蒸着材料の供給・回収手段及び真空装置
【課題】真空蒸着装置において、蒸着材料の供給及び回収動作を安定させる。
【解決手段】真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸着材料を収容する容器、容器を複数積載して収納する収納器、および、容器を収納器と蒸発源の間を移動させる移載手段を備える真空装置であって、収納器を少なくとも棒材からなる枠組みで構成した。
【解決手段】真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸着材料を収容する容器、容器を複数積載して収納する収納器、および、容器を収納器と蒸発源の間を移動させる移載手段を備える真空装置であって、収納器を少なくとも棒材からなる枠組みで構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空蒸着を用いた成膜技術に関し、特に蒸着材料の供給・回収手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空蒸着とは、真空槽内部をあらかじめ高真空領域まで排気した状態で蒸着材料を蒸発させ、基板表面に蒸着材料を堆積させる成膜方法をいう。
図７は薄膜形成用真空蒸着装置の概略図であり、以下同図に示す装置における薄膜形成の概要を説明する。
同図に示す真空蒸着装置は、仕込室６０、成膜室６１、および取出室６２を有し、各真空室はゲートバルブ６４，６５により仕切られ、各々独立の図示しない排気手段を備えている。図示しない基板搬送手段が、仕込室６０から成膜室６１に未成膜の基板６３を搬入し、成膜室６１から取出室６２に成膜後の基板６３を搬出するため、成膜室６１においては高真空状態を維持したまま連続成膜を行うことが可能である。成膜室６１には蒸発源位置１６と成膜位置が対向し、蒸発源位置１６に蒸着材料２が、成膜位置に基板６３が配置される。蒸発源位置１６では、抵抗加熱による蒸着材料２の加熱蒸発を行われる場合もあるが、同図ではハースライナー１と称する容器内に収容した蒸着材料２を電子銃５から照射する電子ビームにより溶融蒸発させるものとする。基板蒸発源間には、蒸着材料２を遮蔽するシャッター６６が配置される。蒸発源位置１６に対しては、蒸着材料の供給・回収手段６７が設けられ、これにより真空槽を開放することなく蒸発源位置１６に順次蒸着材料２を供給・回収することが可能である。
【０００３】
同図に示す装置により蒸着を行う場合は、まず仕込室６０と成膜室６１の真空度を等しくしてゲートバルブ６４を開放し、仕込室６０から未成膜の基板６３を成膜室６１に搬入して成膜位置に配置する。基板６３の搬入後ゲートバルブ６４は閉塞し、蒸着材料２を充填したハースライナー１を蒸発源位置１６に配置する。電子銃５から電子ビームを蒸着材料２へ照射し、蒸着材料２を蒸発温度まで昇温させる。シャッター６６を開放すると蒸着材料２は真空槽内を飛散し、基板６３上に堆積することで薄膜を形成する。膜厚が目標値に到達したらシャッター６６を閉じ、電子銃５を停止させる。次に、ゲートバルブ６５を開放し、薄膜が形成された成膜基板６３を、成膜室６１に等しい真空度まで高真空排気した取出室６２に搬出しゲートバルブ６５を閉塞する。続いて、ゲートバルブ６４を開放し、成膜室６１に等しい真空度まで高真空排気した仕込室６０から未成膜の基板６３を搬入し、成膜位置に配置する。上記同様に成膜を行い、図示しない基板搬送機構は成膜後の基板６３を取出室６２に搬出し、順次未成膜の基板６３を成膜位置に供給する。この様に成膜を繰返すことによりハースライナー１から蒸着材料２が尽きると、蒸着材料の供給・回収手段６７は蒸発源位置１６から使用済のハースライナー１を回収し、蒸着材料２を充填した未使用のハースライナー１を蒸発源位置１６に供給する。
【０００４】
図８乃至図１０を参照に蒸発源位置１６に対する蒸着材料の供給・回収手段６７を説明する。
図８は蒸発源位置１６と蒸着材料の供給・回収手段６７の概略平面図を示す。図８には、蒸発源位置１６、電子銃５、回転自在に配置されるハース７０、蒸着材料２を収容する容器であるハースライナー１、複数のハースライナー１を収納する収納器であるマガジン７１、複数のマガジン７１を載置する収納部であるマガジン回転台１７、ハース７０マガジン７１間に隣接配置される受渡し台７２、マガジン７１内のハースライナー１をハース７０上に移載する供給アーム８、ハース７０上のハースライナー１をマガジン７１内に移載する回収アーム７を示す。
【０００５】
図９はマガジン７１の概略斜視図であり、マガジン７１内に複数のハースライナー１が収納される様子を示す。マガジン７１は、鉄板８０により円筒形状に構成され、円筒内部にハースライナー１を収納している。
【０００６】
図１０は、図８および図９に示すハース７０、受渡し台７２、マガジン７１の詳細を示す概略図であり、図１０（ａ）に概略平面図を図１０（ｂ）に概略側面図を示す。図１０（ｂ）の概略側面図は、説明のためマガジン７１の鉄板８０の一部を切り剥がした図面とする。
【０００７】
図８を参照すると、ハース７０はその円周上に蒸発源位置１６とハースライナー受渡し位置１４を有し、マガジン回転台１７はその円周上にハースライナー受渡し位置１５を有している（破線により図示）。各受渡し位置１４，１５は対面し、その間に受渡し台７２が配置される。マガジン回転台１７の円周上には複数のマガジン７１が載置され、マガジン回転台１７を回転することにより、任意のマガジン７１を受渡し位置１５に位置させることが可能である。図では6ヶのハースライナー１を収納可能なマガジン７１を、マガジン回転台１７上に10ヶ配置した例を示すが、マガジン回転台１７上に収納可能なハースライナー１の数は適宜選択すればよい。また、マガジン７１内に収納するハースライナー１の蒸着材料２も適宜選択すればよい。例えばマガジン７１ごとに収納する蒸着材料２を区分けする等すればよい。同図では蒸発源位置１６を1個所とするが、複数種の材料を同時成膜する際などは蒸発源位置１６を複数個所設ければよい。ここでは、蒸着材料２を充填した供給用のハースライナー１を複数収納したマガジン７１を供給用マガジン７１と称し、成膜を終了した使用済のハースライナー１を回収するマガジン７１を回収用マガジン７１と称す。
