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(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】P2024052560
(43)【公開日】2024-04-11
(54)【発明の名称】成膜装置
(51)【国際特許分類】
C23C 14/34 20060101AFI20240404BHJP
【ＦＩ】
C23C14/34 J
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023142405
(22)【出願日】2023-09-01
(31)【優先権主張番号】P 2022158269
(32)【優先日】2022-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000002428
【氏名又は名称】芝浦メカトロニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100081961
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 光春
(74)【代理人】
【識別番号】100112564
【弁理士】
【氏名又は名称】大熊 考一
(74)【代理人】
【識別番号】100163500
【弁理士】
【氏名又は名称】片桐 貞典
(74)【代理人】
【識別番号】230115598
【弁護士】
【氏名又は名称】木内 加奈子
(72)【発明者】
【氏名】大塚 博司
【テーマコード（参考）】
4K029
【Ｆターム（参考）】
4K029AA06
4K029AA07
4K029AA08
4K029AA09
4K029AA24
4K029BA05
4K029BA07
4K029BB02
4K029CA05
4K029DA04
4K029DC03
4K029DC16
4K029DC35
4K029JA03
4K029JA06
4K029KA02
4K029KA09
(57)【要約】 （修正有）
【課題】複数の成膜対象物に対して、同時に均一な膜厚分布による成膜ができる成膜装置を提供する。
【解決手段】実施形態の成膜装置１は、軸部４２０を中心にトレイ４１を公転させるとともに、軸部４２０の回転に従って、トレイ４１を支持する支持軸４２２を中心にトレイ４１を自転させる自公転ユニット４２と、自公転ユニット４２に接離可能に設けられ、自公転ユニット４２に接して付勢することにより、自公転ユニット４２を搬送体から分離させて、ワークＷを搭載したトレイ４１を成膜室１１０に収容する収容位置と、自公転ユニット４２から離れることにより、自公転ユニット４２を搬送体に搭載させて、成膜室１１０から離隔させる離隔位置との間で移動させるプッシャユニット４３と、ワークＷを搭載したトレイ４１を成膜室１１０に収容した状態で、軸部４２０を回転させることにより、トレイ４１を公転させるとともに自転させる回転ユニット４４と、を有する。
【選択図】図４
【解決手段】実施形態の成膜装置１は、軸部４２０を中心にトレイ４１を公転させるとともに、軸部４２０の回転に従って、トレイ４１を支持する支持軸４２２を中心にトレイ４１を自転させる自公転ユニット４２と、自公転ユニット４２に接離可能に設けられ、自公転ユニット４２に接して付勢することにより、自公転ユニット４２を搬送体から分離させて、ワークＷを搭載したトレイ４１を成膜室１１０に収容する収容位置と、自公転ユニット４２から離れることにより、自公転ユニット４２を搬送体に搭載させて、成膜室１１０から離隔させる離隔位置との間で移動させるプッシャユニット４３と、ワークＷを搭載したトレイ４１を成膜室１１０に収容した状態で、軸部４２０を回転させることにより、トレイ４１を公転させるとともに自転させる回転ユニット４４と、を有する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ターゲットを有する成膜室において、トレイに搭載されたワークに対して、スパッタリングによる成膜を行う成膜部と、
軸部を中心に前記トレイを公転させるとともに、前記軸部の回転に従って、前記トレイを支持する支持軸を中心に前記トレイを自転させる自公転ユニットと、
前記自公転ユニットとともに、前記ワークを搭載した前記トレイを、前記成膜部に対向する位置に搬送する搬送体と、
前記自公転ユニットに接離可能に設けられ、前記自公転ユニットに接して付勢することにより、前記自公転ユニットを前記搬送体から分離させて、前記ワークを搭載した前記トレイを前記成膜室に収容する収容位置と、前記自公転ユニットから離れることにより、前記自公転ユニットを前記搬送体に搭載させて、前記成膜室から離隔させる離隔位置との間で移動させるプッシャユニットと、
前記ワークを搭載した前記トレイを前記成膜室に収容した状態で、前記軸部を回転させることにより、前記トレイを公転させるとともに自転させる回転ユニットと、
を有することを特徴とする成膜装置。
