蒸着装置
【課題】連続的に多数の基板を成膜するのに適した基板搬送機構を真空槽内部に備えた下方蒸着装置を提供する。
【解決手段】本発明の蒸着装置は、真空槽、真空槽内で基板を格納位置と成膜位置の間で移動させる搬送機構、及び真空槽内に配置され成膜位置の上方から蒸着材料を蒸発させる蒸発源を備え、搬送機構は、開口部を有し水平方向に延在する中空体からなる水平経路、水平経路内で、格納位置と開口部の直下である方向転換位置との間で基板を移動させる水平搬送手段、及び基板を方向転換位置と成膜位置の間で移動させる昇降可能な基板ステージを備える。
【解決手段】本発明の蒸着装置は、真空槽、真空槽内で基板を格納位置と成膜位置の間で移動させる搬送機構、及び真空槽内に配置され成膜位置の上方から蒸着材料を蒸発させる蒸発源を備え、搬送機構は、開口部を有し水平方向に延在する中空体からなる水平経路、水平経路内で、格納位置と開口部の直下である方向転換位置との間で基板を移動させる水平搬送手段、及び基板を方向転換位置と成膜位置の間で移動させる昇降可能な基板ステージを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は蒸着装置に関し、具体的には、被処理基板の上方に配置される蒸発源から蒸着材料を下方に向けて蒸発させる下方蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被処理基板の下方に配置される蒸発源から蒸着材料を上方に向けて蒸発させる上方蒸着方式の蒸着装置が知られている。しかし、上方蒸着方式の場合、被処理基板を蒸発源上方で把持する必要があるため、その把持部分に成膜を行うことができない。そこで、載置された被処理基板の上方から蒸着材料を下方に向けて蒸発させて多面的な成膜を行うことができる下方蒸着方式の蒸着装置のニーズが高まってきている。
【０００３】
下方蒸着装置の従来例として、例えば特許文献１には、溶融した金属材料がホルダ及びハースライナーに保持され、焼結体のハースライナーの下面に浸み出した溶融金属がプラズマビームの誘導により蒸気ビームとして出射され、下方の支持台に載置された基板がその蒸気ビームによって成膜される成膜装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、蒸着用容器の外部にあるロボットアームによって未処理基板が真空槽内に搬入されて電動シリンダ上に載せられ、成膜が終了すると上記ロボットアームによって処理済み基板が蒸着用容器の外部に搬出される下方蒸着（ダウンデポジション）装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１９２８１７号公報
【特許文献２】特開２０１１−９９１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１及び２の下方蒸着式の装置には、真空槽内で連続的に多数の基板を処理するための構成がない。従って、多数の基板を１回の成膜工程で成膜するか、少数の量の基板を複数回の成膜工程に分けて成膜することになる。多数の基板を１回の成膜工程で成膜する場合、多数の基板を蒸着源下に配置する必要があり、装置が大型化してしまう。また、多数の基板間での配置の差によって膜厚に差が生じてしまう場合があり、成膜が不均一となるという問題があり、好ましくない。一方、少数の基板を複数回の成膜工程に分けて成膜する場合、真空槽を成膜工程ごとに開閉せずに基板を搬入・搬出するための真空槽外部の機構、及び真空槽内部で基板を搬送するための搬送機構が必要になる。ここで、そのような真空槽内部の搬送機構について、それをどのように配置するか、また、搬送機構内部や搬送中の基板への蒸発物質の付着をどのように防止するか等が課題となる。
【０００７】
そこで、本発明は、連続的に多数の基板を成膜するのに適した基板搬送機構を真空槽内部に備えた下方蒸着装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の蒸着装置は、真空槽、真空槽内で基板を格納位置と成膜位置の間で移動させる搬送機構、及び真空槽内に配置され成膜位置の上方から蒸着材料を蒸発させる蒸発源を備え、搬送機構は、開口部を有し水平方向に延在する中空体からなる水平経路、水平経路内で、格納位置と開口部の直下である方向転換位置との間で基板を移動させる水平搬送手段、及び基板を方向転換位置と成膜位置の間で移動させる昇降可能な基板ステージを備える。これにより、下方蒸着装置において連続的に多数の基板を成膜するのに適した搬送機構を真空槽内部に設けることができ、しかも、搬送機構内部や搬送中の基板への蒸発物質の付着を防止することができる。
【０００９】
ここで、搬送機構は、開口部から鉛直方向に延在する開口中空体からなる鉛直経路をさらに備え、成膜位置が鉛直経路の上方終端に位置するように構成してもよい。これにより、蒸発源と水平経路との距離にかかわらず、適切な位置に基板を配置して成膜を行うことができ、さらに水平経路内部への蒸発物質の入り込みを防止する効果をより高めることができる。
【００１０】
さらに、搬送機構が基板の外縁を支持する枠状の基板トレーを備え、水平搬送手段が、基板が載せられた基板トレーを水平経路内で搬送し、基板ステージが基板トレーの枠内から基板を支持して昇降するように構成してもよい。例えば、基板トレーの外周形状を矩形とすることができる。これにより、水平搬送手段の動力が基板トレーの枠部に効率的に伝達され、基板及び基板トレーのスムーズな搬送が可能となる。
【００１１】
またさらに、基板ステージを水平方向に回転させる回転駆動機構を備えることができる。これにより、基板上の被成膜対象物に対する均一な成膜が可能となる。
【００１２】
ここで、基板ステージの上面中心部を上面周辺部よりも低い凹形状とすることが望ましい。これにより、回転駆動機構による基板ステージの回転をより確実に基板に伝達させることができる。
【００１３】
また、基板ステージの外周形状が開口部の内周形状よりも僅かに小さく、かつ基板ステージの鉛直方向の厚さが少なくとも成膜位置と開口部の間の距離よりも長くなるように構成してもよい。これにより、鉛直経路がない場合でも、水平経路内部への蒸発物質の入り込みを防止する効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の実施例による蒸着装置の概略構成を示す正面図である。
【図１Ｂ】本発明の実施例による蒸着装置の概略構成を示す上面図である。
【図２Ａ】図１Ａの蒸着装置の搬送機構を説明する図である。
【図２Ｂ】図１Ａの蒸着装置の搬送機構を説明する図である。
【図３Ａ】本発明の変形例による搬送機構を説明する図である。
【図３Ｂ】本発明の変形例による搬送機構を説明する図である。
【図３Ｃ】本発明の変形例による搬送機構を説明する図である。
