特許 6230019 成膜装置及び成膜方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6230019

(24)【登録日】2017年10月27日

(45)【発行日】2017年11月15日

(54)【発明の名称】成膜装置及び成膜方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/56 20060101AFI20171106BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20171106BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/56 F

   C23C16/44 B

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-178082(P2013-178082)

(22)【出願日】2013年8月29日

(65)【公開番号】特開2015-45075(P2015-45075A)

(43)【公開日】2015年3月12日

【審査請求日】2016年5月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231464

【氏名又は名称】株式会社アルバック

(74)【代理人】

【識別番号】100104215

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100117330

【弁理士】

【氏名又は名称】折居 章

(72)【発明者】

【氏名】小林 洋介

(72)【発明者】

【氏名】小田木 秀幸

(72)【発明者】

【氏名】久保 昌司

(72)【発明者】

【氏名】石渡 信治

(72)【発明者】

【氏名】早坂 智洋

(72)【発明者】

【氏名】小室 健司

(72)【発明者】

【氏名】清田 哲司

【審査官】 岡田 隆介

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−１２９２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０８４４０８（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／００−１４／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の成膜源を有する第１の処理室と、成膜すべき基材を支持可能な第１の支持体を有し前記第１の処理室を密閉可能な第１の扉と、を含む第１の成膜ユニットと、
第２の成膜源を有する第２の処理室と、成膜すべき基材を支持可能な第２の支持体を有し前記第２の処理室を密閉可能な第２の扉と、を含む第２の成膜ユニットと、
第１の真空ポンプを有し、前記第１の処理室及び前記第２の処理室を選択的に真空排気可能に構成された第１の排気ユニットと、
前記第１の真空ポンプよりも到達真空度が高い第２の真空ポンプを有し、前記第１の処理室及び前記第２の処理室を選択的に真空排気可能に構成された第２の排気ユニットと、
前記第１の排気ユニット及び前記第２の排気ユニットを制御可能なコントローラと
を具備し、
前記コントローラは、
前記第１の処理室及び前記第２の処理室のうち一方の処理室が開放されているときは、他方の処理室を前記第２の排気ユニットによって排気させ、
前記一方の処理室が密閉されたときは、前記一方の処理室を前記第１の排気ユニットによって排気させる
成膜装置。

【請求項2】

請求項１に記載の成膜装置であって、
前記第１の成膜源及び前記第２の成膜源は、蒸着材料を蒸発させることが可能な蒸発源を含む
成膜装置。

【請求項3】

第１の処理室を第１の真空ポンプで大気圧から第１の圧力まで排気し、
前記第１の処理室を第２の真空ポンプで前記第１の圧力から、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力までさらに排気している間に、第２の処理室を前記第１の真空ポンプで大気圧から第３の圧力まで排気し、
前記第１の処理室に収容された基材を前記第２の圧力で成膜した後、前記第１の処理室を大気圧にベントし、
前記第２の処理室を前記第２の真空ポンプで前記第３の圧力から、前記第３の圧力よりも低い第４の圧力までさらに排気している間に、前記第１の処理室を前記第１の真空ポンプで大気圧から前記第１の圧力まで排気し、
前記第２の処理室に収容された基材を前記第４の圧力で成膜した後、前記第２の処理室を大気圧にベントする
成膜方法。

【請求項4】

第１の処理室を第１の真空ポンプで大気圧から第１の圧力まで排気し、
前記第１の処理室を第２の真空ポンプで前記第１の圧力から、前記第１の圧力よりも低い第２の圧力までさらに排気し、
第２の処理室を前記第１の真空ポンプで大気圧から第３の圧力まで排気し、
前記第１の処理室に収容された基材を前記第２の圧力で成膜した後、前記第１の処理室を大気圧にベントし、
前記第２の処理室を前記第２の真空ポンプで前記第３の圧力から、前記第３の圧力よりも低い第４の圧力までさらに排気し、
前記第２の処理室に収容された基材を前記第４の圧力で成膜した後、前記第２の処理室を大気圧にベントする成膜方法であって、
前記第１の処理室が前記第１の圧力に排気されている間は、前記第２の処理室は前記第３の圧力に排気されず、
前記第１の処理室が前記第２の圧力に排気されている間は、前記第２の処理室は前記第４の圧力に排気されない
成膜方法。

