特開 2023-141129 成膜装置及び成膜装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023141129

(43)【公開日】2023-10-05

(54)【発明の名称】成膜装置及び成膜装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 24/04 20060101AFI20230928BHJP

   B05B 7/16 20060101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

C23C24/04

B05B7/16

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022047280

(22)【出願日】2022-03-23

(71)【出願人】

【識別番号】501489971

【氏名又は名称】豊実精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100121821

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 強

(74)【代理人】

【識別番号】100175134

【弁理士】

【氏名又は名称】北 裕介

(72)【発明者】

【氏名】大野 勲

【テーマコード（参考）】

4F033

4K044

【Ｆターム（参考）】

4F033QA01

4F033QB02Y

4F033QB05

4F033QB12Y

4F033QB13Y

4F033QB18

4F033QD02

4F033QD11

4F033QH02

4F033QH11

4K044AA12

4K044AA16

4K044AB02

4K044BA11

4K044BB11

4K044BC14

4K044CA21

4K044CA51

4K044CA53

4K044CA71

(57)【要約】

【課題】ワークの長さ寸法又はワークの収容数に応じた適正なワーク収容空間を形成できる成膜装置及び成膜装置の製造方法を提供する。
【解決手段】成膜装置１０は、筒状をなす複数のユニット構造体６１と、扉体７０とを備えている。各ユニット構造体６１の開口部同士が連結されている。各ユニット構造体６１のうち両端のユニット構造体である端部ユニット６１Ａにおいて外側の開口部が扉体７０により塞がれている。成膜装置１０は、各ユニット構造体６１の内周面及び各扉体７０の内面により囲まれた一続きの気密状態の空間を有する収容部と、収容部に設けられた支持部及び噴射部とを備えている。支持部は、ワークを支持する。噴射部は、支持部に支持されたワークに微粒子を含むエアロゾルを吹き付ける。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

気密状態の空間を有する収容部（１１０）と、
前記収容部に設けられ、ワークを支持する支持部（４６）と、
前記収容部に設けられ、前記支持部に支持された前記ワークに微粒子を含むエアロゾルを吹き付ける噴射部（３０）と、
を備える成膜装置（１０）であって、
筒状をなす複数のユニット構造体（６１）と、
蓋部（７０）と、
を備え、
前記各ユニット構造体の開口部（６５）同士が連結されており、
前記各ユニット構造体のうち両端のユニット構造体である端部ユニット（６１Ａ）において外側の前記開口部が前記蓋部により塞がれており、
前記収容部の前記空間は、前記各ユニット構造体の内周面及び前記各蓋部の内面により囲まれた一続きの空間である、成膜装置。

【請求項2】

前記各端部ユニットのうち少なくとも一方に設けられた前記蓋部は、
前記端部ユニットの外側の前記開口部を開閉可能な扉体（７０）である、又は
前記端部ユニットの外側の前記開口部を塞ぐ壁部、及び前記壁部に形成された開口部を開閉可能な扉体を有する部分扉部である、請求項１に記載の成膜装置。

【請求項3】

前記各端部ユニットのうち前記扉体が設けられた端部ユニットには、真空ポンプ（１０２）に接続される排気口（９０ａ）が形成されている、請求項２に記載の成膜装置。

【請求項4】

前記各端部ユニットに前記扉体が設けられており、
前記排気口は、前記各端部ユニットに形成されている、請求項３に記載の成膜装置。

【請求項5】

前記支持部は、長尺状の前記ワークの長手方向を前記各ユニット構造体が並ぶ方向に向けた状態で前記ワークを支持し、
前記収容部において前記各ユニット構造体の底板部（６２）に跨って設けられ、前記支持部を前記並ぶ方向に移動させるステージ装置（４０）を備える、請求項２～４のいずれか１項に記載の成膜装置。

【請求項6】

前記ユニット構造体を３つ以上備え、
前記各ユニット構造体のうち前記端部ユニットで挟まれたユニット構造体である中間ユニット（６１Ｂ）に前記噴射部が設けられている、請求項３～５のいずれか１項に記載の成膜装置。

【請求項7】

前記噴射部が設けられた前記中間ユニットの天板部（６４）の上部に設けられ、前記エアロゾルを生成する生成装置（２０）と、
前記噴射部が設けられた前記中間ユニットの前記天板部に設けられ、前記噴射部に前記エアロゾルを供給する供給口（６４ａ）と、
前記生成装置と前記供給口とを接続する供給管（２３）と、を備える、請求項６に記載の成膜装置。

【請求項8】

前記ユニット構造体を３以上の奇数個備え、
前記噴射部は、前記各ユニット構造体のうち中央に位置する前記中間ユニットに設けられている、請求項６又は７に記載の成膜装置。

【請求項9】

前記噴射部が設けられた前記中間ユニットの側壁部（６３）に設けられ、窓開口部を形成する窓枠部（８７）と、
前記窓枠部に設けられた窓ガラス（８８）と、を備える、請求項６～８のいずれか１項に記載の成膜装置。

