专利名称：成膜装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及成膜装置，具体是涉及通过溅射法在基板的两面进行成膜的成膜装置。
背景技术：
在基板上形成薄膜的情况下，目前使用通过溅射法在基板上形成薄膜的溅射装置。溅射装置一般通过溅射法在基板的一面侧形成薄膜，但也提出有以下的溅射装置，即，以与基板的两面相对的方式设置靶材(タ一ゲツト)，通过溅射法在基板的两面形成薄膜(例如，参照专利文献1)。
专利文献1特开平5-295538号公报(图1)但是，在上述专利文献1的现有的溅射装置(成膜装置)中，在将两面成膜后的基板从真空容器(成膜室)运出时以及将未处理的基板搬入真空容器(成膜室)时，由于该真空容器向大气开放，因此在将未处理的基板搬入真空容器、进行两面成膜的工序之前需要进行该真空容器内的排气、调整到规定的压力，不能高效率地连续进行两面成膜。
并且，在上述专利文献1的可进行两面成膜的溅射装置(成膜装置)中，为了得到高质量的薄膜，需要防止由于成膜时产生的等离子或来自负极的热辐射等而使基板上升到规定温度以上的情况，但由于对基板的两面进行成膜，因此很难在基板上设置冷却装置。
因此，本发明的目的是提供一种成膜装置，该成膜装置可抑制基板上升到规定温度以上、可高效率地连续地在基板的两面上进行良好的溅射成膜。
发明内容
为了实现上述目的，在本发明的成膜装置中，技术方案1所述的发明是一种成膜装置，在可自由调整压力的成膜室内具有可自由旋转地设置的圆形或多边形的筒状旋转体；旋转驱动筒状旋转体的旋转体驱动装置；与筒状旋转体的外表面侧相对设置的第一溅射成膜装置；与筒状旋转体的内表面侧相对设置的第二溅射成膜装置；保持基板的缘部、以使该基板的表面和背面露出的方式载置基板的基板托盘；设置在形成于筒状旋转体的周面的开口上、以使基板的表面和背面露出的方式可自由拆装地保持基板托盘的基板保持架，其特征在于，在经过压力调整的成膜室内，通过旋转体驱动装置的驱动一面使筒状旋转体旋转、一面利用第一溅射成膜装置在保持于基板保持架的基板托盘上的基板的表面上进行成膜，同时，利用第二溅射成膜装置在保持于基板保持架的基板托盘上的基板的背面上进行成膜。
并且，技术方案2所述的发明在上述结构以外，其特征在于，将筒状旋转体设置成其轴线方向处于大致水平状态。
而且，技术方案3所述的发明的特征在于，沿着筒状旋转体的圆周方向设置多个基板保持架。
并且，技术方案4所述的发明的特征在于，在成膜室内，设置相对于基板保持架进行基板托盘的安装以及取下的基板安装·取下装置。
并且，技术方案5所述的发明的特征在于，在基板保持架上具有磁铁，同时，基板托盘具有磁性，而且，在基板安装·取下装置上具有磁力比磁铁大的电磁铁，在将基板托盘安装在基板保持架上时，通过断开对电磁铁的通电，使保持在基板安装·取下装置上的基板托盘向基板保持架侧移动，使具有磁性的基板托盘与磁铁接近，由此利用磁铁的磁力将基板托盘保持在基板保持架上，在将基板托盘从基板保持架上取下时，使基板安装·取下装置向基板保持架附近移动，并接通对电磁铁的通电，以抵抗磁铁的磁力的方式利用电磁铁的磁力将基板托盘从基板保持架拉下，利用电磁铁的磁力将基板托盘保持在基板安装·取下装置上。
并且，技术方案6所述的发明的特征在于，以留有规定间隔并与筒状旋转体的外表面侧相对的方式设置多个第一溅射成膜装置，以留有规定间隔并与筒状旋转体的内表面侧相对的方式设置多个第二溅射成膜装置。