【図３Ｄ】本発明の変形例による搬送機構を説明する図である。
【図４Ａ】本発明の実施例で使用する基板トレーを説明する図である。
【図４Ｂ】本発明の実施例で使用する基板トレーを説明する図である。
【図４Ｃ】本発明の実施例で使用する基板トレーを説明する図である。
【図４Ｄ】本発明の実施例で使用する基板トレーを説明する図である。
【図５】本発明の変形例による基板トレーを説明する図である。
【図６】本発明の実施例における抵抗加熱ボード及び線蒸着材供給部を説明する図である。
【図７】本発明の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施例．
図１Ａ及び１Ｂは本発明の蒸着装置の概略構成のそれぞれ正面図及び上面図であり、いずれも基板１が成膜位置Ｐ３にある場合の図である。図２Ａ及び２Ｂは、基板１がそれぞれ格納位置Ｐ１及び方向転換位置Ｐ２にある場合の蒸着装置の正面図である。なお、以降の図面において、図の明瞭化のため、同一の部材が複数ある場合にはその１つのみについて符号を付すものとする。また、図面は寸法通りではなく、図の明瞭性を担保するために各部材を適宜省略、誇張、変形等して示している。蒸着装置は真空槽１０、仕込室１６及び準備室１８を備え、真空槽１０について、搬送機構２０、抵抗加熱部３０、及び線蒸着材供給部４０を備える。蒸着装置はまた、必要に応じて、モニタ５０、シャッタ５５、ＲＦ電圧印加手段６０、及び制御部７０を備えていてもよい。基板１の上面にはモジュール、回路基板、電子部品等の被成膜対象物２が載置される。
【００１６】
真空槽１０と仕込室１６の間にゲートバルブ１５、仕込室１６と準備室１８の間にゲートバルブ１７が設けられ、これらの構成により、未処理基板は大気圧状態の準備室１８から真空状態の真空槽１０に搬入され、処理済み基板は真空空状態の真空槽１０から大気圧状態の準備室１８に搬出される。真空槽１０及び仕込室１６には不図示の真空排気手段が設けられているものとする。
【００１７】
基板１が準備室１８から真空槽１０に搬入される場合、まず、ゲートバルブ１５／１７がそれぞれ閉状態／開状態とされて基板１が準備室１８から仕込室１６に搬入される。次に、ゲートバルブ１５／１７が閉状態／閉状態とされて仕込室１６が真空引きされる。仕込室１６が真空状態になると、ゲートバルブ１５／１７がそれぞれ開状態／閉状態とされて基板１が真空槽１０に搬入される。逆に、基板１が真空槽１０から準備室１８へ搬出される場合、ゲートバルブ１５／１７が閉状態／閉状態とされて仕込室１６が真空引きされる。仕込室１６が真空状態になると、ゲートバルブ１５／１７がそれぞれ開状態／閉状態とされて基板１が真空槽１０から仕込室１６に搬出される。次に、ゲートバルブ１５／１７が閉状態／閉状態とされて仕込室１６が真空から大気圧に戻される。仕込室１６が大気圧に戻ると、ゲートバルブ１５／１７がそれぞれ閉状態／開状態とされて基板１が仕込室１６から準備室１８に搬出される。仕込室１６は少なくとも２枚の基板を収納してそれぞれの基板を搬送機構２０に接続する切換え機構を備え、ゲートバルブ１５／１７をそれぞれ開状態／閉状態として、処理済み基板を真空槽１０から仕込室１６に搬出し、未処理基板を仕込室１６から真空槽１０に搬入する。真空槽１０の成膜中は、ゲートバルブ１５／１７をそれぞれ閉状態／開状態として、処理済み基板を仕込室１６から準備室１８に搬出し、未処理基板を準備室１８から仕込室１６に搬入する。
【００１８】
搬送機構２０は、水平経路２１、鉛直経路２２、水平搬送手段２３、基板ステージ２４、昇降機構２５、及び回転駆動機構２６を備える。なお、昇降機構２５と回転駆動機構２６は１つのブロックで示してあるが、個別の機構で構成してもよい。搬送機構２０は、上述の仕込室１６から水平経路２１の格納位置Ｐ１（図２Ａ参照）に搬入された未処理基板を鉛直経路２２の成膜位置Ｐ３（図１Ａ参照）まで移動させ、成膜が終了すると処理済み基板を成膜位置Ｐ３から格納位置Ｐ１に移動させるように構成される。なお、本明細書における格納位置とは、方向転換位置Ｐ２とゲートバルブ１５の間のいずれかの箇所をいうものとする。
【００１９】
水平経路２１は水平方向に延在する中空体からなり、基板１を格納位置Ｐ１と方向転換位置Ｐ２（図２Ｂ参照）の間で移動させる水平搬送手段２３が底部に設けられている。なお、方向転換位置Ｐ２は鉛直経路２２の直下（即ち、成膜位置Ｐ３の直下）の位置である。本実施例では、水平搬送手段２３はローラ２３ａ及びローラ駆動手段２３ｂで構成されるが、ベルトコンベア、磁石を用いた非接触搬送等、他の搬送手段を用いることもできる。中空体の水平経路２１の内部で基板１を搬送することにより、搬送中の基板１、ローラ２３ａ等に蒸発材料が付着するのを防止することができる。本実施例では、水平経路２１の搬送方向に垂直な断面が矩形のものを用いるが、円形のものであってもよい。
【００２０】
鉛直経路２２は鉛直方向に延在する開口中空体からなり、下端が水平経路２１に接続され、上端の開口端付近が成膜位置Ｐ３となる。基板１が水平搬送手段２３によって格納位置Ｐ１から方向転換位置Ｐ２に搬送されると、図２Ｂに示すように基板ステージ２４に載せられる。昇降機構２５は、鉛直経路２２に沿って、基板ステージ２４を方向転換位置Ｐ２から成膜位置Ｐ３まで上昇させ、成膜が終了すると成膜位置Ｐ３から方向転換位置Ｐ２まで降下させる。鉛直経路２２の水平方向断面の内周形状は基板１又は基板ステージ２４の外周形状と略相似であることが望ましい。本実施例では、基板１は円盤状であり、鉛直経路２２は円筒形である。両者の水平断面が相似形である（即ち、基板１の外径が鉛直経路２２の内径よりも僅かに小さい）ことにより、基板１と鉛直経路２２との隙間が小さくなり、成膜時に鉛直経路２２の上方から拡散される蒸発材料が鉛直経路２２に入り込むのを防止することができる。なお、本実施例では基板１と鉛直経路２２の水平断面が円形であるが、多角形等の他の形状としてもよい。また、本実施例では基板ステージ２４よりも基板１の水平断面が大きいため基板１と鉛直経路２２の水平断面を相似形としたが、基板１よりも基板ステージ２４の水平断面が大きい場合は、基板ステージ２４と鉛直経路２２の水平断面を相似形とし、基板ステージ２４の外径が鉛直経路２２の内径よりもわずかに小さい構成とすればよい。
【００２１】
回転駆動機構２６は、基板ステージ２４の軸部２４ａを回転させて基板ステージ２４を水平方向に回転させる。これにより、基板１上の被成膜対象物２の底面以外の全面（例えば、被成膜対象物２が直方体の場合は底面以外の５面）に均一に成膜を行うことができる。
【００２２】
