークの前記真空成膜装置のチャンバへの設置が、真空
雰囲気を介して行われることを特徴とする真空成膜シス
テムである（請求項１）。

【０００９】この真空成膜システムによると、上記真空
成膜装置によってワークに対する薄膜の成膜が行われる
が、該成膜の前処理として、上記洗浄手段によるワーク
の洗浄が行われる。即ち、ワークの表面に付着している
微粉塵等が洗浄され除去される。そして、この洗浄手段
によるワークの洗浄は、密閉空間に設置されたワークを
乾燥状態として行われる。そして、この洗浄がなされた
ワークは、真空雰囲気を介して上記真空成膜装置のチャ
ンバ内に設置され、その表面に薄膜が成膜される。

【００１０】この真空成膜システムによると、上記洗浄
手段によるワークの洗浄が液状の洗浄剤を用いることな
く行われる。また、ワークを乾燥状態とでき、ワークに
結露を生ずることもない。これにより、ワークを洗浄し
た後に乾燥させる必要がない。従って、ワークを乾燥さ
せるための乾燥装置等が不要となり、真空成膜システム
をコンパクトな構成とすることができる。

【００１１】また、洗浄手段による洗浄から真空成膜装
置に設置されるまでのワークに対する処理について、密
閉空間中で行われることから、ワークを洗浄した後に再
度汚塵を被る等がない。これにより、前処理である洗浄
処理から成膜の終了までを密閉空間中における一連の工
程として処理することができ、人手による作業を必要と
することがない。

【００１２】また、本発明にかかる真空成膜システム
を、ワークを密閉空間に設置して活性化する活性化手段
と、チャンバ内に前記活性化されたワークを設置し、該
ワークに薄膜を形成する真空成膜装置と、を有し、前記
活性化手段によって活性化されたワークの前記真空成膜
装置のチャンバへの設置が、真空雰囲気を介して行われ
る構成とすることもできる（請求項２）。

【００１３】この真空成膜システムによると、真空成膜
装置によってワークに対する薄膜の成膜が行われるが、
該成膜の前処理として、上記活性化手段によるワークの
活性化処理が行われる。そして、活性化手段によるワー
クの活性化は、ワークを密閉空間に設置して行われる。
そして、この活性化されたワークは、真空雰囲気を介し
て上記真空成膜装置のチャンバ内に設置され、その表面
に薄膜が成膜される。

【００１４】この真空成膜システムについても、ワーク
の活性化から真空成膜装置に設置されるまでのワークに
対する処理について、密閉空間中で行われる。これによ
り、前処理である活性化処理から成膜の終了までを密閉
空間中における一連の工程として処理することができ、
人手による作業を必要とすることがない。

【００１５】そして、かかる活性化手段を有する真空成
膜システムについて、密閉空間においてワークを乾燥状
態で洗浄することができる洗浄手段をさらに備え、該洗
浄手段によって洗浄されたワークが、少なくともワーク
を乾燥状態とできる密閉空間を介して前記活性化手段の
密閉空間に設置されるように構成することもできる（請
求項３）。

【００１６】この真空成膜システムについても、前処理
であるワークの洗浄から真空成膜装置に設置されるまで
のワークに対する各処理について、密閉空間中における
一連の工程として処理することができる。

【００１７】そして、洗浄されたワークの活性化手段の
密閉空間への設置が、少なくともワークを乾燥状態とで
きる密閉空間、例えば、真空雰囲気とすることによって
乾燥状態とできる密閉空間を介して行われるので、ワー
クを活性化手段の密閉空間に設置するにあたって、ワー
クを乾燥状態に保つことができる。

【００１８】そして、前記活性化手段について、ワーク
に紫外線を照射してワークを活性化するようにすること
ができる（請求項４）。これにより、光を照射するとい
う比較的に簡便な方法によって、ワークを活性化するこ
とができる。

【００１９】また、ワークに荷電粒子を照射してワーク
を活性化するようにすることもできる（請求項５）。こ
の荷電粒子を照射してワークを活性化する具体例とし
て、ワークにプラズマを作用させる、いわゆるプラズマ
洗浄と呼ばれる活性化処理がある。

【００２０】また、前記活性化手段によるワークの活性
化を、前記真空成膜装置のチャンバ内で行うようにする
こともできる（請求項６）。これにより、ワークに対す
る活性化処理を行うための装置を特に設けることなく、
真空成膜装置のチャンバ内でワークを活性化することも
でき、システムをよりコンパクトにすることができる。

【００２１】特に、前記荷電粒子の照射によりワークを
活性化する場合について（請求項５）、真空成膜装置が
チャンバ内に荷電粒子群を生成させる種類のものである
場合には、真空成膜装置が本来有する機能をワークの活
性化に用いることも可能であるので、システムの構成を
よりコンパクトにすることができる。