而且，技术方案7所述的发明特征在于，在经由成膜室和滑板阀设置的输送室内设置基板托盘输送装置，该基板托盘输送装置在成膜室和输送室经过了压力调整的状态下，将基板托盘通过打开的滑板阀从输送室向成膜室内的基板安装·取下装置输送，同时，从成膜室内的基板安装·取下装置通过打开的滑板阀向输送室输送。
并且，技术方案8所述的发明的特征在于，设置有装入取出室，该装入取出室具有通过输送室和滑板阀收纳基板托盘的搁板，在输送室和装入取出室经过了压力调整的状态下、通过基板托盘输送装置将基板托盘通过打开的滑板阀从输送室向装入取出室内的搁板输送，同时，将收纳在搁板上的基板托盘搬运到输送室。
技术方案9所述的发明是一种成膜装置，在真空容器内将膜成形在基板上，具有可自由旋转地设置的圆形或多边形的筒状旋转体；保持基板、可拆装地固定在筒状旋转体的内面上的基板托盘；以及相对于筒状旋转体的外周面设置的成膜装置，筒状旋转体至少在对应于基板的成膜范围的部分上开口，一面使筒状旋转体旋转一面在基板上进行成膜。
技术方案10所述的发明是一种成膜装置，在真空容器内将膜成形在基板上，其特征在于，具有可自由旋转地设置的圆形或多边形的筒状旋转体；保持基板、可拆装地固定在筒状旋转体的内面上的基板托盘；以及相对于筒状旋转体的内周面设置的成膜装置，一面使筒状旋转体旋转一面在基板上进行成膜。
技术方案11所述的发明的特征在于，筒状旋转体或基板托盘具有磁铁，通过磁力将基板托盘向筒状旋转体内面进行固定。
技术方案12所述的发明的特征在于，具有将基板托盘转送到筒状旋转体的内侧的基板安装·取下装置，基板安装·取下装置具有磁力大于磁铁的电磁铁，在将基板托盘保持在筒状旋转体内面上时，切断对电磁铁的通电，在将基板托盘从筒状旋转体内面拆下、利用基板安装·取下装置进行保持时，接通对电磁铁的通电。
技术方案13所述的发明的特征在于，筒状旋转体以大致水平的旋转轴为中心进行旋转。
根据本发明，在经过了压力调整的成膜室内，通过旋转体驱动装置的驱动一面使筒状旋转体进行旋转、一面利用第一溅射成膜装置在保持于基板保持架上的基板托盘上的基板表面进行成膜，同时，利用第二溅射成膜装置在保持于基板保持架上的基板托盘上的基板背面进行成膜。
通过这样，重复成膜期间和不成膜期间，在不成膜期间对基板进行冷却，因此，可抑制基板上升到规定温度以上，不仅可高效率地连续进行基板单面的成膜，而且可以在基板的两面上进行良好的溅射成膜。
而且，由于可将多个基板设置在筒状旋转体上连续地进行成膜，因此可进行比通过成膜效率高的成膜。
并且，在本发明中，也可形成具有第一溅射成膜装置以及第二溅射成膜装置中的一种的结构。在只具有第二溅射成膜装置的情况下，由于将基板以及基板托盘保持在筒状旋转体的内侧，因此可防止在进行旋转成膜时、基板由于离心力而脱落。
而且，在本发明中，通过利用磁力固定基板托盘，即使在不进行旋转时也可以防止基板托盘脱落，因此，可一面使筒状旋转体阶段性地旋转、一面依次更换安装在筒状旋转体上的多个基板托盘。
并且，本发明可以简单地形成固定基板托盘的结构。
并且，本发明利用电磁铁进行装卸，因此可通过基板安装·取下装置进行装卸。
并且，将筒状旋转体设置成以大致水平的旋转轴为中心进行旋转，这样基板托盘的搬运成为水平状态，可使结构简单化。
图1是从上面侧看本发明的实施方式的进行两面成膜的成膜装置的概略剖视图。
图2是图1的A-A线剖视图。
图3是图1的B-B线剖视图。
图4是表示将装载两张基板的基板托盘装载在成膜室内的托盘升降部件上的状态的概略剖视图。
图5是表示将装载两张基板的基板托盘磁吸附保持在旋转圆筒的基板保持架上的状态的概略剖视图。
具体实施例方式
以下根据图示的实施方式、对本发明进行说明。
图1是从上面侧看本发明的实施方式的进行两面成膜的成膜装置的概略剖视图，图2是图1的A-A线剖视图，图3是图1的B-B线剖视图。
