JPH1088344A5 - - Google Patents

Description

【発明の名称】成膜装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】成膜室と、前記成膜室を真空排気する真空排気手段と、前記成膜室にガスを供給するガス導入手段と、前記成膜室内に配置した電極とを備えた成膜装置において、ワークに対向する面に熱輻射層が形成されたヒータ加熱部と、前記ヒータ加熱部に対向する面に熱輻射層が形成されたワーク保持用治具と、前記ワーク保持用治具を支持して搬送する搬送手段と、前記ワーク保持用治具を支持するスペーサとを備えたことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】搬送手段のヒータ加熱部に対向する面に鏡面仕上げ処理を施したことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品等の薄膜デバイスを製造する装置において、スパッタリング方式や蒸着方式等による成膜装置に関するもので、特にワークを高温に保持しながら成膜する成膜装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ワークを高温に保持しながら成膜する成膜装置においては、ワークを保持した治具を常温、大気圧の状態で作業者がヒータ加熱部に直接ボルト等で締結固定し、所定の条件にした後成膜を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年の成膜装置においては、成膜室にロードロック機構を設け、ワークの交換時に成膜室が大気に開放されないようにし、真空排気時間の影響を無くし、スループットの向上を図ったものが多い。しかしながら、ワークを高温に加熱して成膜する方式では、ワークを保持した治具を上記のようにヒータ加熱部に作業者がボルト等で締結するために、ワークの交換時には成膜室を大気に開放せざるを得ず、スループットの向上が望めないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、成膜室を大気に開放することなくワークを供給して高温に保持することができる成膜装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の成膜装置は、ワークに対向する面に熱輻射層が形成されたヒータ加熱部と、ヒータ加熱部に対向する面に熱輻射層が形成されたワーク保持用治具と、ワーク保持用治具を支持して搬送する搬送手段と、ワーク保持用治具を支持するスペーサとを備えている。これによりワーク保持用治具を搬送手段でヒータ加熱部に対向する位置に供給して、ワークに対向する面に熱輻射層が形成されたヒータ加熱部からの輻射熱でワークを直接加熱すると同時に、熱輻射層を介して効率的にワーク保持治具を輻射熱で加熱するとともにその熱をスペーサにて搬送手段側に逃がすことなく熱伝導率良く熱伝導にてワークを間接加熱することにより、短時間でワークを高温に保持できるようにし、成膜室内を大気に開放することなくワークを搬送手段にて供給して加熱できるようにしたものである。
【０００６】
前記熱輻射層は熱輻射率の大きい物質を塗布しまたは黒体化処理によって容易に形成することができる。また、搬送手段のヒータ加熱部に対向する面に鏡面仕上げ処理を施すと、搬送手段が加熱されにくく、搬送手段の高温化による弊害を抑制することができる。
【０００７】
また、ヒータ加熱部に対向して搬送手段を挿入可能な空間をあけて成膜材料を配設し、搬送手段のヒータ加熱部と成膜材料に対向する部分に成膜用開口を設けてその成膜用開口にワーク保持用治具を保持し、ワーク保持用治具の熱輻射層が形成された面とは反対側の面にワークの成膜する面を露出させることにより、簡単な移動構成の搬送手段にてワークを供給して成膜することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態のスパッタリング方式の成膜装置について図１を参照して説明する。
【０００９】
図１において、１は成膜室で、図示しない真空排気手段、ガス導入手段を有し、成膜室１内の圧力を調整できるように構成されている。この成膜室１内に成膜材料から成るターゲット２を備えた電極３が配設されている。電極３は直流電力あるいは高周波電力を印加する電源（図示せず）に接続されている。４は成膜室１と電極３との間に介装された絶縁材である。また、成膜室１内には電極３に所要の空間をあけて対向するようにヒータを内蔵したヒータ加熱部５が配設されている。
【００１０】
６は複数のワーク１１を保持したワーク保持用治具であり、このワーク保持用治具６が搬送手段７にてヒータ加熱部５に非接触で近接して対向する位置に供給される。搬送手段７には成膜用開口８が形成され、その内周に断面形状が略Ｚ字形の枠状の保持治具９が嵌合固定され、その上に熱伝導率の低い材料から成りかつ断面積を最小限に小さくしたスペーサ１０が装着され、このスペーサ１０を介して保持治具９にてワーク保持用治具６を支持するように構成されている。そして、ワーク保持用治具６は成膜用開口８に嵌合固定した枠状の保持治具９を通して所定の間隔をあけてターゲット２に対向する。また、成膜室１にはその内部を大気に開放することなく搬送手段７の保持治具９上にワーク保持用治具６を供給し、又は取出しを行えるようにロードロック機構が設けられている。
【００１１】
ヒータ加熱部５のワーク保持用治具６に対向する面、及びワーク保持用治具６のヒータ加熱部５に対向する面には、例えば酸化クロム等の熱輻射率の大きい物質を塗布し、又はその他の黒体化処理を施して熱輻射層１２が形成されている。一方、保持治具９のヒータ加熱部５に対向する面は、例えば鏡面仕上げ等の表面処理が施されて熱輻射率の小さい表面状態に形成されている。
【００１２】
次に、以上の構成の成膜装置における動作について説明する。まず、高真空に排気された成膜室１の外部において、ワーク保持用治具６に複数の未成膜のワーク１１を保持させる。次に、ロードロック機構を用いて成膜室１を大気に開放することなく、ワーク保持用治具６を搬送手段７の保持治具９上に設置し、搬送手段７により既に所定温度まで加熱されているヒータ加熱部５に非接触で近接して対向する位置に供給する。ワーク保持用治具６はワーク１１とともにヒータ加熱部５により輻射により効率良く所定温度まで加熱される。その際、ワーク１１がヒータ加熱部５からの輻射熱で直接加熱されると同時に、熱輻射率の大きい熱輻射層１２を介してワーク保持治具６が効率的に輻射熱で加熱され、その熱はスペーサ１０によって保持治具９や搬送手段７側に逃げることなく、熱伝導率の高いワーク保持用治具６から熱伝導にてワーク１１に伝熱されて間接加熱され、ワーク１１は効率良く短時間で加熱される。
【００１３】
加熱後、成膜室１を所定の圧力に調整し、電極３に直流電力または高周波電力を印加し、ワーク１１の成膜を行う。成膜されたワーク１１は、ワーク保持用治具６とともに搬送手段７により搬送され、図示していないロードロック機構を通して成膜室１の外部に取り出される。
【００１４】
なお、温度によっては保持治具９と同じ形態を持った保持治具を用いて保持治具９を多段保持するようにしてもよい。また、成膜装置の構成は、上記実施形態のものに限定されるものではない。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の成膜装置によれば、以上の説明から明らかなように、ワーク保持用治具をヒータ加熱部にボルト締結しなくても短時間で高温に保持することができ、成膜室を大気に開放することなく搬送手段にてワークを供給して高温に保持できるので、スループットを向上することができる。
【００１６】
また、搬送手段のヒータ加熱部に対向する面に鏡面仕上げ処理を施すと、搬送手段が加熱されにくく、搬送手段の高温化による弊害を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の成膜装置の一実施形態の装置構成を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１ 成膜室
２ ターゲット（成膜材料）
５ ヒータ加熱部
６ ワーク保持用治具
７ 搬送手段
８ 成膜用開口
１０ スペーサ
１１ ワーク
１２ 熱輻射層