【請求項5】

請求項３又は４に記載の成膜方法であって、
前記第１の圧力と前記第３の圧力とは同じ圧力であり、前記第２の圧力と前記第４の圧力は同じ圧力である
成膜方法。

【請求項6】

請求項３〜５の何れか１項に記載の成膜方法であって、
前記第１の処理室及び前記第２の処理室は、大気圧にベントされている間、それぞれに設けられた扉が開放可能とされる
成膜方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッチ式の成膜装置及び成膜方法に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の成膜装置は、基材への所定の成膜処理が完了する毎に、処理室を開放して成膜済の基材を外部へ搬出するとともに、未成膜の基材を処理室の内部へ搬入して成膜処理を実施している。この基材の搬入／搬出工程では、処理室内の雰囲気破壊、特に処理室内の大気への開放は避けられず、多くの装置では、基材を入れ替えるたびに処理室を大気から所定の真空度に排気する作業を伴っている。

【0003】

例えば下記特許文献１には、一つの処理室に、成膜すべき複数の基材を支持可能な２つの扉が取り付けられた成膜装置が開示されている。当該成膜装置は、一方の扉で処理室を密閉して成膜処理を実施している間、他方の扉から成膜済の基材を搬出し、あるいは、他方の扉へ未処理の基材を装填することが可能に構成されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２００９／０８４４０８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら上記成膜装置においては、基材の搬入／搬出のたびに処理室が大気に開放されるため、装置の稼働率の向上に制限があり、生産性の向上が図れないという問題があった。一方、生産性の向上を図るため一度の処理で大量の基材を処理することも可能ではあるが、処理室の容積が大きくなることで排気時間に多大な時間を要することになるとともに、多品種少量生産の要請に対応できなくなるという問題もある。

【0006】

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、生産性の向上を図ることができ、多品種少量生産にも対応可能な成膜装置及び成膜方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る成膜装置は、第１の成膜ユニットと、第２の成膜ユニットと、第１の排気ユニットと、第２の排気ユニットとを具備する。
上記第１の成膜ユニットは、第１の成膜源を有する第１の処理室と、成膜すべき基材を支持可能な第１の支持体を有し上記第１の処理室を密閉可能な第１の扉と、を含む。
上記第２の成膜ユニットは、第２の成膜源を有する第２の処理室と、成膜すべき基材を支持可能な第２の支持体を有し上記第２の処理室を密閉可能な第２の扉と、を含む。
上記第１の排気ユニットは、第１の真空ポンプを有し、上記第１の処理室及び上記第２の処理室のいずれか一方を真空排気可能に構成される。
上記第２の排気ユニットは、上記第１の真空ポンプよりも到達真空度が高い第２の真空ポンプを有し、上記第１の処理室及び上記第２の処理室のいずれか一方を真空排気可能に構成される。

【0008】

本発明の一形態に係る成膜方法は、第１の処理室を第１の真空ポンプで大気圧から第１の圧力まで排気することを含む。
上記第１の処理室は、第２の真空ポンプで上記第１の圧力から、上記第１の圧力よりも低い第２の圧力までさらに排気される。
第２の処理室は、上記第１の真空ポンプで大気圧から第３の圧力まで排気される。
上記第１の処理室に収容された基材を上記第２の圧力で成膜した後、上記第１の処理室は、大気圧にベントされる。
上記第２の処理室は、上記第２の真空ポンプで上記第３の圧力から、上記第３の圧力よりも低い第４の圧力までさらに排気される。
上記第２の処理室に収容された基材を上記第４の圧力で成膜した後、上記第２の処理室は、大気圧にベントされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態に係る成膜装置の全体を概略的に示す斜視図である。

【図2】上記成膜装置の一方の扉が開放された状態を示す斜視図である。

【図3】上記成膜装置の正面図である。

【図4】上記成膜装置の内部構成を概略的に示す部分破断平面図である。

【図5A】上記成膜装置の動作を説明する概略工程図である。

【図5B】上記成膜装置の動作を説明する概略工程図である。

【図5C】上記成膜装置の動作を説明する概略工程図である。

【図5D】上記成膜装置の動作を説明する概略工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の一実施形態に係る成膜装置は、第１の成膜ユニットと、第２の成膜ユニットと、第１の排気ユニットと、第２の排気ユニットとを具備する。
上記第１の成膜ユニットは、第１の成膜源を有する第１の処理室と、成膜すべき基材を支持可能な第１の支持体を有し上記第１の処理室を密閉可能な第１の扉と、を含む。
上記第２の成膜ユニットは、第２の成膜源を有する第２の処理室と、成膜すべき基材を支持可能な第２の支持体を有し上記第２の処理室を密閉可能な第２の扉と、を含む。
上記第１の排気ユニットは、第１の真空ポンプを有し、上記第１の処理室及び上記第２の処理室のいずれか一方を真空排気可能に構成される。
上記第２の排気ユニットは、上記第１の真空ポンプよりも到達真空度が高い第２の真空ポンプを有し、上記第１の処理室及び上記第２の処理室のいずれか一方を真空排気可能に構成される。