【００２２】また、前記洗浄手段によるワークの洗浄
を、昇華性又は蒸発性を有する冷却ブラスト材をワーク
に噴射してするようにできる（請求項７）。これによ
り、冷却ブラスト材がワークに照射されると、ワークの
表面に付着している不要な異物は、ブラスト材の物理的
衝撃及び異物の急激な冷却による母材との熱膨張差によ
って破砕され且つ母材表面から剥がされる。また、前記
異物は、噴射による風圧やブラスト材の昇華又は蒸発に
よる急激な体積膨張によって吹き飛ばされる。このよう
にして、ワークの表面の異物が洗浄され除去される。一
方、冷却ブラスト材は、その前記昇華性又は蒸発性によ
り、ワークとの衝突によって昇華又は蒸発するので、ワ
ークの乾燥状態を妨げることがない。

【００２３】ここで、冷却ブラスト材の好適な例とし
て、ドライアイスを挙げることができる。また、その
他、アルゴン粒子群等、過冷却されて粒子状となった昇
華性又は蒸発性を有する固体を挙げることができる。ま
た、固体以外であっても、冷却された気体であってもよ
い。

【００２４】また、前記冷却ブラスト材によるワークの
洗浄を、真空雰囲気下で行うこともできる（請求項
８）。これにより、ワークの乾燥状態をより高めること
ができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
１乃至図３に基づいて説明する。

【００２６】図１（ａ）は、本発明の一実施形態である
真空成膜システム１を概略的に示すブロック図である。
また、図１（ｂ）は、図１（ａ）の各工程におけるワー
クに対する処理の概略を示す図である。

【００２７】真空成膜システム１によるワーク７に対す
る各処理は、一つのドーム６に多数のワーク７を設置し
て固定し、このワーク７が設置されたドーム６を搬送コ
ンベア１０１による搬送を介して、各装置に順次に設置
することによって行われる。

【００２８】ドーム６は、一定厚さの湾曲面に形成され
ており、その湾曲面の各所定の位置にワーク７が固定さ
れ設置されるようにされている。そして、ワーク７は、
その成膜される部分がドーム６の内面側となるように、
ドーム６に設置される。また、ワーク７には、ミラーの
鏡面部分が成膜されるミラー用基板等、各種の被成膜対
象が含まれる。

【００２９】図１において、２は洗浄装置である。この
洗浄装置２は、真空成膜装置４によってワーク７に成膜
するための前処理として、ワーク７の表面に付着してい
る油分や微粉塵、離型材、研磨材等を洗浄して除去する
ためのものである。即ち、後のワーク７への成膜におい
て、ワーク７表面への膜の付着をより強固にし、より緻
密な膜に成膜できるようにするため、洗浄装置２によっ
てワーク７の洗浄処理が行われる。

【００３０】この洗浄装置２は、洗浄される対象にブラ
スト材を噴射して洗浄する（以下、「ブラスト洗浄」と
いう）ブラスト装置により構成されている。洗浄装置２
は、内部が密閉空間とされ、該密閉空間においてブラス
ト洗浄が行われる洗浄容器２ａを有している。

【００３１】そして、この洗浄容器２ａの内部の上部
に、前記ドーム６が設置されるようにされている。そし
て、洗浄容器２ａの内部において、ドーム６の内面側の
ワーク７に向かって、噴射ノズル８より冷却ブラスト材
が噴射されるようにされている。この洗浄装置２にあっ
ては、冷却ブラスト材としてドライアイスの粒子が用い
られる。そして、この洗浄装置２によれば、噴射された
ドライアイスの粒子は、ワーク７の表面に衝突すると速
やかに二酸化炭素に昇華する。これにより、従来の超音
波洗浄器によりワークを洗浄する場合のような液状の洗
浄剤によってワークを湿らせるということがなく、ワー
ク７を乾燥状態に保ち易い。

【００３２】また、冷却ブラスト材として、低温の二酸
化炭素ガス自体を噴射するのであってもよい。

【００３３】また、洗浄装置２は、洗浄容器２ａの内部
を真空雰囲気とできるのが好ましい。即ち、洗浄容器２
ａの内部を大気圧に比べて低圧とすることにより、洗浄
容器２ａ内部の乾燥状態をより高めることができるから
である。これにより、ドライアイスの粒子が照射される
ことによってワークが低温とされても、ワークへの結露
が防がれる。また、かかる洗浄容器２ａの真空雰囲気と
して、洗浄容器２ａ内部を低圧の窒素ガスで満たすよう
にするのであってもよい。

【００３４】また、ワーク７を乾燥状態に保ち得るので
あれば、洗浄容器２ａ内部を真空雰囲気とすること以外
によるのであっても構わない。例えば、噴射ノズル８か
らのブラスト粒子の噴射を、乾燥エアーによって噴射さ
せるようにするのであってもよい。また、噴射ノズル８
よりブラスト粒子を噴射しつつ、噴射ノズル８とは別系
統で温かい空気をワーク７に向かって供給するようにし
てもよい。