【０００８】
以下、9ヶの供給用マガジン７１と1ヶの回収用マガジン７１をマガジン回転台１７に載置した状態で成膜を開始した例について説明する。マガジン回転台１７には、回収用マガジンとして空きのマガジン７１を1ヶセットする。
蒸着材料２の供給の際は、供給用マガジン７１を受渡し位置１５に位置させる。図１０に示すマガジン７１は、図８に示すマガジン回転台１７上の受渡し位置１５に配置されたマガジン７１を示す。マガジン回転台１７の受渡し位置１５にはリフター４０が配置され、マガジン７１内に収納されるハースライナー１を昇降自在に駆動する。マガジン７１内には複数ハースライナー１が直接積み上げられた状態で収納されるため、リフター４０により最上段のハースライナー１を受渡し台と同レベルの位置に上昇させ、供給アーム８により受渡し台７２を滑らせてハース７０上に移載する。ハース７０上の受渡し位置１４に移載されたハースライナー１は、ハース７０の回転により蒸発源位置１６に配置され、蒸発源位置１６に配置されたハースライナー１を蒸発源として成膜が行われる。
【０００９】
使用済のハースライナー１を回収する際は、マガジン回転台１７を回転し、受渡し位置１５に空の回収用マガジン７１を位置させ、リフター４０を駆動し底面が受渡し台７２と同レベルの位置になるよう上昇させておく。ハース７０を回転しハースライナー１を蒸発源位置１６から受渡し位置１４に移動させ、回収アーム７により受渡し台７２を滑らせて回収用マガジン７１内に収納すればよい。上記同様に供給と回収を繰返し、回収用マガジン７１内には使用済のハースライナー１を順次積み上げていく。回収用マガジン７１が満たされるときには供給用マガジン７１が空になっているので、このマガジン７１を回収用マガジン７１として使用すればよい。
【００１０】
回転手段と昇降手段を用いて蒸着材料を供給する手段は、例えば特許文献１等に開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開2003-113466号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の装置では、回収した使用済のハースライナーをマガジンに収納する際、マガジンの円筒壁面とハースライナーとの間隙にハースライナーに付着する蒸着材料等のごみ等が入り込み、マガジン内でハースライナーが引っ掛かてしまうという問題があった。
ハースライナーに付着したごみ等は、マガジン内のみでなくハースライナーの移載経路にも堆積し、ハースライナーを移載する際の邪魔にもなっていた。
【００１３】
更に使用済のハースライナーは既にマガジン内に回収されているハースライナーの上面に直接積み上げられる形で回収されるが、同種材料で構成されるハースライナー同士が接触すると摩擦抵抗が大きくマガジン内にハースライナーを滑り込ませることが困難であるという問題もあった。上記摩擦抵抗は高温時には特に大きくなり、高融点材料を収容していた使用済のハースライナーをマガジン内へ回収する際、途中停止不具合が頻発するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸着材料を収容する容器、容器を複数積載して収納する収納器、および、容器を収納器と蒸発源の間を移動させる移載手段を備える真空装置であって、収納器を少なくとも棒材からなる枠組みで構成する真空装置である。また、収納器が少なくとも複数本の柱を有し、積載された容器が複数本の柱に囲まれる空間に収納される構成とした。
【００１５】
本発明の第２の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸着材料を収容する容器、複数の該容器を収納する収納器、および、容器を収納器と蒸発源の間を移動させる移載手段を備える真空装置であって、移載手段による容器の移載経路の少なくとも一部分に溝又は孔を設けた真空装置である。さらに、移載手段は、円周上に蒸発源位置と容器の受渡し位置を有する回転台、受渡し位置に対面する受渡し台、収納器から受渡し位置に容器を搬出する供給アーム、受渡し位置から収納器に容器を搬入する回収アーム、収納器を複数並置する収納器回転台、および、収納器の昇降手段からなり、移載経路の一部をなす回転台および受渡し台にスリットを設ける構成とした。
【００１６】
本発明の第３の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸着材料を収容する容器、複数の容器を収納する収納器、および、容器を収納器と蒸発源の間を移動させる移載手段を備える真空装置であって、収納器内に、複数の容器同士が接触することなく積載される真空装置である。また、積載された該容器間に、容器とは異なる材料からなる部材を配置する構成とした。さらに、その部材を積載可能な棚とした。
【００１７】
本発明の第４の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸着材料を収容する容器、および、蒸発源位置で容器の周囲を覆う可動なカバーを備える真空装置であって、カバー上に堆積した付着物を衝突の衝撃により落下させる構成の真空装置である。さらに、カバーの可動範囲内に配置されるストッパー、及び、カバーの可動範囲の少なくとも一下部に配置されたごみ受けからなり、カバーの可動動作によりカバーとストッパーとを衝突させ、カバーに堆積した付着物をごみ受けに落下させる構成とした。さらにまた、カバーは回転自在となる構成とした。