軸部を中心に前記トレイを公転させるとともに、前記軸部の回転に従って、前記トレイを支持する支持軸を中心に前記トレイを自転させる自公転ユニットと、
前記自公転ユニットとともに、前記ワークを搭載した前記トレイを、前記成膜部に対向する位置に搬送する搬送体と、
前記自公転ユニットに接離可能に設けられ、前記自公転ユニットに接して付勢することにより、前記自公転ユニットを前記搬送体から分離させて、前記ワークを搭載した前記トレイを前記成膜室に収容する収容位置と、前記自公転ユニットから離れることにより、前記自公転ユニットを前記搬送体に搭載させて、前記成膜室から離隔させる離隔位置との間で移動させるプッシャユニットと、
前記ワークを搭載した前記トレイを前記成膜室に収容した状態で、前記軸部を回転させることにより、前記トレイを公転させるとともに自転させる回転ユニットと、
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項2】
前記自公転ユニットは、前記軸部の回転を、前記支持軸の回転に変換する変換機構を
有することを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
有することを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項3】
前記変換機構は、
前記軸部の回転を伝達する伝達部と、
前記伝達部により前記軸部の回転が伝達されて前記支持軸を回転させる回転部材と、
を有することを特徴とする請求項２記載の成膜装置。
前記軸部の回転を伝達する伝達部と、
前記伝達部により前記軸部の回転が伝達されて前記支持軸を回転させる回転部材と、
を有することを特徴とする請求項２記載の成膜装置。
【請求項4】
前記自公転ユニットは、前記トレイを複数搭載可能に設けられ、
前記回転ユニットは、複数の前記トレイを前記成膜室に収容した状態で、前記軸部を回転させることにより、複数の前記トレイを公転させるとともに、それぞれの前記トレイを自転させることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
前記回転ユニットは、複数の前記トレイを前記成膜室に収容した状態で、前記軸部を回転させることにより、複数の前記トレイを公転させるとともに、それぞれの前記トレイを自転させることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項5】
前記自公転ユニットは、前記トレイに前記ワークを載置した状態で、前記搬送体に対して搬入、搬出可能に設けられていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、成膜装置に関する。
【背景技術】
【0002】
基板などの成膜対象物の表面に成膜を行う装置として、スパッタリングによる成膜装置が広く用いられている。スパッタリングは、真空引きされたチャンバ内に導入したガスをプラズマ化することによりイオンを発生させ、発生したイオンが、成膜材料であるターゲットの表面に衝突することにより、成膜材料が飛び出して基板に付着することを利用した技術である。
【0003】
このような成膜装置においては、基板の表面に形成される膜の厚さが均一となるようにすることが望ましい。スパッタリングにおいては、例えば、複数のターゲットを配設して、成膜材料が基板に降り注ぐ分布を均等に近づけることが行われる。このとき、さらに膜厚分布を均等とするために、各ターゲットへの印加電力を調整する、ターゲットと成膜対象物との距離や向きを調整する等の方法により、膜厚の面内均一化を図ることが行われていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平０１－２１２７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記方法では、多くのターゲットを必要とする。このため、印加電力を調整する方法では、電力制御が複雑となる。また、ターゲットと基板との距離を調整する方法でも、基板に近づけたターゲットが他のターゲットから飛び出す成膜材料の粒子を遮蔽してしまうため、基板に近づけることにも限界がある。つまり、ターゲットへの印加電圧の調整や、ターゲットと基板との距離の調整によっても、膜厚の均一化を図ることが困難な場合もある。
【0006】
また、基板に対してターゲットの傾斜角度を付けることによって、膜厚分布を改善できる場合がある。しかし、ターゲットを保持する機構、ターゲットを冷却する機構、成膜効率を向上させるために利用する磁石等、他の構成部材の配置が必要なため、最適な傾斜角度の選択ができない場合があり、膜厚を最適にすることが困難である。
【0007】