【請求項10】

請求項５に記載の成膜装置の製造方法において、
前記各ユニット構造体の前記開口部同士が連結された状態において、前記扉体を開状態にして前記端部ユニットの外側の前記開口部から前記収容部に前記ステージ装置を搬入し、搬入した前記ステージ装置を前記各ユニット構造体の前記底板部に跨るように配置する、成膜装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成膜装置及び成膜装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ワークに成膜を行う技術として、例えば特許文献１に記載されているように、エアロゾルデポジション法が知られている。この方法では、ワークを収容するチャンバと、チャンバに収容されたワークに微粒子を含むエアロゾルを吹き付ける噴射部とを備える成膜装置が用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１８１３７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

成膜対象となるワークが長尺状であり得る。この場合、特定の長さ寸法を有するワークに合わせたチャンバを製造することが考えられる。しかしながら、この場合、特定の長さ寸法よりも長いワークに成膜を行うとするとき、ワークがチャンバに収まりきらないことが懸念される。一方、特定の長さ寸法よりも短いワークに成膜を行うとするとき、チャンバのサイズが適正なサイズよりも大きくなってしまい、工場において必要以上のスペースをチャンバが占有してしまうことが懸念される。

【0005】

また、一度に複数のワークをチャンバに収容して成膜を行うことがある。この場合、ワークの収容数として特定の数を想定したチャンバを製造することが考えられる。しかしながら、この場合、特定の数を大きく超える数のワークに対して一度に成膜を行うことができなくなることが懸念される。一方、一度に成膜を行うワークの数が特定の数を大きく下回る場合、チャンバのサイズが適正なサイズよりも大きくなってしまい、工場において必要以上のスペースをチャンバが占有してしまうことが懸念される。

【0006】

本発明は、ワークの長さ寸法又はワークの収容数に応じた適正なワーク収容空間を形成できる成膜装置及び成膜装置の製造方法を提供することを主たる目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、気密状態の空間を有する収容部と、
前記収容部に設けられ、ワークを支持する支持部と、
前記収容部に設けられ、前記支持部に支持された前記ワークに微粒子を含むエアロゾルを吹き付ける噴射部と、
を備える成膜装置であって、
筒状をなす複数のユニット構造体と、
蓋部と、
を備え、
前記各ユニット構造体の開口部同士が連結されており、
前記各ユニット構造体のうち両端のユニット構造体である端部ユニットにおいて外側の前記開口部が前記蓋部により塞がれており、
前記収容部の前記空間は、前記各ユニット構造体の内周面及び前記各蓋部の内面により囲まれた一続きの空間である。

【0008】

本発明では、筒状をなす各ユニット構造体の開口部同士が連結されている。これにより、筒状の１つの構造体が構成されている。この構造体の両端の開口部は、蓋部により塞がれている。これにより、各ユニット構造体の内周面及び各蓋部の内面により囲まれた一続きの空間を有する収容部が構成されている。収容部の気密状態の空間において、支持部に支持されたワークに噴射部からエアロゾルが吹き付けられる。

【0009】

本発明では、収容部を構成するユニット構造体の数を、ワークの長さ寸法又はワークの収容数に応じて増減できる。これにより、ワークの長さ寸法又はワークの収容数に応じた適正なワーク収容空間を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】成膜装置の斜視図。

【図2】チャンバの側面図。

【図3】チャンバの縦断面図。

【図4】端部ユニット及び中間ユニットの縦断面図。

【図5】中間ユニットとの連結側から端部ユニットを見た図。

【図6】扉体の設置側から端部ユニットを見た図。

【図7】扉体を内面側から見た図。

【図8】成膜装置の平面図。

【図9】中間ユニットの側面図。

【図10】中間扉体を内面側から見た図。

【図11】コントローラ及び生成装置等の電気的な接続関係を示す図。

【図12】成膜装置の製造工程を示すフローチャート。

【図13】ワークの成膜工程を示すフローチャート。

【図14】ワークがＸ軸方向の一方側に移動した状態を示す図。

【図15】ワークがＸ軸方向の他方側に移動した状態を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る成膜装置を具体化した実施形態について、図面を参照しつつ説明する。成膜装置は、エアロゾルデポジション法を用いてワークに成膜するために用いられる。成膜装置は、チャンバを備えている。チャンバ内において、微粒子をガス中に分散させたエアロゾルがワークに吹き付けられることにより、ワークに成膜される。