なお、本実施例では水平経路２１に鉛直経路２２が接続されたものを示すが、図３Ａのように、抵抗加熱ボード３１に対する水平経路２１の高さが所望のものであれば、鉛直経路はなくてもよい。図３Ａでは、水平経路２１は成膜位置Ｐ３付近に開口部２１ａを有して水平方向に延在する中空体からなる（図１Ａ及び１Ｂに示す実施例では、水平経路２１の開口部２１ａに鉛直経路２２が接続されることになる）。なお、成膜位置Ｐ３にあるときの基板１が水平経路２１の上面と同じ高さにあれば、成膜時の蒸発材料が水平経路２１に入り込むのを防止でき好ましいが、図３Ｂに示すように基板１及び基板ステージ２４が開口部２１ａから多少浮いていても問題はない。
【００２３】
また、図３Ｃに示すように、鉛直経路を設けずに、基板ステージ２４の外周形状（基板ステージ２４が円盤形の場合は外径）が開口部２１ａの内周形状（開口部２１ａが円形の場合は内径）よりも僅かに小さく、かつ基板ステージ２４の鉛直方向の厚さが少なくとも成膜位置Ｐ３と開口部２１ａの間の距離よりも長くなるように構成してもよい。これにより、鉛直経路がなくても、成膜時の蒸発材料が水平経路２１に入り込むことを防止できる。
【００２４】
また、図１Ａでは、水平経路２１に鉛直経路２２が上方に延在するように接続されたものを示したが、図３Ｄに示すように鉛直経路２２´が開口部２１ａから下方に延在するように接続されるようにしてもよい。従って、成膜位置Ｐ３は水平経路２１の上面よりも下方に位置する。本例は、真空槽１０が扁平なために抵抗加熱ボード３１と水平経路２１とを高さ方向に接近して配置せざるを得ない場合に有用である。なお、図３Ａ〜３Ｄは図１Ａに示す構成要素のうち要部のみを示している。
【００２５】
なお、成膜位置Ｐ３の上方であって抵抗加熱ボード３１の下方に、成膜位置Ｐ３を開放及び遮蔽可能なシャッタ５５を備えていてもよい。シャッタ５５は、蒸発レートが不安定な期間に基板１を遮蔽して成膜を均質化させる。
【００２６】
ここで、基板ステージ２４の上面は中心部分が外周部分よりも低い凹形状となっている。これは、基板ステージ２４と基板１との接触（摩擦）を確実に得るためである。即ち、基板ステージ上面を平坦なものとすると、基板の下面又は基板ステージの上面が完全に平坦でない場合に、基板の中心付近と基板ステージの中心付近のみが強く接触し、基板ステージの回転が基板に充分に伝達しない状態が生じる可能性があるからである。従って、基板ステージ２４の上面を凹形状とすることによって基板ステージ２４の回転を確実に基板１に伝達して回転させることができる。
【００２７】
また、基板１が円盤状である場合、基板１の進行方向先端及び後端付近ではローラ２３ａとの接触面積が小さく、ローラ２３ａの動力が基板１に効率的に伝達し難い場合がある。そこで、本実施例では、図４Ａに示すような基板トレー２７を用いる。基板トレー２７は外周が矩形で内周が円形の枠形状であり、基板１の外縁部を下から支持するように形成される。図４Ｂに示すように、水平経路２１において、基板トレー２７の矩形外周部がローラ２３ａと確実に接触するのでローラ２３ａの動力が基板トレー２７の枠部に効率的に伝達され、基板１及び基板トレー２７のスムーズな搬送が行われる。
【００２８】
また、基板トレー２７の枠部の内寸は基板ステージ２４の外寸よりも大きい。従って、図４Ｃに示すように、基板１を載せた基板トレー２７が方向転換位置Ｐ２に到達し、昇降機構２５が基板ステージ２４を上昇させると、図４Ｄに示すように、基板ステージ２４上には基板１のみが載り、基板トレー２７は方向転換位置Ｐ２に取り残される。従って、基板トレー２７を用いる場合でも、成膜位置Ｐ３には基板１のみが配置されることになる。また、基板１を格納する場合、基板ステージ２４が昇降機構２５によって成膜位置Ｐ３から方向転換位置Ｐ２まで降下されると、基板１は方向転換位置Ｐ２に取り残されていた基板トレー２７の枠部に収容される。そして、基板１が基板トレー２７の枠部に支持された状態で基板トレー２７は水平搬送手段２３によって方向転換位置Ｐ２から格納位置Ｐ１に搬送される。なお、本実施例では、基板トレー２７の内周形状を円形としたが、基板が下方から支持され、かつ、基板ステージ２４の外寸よりも大きい内寸であれば、多角形等の他の形状であってもよい。
【００２９】
また、図５（ａ）に示すように、基板トレー２７´の内周形状を十字形等としてもよい。図５（ｂ）及び（ｃ）に、基板トレー２７´に適した基板ステージ２４´の上面図及び正面図をそれぞれ示す。図５（ｂ）に示すように、基板ステージ２４´の水平断面が基板トレー２７´の内周形状と相似形でかつ僅かに小さい形状となるようにし、図５（ｃ）に示すように、基板ステージ２４´の軸部２４ａ´は基板トレー２７´の内周部内で回転可能な外径を有することを要する。このような基板トレーの形状により、基板トレー及び基板ステージに載置可能な基板の形状及び大きさの範囲を拡げることができる。なお、基板トレーの内周部の形状は十字形に限られず、三分岐形、星形、アスタリスク（＊）形、卍形等、中心部から放射状に伸びる開口を有していれば種々の形状が可能である。
【００３０】
抵抗加熱部３０は、基板ステージ２４の成膜位置Ｐ３よりも上方に配置される一対の抵抗加熱ボード３１及び電源３２で構成される。なお、ここでいう上方とは、基板ステージ２４が成膜位置Ｐ３にあるときに、抵抗加熱部３０の下面３１ａが、基板ステージ２４の上面が確定する平面よりも真空槽１０の天井側にあることをいうものとする。抵抗加熱ボード３１はその下面３１ａが水平に配置され、電源３２からの通電により加熱される。この加熱された抵抗加熱ボード３１の下面３１ａに線蒸着材３が接触されて蒸発が行われる。
【００３１】
抵抗加熱ボード３１は、少なくともその下面加熱面がＰＢＮ（熱分解窒化ボロン）製からなるコーティングを有することが好ましい。これは、ＰＢＮコーティングにより、蒸着材料であるアルミ又はスズが溶融されたときに適度なぬれ性を得ることができるからである。溶融された蒸着材料は抵抗加熱ボード３１の下面３１ａにぬれ性をもって均一に拡散し、それが均質な態様で蒸発していく。
【００３２】
抵抗加熱ボード３１と基板ステージ２４（成膜位置Ｐ３）とは鉛直方向においてオーバーラップしない位置に配置されることが望ましい。即ち、図１Ｂに示すように、蒸着装置の上面図において、抵抗加熱ボード３１と基板ステージ２４が重ならないようにすることが望ましい。これは、抵抗加熱ボード３１の下面３１ａから蒸着材料が蒸発せずに液体状又は固体状で落下した場合に、基板１が影響を受けないようにするためである。
【００３３】
線蒸着材供給部４０は、ドライブローラ４１、ボビン４２、ガイド４３、及び送り速度調整部４４で構成される。線蒸着材３はボビン４２に巻かれた状態で保持され、ドライブローラ４１によって引き出され、ガイド４３によって線蒸着材３の先端部の位置が規制される。ドライブローラ４１は、所望の蒸着レートに応じて決定された送り速度で線蒸着材３が送り出されるように送り速度調整部４４によって駆動される。抵抗加熱ボード３１は、接触された線蒸着材３を瞬時に溶融する能力があるものとする。