【0011】

上記成膜装置は、第１の処理室だけでなく、第２の処理室をも有する。このため、第１の処理室で基材の成膜処理をしている間に、第２の処理室で成膜された基材の搬出作業あるいは第２の処理室への基材の搬入作業を行うことが可能となる。これにより、装置の稼働率を高めて生産性の向上を図れることになる。

【0012】

また上記成膜装置は、第１の排気ユニットによって第１及び第２の処理室を粗引き排気し、第２の排気ユニットによって第１及び第２の処理室を高真空排気するように構成されている。このため、第１及び第２の排気ユニットを連動させて運転させながら第１及び第２の処理室内に交互に成膜雰囲気を形成することが可能となる。これにより処理室の増設に伴う真空ポンプの数の増加を抑えることができるとともに、装置の小型化を実現することができる。

【0013】

さらに第１及び第２の処理室でそれぞれ異なる成膜処理を実施できるため、多品種少量生産の要請にも十分に対応することが可能となる。

【0014】

上記成膜装置は、上記第１の排気ユニット及び上記第２の排気ユニットを制御可能なコントローラとをさらに具備してもよい。この場合、上記コントローラは、上記第１の処理室及び上記第２の処理室のうち一方の処理室が開放されているときは、他方の処理室を上記第２の排気ユニットによって排気させ、上記一方の処理室が密閉されたときは、上記一方の処理室を上記第１の排気ユニットによって排気させる。
これにより第２の排気ユニットが連続して運転可能となるため、成膜処理の効率が高まり、生産性の向上を図ることが可能となる。

【0015】

第１の成膜源及び第２の成膜源の構成は特に限定されず、典型的には、蒸着材料を蒸発させることが可能な蒸発源を含む。これに代えて又はこれに加えて、プラズマＣＶＤあるいはプラズマ重合のための電極や、スパッタ成膜のためのターゲットが用いられてもよい。第１及び第２の成膜源は、同一の成膜源で構成されてもよいし、異なる成膜源で構成されてもよい。

【0016】

本発明の一実施形態に係る成膜方法は、第１の処理室を第１の真空ポンプで大気圧から第１の圧力まで排気することを含む。
上記第１の処理室は、第２の真空ポンプで上記第１の圧力から、上記第１の圧力よりも低い第２の圧力までさらに排気される。
第２の処理室は、上記第１の真空ポンプで大気圧から第３の圧力まで排気される。
上記第１の処理室に収容された基材を上記第２の圧力で成膜した後、上記第１の処理室は、大気圧にベントされる。
上記第２の処理室は、上記第２の真空ポンプで上記第３の圧力から、上記第３の圧力よりも低い第４の圧力までさらに排気される。
上記第２の処理室に収容された基材を上記第４の圧力で成膜した後、上記第２の処理室は、大気圧にベントされる。

【0017】

上記成膜方法においては、第１の処理室で基材の成膜処理をしている間に、第２の処理室で成膜された基材の搬出作業あるいは第２の処理室への基材の搬入作業を行うことが可能となる。これにより、装置の稼働率を高めて生産性の向上を図れることになる。また、第１及び第２の排気ユニットを連動させて運転させるようにしているため、処理室の増設に伴う真空ポンプの数の増加を抑えつつ、第１及び第２の処理室内に交互に成膜雰囲気を形成することが可能となる。

【0018】

上記第１〜第４の圧力は、成膜方法や成膜条件等に応じて適宜設定することが可能である。例えば、第１の圧力と第３の圧力、及び、第２の圧力と第４の圧力はそれぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。前者の場合は、第１及び第２の処理室で同一の成膜処理を実施できるため、生産性の向上を図ることができる。一方、後者の場合は、第１及び第２の処理室で異なる成膜処理を実施できるため、多品種少量生産の要請に応えることができる。