【0012】

図１～図３に示すように、成膜装置１０は、チャンバ６０に加え、エアロゾルを生成する生成装置２０を備えている。生成装置２０は、微粒子（例えばセラミック微粒子）を不活性ガス（例えば、空気、窒素又はヘリウム）中に分散させてエアロゾルを生成する。生成装置２０は、微粒子が充填された充填容器を備えている。充填容器には、図示しないガス供給装置から不活性ガスが供給される。充填容器が機械的に振動させられて微粒子が攪拌されている状態において、充填容器に不活性ガスが供給されることにより、エアロゾルが生成される。生成されたエアロゾルは、チャンバ６０内に配置された噴射部３０に供給される。噴射部３０は、供給されたエアロゾルをチャンバ６０内に収容されたワークＷに噴射する。

【0013】

本実施形態では、ワークとして長尺状のワークが用いられる。このため、チャンバ６０は、複数のユニット構造体６１が連結されて構成されており、直方体形状をなしている。本実施形態では、３つのユニット構造体６１が連結されてチャンバ６０が構成されている例について説明する。チャンバ６０は、設置面に対する土台部となる支持台１１に支持されている。図１等には、ユニット構造体６１が並ぶ方向（つまり、チャンバ６０の長手方向）をＸ軸方向とし、上下方向をＺ軸方向とし、ユニット構造体６１の幅方向をＹ軸方向として示している。

【0014】

ユニット構造体６１の横断面は、矩形筒状をなしている。ユニット構造体６１は、ステンレスで構成されている。ユニット構造体６１は、矩形状の底板部６２と、底板部６２のうち対向する一対の周縁部から上方に延びる側壁部６３と、各側壁部６３を上方から覆う天板部６４とを備えている。底板部６２、側壁部６３及び天板部６４の縁部がユニット構造体６１の開口部６５となる。ユニット構造体６１において開口部６５の周縁部には、ユニット構造体６１の内面側から外面側に向かって延びるフランジ部６６が設けられている。フランジ部６６は、ユニット構造体６１において開口部６５の周縁部全周にわたって設けられている。

【0015】

各ユニット構造体６１のうち、両端のユニット構造体を端部ユニット６１Ａと称し、端部ユニット６１Ａに挟まれたユニット構造体を中間ユニット６１Ｂと称す。端部ユニット６１Ａには、チャンバ６０内に収容するワークＷの搬入及び搬出を行ったり、チャンバ６０内で用いる装置の搬入及び搬出を行ったりするための扉体７０が設けられている。中間ユニット６１Ｂには、生成装置２０及び噴射部３０が設けられている。

【0016】

図３～図５を用いて、端部ユニット６１Ａ、中間ユニット６１Ｂ、及び各ユニット６１Ａ，６１Ｂの連結構造について説明する。図４は、チャンバの縦断面図である。図５は、端部ユニット６１Ａを中間ユニット６１Ｂに連結される側から見た図である。

【0017】

端部ユニット６１Ａのうち中間ユニット６１Ｂに連結される側のフランジ部６６と、中間ユニット６１Ｂのフランジ部６６とには、フランジ部６６を貫通するボルト挿通孔６６ａが形成されている。ボルト挿通孔６６ａは、フランジ部６６の全周において所定間隔で形成されている。

【0018】

端部ユニット６１Ａのうち開口部６５側の端面においてボルト挿通孔６６ａよりも内側には、溝６５ｂが形成されている。溝６５ｂは、端面において開口部６５の周縁部全周にわたって形成されている。溝６５ｂには、環状のシール部材６７が配置されている。シール部材６７は、弾性材料（例えばゴム材料）により形成されている。一方、中間ユニット６１Ｂの開口部６５側の端面には、溝が形成されていない。中間ユニット６１Ｂの開口部６５側の端面は、シール部材６７が当接する環状のシール面になっている。

【0019】

端部ユニット６１Ａの溝６５ｂにシール部材６７が配置された状態において、各ユニット６１Ａ，６１Ｂのフランジ部６６のボルト挿通孔６６ａにボルト６８が挿通されている。挿通されたボルト６８の軸部の雄ネジにナット６９がねじ込まれている。これにより、各ユニット６１Ａ，６１Ｂの間をシールしつつ、各ユニット６１Ａ，６１Ｂが連結されている。

【0020】

図１～図７を用いて、端部ユニット６１Ａの扉体７０について説明する。図６は、端部ユニット６１Ａに設けられた扉体７０が開状態にされている場合において端部ユニット６１Ａを扉体７０側から見た図である。図７は、扉体７０を内面側から見た図である。

【0021】

扉体７０は、端部ユニット６１Ａの開口部６５を開閉する。扉体７０は、蓋部に相当し、アルミニウムで構成されている。扉体７０は、２つの端部ユニット６１Ａに設けられている。扉体７０は、蝶番７１を介して端部ユニット６１Ａの側面側のフランジ部６６に取り付けられている。扉体７０は、上下方向を回転中心軸線とする片開き式の扉体である。蝶番７１は、上下方向に並んで複数（２つ）設けられている。

【0022】

扉体７０には、チャンバ６０内を視認するための窓開口部を形成する窓枠部７５が設けられている。窓枠部７５には、窓ガラス７６が嵌め込まれている。これにより、作業者Ｍは、ワークＷの成膜中においてチャンバ６０内の様子を確認することができる。