【００１８】
本発明の第５の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸発源に対向配置される基板、蒸着材料を収容する容器、容器を複数収納する収納器、および、容器の移載手段を備える真空装置による成膜方法であって、移載手段が容器を、少なくとも棒材による枠組みで構成された収納器に積載する成膜方法である。
【００１９】
本発明の第６の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸発源に対向配置される基板、蒸着材料を収容する容器、容器を複数収納する収納器、および、容器の移載手段を備える真空装置による成膜方法であって、移載手段が容器を収納器と蒸発源の間を移動させ、容器の移載経路に配置された溝又は孔にごみを落下させる成膜方法である。
【００２０】
本発明の第７の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸発源に対向配置される基板、蒸着材料を収容する容器、容器を複数収納する収納器、および、容器の移載手段を備える真空装置による成膜方法であって、移載手段が蒸発済みの容器を容器とは異種材料により構成された部分に移載する成膜方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により蒸着材料を安定して供給・回収することで、成膜バッチ数が増加し生産量を著しく向上させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明蒸着材料供給・回収手段概略平面図
【図２】本発明マガジン概略斜視図
【図３】本発明マガジン内棚概略斜視図
【図４】本発明受渡し部概略説明図
【図５】本発明アーム動作説明図
【図６】本発明ハースカバー動作説明図
【図７】薄膜形成用真空蒸着装置概略図
【図８】従来蒸着材料供給・回収手段概略平面図
【図９】従来マガジン概略斜視図
【図１０】従来受渡し部概略説明図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１乃至図６を参照に本発明に係る蒸着材料の供給・回収手段の実施例を説明するが、従来と同様の部分には同一符号を付して説明を省略する。図１乃至図６に示す機構は、例えば図７に示すような真空装置に搭載すればよい。
【００２４】
図１は蒸発源位置と蒸着材料の供給・回収手段の概略平面図を示す。図１には、スリット１２を設けたハース４、同じくスリット１３を設けた受渡し台６、図示しない駆動源により回転自在に配置されるハースカバー９、ハースカバー９の回転動作範囲内に位置するストッパー１１、ハースカバー９がストッパー１１に衝突する位置の直下に配置されるごみ受け１０、およびマガジン３を示す。
【００２５】
図２はマガジン３の斜視図を示す。図２において、マガジン３は複数本のポール２０と、複数本のポール２０を固定するリング部材２１により構成される。上記構成により、マガジン３内にハースライナー１を収納した状態においてもハースライナー１の周囲が開放されているため、回収したハースライナー１に付着するごみ等はマガジン３内に収納されることなく下方に落下する。これによりごみ等がハースライナー１とマガジン３の間隙に挟まる可能性が極めて低く、従来のマガジンに見られたような引っ掛かりの問題を解消できる。同図ではマガジン３を柱状のポール２０により形成するが、例えばマガジン３は棒材等による枠組みのみで構成すればよく、同図以外にも種々の形状が考えられる。マガジン３は、金属板等によってハースライナー１の周囲を覆い尽くさない、すなわちハースライナー１周囲を極力開放した状態でハースライナー１を収納するものであればよい。
【００２６】
図２では、マガジン３内において、複数のハースライナー１を直接積み上げて収納するが、マガジン３内に図３（ａ）に示す棚３０を配置し、図３（ｂ）に示すように各棚３０にハースライナー１を載置した状態でマガジン２内にハースライナー１を収納してもよい。同図では6段の棚を設けるが棚の数は適宜選択すればよい。
【００２７】
図４および図５を参照にハース４マガジン３間におけるハースライナー１の受渡しを説明する。図４（ａ）に受渡し部の概略平面図を、図４（ｂ）に受渡し部の概略側面図を、図５（ａ）に供給動作説明図を、図５（ｂ）に回収動作説明図を示す。図４および図５に示すマガジン３は、内部に図３に示す棚３０を収納したものとする。受渡し位置１５において、マガジン３内に収納した棚３０にはリフター４０が配置され、リフター４０の昇降駆動により任意の棚３０を受渡し台６と同レベルに位置させることができる。ハースライナー１の供給の際は、供給しようとするハースライナー１が載置される棚３０と受渡し台６が同レベルとなるようにリフター４０を駆動し、供給アーム８により未使用のハースライナー１を把持し、棚３０から受渡し台６を滑らせてハース４上の受渡し位置１４にハースライナー１を移載する。この様子を図５（ａ）に示す。ハースライナー１の回収の際は、回収したハースライナー１を載置しようとする空きの棚３０と受渡し台６が同レベルとなるようにリフター４０を駆動し、回収アーム７により使用済のハースライナー１を把持し、ハース４上の受渡し位置１４から受渡し台６を滑らせて棚３０にハースライナーを移載する。この様子を図５（ｂ）に示す。このとき、ハース４上の受渡し位置１４および受渡し台６にはスリット１２，１３が設けられているため、使用済のハースライナー１に付着したごみ等はスリット内部に落下する。これにより、図５（ａ）に示す供給時や図５（ｂ）に示す回収時にハースライナー１を滑らせても、障害なくアーム７，８を動作することが可能となり、かつマガジン３内への収納時にごみ等が引っ掛かることもない。また、ハース４上のスリット１２により成膜時に発生するごみ等をハース４上から取り除くことも可能となる。実施例ではスリット１２，１３を形成したが、ハースライナー１の移載面からごみを落下又は収容できる形状であれば孔や溝など種々の形状が考えられる。