【0019】

上記第１の処理室が上記第２の真空ポンプで排気されている間に、上記第２の処理室は上記第１の真空ポンプによって大気圧から上記第３の圧力に排気されてもよい。この場合、上記第２の処理室が上記第２の真空ポンプで排気されている間に、上記第１の処理室は上記第１の真空ポンプによって大気圧から上記第１の圧力に排気される。
これにより２つの処理室を効率よく所定の成膜圧力にまで排気することが可能となる。

【0020】

典型的には、上記第１の処理室が上記第１の圧力に排気されている間は、上記第２の処理室は上記第３の圧力に排気されず、上記第１の処理室が上記第２の圧力に排気されている間は、上記第２の処理室は上記第４の圧力に排気されない。
上記のように一台の真空ポンプで２つの処理室を同時に排気しないようにすることで、各処理室を効率よく所定の成膜圧力へ排気することが可能となる。

【0021】

上記第１の処理室及び上記第２の処理室は、大気圧にベントされている間、それぞれに設けられた扉が開放可能とされる。これにより成膜された前記基材の交換が可能となる。

【0022】

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。

【0023】

［成膜装置の構成］
図１は本発明の一実施形態に係る成膜装置の全体を概略的に示す斜視図、図２は上記成膜装置の一方の扉が開放された状態を示す斜視図、図３は上記成膜装置の正面図、図４は上記成膜装置の内部構成を概略的に示す部分破断平面図である。
各図においてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、相互に直交する３軸方向を示しており、Ｘ軸及びＹ軸は水平方向を示している。

【0024】

本実施形態の成膜装置１００は、バッチ式の成膜装置として構成され、第１の成膜ユニット２１と、第２の成膜ユニット２２とを有する。第１及び第２の成膜ユニット２１，２２は、本体１０の内部に区画された第１及び第２の処理室３１，３２と、本体１０に対して開閉可能に取り付けられた第１及び第２の扉１１，１２とをそれぞれ有する。

【0025】

本体１０は、金属材料で構成され、略直方体形状を有し、基台１０ｓの上に設置されている。基台１０ｓは、本体１０の底部と一体的に形成されてもよいし、本体１０とは別に構成された単独の部材であってもよい。第１及び第２の扉１１，１２は、それぞれ金属材料で構成され、本体１０の前面パネル１０ＦにＸ軸方向に相互に隣接して配置されている。

【0026】

第１の扉１１は、右側縁部に取り付けられたヒンジ１１ａを介して前面パネル１０Ｆに固定され、左側縁部に設けられた把持部１１ｂを操作することでＺ軸に平行な軸まわりに回動するように構成されている。第２の扉１２は第１の扉と軸対称に構成され、左側縁部に取り付けられたヒンジ１１ａを介して前面パネル１０Ｆに固定され、右側縁部に設けられた把持部１２ｂを操作することでＺ軸に平行な軸まわりに回動するように構成されている。第１及び第２の扉１１，１２は相互に独立して開閉可能であるとともに（図２参照）、観音開きの態様で両扉１１，１２が開放可能に構成される。

【0027】

第１及び第２の処理室３１，３２は、本体１０の内部に形成される。第１及び第２の処理室３１，３２は相互に分離して形成されており、本体１０の前面パネル１０Ｆを介して装置外部へそれぞれ露出される。前面パネル１０Ｆに対向する第１及び第２の扉１１，１２の内面には環状のシール部材がそれぞれ装着されており、第１の処理室３１は第１の扉１１によって密閉可能に構成され、第２の処理室３２は第２の扉１２によって密閉可能に構成される。

【0028】

第１及び第２の処理室３１，３２は、第１及び第２の成膜源３１０，３２０をそれぞれ有する（図４）。成膜源３１０，３２０としては、真空蒸着のための蒸発源、プラズマＣＶＤあるいはプラズマ重合のための電極、スパッタ成膜のためのターゲット（スパッタカソード）、各種プロセスガス（不活性ガスや反応性ガス）の導入ライン等が該当する。

【0029】

第１及び第２の成膜源３１０，３２０は各々同一であってもよいし、異なっていてもよい。成膜源３１０，３２０が同一の場合、各処理室３１，３２で同一製品の成膜を行うことができるため、生産性の向上を図ることができる。一方、成膜源３１０，３２０が異なる場合、各処理室３１，３２で異なる製品の成膜を行うことができるため、例えば多品種少量生産に好適となる。