【0023】

扉体７０の内面の周縁部には、この周縁部全周にわたって溝７０ａが形成されている。溝７０ａには、環状のシール部材７４が配置されている。シール部材７４は、弾性材料（例えばゴム材料）により形成されている。端部ユニット６１Ａの開口部６５側の端面には、溝が形成されていない。端部ユニット６１Ａの端面は、シール部材７４が当接する環状のシール面になっている。

【0024】

扉体７０には、作業員により回動操作が可能なハンドル７２（具体的には密閉ハンドル）が設けられている。本実施形態において、ハンドル７２は、上下方向に並んで複数（２つ）設けられている。ハンドル７２は、扉体７０の幅方向両端部のうち蝶番７１が設けられた側とは反対側の端部に設けられている。ハンドル７２には、ハンドル７２と一体に回動するカムが設けられている。端部ユニット６１Ａの側面側のフランジ部６６には、ハンドル７２のカムが嵌合する台座７３が取り付けられている。

【0025】

扉体７０が閉状態にされて端部ユニット６１Ａの開口部６５が扉体７０に塞がれると、シール部材７４が端部ユニット６１Ａのシール面に当接する。シール部材７４がシール面に当接した状態において、ハンドル７２が下向きになるようにハンドル７２が回動操作されることにより、ハンドル７２のカムが台座７３に嵌合する。これにより、扉体７０がロック状態となり、扉体７０と端部ユニット６１Ａとの間がシールされる。扉体７０と、各ユニット構造体６１を構成する底板部６２、天板部６４及び側壁部６３とにより、図３に示すように、ワークＷを収容する収容部１１０が形成されている。一方、ハンドル７２が水平になるようにハンドル７２が回動操作されることにより、カムが台座７３から離脱し、扉体７０がロック解除状態となる。これにより、扉体７０を開状態にできる。

【0026】

端部ユニット６１Ａ及び中間ユニット６１Ｂの構造は、極力共通化されていることが望ましい。そこで、端部ユニット６１Ａ及び中間ユニット６１Ｂの構造は、基本的には、フランジ部６６を備える筒状の構造体とされている。中間ユニット６１Ｂのフランジ部６６と、端部ユニット６１Ａの一方側のフランジ部６６とは、中間ユニット６１Ｂ及び端部ユニット６１Ａの連結に用いられる。一方、端部ユニット６１Ａの他方側のフランジ部６６は、扉体７０を回動させる蝶番７１、及び扉体７０をロックする台座７３の取り付けに用いることができる。

【0027】

図８に示すように、チャンバ６０に対して幅方向一方側が作業者Ｍの作業スペースとされている。作業スペースにいる作業者Ｍが扉体７０を開閉しやすく、開けた扉体７０が作業者Ｍの邪魔にならないように、２つの扉体７０の回転中心軸線が、チャンバ６０の幅方向両端部のうち、作業スペースとは反対側の端部にある。

【0028】

一方、チャンバ６０に対して幅方向他方側のスペースは、成膜装置１０を構成する装置の設置スペースになっている。設置スペースには、チャンバ６０内の気体を吸引する真空ポンプ１０２と、真空ポンプ１０２が微粒子を吸引しないように微粒子を捕捉するフィルタ１０１とが設けられている。

【0029】

図１，３，８～１０を用いて、中間ユニット６１Ｂについて説明する。中間ユニット６１Ｂの天板部６４の内面には、噴射部３０が設けられている。噴射部３０は、所定方向に向けてエアロゾルを噴射し、具体的には重力方向下側に向けてエアロゾルを噴射する。中間ユニット６１Ｂに噴射部３０が設けられているのは、長尺状のワークＷをチャンバ６０の長手方向に移動させながら成膜する場合において、ワークＷの端が扉体７０に当たらないようにするためである。

【0030】

天板部６４の上面には、装置土台部２２が固定されている。装置土台部２２の上部には、生成装置２０が固定されている。天板部６４には、噴射部３０に繋がる供給口６４ａが設けられている（図１参照）。生成装置２０と供給口６４ａとは、上下方向に延びる供給管２３により接続されている。供給管２３は、例えば合成樹脂で構成されている。生成装置２０により生成されたエアロゾルは、供給管２３及び供給口６４ａを介して噴射部３０に供給され、噴射部３０から噴射される。噴射部３０の上方に生成装置２０が配置されることにより、生成装置２０と噴射部３０とを接続する供給管２３を真っすぐにできる。これにより、生成装置２０から噴射部３０に至るまでの圧力損失を低減でき、また、供給管２３における微粒子の詰まりを抑制できる。

【0031】

中間ユニット６１Ｂの２つの側壁部６３には、開口部８０が形成されている。各側壁部６３には、開口部８０を開閉する中間扉体８１が設けられている。中間扉体８１は、アルミニウムで構成されている。中間扉体８１は、チャンバ６０の内面に噴射部３０を取り付けたり、チャンバ６０内のメンテナンスを行ったりするために設けられている。