【００３５】次に、３は活性化装置である。この活性化
装置３は、真空成膜装置４によりワーク７に成膜するた
めの前処理として、ワーク７の表面を活性化処理するた
めのものである。即ち、活性化処理を施すことにより、
後のワーク７への成膜において、より緻密な膜に形成す
ることができる。この活性化装置３は、内部が密閉空間
とされ、該密閉空間において活性化処理が行われる活性
化容器３ａを有している。そして、この活性化容器３ａ
の内部における上部に、ワーク７が固定された前記ドー
ム６が設置されるようになっている。

【００３６】そして、この活性化装置３にあっては、紫
外線（ＵＶ）照射装置９が配設されており、ドーム６の
内面側のワーク７に向かって紫外線が照射されるように
されている。また、この活性化装置３は、荷電粒子であ
るイオンを照射してワークを活性化するものであっても
よく、例えば、活性化容器３ａ内にプラズマを発生させ
該プラズマ中のイオンをワークに照射するようにしたも
のであってもよい。

【００３７】この活性化装置３は、活性化容器３ａの内
部を真空雰囲気とできるのが好ましい。これにより、活
性化容器３ａの内部の乾燥状態をより高め、ワークの乾
燥状態をより高めることができるからである。

【００３８】また、図１において、４は真空成膜装置で
ある。この真空成膜装置４は、内部でワークへの成膜が
行われるチャンバ４ａを有している。そして、チャンバ
４ａの上部にドーム６を設置し、該設置されたドーム６
の内面側のワーク７に薄膜が成膜される。この真空成膜
装置４には、イオンプレーティング装置や真空蒸着装置
等、ワークへの成膜が可能な各種の真空成膜装置を用い
ることができる。特に、真空成膜装置４として、例えば
特公平１−４８３４７号公報に記載される無ガスイオン
プレーティング装置を用いると、以下の点でより好まし
い。即ち、より緻密な薄膜をワークに成膜することがで
き、また、成膜される過程におけるワークの著しい温度
上昇を招かないことから、ワーク７がプラスチック等の
耐熱性の高くない材質からなるものであっても問題ない
という利点がある。

【００３９】また、洗浄装置２、活性化装置３、真空成
膜装置４は、各々について、ドーム６を受け入れ又は送
り出すことができるように、各容器やチャンバに開閉可
能な開閉機構が設けられている。そして、この開閉機構
を通じて上記各装置間でドーム６の受け渡しを行えるよ
うにされている。

【００４０】また、真空成膜装置４によるワーク７への
成膜が終了すると、ドーム６はチャンバ４ａより搬出さ
れるが、ドーム６に設置されていた各ワーク７はドーム
６より取り外されて運び出される。一方、ドーム６は再
度前処理工程へと戻されてワーク７が設置され、以上に
説明した各装置間を搬送される。

【００４１】また、図１において、１１は洗浄装置２と
活性化装置３との間に設けられた連結部であり、１２は
活性化装置３と真空成膜装置４との間に設けられた連結
部である。この連結部１１、１２は、その内部を排気し
て真空雰囲気とできるようにされており、前記真空成膜
装置のチャンバ４ａや洗浄容器２ａ、活性化容器３ａに
対して、著しい圧力差の生じることを防ぎ得るようにさ
れている。なお、連結部１１については、活性化容器３
ａの内部が真空雰囲気とされない場合には、少なくとも
乾燥状態にされていればよい。

【００４２】また、図１に示される真空成膜システムに
あっては、洗浄装置２によるワーク７の洗浄処理が終了
すると、ドーム６は搬送コンベア１０１により自動的に
活性化装置３に搬送されるようになっている。また、活
性化装置３によるワークの活性化処理が終了すると、ド
ーム６は搬送コンベア１０１により自動的に真空成膜装
置４に搬送されるようになっている。

【００４３】次に、本発明の他の実施形態について、図
２に基づいて説明する。

【００４４】図２は、本発明の他の実施形態である真空
成膜システム１５を示している。

【００４５】この真空成膜システム１５は、前記洗浄装
置２と真空成膜装置４とによって構成されている。即
ち、この真空成膜システム１５は、前記真空成膜システ
ム１に備わる活性化装置３を備えていない。ワーク７に
成膜しようとする薄膜の品質において、ワークを活性化
する必要がなく洗浄すれば十分である場合がある。この
場合には、活性化装置３は必要ないので、前記洗浄装置
２と真空成膜装置４とにより、システムをよりコンパク
トな構成とすることができる。