【0030】

第１及び第２の扉１１，１２は、処理室３１，３２へ装填されるワーク（基材）を支持する第１及び第２の支持体１１０，１２０をそれぞれ有する（図２、図４）。第１及び第２の支持体１１０，１２０はそれぞれ同一の構成を有している。

【0031】

第１の支持体１１０は、図２に示すように、天板部１１１と、底板部１１２と、複数の軸部１１３とを有する。天板部１１１及び底板部１１２は、それぞれ同一径の円盤形状を有する。複数の軸部１１３は、天板部１１１と底板部１１２との間に接続され、天板部１１１及び底板部１１２の周囲に等角度間隔で配置されている。複数の軸部１１３各々には、それらの軸方向に沿って複数のワーク（基材）を支持するための複数の係止具が所定の間隔をおいて設けられている。

【0032】

第１及び第２の支持体１１０，１２０は、第１及び第２の扉１１，１２にそれぞれＺ軸に平行な軸まわりに回転可能に取り付けられている。本実施形態では、天板部１１１及び底板部１１２を回転可能に支持する支持アーム１１４を介して、第１及び第２の支持体１１０，１２０が第１及び第２の扉１１，１２にそれぞれ取り付けられている（図２）。

【0033】

第１及び第２の支持体１１０，１２０は、第１及び第２の扉１１，１２と一体的にヒンジ１１ａ，１２ａのまわりに回動し、第１及び第２の扉１１，１２の閉操作によって第１及び第２の処理室３１，３２へそれぞれ装填される。また第１及び第２の支持体１１０，１２０は、第１及び第２の扉１１，１２の開操作によって第１及び第２の処理室３１，３２から排出される。

【0034】

本実施形態において、第１及び第２の扉１１，１２の前面には、前方側へ突出する部分円筒形状の膨出部１１ｃ，１２ｃが設けられている。第１及び第２の支持体１１０，１２０は、膨出部１１ｃ，１２ｃの内部に一部が収容されるようにして、第１及び第２の扉１１，１２にそれぞれ取り付けられている。したがって第１及び第２の扉１１，１２が閉じられたとき、膨出部１１ｃ，１２ｃの内部空間は、第１及び第２の処理室３１，３２の一部として機能する。

【0035】

第１及び第２の支持体１１０，１２０は、第１及び第２の処理室３１，３２において回転駆動される。駆動源は、第１及び第２の扉１１，１２に設置されてもよいし、第１及び第２の処理室３１，３２内に設置されてもよい。本実施形態では、第１及び第２の処理室３１，３２の底面に第１及び第２の支持体１１０，１２０の底板部１１２と係合可能な駆動軸が設けられている。当該駆動軸は、第１及び第２の扉１１，１２の閉塞時に底板部１１２と係合するように構成され、第１及び第２の扉１１，１２の開放時に底板部１１２との係合が解除されるように構成される。

【0036】

ワークの種類は特に限定されず、基板等の平面形状のものであってもよいし、曲面等を有する立体形状のものであってもよい。本実施形態によれば、第１及び第２の支持体１１０，１２０が第１及び第２の処理室３１，３２において回転可能に構成されているため、複数のワークを高い均一性をもって成膜することができる。また、成膜処理は単一の膜形成に限られず、成膜方法や成膜材料が異なる複数種の薄膜の積層処理を伴ってもよい。

【0037】

成膜装置１００は、排気装置４０をさらに有する（図４）。排気装置４０は、本体１０の内部に設置される。排気装置４０は、第１及び第２の処理室３１，３２を大気圧から所定の真空雰囲気（真空圧）に排気することが可能に構成される。排気装置４０は、第１の排気ユニット４１と、第２の排気ユニット４２とを有する。

【0038】

第１の排気ユニット４１は、第１の真空ポンプＰ１を有し、第１の処理室３１及び第２の処理室３２のいずれか一方を真空排気可能に構成される。第２の排気ユニット４２は、第１の真空ポンプＰ１よりも到達真空度が高い第２の真空ポンプＰ２を有し、第１の処理室３１及び第２の処理室３２のいずれか一方を真空排気可能に構成される。

【0039】

第１の真空ポンプＰ１は、例えばロータリポンプ（油回転真空ポンプ）等のような低・中真空排気用ポンプで構成される。一方、第２の真空ポンプＰ２は、例えばターボ分子ポンプ、油拡散ポンプ、クライオポンプ等のような高真空排気用ポンプで構成される。第１及び第２の真空ポンプＰ１，Ｐ２はそれぞれ、単一のポンプで構成されてもよいし、複数のポンプを組み合わせた複合ポンプで構成されてもよい。

