JPH0638111Y2

JPH0638111Y2 - 成膜装置の試料台保持機構

Info

Publication number: JPH0638111Y2
Application number: JP16939688U
Authority: JP
Inventors: 直一郎淡野; 博高宮
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1988-12-29
Filing date: 1988-12-29
Publication date: 1994-10-05
Anticipated expiration: 2003-12-29
Also published as: JPH0290667U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、真空蒸着装置、スパッタリング装置、CVD
装置等の成膜装置に用いられる試料台保持機構に関し、
特に試料台を保持し、かつ回転させる機構に関するもの
である。

〔従来の技術〕

例えば真空蒸着装置においては、真空チェンバ内に蒸着
源と基板とが対向して配置される。基板は試料台に保持
されており、そして試料台は、真空チェンバ内の支持機
構に回転自在に支持され、真空チェンバ外部に設けられ
た駆動モータ等により、歯車機構等を介して回転される
ようになっている。

また、試料台を真空チェンバ内にセットする場合、従来
装置においては、真空チェンバに隣接して設けられた予
備室から、試料台が真空チェンバ内の側壁もしくは底部
に設けられたレール等の支持機構に一旦載置される。そ
してこのレール等に載置された試料台は、真空チェンバ
内の搬送機構等によって搬送され、真空チェンバ内の上
壁に設けられたチャッキング台にチャッキングされるよ
うになっている。

〔考案が解決しようとする課題〕

前記のような従来装置においては、真空チェンバ内のチ
ャッキング台に試料台が保持されるが、試料台をチャッ
キング台に正確に位置決めすることは困難である。特
に、試料台を膜厚分布の均一化のために回転させる場
合、試料台の中心を回転中心に位置決めする必要がある
が、従来装置では、高精度の位置決めが困難であり、ま
たこの作業のために時間を要するという欠点を有してい
る。

また従来の搬送機構等を含めた試料台の保持機構は、構
造的に複雑であり、真空チェンバ内に多くの構造部材が
設けられることとなる。前記のように試料台を回転させ
る場合は、試料台近傍に回転のための機構も必要とな
る。このように試料台を保持するための機構や駆動機構
が蒸着源と基板との間に配置されると、これらの構造部
分に蒸着源からの蒸発物が付着し、この不着物によって
良質の成膜ができないという問題がある。

この考案の目的は、真空チェンバ内への試料台の取り付
けが容易で、かつ高精度に位置決めができ、さらに構造
の簡単な成膜装置の試料台保持機構を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この考案に係る成膜装置の試料台保持機構は、成膜装置
の真空室内で試料台を保持するためのものである。そし
て、試料台上面に設けられた係合部と、真空室上部に回
転可能に装着された回転軸と、回転軸下端に固定された
受け台とを有している。

前記係合部の、試料台の回転中心軸上には位置決め用の
孔が形成されている。また、前記受け台は、前記試料台
の係合部に係合する試料台保持部を有し、その回転中心
部に、前記係合部の位置決め用孔に嵌挿する支持ピンを
有している。

〔作用〕

この考案においては、真空室内に試料台を保持する時、
試料台上面の係合部を、受け台の試料台保持部に係合す
る。この際、受け台の試料保持部に設けられた支持ピン
と、試料台係合部の孔とを位置合わせする。

これだけの作業で、試料台は真空室内の受け台に保持で
きるとともに、試料台保持部の支持ピンが係合部の孔に
嵌挿し、試料台は自動的にセンタリングされる。また、
前記支持ピンと孔の係合により、試料台が横方向にズレ
ることはなく、正確な位置決めが可能となる。

また、本機構を例えば真空蒸着装置に用いた場合には、
受け台に保持された試料台と蒸着源との間に、従来装置
のような搬送機構、駆動機構等の構造物が不要となる。
したがって、蒸着源からの蒸発物が付着するものがなく
なり、膜形成に不純物が取り込まれる等の不具合がなく
なる。