【0032】

中間扉体８１は、蝶番８２を介して側壁部６３に取り付けられている。中間扉体８１は、上下方向を回転中心軸線とする片開き式の扉体である。蝶番８２は、上下方向に並んで複数（２つ）設けられている。中間扉体８１の内面の周縁部には、図１０に示すように、この周縁部全周にわたって溝８１ａが形成されている。溝８１ａには、環状のシール部材８３が配置されている。シール部材８３は、弾性材料（例えばゴム材料）により形成されている。

【0033】

図９は、中間扉体８１が開状態にされている場合における中間ユニット６１Ｂの側面図である。側壁部６３のうち開口部８０の周縁部は、シール部材８３が当接する環状のシール面８６とされている。

【0034】

中間扉体８１には、作業員により回動操作が可能なハンドル８４（具体的には密閉ハンドル）が設けられている。ハンドル８４は、中間扉体８１の幅方向両端部のうち蝶番８２が設けられた側とは反対側の端部に設けられている。ハンドル８４には、ハンドル８４と一体に回動するカムが設けられている。側壁部６３には、ハンドル８４のカムが嵌合する台座８５が取り付けられている。

【0035】

中間扉体８１が閉状態にされて中間ユニット６１Ｂの開口部８０が中間扉体８１に塞がれると、シール部材８３がシール面８６に当接する。シール部材８３がシール面８６に当接した状態において、ハンドル８４が下向きになるようにハンドル８４が回動操作されることにより、ハンドル８４のカムが台座８５に嵌合する。これにより、中間扉体８１がロック状態となり、中間扉体８１と中間ユニット６１Ｂとの間がシールされる。一方、ハンドル８４が水平になるようにハンドル８４が回動操作されることにより、カムが台座８５から離脱し、中間扉体８１がロック解除状態となる。これにより、中間扉体８１を開状態にできる。

【0036】

中間扉体８１には、チャンバ６０内を視認するための窓開口部を形成する窓枠部８７が設けられている。窓枠部８７には、窓ガラス８８が嵌め込まれている。これにより、作業スペースにいる作業者Ｍは、ワークＷの成膜中において、噴射部３０及びその周辺に異常が発生していないかを確認できる。

【0037】

上述したように、端部ユニット６１Ａ及び中間ユニット６１Ｂのうち中間ユニット６１Ｂにおいて、天板部６４に噴射部３０及び生成装置２０が設けられ、側壁部６３に中間扉体８１が設けられている。中間ユニット６１Ｂに多くの構成が設けられているため、中間ユニット６１Ｂに追加の構成を設置するスペース的な余裕がない。そこで、中間ユニット６１Ｂに設けることができない追加の構成が端部ユニット６１Ａに設けられている。

【0038】

端部ユニット６１Ａの２つの側壁部６３には、貫通孔９０が形成されている。貫通孔９０は、側壁部６３において上下に並んで２つ形成されている。端部ユニット６１Ａの２つの側壁部６３のうち一方の側壁部６３における貫通孔９０は、図１に示すように、蓋部材９１により気密に塞がれている。他方の側壁部６３における２つの貫通孔９０のうち下側の貫通孔９０は、図３及び図４に示すように、蓋部材９１により気密に塞がれている。他方の側壁部６３における上側の貫通孔９０は、排気口９０ａとされている。排気口９０ａには、配管１００及びフィルタ１０１を介して真空ポンプ１０２が接続されている。真空ポンプ１０２によりチャンバ６０内の気体が吸引されることにより、チャンバ６０内は、大気圧に対して減圧された状態（真空状態）に維持される。このため、チャンバ６０内が大気圧の状態である場合よりもエアロゾルは加速された状態でワークに吹き付けられる。

【0039】

配管１００は、端部ユニット６１Ａの側壁部６３からチャンバ６０の幅方向に延びている。このため、配管１００における圧力損失を極力低減することができ、チャンバ６０内の真空度を良好な値に維持できる。

【0040】

上下に並ぶ貫通孔９０のうち上側の貫通孔９０が排気口９０ａとされている。このため、底板部６２に堆積した微粒子が排気口９０ａを介して真空ポンプ１０２側に吸い込まれることを抑制する。

【0041】

端部ユニット６１Ａの天板部６４には、チャンバ６０の幅方向に並ぶ複数（２つ）の貫通孔９２が形成されている。２つの貫通孔９２のうち一方は、蓋部材９１により気密に塞がれている。２つの貫通孔９２のうち他方は、配線用蓋部材９３により塞がれている。配線用蓋部材９３は、チャンバ６０内の気密を維持しつつ、チャンバ６０内に設けられた装置のケーブル（例えば電源ケーブル）をチャンバ６０外に引き出すための部材である。ケーブルがチャンバ６０の上側から外に引き出されることにより、チャンバ６０内においてケーブルを底板部６２に這わせることを極力回避する。これにより、チャンバ６０内のメンテナンス時において、底板部６２に堆積した微粒子の清掃をしやすくなる。