【0040】

図４に示すように、第１の排気ユニット４１は、第１の処理室３１と第１の真空ポンプＰ１との間に配置された開閉弁Ｖ１１と、第２の処理室３２と第１の真空ポンプＰ１との間に配置された開閉弁Ｖ１２とを有する。一方、第２の排気ユニット４２は、第１の処理室３１と第２の真空ポンプＰ２との間に配置された開閉弁Ｖ２１と、第２の処理室３２と第２の真空ポンプＰ２との間に配置された開閉弁Ｖ２２とを有する。開閉弁Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２は、典型的には、ＯＮ／ＯＦＦ弁で構成される。

【0041】

成膜装置１００は、第１の排気ユニット４１及び第２の排気ユニット４２を制御可能なコントローラ５０をさらに有する。コントローラ５０は、本体１０の内部に設置される。コントローラ５０は、第１の処理室３１及び第２の処理室３２のうち一方の処理室が開放されているときは、他方の処理室を第２の排気ユニット４２によって排気させ、上記一方の処理室が密閉されたときは、上記一方の処理室を第１の排気ユニット４１によって排気させる。

【0042】

コントローラ５０は、ＣＰＵ／ＭＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータで構成され、ＲＯＭ等にあらかじめ格納された制御プラグラムに基づいて、成膜装置１００全体の制御、例えば、第１及び第２の真空ポンプＰ１，Ｐ２の駆動、第１及び第２の成膜源３１０，３２０の駆動、開閉弁Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２の開閉、第１及び第２の処理室３１，３２のベント処理等を個別に制御する。

【0043】

成膜装置１００はさらに、第１及び第２の処理室３１，３２の圧力をそれぞれ検出するための圧力センサ６１，６２を有し、これら圧力センサ６１，６２の出力がコントローラ５０へ入力されるように構成されている。さらに第１及び第２の処理室３１，３２には、内部を大気圧に戻すためのベントバルブがそれぞれ設けられている。当該ベントバルブは、コントローラ５０により開閉制御可能に構成される。

【0044】

［成膜装置の動作］
次に、本実施形態の成膜装置１００の典型的な動作を説明する。図５Ａ〜図５Ｄは、成膜装置１００の動作を説明する概略工程図である。

【0045】

なお各図において、開閉弁Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２の各々に付した「ＯＮ」及び「ＯＦＦ」の表記は、当該弁の開閉状態を示しており、「ＯＮ」は「開」を、「ＯＦＦ」は「閉」をそれぞれ示している。また第１及び第２の真空ポンプＰ１，Ｐ２は常時駆動されているものとする。

【0046】

図５Ａは、第１の処理室３１が大気状態、第２の処理室３２が高真空状態にあることを示している。開閉弁Ｖ２２は「ＯＮ」状態、開閉弁Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１はそれぞれ「ＯＦＦ」状態にある。

【0047】

第１の扉１１は開放され、第１の処理室３１は大気にベントされている。その間、作業者又は移載ロボットにより、第１の支持体１１０に成膜するべき複数のワーク（基材）がセットされる。作業終了後、第１の扉１１が閉塞され、第１の支持体１１０が第１の収容室３１に収容される。

【0048】

一方、第２の処理室３２は第２の扉１２により密閉されており、成膜するべき複数のワークがセットされた第２の支持体１２０を収容している。そして第２の処理室３２は、開閉弁Ｖ２２を介して第２の真空ポンプＰ２（第２の排気ユニット）により所定の成膜圧力（例えば、６×１０^−３Ｐａ）にまで排気される。

【0049】

図５Ｂは、第１の処理室３１が低真空状態、第２の処理室３２が成膜処理中の状態にあることを示している。開閉弁Ｖ１１，Ｖ２２はそれぞれ「ＯＮ」状態、開閉弁Ｖ１２，Ｖ２１はそれぞれ「ＯＦＦ」状態にある。

【0050】

第１の処理室３１は、第２の処理室３２が第２の真空ポンプＰ２（第２の排気ユニット４２）で排気されている間に、開閉弁Ｖ１１を介して第１の真空ポンプＰ１（第１の排気ユニット４１）によって大気圧から第１の圧力（例えば、１０Ｐａ）にまで粗引き排気される。第１の処理室３１が上記第１の圧力に達したときは、開閉弁Ｖ１１は「ＯＦＦ」状態に、開閉弁Ｖ２１は「ＯＮ」状態にそれぞれ切り替えられる（図５Ｃ参照）。