【００３４】
図６は、抵抗加熱ボード３１と、ガイド４３に支持される線蒸着材３との位置関係を説明する図である。抵抗加熱ボード３１の下面３１ａと線蒸着材３とのなす接触角αは１０°〜９０°の範囲であれば蒸発は可能であるが、接触角αがより９０°に近い場合、下面３１ａに対する線蒸着材３の接触程度の制御が容易となるが、線蒸着材供給部４０が成膜の際の影となり、成膜可能範囲が狭くなる。また、接触角αがより１０°に近い場合、下面３１ａに対する線蒸着材３の接触程度の制御性が悪くなる。上記の観点から、接触角αは１５°〜４５°の範囲とすることが望ましく、３３°±６．５°の範囲がより好ましいことが確認されている。
【００３５】
モニタ５０は蒸着材料の蒸発レートを検出する水晶モニタからなる。モニタ５０は、そのセンサ面がいずれの抵抗加熱ボード３１の直下にも位置しないように配置される。なお、制御部７０において、検出される蒸発レートが目標レートとなるように線蒸着材３の送り速度が決定されるようにし、決定された送り速度に基づいて送り速度調整部４４がドライブローラ４１を駆動するフィードバックを構成してもよい。
【００３６】
ＲＦ電圧印加手段６０はＲＦアンテナ６１及びＲＦアンテナ６１に高周波電圧を印加するＲＦ電源６２からなる。成膜処理中にＲＦアンテナ６１からのＲＦ電界によってプラズマが発生され、イオンプレーティングによる成膜を行うことができる。
【００３７】
制御部７０は、搬送機構２０（水平搬送手段２３、昇降機構２５、回転駆動機構２６）、抵抗加熱部３０（電源３２）、線蒸着材供給部４０（送り速度調整部４４）、シャッタ５５及びＲＦ電圧印加手段６０（ＲＦ電源６２）を統括的に制御する。例えば、昇降機構２５による基板１の昇降動作中（成膜位置Ｐ３に基板１がない状態）においては、制御部７０が、送り速度調整部４４に線蒸着材３の送りを停止し、その蒸発を中断させるようにしてもよい。
【００３８】
以上のように、本発明によると、搬送機構２０は、開口部２１ａを有して水平方向に延在する中空体からなる水平経路２１、水平経路内で格納位置Ｐ１と開口部２１ａの直下である方向転換位置Ｐ２との間で基板１を移動させる水平搬送機構２３、基板１を方向転換位置Ｐ２と成膜位置Ｐ３の間で移動させる昇降可能な基板ステージ２４を備える。この構成により、下方蒸着装置において連続的に多数の基板を成膜するのに適した基板搬送機構を真空槽内部に設けることができる。しかも、上記構成によると、搬送機構内部及び搬送中の基板への蒸発物質の付着を防止することができる。
【００３９】
上記実施例等に本発明の最も好適な例を示したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で変形可能である。例えば、上記実施例では、蒸発源として抵抗加熱ボードを用いる下方蒸着装置を示したが、本発明は抵抗加熱式の蒸発源以外の蒸発源にも適用できる。例えば、溶融した金属材料を焼結体の容器に保持して焼結体容器の下面に浸み出した溶融金属を蒸発及び拡散させる蒸発源を用いる下方蒸着装置にも本発明を適用できる。また、上記実施例では蒸着材料を蒸発させる構成の蒸着装置を示したが、ターゲットを用いたスパッタダウン方式の蒸着装置にも本発明を適用できる。
【００４０】
また、上記実施例では図１Ｂに示すように、一対の抵抗加熱ボード３１に対してその長手軸に対して対称位置に一対の成膜位置Ｐ３を配置したが、図７に示すように、二対の成膜位置Ｐ３を配置してもよい。即ち、基板ステージが抵抗加熱ボードの直下に配置されず、かつ、（蒸着材料の無駄を防止するために）抵抗加熱ボードの長手方向が分ける２つの領域の両方に基板ステージが配置されるようにすれば、抵抗加熱ボード及び成膜位置の位置及び数は適宜設定可能である。なお、図７の構成の場合には、（図の左側に）さらに２セットの仕込室１６及び準備室１８を備える。
【符号の説明】
【００４１】
１０．真空槽
１５、１７．ゲートバルブ
１６．仕込室
１８．準備室
２０．搬送機構
２１．水平経路
２１ａ．開口部
２２、２２´．鉛直経路
２３．水平搬送手段
２３ａ．ローラ
２３ｂ．ローラ駆動手段
２４、２４´．基板ステージ
２４ａ、２４ａ´．軸部
２５．昇降機構
２６．回転駆動機構
２７、２７´．基板トレー
３０．抵抗加熱部
３１．抵抗加熱ボード
３１ａ．下面
３２．電源
４０．線蒸着材供給部
４１．ドライブローラ
４２．ボビン
４３、４５．ガイド
４４．送り速度調整部
５０．モニタ
５５．シャッタ
６０．ＲＦ電圧印加手段
６１．ＲＦアンテナ
６２．ＲＦ電源
７０．制御部
Ｐ１．格納位置
Ｐ２．方向転換位置
Ｐ３．成膜位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は蒸着装置に関し、具体的には、被処理基板の上方に配置される蒸発源から蒸着材料を下方に向けて蒸発させる下方蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、被処理基板の下方に配置される蒸発源から蒸着材料を上方に向けて蒸発させる上方蒸着方式の蒸着装置が知られている。しかし、上方蒸着方式の場合、被処理基板を蒸発源上方で把持する必要があるため、その把持部分に成膜を行うことができない。そこで、載置された被処理基板の上方から蒸着材料を下方に向けて蒸発させて多面的な成膜を行うことができる下方蒸着方式の蒸着装置のニーズが高まってきている。
【０００３】
下方蒸着装置の従来例として、例えば特許文献１には、溶融した金属材料がホルダ及びハースライナーに保持され、焼結体のハースライナーの下面に浸み出した溶融金属がプラズマビームの誘導により蒸気ビームとして出射され、下方の支持台に載置された基板がその蒸気ビームによって成膜される成膜装置が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、蒸着用容器の外部にあるロボットアームによって未処理基板が真空槽内に搬入されて電動シリンダ上に載せられ、成膜が終了すると上記ロボットアームによって処理済み基板が蒸着用容器の外部に搬出される下方蒸着（ダウンデポジション）装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１９２８１７号公報