【００２８】
実施例は、ハース４の受渡し位置１４、受渡し台６、マガジン３内の棚３０をハースライナー１とは異なる材料により構成することを特徴とする。これにより、使用済である高温のハースライナー１を回収アーム７により滑らせる際、摩擦抵抗を低減することが可能となる。特に、ハースライナー１と異種材料の棚３０を設けることにより、同種材料であるハースライナー１同士を接触させることなくマガジン３内に回収できるため、高融点材料を収容するハースライナー１であっても、動作不良なく回収することが可能となった。例えば高融点材料を収容するハースライナー1はモリブデン等により構成されるが、棚３０はSUS等により構成すればよい。ハース４上における受渡し位置１４から蒸発源位置１６へのハースライナー１の供給、および蒸発源位置１６から受渡し位置１４へのハースライナー１の回収は、従来同様ハース４の回転により行えばよい。
なお、上述に最も好適な例を示したが、ハースライナー１同士が直接積載されない構成、即ち、ハースライナー１間にハースライナー１とは異種材料からなる部材が配置される構成であれば他の形態であってもよい。
【００２９】
実施例では、従来例と同様に１つのマガジン回転台１７に載置した複数のマガジン３によりハースライナー１の供給と回収を行うが、マガジン３の収納部はこれに限定されるものではない。例えば受渡し位置１４，１５とマガジン回転台１７を複数設けて、回収のみを行うマガジン回転台と、供給のみを行うマガジン回転台を設けてもよい。このとき、未使用のハースライナー又は低融点蒸着材料を収容するハースライナーであればマガジン３内に直接積み上げても動作不良を起こす可能性が低いため、回収用マガジン３にのみ棚３０を設けるか、又は高融点蒸着材料を収容するハースライナー１を回収する回収用マガジン３にのみ棚３０を設けても良い。また、受渡し台６の隣接位置に順次マガジン３を配置する手段は、マガジン回転台１７に限られず、マガジン３を直線的に搬送するベルトなど複数考えられる。
【００３０】
図６を参照にハースカバーの動作を説明する。図６（ａ）に成膜時におけるハースカバー９の様子を、図６（ｂ）にごみ除去時におけるハースカバー９の様子を概略的に示す。図６（ａ）に示すように、ハースカバー９には、成膜による蒸着材料等のごみ５０等が付着してしまうため、このごみ５０がハース４やハースライナー１に付着して動作不良の原因となっていた。実施例では、ハースカバー９を回転駆動する手段を設け、ハースカバー９をストッパー１１に衝突させることによりハースカバー９に付着したごみ５０をごみ受け１０に落下させる構成とした。図６（ｂ）は、ハースカバー９がストッパー１１に衝突し、ごみ受け１０にごみ５０が落下した際の様子を示す。ハースカバー９からごみ５０を除去することにより、ハースライナー１の移載経路からごみを低減し、ハースライナー１の供給・回収における動作不良を著しく低減させることが可能となった。実施例ではハースカバー９を回転させストッパー１１に衝突させる構成であるが、これに限らずハースカバー９に衝突による衝撃を与える構成であればよい。なお、上述の構成が最も好適であるが、ハースカバー９が可動であれば平行移動や上下動をする形態でもよく、さらに、弾性体等を用いるものも可能である。
【００３１】
低融点材料を用いた蒸着による従来の構成では数十個の移載動作で不具合が発生していたが、上記構成を用いたことにより、500個以上の移載動作でも問題が発生しなくなった。また、高融点材料を用いた蒸着による従来の構成では2個の回収動作で不具合が発生していたが、棚３０を設けることにより200個以上の回収動作でも問題がなくなった。
【００３２】
上記蒸着材料の供給・回収手段は、連続式成膜装置や多層膜成膜装置等、薄膜を形成するあらゆる装置に搭載可能である。
また、上記実施例ではハースライナーの供給・回収に使用したが、材料、ブロック等の供給・回収にも使用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
1 ハースライナー
2 蒸着材料
3 マガジン
4 ハース
5 電子銃
6 受渡し台
7 回収アーム
8 供給アーム
9 ハースカバー
10 ごみ受け
11 ストッパー
12 スリット
13 スリット
14 受渡し位置
15 受渡し位置
16 蒸発源位置
20 ポール
21 リング部材
30 棚
40 リフター
50 ごみ
60 仕込室
61 成膜室
62 取出室
63 基板
64 ゲートバルブ
65 ゲートバルブ
66 シャッター
67 蒸着材料の供給・回収手段
70 ハース
71 マガジン
72 受渡し台
80 鉄板
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空蒸着を用いた成膜技術に関し、特に蒸着材料の供給・回収手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空蒸着とは、真空槽内部をあらかじめ高真空領域まで排気した状態で蒸着材料を蒸発させ、基板表面に蒸着材料を堆積させる成膜方法をいう。
図７は薄膜形成用真空蒸着装置の概略図であり、以下同図に示す装置における薄膜形成の概要を説明する。