【0051】

ここで、開閉弁Ｖ１１は、第１の扉１１が閉塞された後に「ＯＦＦ」状態から「ＯＮ」状態へ切り替えられる。当該開閉弁の状態変化は、作業者による処理開始入力操作や、第１の扉１１の閉塞状態を検出する扉スイッチの出力等に基づいて、コントローラ５０によって実行される。また、上述の開閉弁Ｖ１１，Ｖ２１の状態変化は、圧力センサ６１の出力に基づいて第１の処理室３１が上記第１の圧力に達したことをコントローラ５０が検出した後に、コントローラ５０により実行される。

【0052】

一方、第２の処理室３２においては、第２の支持体１２０に支持された複数のワークに対して所定の成膜処理が実施される。成膜処理は、圧力センサ６２の出力に基づいて第２の処理室３２が上記成膜圧力に達したことをコントローラ５０が検出した後に実行される。成膜処理は、コントローラ５０により制御され、第２の支持体１２０をその軸心のまわりに一定速度で回転させながら、第２の成膜源３２０を駆動する。

【0053】

成膜処理が所定時間実施された後、コントローラ５０は、開閉弁Ｖ２２を「ＯＮ」状態から「ＯＦＦ」状態へ切り替え、第２の処理室３２を大気にベントする処理を実行する。

【0054】

図５Ｃは、第１の処理室３１が高真空状態、第２の処理室３２が大気状態にあることを示している。開閉弁Ｖ２１は「ＯＮ」状態、開閉弁Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２２はそれぞれ「ＯＦＦ」状態にある。

【0055】

第１の処理室３１は、開閉弁Ｖ２１を介して第２の真空ポンプＰ２（第２の排気ユニット）により、上記第１の圧力よりも低い第２の圧力（上記成膜圧力に相当）にまでさらに排気される。第１の処理室３１が第２の圧力に達した後、第１の支持体１１０に支持された複数のワークに対して成膜処理が実施される。

【0056】

一方、第２の処理室３２においては、成膜処理が終了し、大気圧にベントされた状態で、第２の扉１２が開放される。そして、作業者又は移載ロボットによって、第２の支持体１２０から成膜済のワークと未処理のワークが入れ替えられる。第２の支持体１２０に対するワークの入れ替えが完了した後、第２の扉１２が閉塞される。

【0057】

図５Ｄは、第１の処理室３１が成膜処理中の状態、第２の処理室３２が低真空状態にあることを示している。開閉弁Ｖ２１，Ｖ１２はそれぞれ「ＯＮ」状態、開閉弁Ｖ１１，Ｖ２２はそれぞれ「ＯＦＦ」状態にある。

【0058】

第１の処理室３１においては、第１の支持体１１０に支持された複数のワークに対して所定の成膜処理が実施される。成膜処理は、圧力センサ６１の出力に基づいて第１の処理室３１が上記成膜圧力に達したことをコントローラ５０が検出した後に実行される。成膜処理は、コントローラ５０により制御され、第１の支持体１１０をその軸心のまわりに一定速度で回転させながら、第１の成膜源３１０を駆動する。

【0059】

成膜処理が所定時間実施された後、コントローラ５０は、開閉弁Ｖ２１を「ＯＮ」状態から「ＯＦＦ」状態へ切り替え、第１の処理室３１を大気にベントする処理を実行する。

【0060】

一方、第２の処理室３２は、第１の処理室３１が第２の真空ポンプＰ２（第２の排気ユニット４２）で排気されている間に、開閉弁Ｖ１２を介して第１の真空ポンプＰ１（第１の排気ユニット４１）によって大気圧から第３の圧力（例えば、１０Ｐａ）にまで粗引き排気される。第２の処理室３２が上記第３の圧力に達したときは、開閉弁Ｖ１２は「ＯＦＦ」状態に、開閉弁Ｖ２２は「ＯＮ」状態にそれぞれ切り替えられ、上記第３の圧力よりも低い第４の圧力（上記成膜圧力に相当）までさらに排気される（図５Ａ参照）。

【0061】

ここで、開閉弁Ｖ１２は、第２の扉１２が閉塞された後に「ＯＦＦ」状態から「ＯＮ」状態へ切り替えられる。当該開閉弁の状態変化は、作業者による処理開始入力操作や、第２の扉１２の閉塞状態を検出する扉スイッチの出力等に基づいて、コントローラ５０によって実行される。また、上述の開閉弁Ｖ１２，Ｖ２２の状態変化は、圧力センサ６２の出力に基づいて第２の処理室３２が第３の圧力に達したことをコントローラ５０が検出した後に、コントローラにより実行される。

