JPH0444613Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、主として、真空チヤンバ内に反応性
ガスを導入しながら基板上に薄膜を形成して行く
成膜装置に関するものである。

［従来の技術］ 近時の真空蒸発やスパツタリングによる成膜で
は、基板上に酸化物や化合物の薄膜を形成するこ
とを目的として、成膜中、その真空チヤンバ内に
O₂等の反応性ガスを積極的に導入することが行
われている。

かかる反応性真空蒸着等の実施に際しては、ま
ずその真空チヤンバを高真空に排気し、しかる後
外部からチヤンバ内に反応性ガスを連続的に導入
する一方で、その排気口から適当に絞つた速度で
排気を持続し、チヤンバ内の反応性ガスを所定の
成膜圧力レベル等に保つようにしなければならな
い。このため、反応性ガスを導入して成膜する反
応性真空蒸着装置や反応性スパツタリング装置で
は、排気の目的、時期に応じてチヤンバ内の排気
速度を自在に調整できるよう排気系にそのコンダ
クタンスを可変し得る機構が付加されている。

これを具体的に説明すると、まず第４図に示す
例では、真空チヤンバ１の排気口８を真空ポンプ
（図示省略）に導通する排気経路９に介設される
主弁１０に、そのコンダクタンスを可変できる調
整バルブを用いる場合を示す。この場合、主弁１
０の開閉操作により、成膜開始前にチヤンバ１内
を高真空に排気するときにはバルブ開度を全開と
し、チヤンバ１内に反応性ガスを導入する成膜中
はこれを適当に絞り込み、さらに運転停止時はこ
れを全閉にするようにしている。

また、第５図に示すものは、排気経路９にバイ
パス経路１１を設けるとともに、このバイパス経
路１１に切換弁１２と調整弁１３とを介設するよ
うにしたもので、この場合、排気系の全開、全閉
機能を主弁７に持たせ、排気速度の調整をバイパ
ス経路１１の調整弁１３に持たせるようにしてい
る。

さらに、第６図に示すものでは、排気経路９の
主弁１０の後段側に調整弁１３を介設して、この
調整弁１３で排気経路９の排気速度を可変するよ
うにしている。なお各図において、６は外部の供
給源から真空チヤンバ１内に反応性ガスを導入す
るガス導入経路を、７はこのガス導入経路６に介
設されるガス導入弁を示す。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、上記に列挙した従来の排気システムに
は、いずれも次のような欠点乃至問題点がある。
まず第４図のものについては、その主弁１０に全
閉、全開の機能に加え細かい流量調整機能を持た
せなければならず、このため主弁１０に大形で構
造複雑なバルブを使用しなければならないことが
ある。一方、第５図のものでは、その調整弁１３
等を小径ダクトのような流路面積の小さい回路に
介設すればよいので調整弁１３等は小形化できる
ものの、反面バイパス経路１１の増設や使用弁数
の増加による複雑化を免れないことがある。さら
に、第６図に示すものでは、第４図のシステムと
同様に、その排気経路９（全開時の排気速度を確
保する必要から大口径のダクト等が用いられる）
に調整弁１３を介設することになるため、やはり
調整弁１３の大形複雑化を招きコンダクタンスの
コントロールにも難がある。このように、現状の
反応性真空蒸着装置等に付設される排気系は、バ
ルブの構造、個数又は回路数等の点で大形複雑化
を避け得ないものとなつている。

本考案は、上述した問題点に勘案し、反応性真
空蒸着装置のように真空チヤンバからの排気速度
を可変する機構が必要な成膜装置について、その
排気系を小形で構造簡易なものに改良しようとす
るものである。

［問題点を解決するための手段］ 本考案は、上記の目的を達成するための手段と
して、真空チヤンバの排気口に、該排気口の排気
速度を可変する可動形の防着バツフルを設けたこ
とを特徴としている。

この種の成膜装置、例えば真空蒸着装置にあつ
ては、第７図にその本体構造の概略が図示される
ように、真空チヤンバ１内で蒸発源２と基板３と
を対設するとともに、チヤンバ１の内周およびそ
の排気口８には、チヤンバ内壁および排気系の配
管等に蒸発物が付着するのを防止するため、前者
に防着板４を、後者に防着バツフル５を設置して
おくのが通例となつている。しかして、この考案
では真空チヤンバ１の排気口８に設置されている
既設の防着バツフル５の存在に着目し、これを可
動形のものに工夫することにより排気口５のコン
ダクタンスを調整できるようにしている。

［作用］ すなわち、本考案に係る可動形の防着バツフル
を装備した成膜装置であると、排気口の防着バツ
フルを該排気口に対し傾き角を大きくするように
動作させると、この防着バツフルがつくる流路の
排気抵抗が増し真空チヤンバからの排気速度を小
さくすることができる。また、防着バツフルを排
気口に対し傾き角を小さくするように動作させる
と、その流路の排気抵抗が減じ真空チヤンバから
の排気速度を大きくすることができる。そして、
排気速度を小さく絞ることが必要な真空チヤンバ
の成膜中は、排気口に対する防着バツフルの傾き
が大きく設定されることになるから、防着バツフ
ル本来の成膜粒子の排気系への拡散防止作用も確
保されるものとなる。