同図に示す真空蒸着装置は、仕込室６０、成膜室６１、および取出室６２を有し、各真空室はゲートバルブ６４，６５により仕切られ、各々独立の図示しない排気手段を備えている。図示しない基板搬送手段が、仕込室６０から成膜室６１に未成膜の基板６３を搬入し、成膜室６１から取出室６２に成膜後の基板６３を搬出するため、成膜室６１においては高真空状態を維持したまま連続成膜を行うことが可能である。成膜室６１には蒸発源位置１６と成膜位置が対向し、蒸発源位置１６に蒸着材料２が、成膜位置に基板６３が配置される。蒸発源位置１６では、抵抗加熱による蒸着材料２の加熱蒸発を行われる場合もあるが、同図ではハースライナー１と称する容器内に収容した蒸着材料２を電子銃５から照射する電子ビームにより溶融蒸発させるものとする。基板蒸発源間には、蒸着材料２を遮蔽するシャッター６６が配置される。蒸発源位置１６に対しては、蒸着材料の供給・回収手段６７が設けられ、これにより真空槽を開放することなく蒸発源位置１６に順次蒸着材料２を供給・回収することが可能である。
【０００３】
同図に示す装置により蒸着を行う場合は、まず仕込室６０と成膜室６１の真空度を等しくしてゲートバルブ６４を開放し、仕込室６０から未成膜の基板６３を成膜室６１に搬入して成膜位置に配置する。基板６３の搬入後ゲートバルブ６４は閉塞し、蒸着材料２を充填したハースライナー１を蒸発源位置１６に配置する。電子銃５から電子ビームを蒸着材料２へ照射し、蒸着材料２を蒸発温度まで昇温させる。シャッター６６を開放すると蒸着材料２は真空槽内を飛散し、基板６３上に堆積することで薄膜を形成する。膜厚が目標値に到達したらシャッター６６を閉じ、電子銃５を停止させる。次に、ゲートバルブ６５を開放し、薄膜が形成された成膜基板６３を、成膜室６１に等しい真空度まで高真空排気した取出室６２に搬出しゲートバルブ６５を閉塞する。続いて、ゲートバルブ６４を開放し、成膜室６１に等しい真空度まで高真空排気した仕込室６０から未成膜の基板６３を搬入し、成膜位置に配置する。上記同様に成膜を行い、図示しない基板搬送機構は成膜後の基板６３を取出室６２に搬出し、順次未成膜の基板６３を成膜位置に供給する。この様に成膜を繰返すことによりハースライナー１から蒸着材料２が尽きると、蒸着材料の供給・回収手段６７は蒸発源位置１６から使用済のハースライナー１を回収し、蒸着材料２を充填した未使用のハースライナー１を蒸発源位置１６に供給する。
【０００４】
図８乃至図１０を参照に蒸発源位置１６に対する蒸着材料の供給・回収手段６７を説明する。
図８は蒸発源位置１６と蒸着材料の供給・回収手段６７の概略平面図を示す。図８には、蒸発源位置１６、電子銃５、回転自在に配置されるハース７０、蒸着材料２を収容する容器であるハースライナー１、複数のハースライナー１を収納する収納器であるマガジン７１、複数のマガジン７１を載置する収納部であるマガジン回転台１７、ハース７０マガジン７１間に隣接配置される受渡し台７２、マガジン７１内のハースライナー１をハース７０上に移載する供給アーム８、ハース７０上のハースライナー１をマガジン７１内に移載する回収アーム７を示す。
【０００５】
図９はマガジン７１の概略斜視図であり、マガジン７１内に複数のハースライナー１が収納される様子を示す。マガジン７１は、鉄板８０により円筒形状に構成され、円筒内部にハースライナー１を収納している。
【０００６】
図１０は、図８および図９に示すハース７０、受渡し台７２、マガジン７１の詳細を示す概略図であり、図１０（ａ）に概略平面図を図１０（ｂ）に概略側面図を示す。図１０（ｂ）の概略側面図は、説明のためマガジン７１の鉄板８０の一部を切り剥がした図面とする。
【０００７】
図８を参照すると、ハース７０はその円周上に蒸発源位置１６とハースライナー受渡し位置１４を有し、マガジン回転台１７はその円周上にハースライナー受渡し位置１５を有している（破線により図示）。各受渡し位置１４，１５は対面し、その間に受渡し台７２が配置される。マガジン回転台１７の円周上には複数のマガジン７１が載置され、マガジン回転台１７を回転することにより、任意のマガジン７１を受渡し位置１５に位置させることが可能である。図では6ヶのハースライナー１を収納可能なマガジン７１を、マガジン回転台１７上に10ヶ配置した例を示すが、マガジン回転台１７上に収納可能なハースライナー１の数は適宜選択すればよい。また、マガジン７１内に収納するハースライナー１の蒸着材料２も適宜選択すればよい。例えばマガジン７１ごとに収納する蒸着材料２を区分けする等すればよい。同図では蒸発源位置１６を1個所とするが、複数種の材料を同時成膜する際などは蒸発源位置１６を複数個所設ければよい。ここでは、蒸着材料２を充填した供給用のハースライナー１を複数収納したマガジン７１を供給用マガジン７１と称し、成膜を終了した使用済のハースライナー１を回収するマガジン７１を回収用マガジン７１と称す。
【０００８】
以下、9ヶの供給用マガジン７１と1ヶの回収用マガジン７１をマガジン回転台１７に載置した状態で成膜を開始した例について説明する。マガジン回転台１７には、回収用マガジンとして空きのマガジン７１を1ヶセットする。
蒸着材料２の供給の際は、供給用マガジン７１を受渡し位置１５に位置させる。図１０に示すマガジン７１は、図８に示すマガジン回転台１７上の受渡し位置１５に配置されたマガジン７１を示す。マガジン回転台１７の受渡し位置１５にはリフター４０が配置され、マガジン７１内に収納されるハースライナー１を昇降自在に駆動する。マガジン７１内には複数ハースライナー１が直接積み上げられた状態で収納されるため、リフター４０により最上段のハースライナー１を受渡し台と同レベルの位置に上昇させ、供給アーム８により受渡し台７２を滑らせてハース７０上に移載する。ハース７０上の受渡し位置１４に移載されたハースライナー１は、ハース７０の回転により蒸発源位置１６に配置され、蒸発源位置１６に配置されたハースライナー１を蒸発源として成膜が行われる。
【０００９】
使用済のハースライナー１を回収する際は、マガジン回転台１７を回転し、受渡し位置１５に空の回収用マガジン７１を位置させ、リフター４０を駆動し底面が受渡し台７２と同レベルの位置になるよう上昇させておく。ハース７０を回転しハースライナー１を蒸発源位置１６から受渡し位置１４に移動させ、回収アーム７により受渡し台７２を滑らせて回収用マガジン７１内に収納すればよい。上記同様に供給と回収を繰返し、回収用マガジン７１内には使用済のハースライナー１を順次積み上げていく。回収用マガジン７１が満たされるときには供給用マガジン７１が空になっているので、このマガジン７１を回収用マガジン７１として使用すればよい。