本成膜装置1具有成膜室2、输送室3以及装入取出室4，在成膜室2和输送室3之间以及输送室3和装入取出室4之间分别设置滑板阀5、6。外周面为大致圆筒形的旋转滚筒7以使其轴线方向为水平的方式可自由转动地设置在成膜室2内。旋转滚筒7的一方的侧面(输送室3侧)开口，在旋转滚筒7的另一方的侧面(输送室3的相反侧)7a的中心连接有与驱动电动机8连接的驱动轴8a。
在旋转滚筒7的周面，基板保持架10分别设置在沿着圆周方向形成的多个(在本实施方式中为13处)长方形的开口部9上(参照图3)，永久磁铁11a、11b、11c分别设置在各基板保持架10的上面侧的两边缘部和中央部上(参照图4)。各基板保持架10按照保持两张基板12的长方形的基板托盘13的大小形成，各永久磁铁11a、11b、11c之间按照基板12的大小进行开口。
在旋转滚筒7的内侧设置圆筒部件15，该圆筒部件15以隔着旋转滚筒7的旋转中心相对的方式分别安装有水平方向的长方形的内面用负极14a、14b，在内面用负极14a、14b的外侧的面上分别安装内面用靶材16a、16b。圆筒部件15的一方的侧面(输送室3侧)紧贴固定在成膜室2的内壁面上，密封圆筒部件15的一方的侧面(输送室3的相反侧)。
并且，在成膜室2的两侧面，以隔着旋转滚筒7与内面用负极14a、14b相对的方式分别设置水平方向的长方形的外面用负极17a、17b，在外面用负极17a、17b的内侧的面上分别安装外面用靶材18a、18b。溅射电源(无图示)分别与内面用负极14a、14b和外面用负极17a、17b连接。
如图2、图4所示，在圆筒部件15的垂直方向的上面、通过可自由伸缩的升降轴21设置托盘升降部件19，该托盘升降部件19对应于旋转滚筒7的基板保持架10的位置来升降基板托盘13，通过设置在圆筒部件15内的升降驱动部20的驱动、升降轴21进行伸缩，由此托盘升降部件19进行升降。在托盘升降部件19的上面，与旋转滚筒7的上述永久磁铁11a、11b、11c的位置相对应地分别设置电磁铁22a、22b、22c。在各电磁铁22a、22b、22c的两端侧分别设置从其前端稍微突出、由绝缘部件形成的突起部件23a、23b、23c。
气体导入系统(无图示)和排气系统(无图示)与成膜室2连接，气体导入系统向旋转滚筒7所位于的空间(在成膜室2的内壁面与圆筒部件15的外周面之间形成的空间)导入原料气体等的气体；排气系统对该空间内进行排气、调整压力。并且，在装入取出室4上连接对该室内进行排气、调整压力的排气系统(无图示)和用于通风的气体导入系统(无图示)，而且，在输送室3上也连接对该室内进行排气、调整压力的排气系统(无图示)。
如图2所示，在旋转滚筒7的上面所位于的成膜室2的靠输送室3侧的侧面上形成开口部2a，输送室3经由滑板阀5设置在该开口部2a的外侧。并且，经由设置在开口部4a上的滑板阀6、将装入取出室4设置在输送室3的成膜室2的相反侧的侧面上。在装入取出室4内设置搁板24，该搁板24收纳有保持两张基板12的多个基板托盘13，搁板24通过所连接的盒式升降装置25的驱动进行上下移动。基板托盘13保持两张基板12的端部侧、使各基板12的成膜的两面露出。并且，基板托盘13由磁性材料(例如SUS430)形成。
前端具有基板手部(基板ハンド部)26a的可自由伸缩的臂26可旋转地设置在输送室3内，臂26与驱动部27连接。基板手部26a通过臂26的旋转动作、在成膜时保持装入取出室4内的基板托盘13并将其输送到成膜室2内的托盘升降部件19上，同时，在成膜后保持装载在托盘升降部件19上的基板托盘13并将其输送到装入取出室4内的搁板24上。