［実施例］ 以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図は、第７図のものと対比して示す反応性
真空蒸着装置の概要を図示するもので、図におい
て１は真空チヤンバを示す。この真空チヤンバ１
の内部に蒸発源２と基板３とを対向して配置して
いるとともに、チヤンバ内周に防着板４を、排気
口８に防着バツフル５を設置している。そして、
真空チヤンバ１の一側にその中に所望の反応性ガ
スを導入するためのガス導入経路６を切換弁７を
介して接続している。

前記防着バツフル５は、等間隔で平行に配置さ
れる多数のバツフルエレメント１４を、第２図に
示すように、前記排気口８の前面側でこれを被覆
するように重合状に列設してなる。そして、各バ
ツフルエレメント１４は、第２図、第３図に示さ
れる機構により、それぞれ排気口８に対する傾き
角が一斉に可変できるようになつている。すなわ
ち、各バツフルエレメント１４は、この場合、板
状のバツフル本体１４ａをその基端側で支軸１４
ｂに固着し、これら支軸１４ｂの一端をそれぞれ
軸受１５に回転自在に支持させている一方で、各
支軸１４ｂの他端にピニオン１６を設け、バツフ
ルエレメント１４……がつくるピニオン列１６…
…を排気口８内に往復動可能に設けた可動ラツク
１７と噛合させている。そして、この可動ラツク
１７は、外部に配設したエアーシリンダ等の駆動
源１８（もしくは手動レバー等）から排気口８内
に気密に貫挿されるロツド１９を介して動作され
る。

なお、この反応性真空蒸着装置は、その排気口
８に可動形の防着バツフル５を設置している点を
除き、その排気系の構成は従来の真空蒸着装置の
それと同じく、排気経路９に主弁１０を介設する
だけのシンプルな機構からなつている。

真空チヤンバ１の排気口８にかかる可動形の防
着バツフル５を装備して構成される真空蒸着装置
であると、排気速度の調整が必要な成膜時には、
その可動ラツク１７を下方に移動して第３図ａの
ように各バツフルエレメント１４を排気口８に対
し適宜の傾き角を与えるようにすればよい。すな
わち、こうするとバツフルエレメント１４，１４
間につくられる流路２０の排気抵抗が増し、排気
速度を適当に抑えることができ、反応性ガスを導
入するチヤンバ１内の成膜圧力を任意に調整し設
定することができる。そして、成膜中この防着バ
ツフル５は、第２図のように、真空チヤンバ１の
内側から見て排気口８を光学的に不透明とするか
ら、防着バツフル本来の排気系への蒸着物付着防
止作用も有効に発揮される。

一方、真空チヤンバ１の排気開始時のように、
大きな排気速度が必要なときには、可動ラツク１
７を上方に移動して第３図ｂのように各バツフル
エレメント１４を排気口８の軸心方向と平行な姿
勢に調整するようにすればよい。すると、このと
きバツフルエレメント１４，１４の間につくられ
る流路２０の排気抵抗が減じ、必要な排気速度を
確保することができる。

このように、本考案に係る可動形の防着バツフ
ル５を設けた反応性真空蒸着装置によると、その
バツフルエレメント１４……の傾き角を変更する
操作によつて、排気経路９の下流側に設けた調整
弁の開度を調整するのと同様の排気速度の可変機
能が達せられるものとなる。したがつて、その真
空チヤンバ１に付設される排気系には、従来の排
気速度の可変を要しなかつた真空蒸着装置と同様
に主弁１０を介設するだけでよく、弁や回路の増
設による排気系の大形複雑化を回避することが可
能となる。

なお、上記実施例では防着バツフル５の可動機
構としてピニオン・ラツク機構を採用する場合を
例示したが、バツフルエレメント１４の傾き角を
自在に変更し得るものであれば、その他適宜の機
構によることができる。

また、真空蒸着装置を例について説明したが、
本考案は真空チヤンバ内に反応性ガスを導入する
反応性スパツタリング装置等についても同様に適
用することができる。そして更に、反応性ガスを
導入する成膜装置の場合特に有効であるが、この
種のものに限らず、成膜装置一般に適用を拡張す
ることも可能である。これは、一般に成膜装置に
おいてその防着バツフルを厳重にすればする程排
気抵抗が増し、成膜前の高真空排気に支障を来た
していた問題点の解決手段として奏効することを
意味する。つまり、本考案に係る防着バツフルを
適用すれば、必要なときはそれを全開姿勢に可動
して充分な排気コンダクタンスを確保することが
実現されるからである。

［考案の効果］ 本考案は、以上に説明した通り、真空チヤンバ
の排気口にその排気抵抗を自在に変更できる可動
形の防着バツフルを設置するようにしたものであ
るから、好適には反応性ガスを導入する成膜装置
に適用されて、その排気系の簡略化に奏効する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す真空蒸着装置
の概略断面図であり、第２図は第１図のＡ矢視拡
大図、第３図ａ，ｂは同要部の作動を示す拡大図
である。第４図、第５図および第６図は、いずれ
も反応性成膜装置の排気系構造を示す説明図であ
る。第７図は、反応性ガスを導入しない真空蒸着
装置の概要を示す概略断面図である。 １……真空チヤンバ、５……防着バツフル、８
……排気口、９……排気経路、１０……主弁、１
４……バツフルエレメント、１４ａ……バツフル
本体、１４ｂ……支軸、１６……ピニオン、１７
……可動ラツク、１８……駆動源、２０……流
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空チヤンバの排気口に、該排気口の排気速度
   を可変する可動形の防着バツフルを設けたことを
   特徴とする成膜装置。