【００１０】
回転手段と昇降手段を用いて蒸着材料を供給する手段は、例えば特許文献１等に開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開2003-113466号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来の装置では、回収した使用済のハースライナーをマガジンに収納する際、マガジンの円筒壁面とハースライナーとの間隙にハースライナーに付着する蒸着材料等のごみ等が入り込み、マガジン内でハースライナーが引っ掛かてしまうという問題があった。
ハースライナーに付着したごみ等は、マガジン内のみでなくハースライナーの移載経路にも堆積し、ハースライナーを移載する際の邪魔にもなっていた。
【００１３】
更に使用済のハースライナーは既にマガジン内に回収されているハースライナーの上面に直接積み上げられる形で回収されるが、同種材料で構成されるハースライナー同士が接触すると摩擦抵抗が大きくマガジン内にハースライナーを滑り込ませることが困難であるという問題もあった。上記摩擦抵抗は高温時には特に大きくなり、高融点材料を収容していた使用済のハースライナーをマガジン内へ回収する際、途中停止不具合が頻発するという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸着材料を収容する容器、容器を複数積載して収納する収納器、および、容器を収納器と蒸発源の間を移動させる移載手段を備える真空装置であって、収納器を少なくとも棒材からなる枠組みで構成する真空装置である。また、収納器が少なくとも複数本の柱を有し、積載された容器が複数本の柱に囲まれる空間に収納される構成とした。
【００１５】
本発明の第２の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸着材料を収容する容器、複数の該容器を収納する収納器、および、容器を収納器と蒸発源の間を移動させる移載手段を備える真空装置であって、移載手段による容器の移載経路の少なくとも一部分に溝又は孔を設けた真空装置である。さらに、移載手段は、円周上に蒸発源位置と容器の受渡し位置を有する回転台、受渡し位置に対面する受渡し台、収納器から受渡し位置に容器を搬出する供給アーム、受渡し位置から収納器に容器を搬入する回収アーム、収納器を複数並置する収納器回転台、および、収納器の昇降手段からなり、移載経路の一部をなす回転台および受渡し台にスリットを設ける構成とした。
【００１６】
本発明の第３の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸着材料を収容する容器、複数の容器を収納する収納器、および、容器を収納器と蒸発源の間を移動させる移載手段を備える真空装置であって、収納器内に、複数の容器同士が接触することなく積載される真空装置である。また、積載された該容器間に、容器とは異なる材料からなる部材を配置する構成とした。さらに、その部材を積載可能な棚とした。
【００１７】
本発明の第４の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸着材料を収容する容器、および、蒸発源位置で容器の周囲を覆う可動なカバーを備える真空装置であって、カバー上に堆積した付着物を衝突の衝撃により落下させる構成の真空装置である。さらに、カバーの可動範囲内に配置されるストッパー、及び、カバーの可動範囲の少なくとも一下部に配置されたごみ受けからなり、カバーの可動動作によりカバーとストッパーとを衝突させ、カバーに堆積した付着物をごみ受けに落下させる構成とした。さらにまた、カバーは回転自在となる構成とした。
【００１８】
本発明の第５の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸発源に対向配置される基板、蒸着材料を収容する容器、容器を複数収納する収納器、および、容器の移載手段を備える真空装置による成膜方法であって、移載手段が容器を、少なくとも棒材による枠組みで構成された収納器に積載する成膜方法である。
【００１９】
本発明の第６の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸発源に対向配置される基板、蒸着材料を収容する容器、容器を複数収納する収納器、および、容器の移載手段を備える真空装置による成膜方法であって、移載手段が容器を収納器と蒸発源の間を移動させ、容器の移載経路に配置された溝又は孔にごみを落下させる成膜方法である。
【００２０】
本発明の第７の側面は、真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、蒸発源に対向配置される基板、蒸着材料を収容する容器、容器を複数収納する収納器、および、容器の移載手段を備える真空装置による成膜方法であって、移載手段が蒸発済みの容器を容器とは異種材料により構成された部分に移載する成膜方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明により蒸着材料を安定して供給・回収することで、成膜バッチ数が増加し生産量を著しく向上させることが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明蒸着材料供給・回収手段概略平面図
【図２】本発明マガジン概略斜視図
【図３】本発明マガジン内棚概略斜視図
【図４】本発明受渡し部概略説明図