【特許文献２】特開２０１１−９９１４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１及び２の下方蒸着式の装置には、真空槽内で連続的に多数の基板を処理するための構成がない。従って、多数の基板を１回の成膜工程で成膜するか、少数の量の基板を複数回の成膜工程に分けて成膜することになる。多数の基板を１回の成膜工程で成膜する場合、多数の基板を蒸着源下に配置する必要があり、装置が大型化してしまう。また、多数の基板間での配置の差によって膜厚に差が生じてしまう場合があり、成膜が不均一となるという問題があり、好ましくない。一方、少数の基板を複数回の成膜工程に分けて成膜する場合、真空槽を成膜工程ごとに開閉せずに基板を搬入・搬出するための真空槽外部の機構、及び真空槽内部で基板を搬送するための搬送機構が必要になる。ここで、そのような真空槽内部の搬送機構について、それをどのように配置するか、また、搬送機構内部や搬送中の基板への蒸発物質の付着をどのように防止するか等が課題となる。
【０００７】
そこで、本発明は、連続的に多数の基板を成膜するのに適した基板搬送機構を真空槽内部に備えた下方蒸着装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の蒸着装置は、真空槽、真空槽内で基板を格納位置と成膜位置の間で移動させる搬送機構、及び真空槽内に配置され成膜位置の上方から蒸着材料を蒸発させる蒸発源を備え、搬送機構は、開口部を有し水平方向に延在する中空体からなる水平経路、水平経路内で、格納位置と開口部の直下である方向転換位置との間で基板を移動させる水平搬送手段、及び基板を方向転換位置と成膜位置の間で移動させる昇降可能な基板ステージを備える。これにより、下方蒸着装置において連続的に多数の基板を成膜するのに適した搬送機構を真空槽内部に設けることができ、しかも、搬送機構内部や搬送中の基板への蒸発物質の付着を防止することができる。
【０００９】
ここで、搬送機構は、開口部から鉛直方向に延在する開口中空体からなる鉛直経路をさらに備え、成膜位置が鉛直経路の上方終端に位置するように構成してもよい。これにより、蒸発源と水平経路との距離にかかわらず、適切な位置に基板を配置して成膜を行うことができ、さらに水平経路内部への蒸発物質の入り込みを防止する効果をより高めることができる。
【００１０】
さらに、搬送機構が基板の外縁を支持する枠状の基板トレーを備え、水平搬送手段が、基板が載せられた基板トレーを水平経路内で搬送し、基板ステージが基板トレーの枠内から基板を支持して昇降するように構成してもよい。例えば、基板トレーの外周形状を矩形とすることができる。これにより、水平搬送手段の動力が基板トレーの枠部に効率的に伝達され、基板及び基板トレーのスムーズな搬送が可能となる。
【００１１】
またさらに、基板ステージを水平方向に回転させる回転駆動機構を備えることができる。これにより、基板上の被成膜対象物に対する均一な成膜が可能となる。
【００１２】
ここで、基板ステージの上面中心部を上面周辺部よりも低い凹形状とすることが望ましい。これにより、回転駆動機構による基板ステージの回転をより確実に基板に伝達させることができる。
【００１３】
また、基板ステージの外周形状が開口部の内周形状よりも僅かに小さく、かつ基板ステージの鉛直方向の厚さが少なくとも成膜位置と開口部の間の距離よりも長くなるように構成してもよい。これにより、鉛直経路がない場合でも、水平経路内部への蒸発物質の入り込みを防止する効果をより高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の実施例による蒸着装置の概略構成を示す正面図である。
【図１Ｂ】本発明の実施例による蒸着装置の概略構成を示す上面図である。
【図２Ａ】図１Ａの蒸着装置の搬送機構を説明する図である。
【図２Ｂ】図１Ａの蒸着装置の搬送機構を説明する図である。
【図３Ａ】本発明の変形例による搬送機構を説明する図である。
【図３Ｂ】本発明の変形例による搬送機構を説明する図である。
【図３Ｃ】本発明の変形例による搬送機構を説明する図である。
【図３Ｄ】本発明の変形例による搬送機構を説明する図である。
【図４Ａ】本発明の実施例で使用する基板トレーを説明する図である。
【図４Ｂ】本発明の実施例で使用する基板トレーを説明する図である。
【図４Ｃ】本発明の実施例で使用する基板トレーを説明する図である。
【図４Ｄ】本発明の実施例で使用する基板トレーを説明する図である。
【図５】本発明の変形例による基板トレーを説明する図である。
【図６】本発明の実施例における抵抗加熱ボード及び線蒸着材供給部を説明する図である。
【図７】本発明の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
実施例．
図１Ａ及び１Ｂは本発明の蒸着装置の概略構成のそれぞれ正面図及び上面図であり、いずれも基板１が成膜位置Ｐ３にある場合の図である。図２Ａ及び２Ｂは、基板１がそれぞれ格納位置Ｐ１及び方向転換位置Ｐ２にある場合の蒸着装置の正面図である。なお、以降の図面において、図の明瞭化のため、同一の部材が複数ある場合にはその１つのみについて符号を付すものとする。また、図面は寸法通りではなく、図の明瞭性を担保するために各部材を適宜省略、誇張、変形等して示している。蒸着装置は真空槽１０、仕込室１６及び準備室１８を備え、真空槽１０について、搬送機構２０、抵抗加熱部３０、及び線蒸着材供給部４０を備える。蒸着装置はまた、必要に応じて、モニタ５０、シャッタ５５、ＲＦ電圧印加手段６０、及び制御部７０を備えていてもよい。基板１の上面にはモジュール、回路基板、電子部品等の被成膜対象物２が載置される。
【００１６】
真空槽１０と仕込室１６の間にゲートバルブ１５、仕込室１６と準備室１８の間にゲートバルブ１７が設けられ、これらの構成により、未処理基板は大気圧状態の準備室１８から真空状態の真空槽１０に搬入され、処理済み基板は真空空状態の真空槽１０から大気圧状態の準備室１８に搬出される。真空槽１０及び仕込室１６には不図示の真空排気手段が設けられているものとする。
【００１７】
基板１が準備室１８から真空槽１０に搬入される場合、まず、ゲートバルブ１５／１７がそれぞれ閉状態／開状態とされて基板１が準備室１８から仕込室１６に搬入される。次に、ゲートバルブ１５／１７が閉状態／閉状態とされて仕込室１６が真空引きされる。仕込室１６が真空状態になると、ゲートバルブ１５／１７がそれぞれ開状態／閉状態とされて基板１が真空槽１０に搬入される。逆に、基板１が真空槽１０から準備室１８へ搬出される場合、ゲートバルブ１５／１７が閉状態／閉状態とされて仕込室１６が真空引きされる。仕込室１６が真空状態になると、ゲートバルブ１５／１７がそれぞれ開状態／閉状態とされて基板１が真空槽１０から仕込室１６に搬出される。次に、ゲートバルブ１５／１７が閉状態／閉状態とされて仕込室１６が真空から大気圧に戻される。仕込室１６が大気圧に戻ると、ゲートバルブ１５／１７がそれぞれ閉状態／開状態とされて基板１が仕込室１６から準備室１８に搬出される。仕込室１６は少なくとも２枚の基板を収納してそれぞれの基板を搬送機構２０に接続する切換え機構を備え、ゲートバルブ１５／１７をそれぞれ開状態／閉状態として、処理済み基板を真空槽１０から仕込室１６に搬出し、未処理基板を仕込室１６から真空槽１０に搬入する。真空槽１０の成膜中は、ゲートバルブ１５／１７をそれぞれ閉状態／開状態として、処理済み基板を仕込室１６から準備室１８に搬出し、未処理基板を準備室１８から仕込室１６に搬入する。