以下就上述的本实施方式的成膜装置1的成膜方法进行说明。
首先，在分别打开成膜室2的滑板阀5和装入取出室4的滑板阀6的状态下、使各排气系统(无图示)动作，分别对成膜室2内、输送室3内以及装入取出室4内进行排气、调整(减压)到规定的压力。然后，对驱动部27进行驱动、使臂26旋转的同时使其伸长，将基板手部26a插入基板托盘13的下面，该基板托盘13收纳于装入取出室4内的盒子24中、保持未处理基板12，通过盒式升降装置25的驱动、使盒子24稍微下降，将基板托盘13装载在基板手部26a上。
并且，在缩短臂26、收进输送室3内后，如图4所示，使臂26旋转的同时伸长、将基板托盘13输送到位于成膜室2的上部侧的托盘升降部件19上。此时，如图4所示，基板手部26a上的基板托盘13处于装载在托盘升降部件19的突起部件23a、23b、23c上的状态，旋转滚筒7的基板保持架10位于托盘升降部件19的上方。并且，此时断开对电磁铁22a、22b、22c的通电。
接着，在使基板手部26a和臂26向输送室3移动后，通过升降驱动部20的驱动、使升降轴21伸长、使托盘升降部件19上升，使基板托盘13与旋转滚筒7的基板保持架10接触。通过这样，如图5所示，通过永久磁铁11a、11b、11c的磁力在基板保持架10上吸附保持由磁性材料形成的基板托盘13。之后，使托盘升降部件19下降到原来的位置。
然后，使旋转滚筒7稍微旋转、使邻接的下一个基板保持架10移动到托盘升降部件19的上方，将如上所述地通过基板手部26a搬入的基板托盘13装载在托盘升降部件19的突起部件23a、23b、23c上，使托盘升降部件19上升、通过永久磁铁11a、11b、11c的磁力将基板托盘13吸附保持在基板保持架10上。之后，反复进行上述动作，通过磁力将保持未处理基板12的基板托盘13吸附保持在旋转滚筒7的各基板保持架10上。
并且，在关闭滑板阀5、6后，通过排气系统(无图示)对成膜室2内进行排气、调整到成膜时的压力，然后，从气体导入系统(无图示)向成膜室2内导入惰性气体(一般是Ar气体)，驱动排气系统(无图示)、保持一定压力。此时，对驱动电动机8进行驱动、以规定的转速使旋转滚筒7旋转。然后，从溅射电源(无图示)分别向内面用负极14a、14b和外面用负极17a、17b施加直流电压或交流电压或高频电压，产生由放电形成的等离子。
通过这样，离子化后的惰性气体的阳离子与内面用靶材16a、16b和外面用靶材18a、18b的各表面碰撞，分别飞出溅射原子(例如Si和Ti等)，并在该位置，飞到并附着在保持于基板保持架10上的两张基板12的两面上，对基板12的两面进行溅射成膜。然后，随着旋转滚筒7的旋转、保持于各基板托盘13上的两张基板12被分别进行多层成膜，形成规定的膜厚。
因此，被分别吸附保持在旋转滚筒7的各基板保持架10上的基板托盘13上的基板12，在进行位于内面用靶材16a、16b和外面用靶材18a、18b之间的溅射成膜时，通过等离子等加热、温度上升(例如基板的温度为150℃左右)，而在该位置以外时，由于不接触诸如上述的加热源(等离子等)，因此可抑制各基板托盘13上的基板12的温度上升，通过这样，不使用基板冷却装置、就可以抑制成膜时的各基板托盘13上的基板12的温度上升到规定温度以上，可高效率地连续进行良好的成膜。
并且，一旦对分别吸附保持在旋转滚筒7的各基板保持架10上的基板托盘13上的基板12的溅射成膜结束，则使最先输入的基板保持架10位于托盘升降部件19的上方、使旋转滚筒7停止，然后，打开滑板阀5、6。另外，即使在打开了滑板阀5、6的状态下，成膜室2、输送室3、装入取出室4也保持在规定的压力(减压)。