〔実施例〕第１図は、本考案の一実施例による試料台保持機構を備
えた真空蒸着装置の概略断面構成図である。図におい
て、１は真空チェンバであり、この真空チェンバ１の図
示左側には、図示していないが予備室が設けられてい
る。そして、真空チェンバ１と予備室との間は仕切り弁
２が開閉自在に設けられている。真空チェンバ１には、
排気弁等を有する排気系３が接続されており、この排気
系３は真空ポンプ４に接続されている。真空チェンバ１
の底部には、蒸着源５が配置されており、この蒸着源５
は、蒸着材料が収容される蒸発皿６等を有している。前
記蒸着源５の上方には、蒸発源５と対向して試料台８が
配置可能となっている。試料台８には、複数の基板７が
装着されている。試料台８は、真空チェンバ１の上部に
設けられた試料台保持機構10によって回転可能に保持さ
れている。

第２図は試料台８及びこの保持機構10を詳細に示す図で
ある。試料台８の上面には係合部11が設けられている。
係合部11は、所定の間隔を置いて配置された２つの脚部
12a,12bと、これらの脚部12a,12bの上方に架設された水
平部13とからなっている。水平部13の中央部、すなわち
試料台８の回転中心軸上には、孔14が形成されている。
そして、前記脚部12a,12bと水平部13等で囲まれる空間
は係合空間15となっている。

試料台保持機構10において、16は軸受ホルダーであり、
この軸受ホルダー16は前記真空チェンバ１の上壁部に真
空シールを介して取り付けられている。また、この軸受
ホルダー16内には軸受が装着されており、この軸受によ
り回転軸17が回転自在に支持されている。回転軸17は、
真空チェンバ１外部からチェンバ１内部を挿通してお
り、チェンバ１内の17の下端には、前記試料台８を保持
するための受け台18が固定されている。受け台18は、側
方からみてコ字状に形成されている。そして、受け台18
は上水平部18aと下水平部18bとを有しており、上水平部
18aが回転軸17に固定されている。また下水平部18bの、
回転軸17の中心軸線上には、支持ピン19が固定されてお
り、支持ピン19の上方先端は円錐状に形成されている。
受け台18の下水平部18bは、試料台８の係合部11の係合
空間15に挿入可能となっており、支持ピン19は、係合部
11の孔14に嵌挿されるようになっている。

また、真空チェンバ１外部の回転軸17上端には、大プー
リー20が固定されている。一方、真空チェンバ１の外部
でチェンバ１上方には、駆動モーター21が設けられ、こ
のモーター軸の先端には小プーリー22が固定されてい
る。そして、前記大プーリー20と、この小プーリー22と
の間にベルト23が掛け渡されている。また、回転軸17の
前記軸受ホルダー16と大プーリー20との間には、スイッ
チ用カム24が固定されている。スイッチ用カム24の外周
部の一部には突起部が形成されており、この突起部が、
回転軸17の１回転に１回の割合で、リミットスイッチ25
の接点に当接するようになっている。スイッチ用カム24
の突起部は、受け台18と一定の位相関係となるように設
けられており、前記スイッチ用カム24とリミットスイッ
チ25により、受け台18の回転方向がわかるようになって
いる。

次に動作について説明する。

基板７の試料台８への取り付けは大気中で行われる。そ
して、この基板７が装着された試料台８は、真空チェン
バ１に隣接して設けられた予備室に搬入される。そして
この予備室を真空排気し、所定の真空圧になったところ
で仕切弁２を開ける。その後、搬送機構上に試料台８を
載置し、真空チェンバ１内に搬入する。