【００１８】
搬送機構２０は、水平経路２１、鉛直経路２２、水平搬送手段２３、基板ステージ２４、昇降機構２５、及び回転駆動機構２６を備える。なお、昇降機構２５と回転駆動機構２６は１つのブロックで示してあるが、個別の機構で構成してもよい。搬送機構２０は、上述の仕込室１６から水平経路２１の格納位置Ｐ１（図２Ａ参照）に搬入された未処理基板を鉛直経路２２の成膜位置Ｐ３（図１Ａ参照）まで移動させ、成膜が終了すると処理済み基板を成膜位置Ｐ３から格納位置Ｐ１に移動させるように構成される。なお、本明細書における格納位置とは、方向転換位置Ｐ２とゲートバルブ１５の間のいずれかの箇所をいうものとする。
【００１９】
水平経路２１は水平方向に延在する中空体からなり、基板１を格納位置Ｐ１と方向転換位置Ｐ２（図２Ｂ参照）の間で移動させる水平搬送手段２３が底部に設けられている。なお、方向転換位置Ｐ２は鉛直経路２２の直下（即ち、成膜位置Ｐ３の直下）の位置である。本実施例では、水平搬送手段２３はローラ２３ａ及びローラ駆動手段２３ｂで構成されるが、ベルトコンベア、磁石を用いた非接触搬送等、他の搬送手段を用いることもできる。中空体の水平経路２１の内部で基板１を搬送することにより、搬送中の基板１、ローラ２３ａ等に蒸発材料が付着するのを防止することができる。本実施例では、水平経路２１の搬送方向に垂直な断面が矩形のものを用いるが、円形のものであってもよい。
【００２０】
鉛直経路２２は鉛直方向に延在する開口中空体からなり、下端が水平経路２１に接続され、上端の開口端付近が成膜位置Ｐ３となる。基板１が水平搬送手段２３によって格納位置Ｐ１から方向転換位置Ｐ２に搬送されると、図２Ｂに示すように基板ステージ２４に載せられる。昇降機構２５は、鉛直経路２２に沿って、基板ステージ２４を方向転換位置Ｐ２から成膜位置Ｐ３まで上昇させ、成膜が終了すると成膜位置Ｐ３から方向転換位置Ｐ２まで降下させる。鉛直経路２２の水平方向断面の内周形状は基板１又は基板ステージ２４の外周形状と略相似であることが望ましい。本実施例では、基板１は円盤状であり、鉛直経路２２は円筒形である。両者の水平断面が相似形である（即ち、基板１の外径が鉛直経路２２の内径よりも僅かに小さい）ことにより、基板１と鉛直経路２２との隙間が小さくなり、成膜時に鉛直経路２２の上方から拡散される蒸発材料が鉛直経路２２に入り込むのを防止することができる。なお、本実施例では基板１と鉛直経路２２の水平断面が円形であるが、多角形等の他の形状としてもよい。また、本実施例では基板ステージ２４よりも基板１の水平断面が大きいため基板１と鉛直経路２２の水平断面を相似形としたが、基板１よりも基板ステージ２４の水平断面が大きい場合は、基板ステージ２４と鉛直経路２２の水平断面を相似形とし、基板ステージ２４の外径が鉛直経路２２の内径よりもわずかに小さい構成とすればよい。
【００２１】
回転駆動機構２６は、基板ステージ２４の軸部２４ａを回転させて基板ステージ２４を水平方向に回転させる。これにより、基板１上の被成膜対象物２の底面以外の全面（例えば、被成膜対象物２が直方体の場合は底面以外の５面）に均一に成膜を行うことができる。
【００２２】
なお、本実施例では水平経路２１に鉛直経路２２が接続されたものを示すが、図３Ａのように、抵抗加熱ボード３１に対する水平経路２１の高さが所望のものであれば、鉛直経路はなくてもよい。図３Ａでは、水平経路２１は成膜位置Ｐ３付近に開口部２１ａを有して水平方向に延在する中空体からなる（図１Ａ及び１Ｂに示す実施例では、水平経路２１の開口部２１ａに鉛直経路２２が接続されることになる）。なお、成膜位置Ｐ３にあるときの基板１が水平経路２１の上面と同じ高さにあれば、成膜時の蒸発材料が水平経路２１に入り込むのを防止でき好ましいが、図３Ｂに示すように基板１及び基板ステージ２４が開口部２１ａから多少浮いていても問題はない。
【００２３】
また、図３Ｃに示すように、鉛直経路を設けずに、基板ステージ２４の外周形状（基板ステージ２４が円盤形の場合は外径）が開口部２１ａの内周形状（開口部２１ａが円形の場合は内径）よりも僅かに小さく、かつ基板ステージ２４の鉛直方向の厚さが少なくとも成膜位置Ｐ３と開口部２１ａの間の距離よりも長くなるように構成してもよい。これにより、鉛直経路がなくても、成膜時の蒸発材料が水平経路２１に入り込むことを防止できる。
【００２４】
また、図１Ａでは、水平経路２１に鉛直経路２２が上方に延在するように接続されたものを示したが、図３Ｄに示すように鉛直経路２２´が開口部２１ａから下方に延在するように接続されるようにしてもよい。従って、成膜位置Ｐ３は水平経路２１の上面よりも下方に位置する。本例は、真空槽１０が扁平なために抵抗加熱ボード３１と水平経路２１とを高さ方向に接近して配置せざるを得ない場合に有用である。なお、図３Ａ〜３Ｄは図１Ａに示す構成要素のうち要部のみを示している。
【００２５】
なお、成膜位置Ｐ３の上方であって抵抗加熱ボード３１の下方に、成膜位置Ｐ３を開放及び遮蔽可能なシャッタ５５を備えていてもよい。シャッタ５５は、蒸発レートが不安定な期間に基板１を遮蔽して成膜を均質化させる。
【００２６】
ここで、基板ステージ２４の上面は中心部分が外周部分よりも低い凹形状となっている。これは、基板ステージ２４と基板１との接触（摩擦）を確実に得るためである。即ち、基板ステージ上面を平坦なものとすると、基板の下面又は基板ステージの上面が完全に平坦でない場合に、基板の中心付近と基板ステージの中心付近のみが強く接触し、基板ステージの回転が基板に充分に伝達しない状態が生じる可能性があるからである。従って、基板ステージ２４の上面を凹形状とすることによって基板ステージ２４の回転を確実に基板１に伝達して回転させることができる。
【００２７】
また、基板１が円盤状である場合、基板１の進行方向先端及び後端付近ではローラ２３ａとの接触面積が小さく、ローラ２３ａの動力が基板１に効率的に伝達し難い場合がある。そこで、本実施例では、図４Ａに示すような基板トレー２７を用いる。基板トレー２７は外周が矩形で内周が円形の枠形状であり、基板１の外縁部を下から支持するように形成される。図４Ｂに示すように、水平経路２１において、基板トレー２７の矩形外周部がローラ２３ａと確実に接触するのでローラ２３ａの動力が基板トレー２７の枠部に効率的に伝達され、基板１及び基板トレー２７のスムーズな搬送が行われる。
【００２８】