并且，通过升降驱动部20的驱动，从图5的状态开始使升降轴21伸长、使托盘升降部件19上升，使突起部件23a、23b、23c与吸附保持在旋转滚筒7的基板保持架10上的基板托盘13接触。此时，向电磁铁22a、22b、22c通电产生磁力。电磁铁22a、22b、22c的磁力是比上述永久磁铁11a、11b、11c的磁力大约强例如两倍左右的磁力。
然后，通过升降驱动部20的驱动缩短升降轴21、使托盘升降部件19下降，这样，通过比永久磁铁11a、11b、11c的磁力强的电磁铁22a、22b、22c的磁力，基板托盘13离开永久磁铁11a、11b、11c的磁力，与托盘升降部件19一起稍微下降(参照图5)。
然后，使臂26旋转并伸长、将基板手部26a插入位于成膜室2的上部侧的托盘升降部件19与基板托盘13之间(参照图4)。此时，断开对电磁铁22a、22b、22c的通电。并且，使托盘升降部件19进一步下降、将基板托盘13装载在基板手部26a上，然后，缩短臂26并收入到输送室3内，而后，进一步使臂26旋转并伸长，将保持有在两面上进行了溅射成膜的两张基板12的基板托盘13放入装入取出室4内的盒子24上。以下同样地将保持有在两面上进行了溅射成膜的两张基板12的各基板托盘13从旋转滚筒7的各基板保持架10移动到托盘升降部件19上，然后，装载在基板手部26a上、依次放入装入取出室4内的搁板24上。
接着，关闭滑板阀5、6，然后，打开装入取出室4的门28，从处于大气压状态的装入取出室4取出保持有在两面上进行了溅射成膜的两张基板12的各基板托盘13，而后，将未处理的基板放入盒子24。
权利要求
1.一种成膜装置，在可自由调整压力的成膜室内具有可自由旋转地设置的圆形或多边形的筒状旋转体；旋转驱动所述筒状旋转体的旋转体驱动装置；与所述筒状旋转体的外表面侧相对设置的第一溅射成膜装置；与所述筒状旋转体的内表面侧相对设置的第二溅射成膜装置；保持基板的缘部、以使该基板的表面和背面露出的方式载置基板的基板托盘；设置在形成于所述筒状旋转体的周面的开口上、以使基板的表面和背面露出的方式可自由拆装地保持所述基板托盘的基板保持架，其特征在于，在经过压力调整的所述成膜室内，通过所述旋转体驱动装置的驱动，一面使所述筒状旋转体旋转、一面利用所述第一溅射成膜装置在保持于所述基板保持架的所述基板托盘上的基板的表面上进行成膜，同时，利用所述第二溅射成膜装置在保持于所述基板保持架的所述基板托盘上的基板的背面上进行成膜。
2.如权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，将所述筒状旋转体设置成其轴线方向处于大致水平状态。
3.如权利要求1或2所述的成膜装置，其特征在于，沿着所述筒状旋转体的圆周方向设置多个所述基板保持架。
4.如权利要求1至3中任一项所述的成膜装置，其特征在于，在所述成膜室内，设置相对于所述基板保持架进行所述基板托盘的安装以及取下的基板安装·取下装置。
5.如权利要求4所述的成膜装置，其特征在于，在所述基板保持架上具有磁铁，同时，所述基板托盘具有磁性，而且，在所述基板安装·取下装置上具有磁力比所述磁铁大的电磁铁，在将所述基板托盘安装在所述基板保持架上时，通过断开对所述电磁铁的通电，使保持在所述基板安装·取下装置上的所述基板托盘向所述基板保持架侧移动，使具有磁性的所述基板托盘与所述磁铁接近，由此利用所述磁铁的磁力将所述基板托盘保持在所述基板保持架上，在将所述基板托盘从所述基板保持架上取下时，使所述基板安装·取下装置向所述基板保持架附近移动，并对所述电磁铁进行通电，以抵抗所述磁铁的磁力的方式利用所述电磁铁的磁力将所述基板托盘从所述基板保持架拉下，利用所述电磁铁的磁力将所述基板托盘保持在所述基板安装·取下装置上。