【0042】

ちなみに、端部ユニット６１Ａの側壁部６３の蓋部材９１を外し、中間ユニット６１Ｂのように、窓枠部及び窓ガラスを設けることもできる。また、成膜装置１０が設置される工場のレイアウトに応じて、端部ユニット６１Ａにおいて、側壁部６３の貫通孔９０及び天板部６４の貫通孔９２のうち、いずれかを排気口９０ａにすることもできる。

【0043】

図３に示すように、成膜装置１０は、チャンバ６０内において、噴射部３０に対してワークＷをＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に相対移動させるステージ装置４０を備えている。ステージ装置４０は、３つのユニット構造体６１に跨って設けられている。ステージ装置４０は、各ユニット構造体６１の底板部６２に固定されたベース部４１と、ベース部４１に対するワークＷの相対位置を調整する調整部とを備えている。調整部は、Ｘ軸方向に延びる一対のＸ軸レール部４２と、Ｘ軸レール部４２に沿ってＸ軸方向に移動可能なＸ軸移動部４３とを備えている。Ｘ軸レール部４２は、Ｘ軸方向において、各端部ユニット６１Ａのうち一方のユニットの底板部６２から他方のユニットの底板部６２まで延びている。ステージ装置４０は、Ｘ軸レール部４２をＺ軸方向に移動させるＺ軸駆動部４４を備えている。Ｚ軸駆動部４４は、ベース部４１に固定されている。ステージ装置４０は、Ｘ軸移動部４３に固定され、Ｙ軸方向に延びる一対のＹ軸レール部４５と、Ｙ軸レール部４５に沿ってＹ軸方向に移動可能なＹ軸移動部４６とを備えている。Ｙ軸移動部４６は、ワークＷを支持する支持部に相当する。Ｙ軸移動部４６の上部には、ワークＷが取り付けられる。つまり、Ｙ軸移動部４６は、ワークＷを下方から支持する。Ｘ軸移動部４３の移動制御、Ｚ軸駆動部４４によるＸ軸レール部４２の移動制御及びＹ軸移動部４６の移動制御を含むステージ装置４０の駆動制御により、噴射部３０に対するＹ軸移動部４６上のワークＷの相対位置が調整される。なお、ステージ装置４０の図示しない電源ケーブルは、配線用蓋部材９３を介してチャンバ６０外に引き出されている。

【0044】

端部ユニット６１Ａの天板部６４には、チャンバ６０内に設けられた装置の制御ケーブルをチャンバ６０外に引き出すための引き出し口９４が形成されている。２つの端部ユニット６１Ａの引き出し口９４のうち一方は、蓋部材９５により気密に塞がれている。

【0045】

図１及び図８に示すように、成膜装置１０は、ワークＷの成膜に用いる各装置を制御するための制御盤５０を備えている。制御盤５０は、チャンバ６０の側壁部６３のうち、中間扉体８１と蓋部材９１との間に設けられている。制御盤５０は、作業者Ｍの作業スペース側の側壁部６３に設けられているため、作業者Ｍが制御盤５０を操作しやすい。

【0046】

引き出し口９４には、チャンバ６０内の気密状態を維持しつつ、制御ケーブルを制御盤５０まで案内するカバー部材５１が接続されている。制御盤５０には、引き出し口９４を介して引き出された制御ケーブルが電気的に接続されている。

【0047】

図１１に示すように、制御盤５０は、コントローラ５２を備えている。コントローラ５２は、マイコンを主体として構成されており、生成装置２０、真空ポンプ１０２及びステージ装置４０と電気的に接続されている。コントローラ５２は、エアロゾルを生成するための生成装置２０の駆動制御、真空ポンプ１０２の駆動制御、及びステージ装置４０の駆動制御を行う。

【0048】

続いて、図１２を用いて、成膜装置１０の製造方法について説明する。

【0049】

ステップＳ１０では、扉体７０が設けられた端部ユニット６１Ａ及び中間扉体８１が設けられた中間ユニット６１Ｂを並べる。端部ユニット６１Ａの溝６５ｂにシール部材６７を配置し、端部ユニット６１Ａのフランジ部６６と中間ユニット６１Ｂのフランジ部６６との間にシール部材６７を介在させた状態において、ボルト６８及びナット６９により端部ユニット６１Ａと中間ユニット６１Ｂとを連結する。これにより、隣り合う底板部６２間に段差がなく、一続きの空間を有する筒状の構造体が構成される。端部ユニット６１Ａに溝６５ｂが形成されているため、シール部材６７の位置決めがしやすくなっている。