また、基板トレー２７の枠部の内寸は基板ステージ２４の外寸よりも大きい。従って、図４Ｃに示すように、基板１を載せた基板トレー２７が方向転換位置Ｐ２に到達し、昇降機構２５が基板ステージ２４を上昇させると、図４Ｄに示すように、基板ステージ２４上には基板１のみが載り、基板トレー２７は方向転換位置Ｐ２に取り残される。従って、基板トレー２７を用いる場合でも、成膜位置Ｐ３には基板１のみが配置されることになる。また、基板１を格納する場合、基板ステージ２４が昇降機構２５によって成膜位置Ｐ３から方向転換位置Ｐ２まで降下されると、基板１は方向転換位置Ｐ２に取り残されていた基板トレー２７の枠部に収容される。そして、基板１が基板トレー２７の枠部に支持された状態で基板トレー２７は水平搬送手段２３によって方向転換位置Ｐ２から格納位置Ｐ１に搬送される。なお、本実施例では、基板トレー２７の内周形状を円形としたが、基板が下方から支持され、かつ、基板ステージ２４の外寸よりも大きい内寸であれば、多角形等の他の形状であってもよい。
【００２９】
また、図５（ａ）に示すように、基板トレー２７´の内周形状を十字形等としてもよい。図５（ｂ）及び（ｃ）に、基板トレー２７´に適した基板ステージ２４´の上面図及び正面図をそれぞれ示す。図５（ｂ）に示すように、基板ステージ２４´の水平断面が基板トレー２７´の内周形状と相似形でかつ僅かに小さい形状となるようにし、図５（ｃ）に示すように、基板ステージ２４´の軸部２４ａ´は基板トレー２７´の内周部内で回転可能な外径を有することを要する。このような基板トレーの形状により、基板トレー及び基板ステージに載置可能な基板の形状及び大きさの範囲を拡げることができる。なお、基板トレーの内周部の形状は十字形に限られず、三分岐形、星形、アスタリスク（＊）形、卍形等、中心部から放射状に伸びる開口を有していれば種々の形状が可能である。
【００３０】
抵抗加熱部３０は、基板ステージ２４の成膜位置Ｐ３よりも上方に配置される一対の抵抗加熱ボード３１及び電源３２で構成される。なお、ここでいう上方とは、基板ステージ２４が成膜位置Ｐ３にあるときに、抵抗加熱部３０の下面３１ａが、基板ステージ２４の上面が確定する平面よりも真空槽１０の天井側にあることをいうものとする。抵抗加熱ボード３１はその下面３１ａが水平に配置され、電源３２からの通電により加熱される。この加熱された抵抗加熱ボード３１の下面３１ａに線蒸着材３が接触されて蒸発が行われる。
【００３１】
抵抗加熱ボード３１は、少なくともその下面加熱面がＰＢＮ（熱分解窒化ボロン）製からなるコーティングを有することが好ましい。これは、ＰＢＮコーティングにより、蒸着材料であるアルミ又はスズが溶融されたときに適度なぬれ性を得ることができるからである。溶融された蒸着材料は抵抗加熱ボード３１の下面３１ａにぬれ性をもって均一に拡散し、それが均質な態様で蒸発していく。
【００３２】
抵抗加熱ボード３１と基板ステージ２４（成膜位置Ｐ３）とは鉛直方向においてオーバーラップしない位置に配置されることが望ましい。即ち、図１Ｂに示すように、蒸着装置の上面図において、抵抗加熱ボード３１と基板ステージ２４が重ならないようにすることが望ましい。これは、抵抗加熱ボード３１の下面３１ａから蒸着材料が蒸発せずに液体状又は固体状で落下した場合に、基板１が影響を受けないようにするためである。
【００３３】
線蒸着材供給部４０は、ドライブローラ４１、ボビン４２、ガイド４３、及び送り速度調整部４４で構成される。線蒸着材３はボビン４２に巻かれた状態で保持され、ドライブローラ４１によって引き出され、ガイド４３によって線蒸着材３の先端部の位置が規制される。ドライブローラ４１は、所望の蒸着レートに応じて決定された送り速度で線蒸着材３が送り出されるように送り速度調整部４４によって駆動される。抵抗加熱ボード３１は、接触された線蒸着材３を瞬時に溶融する能力があるものとする。
【００３４】
図６は、抵抗加熱ボード３１と、ガイド４３に支持される線蒸着材３との位置関係を説明する図である。抵抗加熱ボード３１の下面３１ａと線蒸着材３とのなす接触角αは１０°〜９０°の範囲であれば蒸発は可能であるが、接触角αがより９０°に近い場合、下面３１ａに対する線蒸着材３の接触程度の制御が容易となるが、線蒸着材供給部４０が成膜の際の影となり、成膜可能範囲が狭くなる。また、接触角αがより１０°に近い場合、下面３１ａに対する線蒸着材３の接触程度の制御性が悪くなる。上記の観点から、接触角αは１５°〜４５°の範囲とすることが望ましく、３３°±６．５°の範囲がより好ましいことが確認されている。
【００３５】
モニタ５０は蒸着材料の蒸発レートを検出する水晶モニタからなる。モニタ５０は、そのセンサ面がいずれの抵抗加熱ボード３１の直下にも位置しないように配置される。なお、制御部７０において、検出される蒸発レートが目標レートとなるように線蒸着材３の送り速度が決定されるようにし、決定された送り速度に基づいて送り速度調整部４４がドライブローラ４１を駆動するフィードバックを構成してもよい。
【００３６】
ＲＦ電圧印加手段６０はＲＦアンテナ６１及びＲＦアンテナ６１に高周波電圧を印加するＲＦ電源６２からなる。成膜処理中にＲＦアンテナ６１からのＲＦ電界によってプラズマが発生され、イオンプレーティングによる成膜を行うことができる。
【００３７】
制御部７０は、搬送機構２０（水平搬送手段２３、昇降機構２５、回転駆動機構２６）、抵抗加熱部３０（電源３２）、線蒸着材供給部４０（送り速度調整部４４）、シャッタ５５及びＲＦ電圧印加手段６０（ＲＦ電源６２）を統括的に制御する。例えば、昇降機構２５による基板１の昇降動作中（成膜位置Ｐ３に基板１がない状態）においては、制御部７０が、送り速度調整部４４に線蒸着材３の送りを停止し、その蒸発を中断させるようにしてもよい。
【００３８】
以上のように、本発明によると、搬送機構２０は、開口部２１ａを有して水平方向に延在する中空体からなる水平経路２１、水平経路内で格納位置Ｐ１と開口部２１ａの直下である方向転換位置Ｐ２との間で基板１を移動させる水平搬送機構２３、基板１を方向転換位置Ｐ２と成膜位置Ｐ３の間で移動させる昇降可能な基板ステージ２４を備える。この構成により、下方蒸着装置において連続的に多数の基板を成膜するのに適した基板搬送機構を真空槽内部に設けることができる。しかも、上記構成によると、搬送機構内部及び搬送中の基板への蒸発物質の付着を防止することができる。
【００３９】
上記実施例等に本発明の最も好適な例を示したが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で変形可能である。例えば、上記実施例では、蒸発源として抵抗加熱ボードを用いる下方蒸着装置を示したが、本発明は抵抗加熱式の蒸発源以外の蒸発源にも適用できる。例えば、溶融した金属材料を焼結体の容器に保持して焼結体容器の下面に浸み出した溶融金属を蒸発及び拡散させる蒸発源を用いる下方蒸着装置にも本発明を適用できる。また、上記実施例では蒸着材料を蒸発させる構成の蒸着装置を示したが、ターゲットを用いたスパッタダウン方式の蒸着装置にも本発明を適用できる。