【図５】本発明アーム動作説明図
【図６】本発明ハースカバー動作説明図
【図７】薄膜形成用真空蒸着装置概略図
【図８】従来蒸着材料供給・回収手段概略平面図
【図９】従来マガジン概略斜視図
【図１０】従来受渡し部概略説明図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１乃至図６を参照に本発明に係る蒸着材料の供給・回収手段の実施例を説明するが、従来と同様の部分には同一符号を付して説明を省略する。図１乃至図６に示す機構は、例えば図７に示すような真空装置に搭載すればよい。
【００２４】
図１は蒸発源位置と蒸着材料の供給・回収手段の概略平面図を示す。図１には、スリット１２を設けたハース４、同じくスリット１３を設けた受渡し台６、図示しない駆動源により回転自在に配置されるハースカバー９、ハースカバー９の回転動作範囲内に位置するストッパー１１、ハースカバー９がストッパー１１に衝突する位置の直下に配置されるごみ受け１０、およびマガジン３を示す。
【００２５】
図２はマガジン３の斜視図を示す。図２において、マガジン３は複数本のポール２０と、複数本のポール２０を固定するリング部材２１により構成される。上記構成により、マガジン３内にハースライナー１を収納した状態においてもハースライナー１の周囲が開放されているため、回収したハースライナー１に付着するごみ等はマガジン３内に収納されることなく下方に落下する。これによりごみ等がハースライナー１とマガジン３の間隙に挟まる可能性が極めて低く、従来のマガジンに見られたような引っ掛かりの問題を解消できる。同図ではマガジン３を柱状のポール２０により形成するが、例えばマガジン３は棒材等による枠組みのみで構成すればよく、同図以外にも種々の形状が考えられる。マガジン３は、金属板等によってハースライナー１の周囲を覆い尽くさない、すなわちハースライナー１周囲を極力開放した状態でハースライナー１を収納するものであればよい。
【００２６】
図２では、マガジン３内において、複数のハースライナー１を直接積み上げて収納するが、マガジン３内に図３（ａ）に示す棚３０を配置し、図３（ｂ）に示すように各棚３０にハースライナー１を載置した状態でマガジン２内にハースライナー１を収納してもよい。同図では6段の棚を設けるが棚の数は適宜選択すればよい。
【００２７】
図４および図５を参照にハース４マガジン３間におけるハースライナー１の受渡しを説明する。図４（ａ）に受渡し部の概略平面図を、図４（ｂ）に受渡し部の概略側面図を、図５（ａ）に供給動作説明図を、図５（ｂ）に回収動作説明図を示す。図４および図５に示すマガジン３は、内部に図３に示す棚３０を収納したものとする。受渡し位置１５において、マガジン３内に収納した棚３０にはリフター４０が配置され、リフター４０の昇降駆動により任意の棚３０を受渡し台６と同レベルに位置させることができる。ハースライナー１の供給の際は、供給しようとするハースライナー１が載置される棚３０と受渡し台６が同レベルとなるようにリフター４０を駆動し、供給アーム８により未使用のハースライナー１を把持し、棚３０から受渡し台６を滑らせてハース４上の受渡し位置１４にハースライナー１を移載する。この様子を図５（ａ）に示す。ハースライナー１の回収の際は、回収したハースライナー１を載置しようとする空きの棚３０と受渡し台６が同レベルとなるようにリフター４０を駆動し、回収アーム７により使用済のハースライナー１を把持し、ハース４上の受渡し位置１４から受渡し台６を滑らせて棚３０にハースライナーを移載する。この様子を図５（ｂ）に示す。このとき、ハース４上の受渡し位置１４および受渡し台６にはスリット１２，１３が設けられているため、使用済のハースライナー１に付着したごみ等はスリット内部に落下する。これにより、図５（ａ）に示す供給時や図５（ｂ）に示す回収時にハースライナー１を滑らせても、障害なくアーム７，８を動作することが可能となり、かつマガジン３内への収納時にごみ等が引っ掛かることもない。また、ハース４上のスリット１２により成膜時に発生するごみ等をハース４上から取り除くことも可能となる。実施例ではスリット１２，１３を形成したが、ハースライナー１の移載面からごみを落下又は収容できる形状であれば孔や溝など種々の形状が考えられる。
【００２８】
実施例は、ハース４の受渡し位置１４、受渡し台６、マガジン３内の棚３０をハースライナー１とは異なる材料により構成することを特徴とする。これにより、使用済である高温のハースライナー１を回収アーム７により滑らせる際、摩擦抵抗を低減することが可能となる。特に、ハースライナー１と異種材料の棚３０を設けることにより、同種材料であるハースライナー１同士を接触させることなくマガジン３内に回収できるため、高融点材料を収容するハースライナー１であっても、動作不良なく回収することが可能となった。例えば高融点材料を収容するハースライナー1はモリブデン等により構成されるが、棚３０はSUS等により構成すればよい。ハース４上における受渡し位置１４から蒸発源位置１６へのハースライナー１の供給、および蒸発源位置１６から受渡し位置１４へのハースライナー１の回収は、従来同様ハース４の回転により行えばよい。
なお、上述に最も好適な例を示したが、ハースライナー１同士が直接積載されない構成、即ち、ハースライナー１間にハースライナー１とは異種材料からなる部材が配置される構成であれば他の形態であってもよい。
【００２９】
実施例では、従来例と同様に１つのマガジン回転台１７に載置した複数のマガジン３によりハースライナー１の供給と回収を行うが、マガジン３の収納部はこれに限定されるものではない。例えば受渡し位置１４，１５とマガジン回転台１７を複数設けて、回収のみを行うマガジン回転台と、供給のみを行うマガジン回転台を設けてもよい。このとき、未使用のハースライナー又は低融点蒸着材料を収容するハースライナーであればマガジン３内に直接積み上げても動作不良を起こす可能性が低いため、回収用マガジン３にのみ棚３０を設けるか、又は高融点蒸着材料を収容するハースライナー１を回収する回収用マガジン３にのみ棚３０を設けても良い。また、受渡し台６の隣接位置に順次マガジン３を配置する手段は、マガジン回転台１７に限られず、マガジン３を直線的に搬送するベルトなど複数考えられる。