【0050】

なお、３つのユニット構造体６１を連結した後、扉体７０及び中間扉体８１をロック状態にし、供給口６４ａ及び排気口９０ａ等の開口部を気密に塞いだ状態において、チャンバ６０の真空漏れ検査を行ってもよい。この検査では、例えばヘリウムリークディテクタが用いられればよい。

【0051】

ステップＳ１１では、扉体７０を開状態にし、端部ユニット６１Ａの開口部６５からステージ装置４０をチャンバ６０内に搬入し、ステージ装置４０を底板部６２に固定する。ステージ装置４０の長さ寸法は、１つのユニット構造体６１のＸ軸方向の長さ寸法よりも大きい。このため、３つのユニット構造体６１を連結した後でなければ、ステージ装置４０をチャンバ６０内に搬入することができない。本実施形態では、各ユニット構造体６１のうち端に位置する端部ユニット６１Ａに扉体７０が設けられているため、長尺状のステージ装置４０をチャンバ６０内に搬入しやすい。

【0052】

端部ユニット６１Ａにおいて、底板部６２の内面はフラットであり、底板部６２の開口部６５側には上り段差部が形成されていない。このため、図６に示すように、扉体７０を開状態にした場合において、底板部６２の開口部６５側の縁部に障害物がなく、重量物であるステージ装置４０をチャンバ６０内に搬入しやすい。

【0053】

なお、扉体７０を開状態にした場合において、開口部６５が露出するため、チャンバ６０内の清掃等、チャンバ６０内のメンテナンスをしやすい。

【0054】

ステップＳ１２では、中間ユニット６１Ｂの上部に装置土台部２２及び生成装置２０を設け、生成装置２０と供給口６４ａとを供給管２３によって接続する。また、中間扉体８１を開状態にし、中間ユニット６１Ｂの側壁部６３の開口部８０から、中間ユニット６１Ｂの天板部６４の内面に噴射部３０を取り付ける。

【0055】

チャンバ６０を構成するユニット構造体の数を変更する場合において、ボルト６８及びナット６９を取り外すことにより、隣り合うユニット構造体６１が分離される。このように、ユニット構造体６１を着脱可能な構成としたため、ワークの長さ寸法に応じて、チャンバ６０を構成するユニット構造体の数を変更できる。その結果、ワークＷの長さ寸法に応じた適正なワーク収容空間を形成することができる。また、ユニット構造体６１を着脱可能な構成としたため、チャンバ６０をユニット構造体に分けた状態で、車両で搬送したり、工場に搬入したりすることができる。

【0056】

チャンバ６０を構成するユニット構造体の数を変更する場合において、生成装置２０、装置土台部２２、供給管２３及び噴射部３０を中間ユニット６１Ｂから取り外すことなく、生成装置２０、装置土台部２２、供給管２３及び噴射部３０と中間ユニット６１Ｂとを一体で取り扱うことができる。このため、ユニット構造体の数を変更する場合における作業負荷を軽減することができる。

【0057】

ちなみに、チャンバ６０を構成するユニット構造体６１の数を例えば５つとする場合、各ユニット構造体６１のうち、両端に位置するユニット構造体が端部ユニット６１Ａとされ、端部ユニット６１Ａに挟まれたユニット構造体が中間ユニット６１Ｂとされればよい。この場合、３つの中間ユニット６１Ｂのうち中央に位置する中間ユニット６１Ｂに、生成装置２０、噴射部３０及び中間扉体８１が設けられればよい。

【0058】

続いて、図１３を用いて、ワークの成膜工程について説明する。本実施形態では、チャンバ６０内に１つのワークＷが収容されることとする。ワークＷの長さ寸法は、１つのユニット構造体６１のＸ軸方向の長さ寸法よりも大きい。

【0059】

ステップＳ２０では、扉体７０を開状態にしてワークＷをチャンバ６０内に搬入する。そして、搬入したワークＷの長手方向をＸ軸方向に向けた状態で、ワークＷを基準位置にあるＹ軸移動部４６に取り付ける。この際、ワークＷの長手方向中央位置が、Ｘ軸方向における噴射部３０の位置と同じ位置になるようにする。

【0060】

ステップＳ２１では、扉体７０及び中間扉体８１を閉めてロック状態にする。その後、制御盤５０の操作開始ボタンを押すことにより、コントローラ５２による成膜自動制御が開始される。詳しくは、まず、コントローラ５２は、生成装置２０の駆動制御により、生成装置２０から噴射部３０にエアロゾルを供給する。これにより、噴射部３０からエアロゾルが噴射され、エアロゾルのワークＷへの吹き付けが開始される。