【0062】

以上の動作を繰り返し実行することにより、第１の処理室３１及び第２の処理室３２において交互に成膜処理が実施される。

【0063】

本実施形態によれば、第１の処理室３１でワーク（基材）の成膜処理をしている間に、第２の処理室３２で成膜されたワークの搬出作業あるいは第２の処理室３２へのワークの搬入作業を行うことが可能となる。これにより、装置の稼働率を高めて生産性の向上を図れることになる。

【0064】

また、第１及び第２の扉１１，１２の開閉操作によって、各処理室３１，３２へ複数のワークを一括的に装填できるとともに、各処理室３１，３２から一括的に複数のワークを排出することができる。これによりバッチ処理の効率化を図ることができ、生産性の向上に大きく貢献することが可能となる。

【0065】

また、第１の排気ユニット４１によって第１及び第２の処理室３１，３２を粗引き排気し、第２の排気ユニット４２によって第１及び第２の処理室３１，３２を高真空排気するように構成されている。このため、第１及び第２の排気ユニット４１，４２を連動させて運転させながら第１及び第２の処理室３１，３２内に交互に成膜雰囲気を形成することが可能となる。これにより処理室の増設に伴う真空ポンプの数の増加を抑えることができるとともに、装置の小型化を実現することができる。

【0066】

この際、第１の処理室３１が上記第１の圧力に排気されている間は、第２の処理室３２は上記第３の圧力に排気されず、第１の処理室３１が上記第２の圧力に排気されている間は、第２の処理室３２は上記第４の圧力に排気されない。このように一台の真空ポンプで２つの処理室を同時に排気しないようにすることで、各処理室を効率よく所定の成膜圧力へ排気することが可能となる。

【0067】

さらに本実施形態においては、第１の処理室３１及び第２の処理室３２のうち一方の処理室が開放されているときは、他方の処理室は、第２の排気ユニット４２によって排気され、上記一方の処理室が密閉されたときは、上記一方の処理室は、第１の排気ユニット４１によって排気される。これにより第２の排気ユニット４２が連続して運転可能となるため、成膜処理の効率が高まり、生産性の向上を図ることが可能となる。

【0068】

さらに本実施形態によれば、第１及び第２の成膜ユニット２１，２２、第１及び第２の排気ユニット４１，４２、コントローラ５０等が共通の基台１０ｓ上に配置されているため、成膜装置の小型化、省スペース化を図ることができる。

【0069】

そして、第１及び第２の排気ユニット４１，４２は、それぞれ、第１及び第２の処理室３１，３２のいずれか一方を真空排気可能に構成されているため、第１及び第２の真空ポンプＰ１，Ｐ２は、１つの処理室を排気できるのに十分な性能を有していれば足りる。これにより、第１及び第２の排気ユニット４１，４２を、排気速度あるいは排気容量の小さい真空ポンプで構成することが可能となる。

【0070】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【0071】

例えば以上の実施形態では、第１及び第２の処理室３１，３２において、第１の排気ユニット４１から第２の排気ユニット４２への切り替えの基準となる圧力（第１の圧力、第３の圧力）と、成膜開始の圧力（第２の圧力、第４の圧力）とをそれぞれ同一の圧力としたが、これに限られない。すなわち、上記第１及び第３の圧力、上記第２及び第４の圧力は、それぞれ相互に異なっていてもよい。これにより各処理室３１，３２において成膜すべき基材の種類に応じた最適な成膜条件、成膜方法を採択できるため、第１及び第２の処理室３１，３２でそれぞれ異なる成膜処理を実施でき、例えば、多品種少量生産の要請にも十分に対応することが可能となる。

【符号の説明】

【0072】

１１…第１の扉
１２…第２の扉
２１…第１の成膜ユニット
２２…第２の成膜ユニット
３１…第１の処理室
３２…第２の処理室
４１…第１の排気ユニット
４２…第２の排気ユニット
５０…コントローラ
１００…成膜装置
１１０…第１の支持体
１２０…第２の支持体
３１０…第１の成膜源
３２０…第２の成膜源
Ｐ１…第１の真空ポンプ
Ｐ２…第２の真空ポンプ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】