【００４０】
また、上記実施例では図１Ｂに示すように、一対の抵抗加熱ボード３１に対してその長手軸に対して対称位置に一対の成膜位置Ｐ３を配置したが、図７に示すように、二対の成膜位置Ｐ３を配置してもよい。即ち、基板ステージが抵抗加熱ボードの直下に配置されず、かつ、（蒸着材料の無駄を防止するために）抵抗加熱ボードの長手方向が分ける２つの領域の両方に基板ステージが配置されるようにすれば、抵抗加熱ボード及び成膜位置の位置及び数は適宜設定可能である。なお、図７の構成の場合には、（図の左側に）さらに２セットの仕込室１６及び準備室１８を備える。
【符号の説明】
【００４１】
１０．真空槽
１５、１７．ゲートバルブ
１６．仕込室
１８．準備室
２０．搬送機構
２１．水平経路
２１ａ．開口部
２２、２２´．鉛直経路
２３．水平搬送手段
２３ａ．ローラ
２３ｂ．ローラ駆動手段
２４、２４´．基板ステージ
２４ａ、２４ａ´．軸部
２５．昇降機構
２６．回転駆動機構
２７、２７´．基板トレー
３０．抵抗加熱部
３１．抵抗加熱ボード
３１ａ．下面
３２．電源
４０．線蒸着材供給部
４１．ドライブローラ
４２．ボビン
４３、４５．ガイド
４４．送り速度調整部
５０．モニタ
５５．シャッタ
６０．ＲＦ電圧印加手段
６１．ＲＦアンテナ
６２．ＲＦ電源
７０．制御部
Ｐ１．格納位置
Ｐ２．方向転換位置
Ｐ３．成膜位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽、
前記真空槽内で基板を格納位置と成膜位置の間で移動させる搬送機構、及び
前記真空槽内に配置され、前記成膜位置の上方から蒸着材料を蒸発させる蒸発源
を備えた蒸着装置であって、
前記搬送機構が、
開口部を有し、水平方向に延在する中空体からなる水平経路、
前記水平経路内で、前記格納位置と前記開口部の直下である方向転換位置との間で前記基板を移動させる水平搬送手段、及び
前記基板を前記方向転換位置と前記成膜位置の間で移動させる昇降可能な基板ステージ
を備えた蒸着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸着装置において、前記搬送機構が、前記開口部から鉛直方向に延在する開口中空体からなる鉛直経路をさらに備え、前記成膜位置が該鉛直経路の上方終端にあることを特徴とする蒸着装置。
【請求項３】
請求項１に記載の蒸着装置において、前記搬送機構が、前記基板の外縁を支持する枠状の基板トレーをさらに備え、
前記水平搬送手段が、前記基板が載せられた前記基板トレーを前記水平経路内で搬送し、前記基板ステージが前記基板トレーの枠内から前記基板を支持して昇降するように構成された蒸着装置。
【請求項４】
請求項３に記載の蒸着装置において、前記基板トレーの外周形状が矩形であることを特徴とする蒸着装置。
【請求項５】
請求項１に記載の蒸着装置であって、さらに、前記基板ステージを水平方向に回転させる回転駆動機構を備えた蒸着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の蒸着装置において、前記基板ステージの上面中心部が上面周辺部よりも低い凹形状となっていることを特徴とする蒸着装置。
【請求項７】
請求項１に記載の蒸着装置において、前記基板ステージの外周形状が前記開口部の内周形状よりも僅かに小さく、かつ該基板ステージの鉛直方向の厚さが少なくとも前記成膜位置と該開口部の間の距離よりも長いことを特徴とする蒸着装置。
【請求項１】
真空槽、
前記真空槽内で基板を格納位置と成膜位置の間で移動させる搬送機構、及び
前記真空槽内に配置され、前記成膜位置の上方から蒸着材料を蒸発させる蒸発源
を備えた蒸着装置であって、
前記搬送機構が、
開口部を有し、水平方向に延在する中空体からなる水平経路、
前記水平経路内で、前記格納位置と前記開口部の直下である方向転換位置との間で前記基板を移動させる水平搬送手段、及び
前記基板を前記方向転換位置と前記成膜位置の間で移動させる昇降可能な基板ステージ
を備えた蒸着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の蒸着装置において、前記搬送機構が、前記開口部から鉛直方向に延在する開口中空体からなる鉛直経路をさらに備え、前記成膜位置が該鉛直経路の上方終端にあることを特徴とする蒸着装置。
【請求項３】
請求項１に記載の蒸着装置において、前記搬送機構が、前記基板の外縁を支持する枠状の基板トレーをさらに備え、
前記水平搬送手段が、前記基板が載せられた前記基板トレーを前記水平経路内で搬送し、前記基板ステージが前記基板トレーの枠内から前記基板を支持して昇降するように構成された蒸着装置。
【請求項４】
請求項３に記載の蒸着装置において、前記基板トレーの外周形状が矩形であることを特徴とする蒸着装置。
【請求項５】
請求項１に記載の蒸着装置であって、さらに、前記基板ステージを水平方向に回転させる回転駆動機構を備えた蒸着装置。
【請求項６】
請求項５に記載の蒸着装置において、前記基板ステージの上面中心部が上面周辺部よりも低い凹形状となっていることを特徴とする蒸着装置。
【請求項７】
請求項１に記載の蒸着装置において、前記基板ステージの外周形状が前記開口部の内周形状よりも僅かに小さく、かつ該基板ステージの鉛直方向の厚さが少なくとも前記成膜位置と該開口部の間の距離よりも長いことを特徴とする蒸着装置。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図３Ｄ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図４Ｃ】
【図４Ｄ】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１０８１６０（Ｐ２０１３−１０８１６０Ａ）
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５６４７１（Ｐ２０１１−２５６４７１）
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００１４６００９）株式会社昭和真空 (72)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月６日（２０１３．６．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２４日（２０１１．１１．２４）
【出願人】（０００１４６００９）株式会社昭和真空 (72)
【Ｆターム（参考）】
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