【0061】

ステップＳ２２では、ワークＷの長手方向の第１端Ｅ１から第２端Ｅ２までにわたって成膜されるように、コントローラ５２は、ステージ装置４０の駆動制御によりワークＷを移動させる。この場合、ワークＷは、図１４及び図１５に示すように、噴射部３０からワークＷへのエアロゾルの吹き付け位置に対して、チャンバ６０の両端それぞれの方向に所定距離だけ移動させられる。所定距離は、ワークＷの長さ寸法Ｌの１／２の距離、又はワークＷの長さ寸法Ｌの１／２の距離よりも長い距離である。なお、上記吹き付け位置とは、例えば、噴射部３０の噴射孔の中心軸線とワークＷとが交差する位置である。また、図１４及び図１５では、側壁部６３に形成された貫通孔９０及び開口部８０等の図示省略している。

【0062】

ステップＳ２３では、コントローラ５２は、ステージ装置４０の駆動制御を停止し、Ｘ軸移動部４３をステップＳ２０の場合における基準位置に停止させる。コントローラ５２は、生成装置２０の駆動制御を停止し、噴射部３０からのエアロゾルの噴射を停止させる。コントローラ５２は、真空ポンプ１０２の駆動制御を停止する。

【0063】

ステップＳ２４では、扉体７０を開状態にし、成膜されたワークＷをチャンバ６０外に搬出する。チャンバ６０の長手方向の両端に扉体７０が設けられている。このため、２つの扉体７０のうち、一方をワークＷの搬入用とし、他方をワークＷの搬出用とすることができる。これにより、成膜装置１０、及び成膜工程の次工程で用いられる装置（例えば、ワークＷの洗浄装置）の配置レイアウトの自由度を高めることができる。

【0064】

成膜工程において噴射部３０から噴射された微粒子の一部は、ワークＷの表面に付着せずに飛び散る。飛び散った微粒子は、エアとともに排気口９０ａの方に導かれる。この場合、排気口９０ａが形成された端部ユニット６１Ａの底板部６２に微粒子が多く堆積することとなる。ここで、微粒子が多く堆積する場所は、扉体７０からのアクセスがよい。このため、堆積した微粒子の清掃が容易になり、清掃作業の負荷を削減できる。

【0065】

本実施形態では、噴射部３０が設けられる中間ユニット６１Ｂ以外の２つの端部ユニット６１Ａに排気口９０ａが形成されている。このため、飛び散った微粒子が端部ユニット６１Ａ側に導かれやすい。これにより、中間ユニット６１Ｂの底板部６２に堆積する微粒子を極力削減し、扉体７０からのアクセスがよい端部ユニット６１Ａの底板部６２に微粒子が堆積するようにする。これにより、堆積した微粒子の清掃をいっそう容易にできる。また、チャンバ６０の長手方向両端部に排気口９０ａが形成されているため、チャンバ６０内の長手方向における真空度のばらつきを極力抑制できる。

【0066】

＜その他の実施形態＞
なお、上記実施形態は、以下のように変更して実施してもよい。

【0067】

・端部ユニット６１Ａの開口部６５の全面を開閉する扉体７０に代えて、端部ユニット６１Ａに部分扉部が設けられていてもよい。部分扉部は、中間ユニット６１Ｂの側壁部６３及び中間扉体８１と同様な構成であり、端部ユニット６１Ａの外側の開口部６５を塞ぐ壁部と、壁部に形成された開口部を開閉可能な扉体とを有している。

【0068】

・２つの端部ユニット６１Ａのうち一方の開口部６５に、扉体７０に代えて、この開口部６５を塞ぐ壁部が設けられていてもよい。

【0069】

・各ユニット構造体６１の開口部６５間のシールは、シール部材６７に代えて、例えば真空用接着剤で行われてもよい。この場合、端部ユニット６１Ａの溝６５ｂは不要である。

【0070】

・ユニット構造体の横断面形状としては、矩形状に限らず、例えば、Ｎ角形状（Ｎは、３、又は５以上の整数）又は円形状であってもよい。円形状は、例えば、真円形状、楕円形状又は長円形状である。なお、横断面形状がＮ角形状（例えば、３角形状又は５角形状）である場合、横断面の角部を下向きにした状態でユニット構造体が配置されていてもよい。この場合、ユニット構造体の角部に微粒子が溜まりやすくなり、例えば微粒子の清掃が容易になる。

【0071】

・ユニット構造体は、２つでもあってもよいし、４つ以上であってもよい。この場合、ユニット構造体の数は、奇数に限らず偶数であってもよい。

【0072】

・ワークの長さ寸法は、１つのユニット構造体のＸ軸方向における長さ寸法よりも小さくてもよい。この場合、チャンバ内において、例えば、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に複数のワークが並べられて配置されてもよい。この場合であっても、ワークの収容数に応じて、チャンバを構成するユニット構造体の数を増減でき、ワークの収容数に応じた適正なワーク収容空間を形成することができる。

【符号の説明】

【0073】

２０…生成装置、３０…噴射部、４０…ステージ装置、４６…Ｙ軸移動部、６０…チャンバ、６１…ユニット構造体、６１Ａ…端部ユニット、６１Ｂ…中間ユニット、７０…扉体、９０ａ…排気口。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】