このとき、受け台18は第１図に示すような方向で停止し
ている。なお、受け台18の停止位置の制御は、スイッチ
用カム24の突起部とリミットスイッチ25の当接により行
われる。この状態で、前記予備室側の搬送機構により、
試料台８が第１図の左から右方向に移動させられる。す
ると、受け台18の下水平部18bに、試料台８の上面に形
成された係合部11の係合空間15が挿入される。そして、
係合部11の孔14と、受け台18の下水平部18bに設けられ
た支持ピン19とが一致する位置で、試料台８は停止され
る。この位置で搬送機構は下降する。すると、支持ピン
19が係合部11の孔14に挿入される。支持ピン19の先端
は、円錐形状となっているので、係合部11、すなわち、
試料ホルダー８は、この支持ピン19先端に案内されてセ
ンタリングされる。そして、係合部11の水平部13が、受
け台18の下水平部18bに保持される。この後、搬送機構
は予備室側に退避する。

このような簡単な作業で、試料台８は受け台18に精度良
くセンタリングされて保持される。

この後、排気系３及び真空ポンプ４によって真空チェン
バ１内が所定の真空圧に排気され、従来と同様の蒸着が
行われる。このとき、基板７に形成される膜の膜厚分布
を均一化するために、試料台８を回転させる。この回転
動作について説明すると、まず、駆動モーター21を回転
させる。すると、この回転は、小プーリー22、ベルト23
及び大プーリー20を介して回転軸17に伝達される。回転
軸17の回転により、受け台18が回転し、これにより試料
台８が回転する。このようにして、試料台８を回転させ
ながら蒸着を行った後は、前記と逆の動作で試料台８を
予備室側に搬出する。

このような本実施例では、簡単な作業で、試料台８のセ
ンタリングを精度良く行うことができ、一端センタリン
グし受け台18で保持した後は、支持ピン19と孔14により
横方向にズレることはない。

また、本実施例では試料台８の中央部上方でのみ保持し
ているので、試料台８のサイズが大きくなっても、全く
同様の構成で対応が可能であり、試料台８の大きさに制
限を受けることはない。

さらに、蒸着源５と試料台８との間には、従来装置のよ
うな駆動機構、搬送機構等が設けられておらず、各構造
部材に付着した蒸発物による膜形成時の汚れを非常に少
なくすることができる。従って良質の成膜を行うことが
できる。

〔他の実施例〕

（ａ）前記実施例では、本考案を真空蒸着装置に適用し
た場合について説明したが、本考案は他の成膜装置、例
えばスパッタリング装置、CVD装置等にも同様に適用で
き、前記実施例と同様の効果を奏する。

（ｂ）前記実施例の試料台８に設けられた係合部及び回
転軸17の先端に設けられた受け台18の構成は、第１図及
び第２図に示された構成に限定されるものではなく、種
々の変形が可能である。

〔考案の効果〕

この考案によれば、試料台を保持機構の受け台に置くと
いう作業だけで、試料台を正確に位置決めして保持する
ことができ、かつ回転させることが可能となり、その構
成も非常に簡単になる。また、支持ピンと孔との嵌挿に
より、自動的に正確なセンタリングが可能となり、さら
に装着後の位置ずれを防止することができる。さらに、
真空チェンバ内の構成が簡単になるため、チェンバ内の
構造物に付着した蒸発物、反応物等による膜形成時の汚
れが少なくなり、良質の成膜を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例による試料台保持機構を備え
た真空蒸着装置の概略断面構成図、第２図はその試料台
と試料台保持機構の詳細を示す斜視図である。１……真空チェンバ、５……蒸着源、７……基板、８…
…試料台、10……試料台保持機構、11……係合部、14…
…孔、15……係合空間、17……回転軸、18……受け台、
19……支持ピン、21……駆動モータ。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】成膜装置の真空室内で試料台を保持するた
めの試料台保持機構であって、前記試料台上面に設けら
れる試料台の回転中心軸上に位置決め用の孔を有する係
合部と、前記真空室上部に回転可能に装着された回転軸
と、この回転軸の下部に固定され、前記試料台の係合部
に係合する試料台保持部を有するとともに前記試料台保
持部の回転中心部に前記係合部の位置決め用孔に嵌挿す
る支持ピンを有する受け台とを備えた成膜装置の試料台
保持機構。