6.如权利要求1至5中任一项所述的成膜装置，其特征在于，以留有规定间隔并与所述筒状旋转体的外表面侧相对的方式设置多个所述第一溅射成膜装置，以留有规定间隔并与所述筒状旋转体的内表面侧相对的方式设置多个所述第二溅射成膜装置。
7.如权利要求4或5所述的成膜装置，其特征在于，在经由所述成膜室和滑板阀设置的输送室内设置基板托盘输送装置，该基板托盘输送装置在所述成膜室和所述输送室经过了压力调整的状态下，将所述基板托盘通过打开的所述滑板阀从所述输送室向所述成膜室内的所述基板安装·取下装置输送，同时，从所述成膜室内的所述基板安装·取下装置通过打开的所述滑板阀向所述输送室输送。
8.如权利要求7所述的成膜装置，其特征在于，设置有装入取出室，该装入取出室具有通过所述输送室和滑板阀收纳所述基板托盘的搁板，在所述输送室和所述装入取出室经过了压力调整的状态下、通过基板托盘输送装置将所述基板托盘通过打开的所述滑板阀从所述输送室向所述装入取出室内的所述搁板输送，同时，将收纳在所述搁板上的所述基板托盘搬运到所述输送室。
9.一种成膜装置，在真空容器内将膜成形在基板上，其特征在于，具有可自由旋转地设置的圆形或多边形的筒状旋转体；保持所述基板、可拆装地固定在所述筒状旋转体的内面上的基板托盘；以及相对于所述筒状旋转体的外周面设置的成膜装置，所述筒状旋转体至少在对应于所述基板的成膜范围的部分上开口，一面使所述筒状旋转体旋转一面在所述基板上进行成膜。
10.一种成膜装置，在真空容器内将膜成形在基板上，其特征在于，具有可自由旋转地设置的圆形或多边形的筒状旋转体；保持所述基板、可拆装地固定在所述筒状旋转体的内面上的基板托盘；以及相对于所述筒状旋转体的内周面设置的成膜装置，一面使所述筒状旋转体旋转一面在所述基板上进行成膜。
11.如权利要求9或10所述的成膜装置，其特征在于，所述筒状旋转体或所述基板托盘具有磁铁，通过磁力将所述基板托盘向所述筒状旋转体内面进行固定。
12.如权利要求11所述的成膜装置，其特征在于，具有将所述基板托盘转送到所述筒状旋转体的内侧的基板安装·取下装置，所述基板安装·取下装置具有磁力大于所述磁铁的电磁铁，在将所述基板托盘保持在所述筒状旋转体内面上时，切断对所述电磁铁的通电，在将所述基板托盘从所述筒状旋转体内面拆下、利用所述基板安装·取下装置进行保持时，对所述电磁铁进行通电。
13.如权利要求9至12中的任一项所述的成膜装置，其特征在于，所述筒状旋转体以大致水平的旋转轴为中心进行旋转。
全文摘要
本发明提供一种成膜装置，该成膜装置可抑制基板上升到规定温度以上、可高效率地连续地在基板的两面上进行溅射成膜。在经过压力调整的成膜室(2)内，通过驱动电动机(8)的驱动，一面使旋转滚筒(7)旋转、一面用施加了直流电压或交流电压或高频电压的外面用负极(17a、17b)在保持于基板保持架(10)上的基板托盘(13)上的基板(12)表面上进行成膜，同时，用施加了直流电压或交流电压或高频电压的内面用负极(14a、14b)在保持于基板保持架(10)上的基板托盘(13)上的基板(12)背面上进行成膜，通过这样，可抑制基板上升到规定温度以上、可高效率地连续地在基板(12)的两面上进行良好的溅射成膜。
文档编号C23C14/34GK101027423SQ20058003207
公开日2007年8月29日 申请日期2005年8月29日 优先权日2004年8月30日
发明者土城稔, 小田木秀幸, 岛田铁也, 松本昌弘 申请人:株式会社爱发科