【００３０】
図６を参照にハースカバーの動作を説明する。図６（ａ）に成膜時におけるハースカバー９の様子を、図６（ｂ）にごみ除去時におけるハースカバー９の様子を概略的に示す。図６（ａ）に示すように、ハースカバー９には、成膜による蒸着材料等のごみ５０等が付着してしまうため、このごみ５０がハース４やハースライナー１に付着して動作不良の原因となっていた。実施例では、ハースカバー９を回転駆動する手段を設け、ハースカバー９をストッパー１１に衝突させることによりハースカバー９に付着したごみ５０をごみ受け１０に落下させる構成とした。図６（ｂ）は、ハースカバー９がストッパー１１に衝突し、ごみ受け１０にごみ５０が落下した際の様子を示す。ハースカバー９からごみ５０を除去することにより、ハースライナー１の移載経路からごみを低減し、ハースライナー１の供給・回収における動作不良を著しく低減させることが可能となった。実施例ではハースカバー９を回転させストッパー１１に衝突させる構成であるが、これに限らずハースカバー９に衝突による衝撃を与える構成であればよい。なお、上述の構成が最も好適であるが、ハースカバー９が可動であれば平行移動や上下動をする形態でもよく、さらに、弾性体等を用いるものも可能である。
【００３１】
低融点材料を用いた蒸着による従来の構成では数十個の移載動作で不具合が発生していたが、上記構成を用いたことにより、500個以上の移載動作でも問題が発生しなくなった。また、高融点材料を用いた蒸着による従来の構成では2個の回収動作で不具合が発生していたが、棚３０を設けることにより200個以上の回収動作でも問題がなくなった。
【００３２】
上記蒸着材料の供給・回収手段は、連続式成膜装置や多層膜成膜装置等、薄膜を形成するあらゆる装置に搭載可能である。
また、上記実施例ではハースライナーの供給・回収に使用したが、材料、ブロック等の供給・回収にも使用可能である。
【符号の説明】
【００３３】
1 ハースライナー
2 蒸着材料
3 マガジン
4 ハース
5 電子銃
6 受渡し台
7 回収アーム
8 供給アーム
9 ハースカバー
10 ごみ受け
11 ストッパー
12 スリット
13 スリット
14 受渡し位置
15 受渡し位置
16 蒸発源位置
20 ポール
21 リング部材
30 棚
40 リフター
50 ごみ
60 仕込室
61 成膜室
62 取出室
63 基板
64 ゲートバルブ
65 ゲートバルブ
66 シャッター
67 蒸着材料の供給・回収手段
70 ハース
71 マガジン
72 受渡し台
80 鉄板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、該蒸着材料を収容する容器、および、該蒸発源位置で該容器の周囲を覆う可動なカバーを備える真空装置であって、
該カバー上に堆積した付着物を衝突の衝撃により落下させるように構成されたことを特徴とする真空装置。
【請求項２】
請求項１記載の真空装置であって、さらに、
該カバーの可動範囲内に配置されるストッパー、及び、該カバーの可動範囲の少なくとも一下部に配置されたごみ受けからなり、
該カバーの可動動作により該カバーと該ストッパーとを衝突させ、該カバーに堆積した付着物を該ごみ受けに落下させるように構成されたことを特徴とする真空装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の真空装置であって、該カバーは回転自在に設けられたことを特徴とする真空装置。
【請求項１】
真空槽、蒸着材料を加熱蒸発させる蒸発源、該蒸着材料を収容する容器、および、該蒸発源位置で該容器の周囲を覆う可動なカバーを備える真空装置であって、
該カバー上に堆積した付着物を衝突の衝撃により落下させるように構成されたことを特徴とする真空装置。
【請求項２】
請求項１記載の真空装置であって、さらに、
該カバーの可動範囲内に配置されるストッパー、及び、該カバーの可動範囲の少なくとも一下部に配置されたごみ受けからなり、
該カバーの可動動作により該カバーと該ストッパーとを衝突させ、該カバーに堆積した付着物を該ごみ受けに落下させるように構成されたことを特徴とする真空装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の真空装置であって、該カバーは回転自在に設けられたことを特徴とする真空装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−２９３１３３（Ｐ２００９−２９３１３３Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１４１７３（Ｐ２００９−２１４１７３）
【出願日】平成２１年９月１６日（２００９．９．１６）
【分割の表示】特願２００４−２１１１８８（Ｐ２００４−２１１１８８）の分割
【原出願日】平成１６年７月２０日（２００４．７．２０）
【出願人】（０００１４６００９）株式会社昭和真空 (72)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１６日（２００９．９．１６）
【分割の表示】特願２００４−２１１１８８（Ｐ２００４−２１１１８８）の分割
【原出願日】平成１６年７月２０日（２００４．７．２０）
【出願人】（０００１４６００９）株式会社昭和真空 (72)
【Ｆターム（参考）】
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