【００４６】さらに、本発明のさらに異なる実施形態に
ついて、図３に基づいて説明する。

【００４７】図３は、本発明のさらに異なる実施形態で
ある真空成膜システム１６を示している。真空成膜シス
テム１６は、前記活性化装置３と真空成膜装置４とによ
って構成されている。この真空成膜システム１６にあっ
ては、前記洗浄装置２を備えていない。ワークによって
は洗浄処理をする必要がないが、活性化処理したい場合
がある。このような場合に、活性化装置３と真空成膜装
置４とにより、システムをよりコンパクトな構成とする
ことができる。

【００４８】なお、以上の説明では、ワークの活性化処
理を行う例について、真空成膜装置と活性化装置とを別
体に設ける例により説明したが、真空成膜装置のチャン
バ内に活性化するための活性化手段を設けるのであって
も構わない。即ち、真空成膜装置のチャンバ内に紫外線
照射装置を設け、成膜を行う前にワークに紫外線を照射
して活性化するようにしてもよい。また、真空成膜装置
がイオンプレーティング装置のようにチャンバ内にイオ
ンを生成させ得る装置である場合には、本来の成膜を行
う前に、チャンバ内にワークを設置しイオンを照射して
活性化するのであってもよい。このように、真空成膜装
置のチャンバ内に活性化手段を組み込み、又は真空成膜
装置が本来有する機能を用いて活性化処理を行うように
すると、真空成膜システムをよりコンパクトな構成とす
ることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の真空成膜
システムは、ワークを洗浄する等の前処理から真空成膜
装置により成膜を終了するまでを、密閉空間中における
一連の工程として処理することができ、人手による作業
を必要としないという効果を奏する。そして、ワークの
洗浄について、ワークを乾燥状態に保ってできることに
より、結露も含めてワークが湿ることを防ぐことができ
るので、乾燥装置を不要にできる。このように、真空成
膜システムをよりコンパクトにできるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）真空成膜システムの一の実施の形態を示
す図である。（ｂ）真空成膜システムの各装置による処理の概略を示
す図である。

【図２】真空成膜システムの他の実施の形態を示す図で
ある。

【図３】真空成膜システムのさらに異なる実施の形態を
示す図である。

【符号の説明】

１真空成膜システム２洗浄装置（ブラスト装置）２ａ洗浄容器３活性化装置３ａ活性化容器４真空成膜装置４ａチャンバ６ドーム７ワーク８噴射ノズル９紫外線照射装置１１、１２連結部１５真空成膜システム１６真空成膜システム１０１搬送コンベア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小泉康浩兵庫県西宮市田近野町６番107号新明和工業株式会社開発センタ内 (72)発明者山口朝子兵庫県西宮市田近野町６番107号新明和工業株式会社開発センタ内 (72)発明者瀧川志朗兵庫県西宮市田近野町６番107号新明和工業株式会社開発センタ内Ｆターム(参考） 4K029 FA04 FA05 FA06 KA09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】密閉空間においてワークを乾燥状態で洗
浄することができる洗浄手段と、チャンバ内に前記洗浄されたワークを設置し、該ワーク
に薄膜を形成する真空成膜装置と、を有し、前記洗浄手段によって洗浄されたワークの前記真空成膜
装置のチャンバへの設置が、真空雰囲気を介して行われ
ることを特徴とする真空成膜システム。
【請求項２】ワークを密閉空間に設置して活性化する
活性化手段と、チャンバ内に前記活性化されたワークを設置し、該ワー
クに薄膜を形成する真空成膜装置と、を有し、前記活性化手段によって活性化されたワークの前記真空
成膜装置のチャンバへの設置が、真空雰囲気を介して行
われることを特徴とする真空成膜システム。
【請求項３】密閉空間においてワークを乾燥状態で洗
浄することができる洗浄手段をさらに備え、該洗浄手段によって洗浄されたワークが、少なくともワ
ークを乾燥状態とできる密閉空間を介して前記活性化手
段の密閉空間に設置されることを特徴とする請求項２に
記載の真空成膜システム。
【請求項４】前記活性化手段は、ワークに紫外線を照
射してワークを活性化することを特徴とする請求項２又
は３に記載の真空成膜システム。
【請求項５】前記活性化手段は、ワークに荷電粒子を
照射してワークを活性化することを特徴とする請求項２
又は３に記載の真空成膜システム。
【請求項６】前記活性化手段によるワークの活性化
が、前記真空成膜装置のチャンバ内で行われることを特
徴とする請求項４又は５に記載の真空成膜システム。
【請求項７】前記洗浄手段によるワークの洗浄が、昇
華性又は蒸発性を有する冷却ブラスト材をワークに噴射
してすることを特徴とする請求項１、３、４、５、６の
いずれかに記載の真空成膜システム。
【請求項８】前記冷却ブラスト材によるワークの洗浄
が、真空雰囲気下で行われることを特徴とする請求項７
に記載の真空成膜システム。