これに対処するため、複数のターゲットに対向する基板を回転させて、基板の成膜対象面を、順次異なるターゲットに対向させることにより、複数のターゲットの成膜レートのばらつきを相殺することが行われている（例えば、特許文献１）。この特許文献１には、さらに、複数の基板を、各基板の外側に設けた回転軸を中心に回転（公転）させながら、同時に成膜することも記載されている。しかし、この場合、各基板の表面の各箇所は、いつも同じ軌道を通過し、ターゲットとの距離が不均一なまま変わらないので、成膜材料の堆積に偏在が生じることにつながり、個々の基板内の膜厚分布にばらつきが生じていた。このため、各基板の表面の各箇所が、公転での同じ軌道を通過しないように、公転に加え、各基板毎に、各基板の内側に設けた回転軸を中心に回転（自転）させることも考えられている。
【0008】
ここで、成膜や、成膜された膜に対して酸化又は窒化する膜処理等を、一つのチャンバ内で行うために、成膜を行う成膜室や膜処理を行う処理室が同じチャンバ内に複数配置された成膜装置がある。このような成膜装置では、搬送体に成膜対象物となる基板を載置し、成膜室に対向する位置に基板を移動させた後、プッシャによって搬送体から基板を分離させ、ターゲットに基板を近づけた状態で成膜を行い、再び搬送体に基板を載置して次の成膜室や処理室に移動させる。このような成膜装置においては、プッシャによって基板を上昇させた状態で成膜を行うが、上述の課題に対応するため、プッシャの昇降機構に加えて複数の基板の自転及び公転を行う機構が求められていた。
【0009】
本発明の実施形態は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、複数の成膜対象物に対して、同時に均一な膜厚分布による成膜ができる成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
上記の目的を達成するため、実施形態の成膜装置は、ターゲットを有する成膜室において、トレイに搭載されたワークに対して、スパッタリングによる成膜を行う成膜部と、軸部を中心に前記トレイを公転させるとともに、前記軸部の回転に従って、前記トレイを支持する支持軸を中心に前記トレイを自転させる自公転ユニットと、前記自公転ユニットとともに、前記ワークを搭載した前記トレイを、前記成膜部に対向する位置に搬送する搬送体と、前記自公転ユニットに接離可能に設けられ、前記自公転ユニットに接して付勢することにより、前記自公転ユニットを前記搬送体から分離させて、前記ワークを搭載した前記トレイを前記成膜室に収容する収容位置と、前記自公転ユニットから離れることにより、前記自公転ユニットを前記搬送体に搭載させて、前記成膜室から離隔させる離隔位置との間で移動させるプッシャユニットと、前記ワークを搭載した前記トレイを前記成膜室に収容した状態で、前記軸部を回転させることにより、前記トレイを公転させるとともに自転させる回転ユニットと、を有する。
【発明の効果】
【0011】
本発明の実施形態によれば、複数の成膜対象物に対して、同時に均一な膜厚分布による成膜ができる成膜装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態を示す簡略化された平面図である。
【図2】治具を示す分解斜視図（Ａ）、ワークを示す斜視図（Ｂ）、（Ｂ）のＢ－Ｂ矢視断面図（Ｃ）である。
【図3】自公転ユニットを示す平面図（Ａ）、（Ａ）のＣ－Ｃ矢視断面図（Ｂ）、回転テーブル及び自公転ユニットを示す平面図（Ｃ）である。
【図6】搬入搬出部とチャンバの内部構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
本発明の実施の形態（以下、本実施形態と呼ぶ）について、図面を参照して具体的に説明する。なお、図４、図５の断面図は、理解を容易にするため、自公転ユニット４２のみが、図３（Ｂ）と同様に、２本の支持軸４２２を通る鉛直方向の断面図となっている。
［概要］
本実施形態は、図１に示すように、個々の成膜対象物であるワークＷの成膜対象面に、プラズマを利用して成膜を行う成膜装置１である。本実施形態の成膜装置１は、真空とすることが可能なチャンバ２内に、ワークＷが搭載されたトレイ４１を支持する自公転ユニット４２（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）を保持して、９０°ずつ間欠回転する回転テーブル３を有する。成膜装置１は、回転テーブル３が停止する４つの停止ポジションのうち、３つの停止ポジションにおいて、ワークＷに対して各種の処理を行う。３つの停止ポジションには、成膜部１００、反転部２００、搬入搬出部３００が割り当てられている。
［概要］
本実施形態は、図１に示すように、個々の成膜対象物であるワークＷの成膜対象面に、プラズマを利用して成膜を行う成膜装置１である。本実施形態の成膜装置１は、真空とすることが可能なチャンバ２内に、ワークＷが搭載されたトレイ４１を支持する自公転ユニット４２（図３（Ａ）、（Ｂ）参照）を保持して、９０°ずつ間欠回転する回転テーブル３を有する。成膜装置１は、回転テーブル３が停止する４つの停止ポジションのうち、３つの停止ポジションにおいて、ワークＷに対して各種の処理を行う。３つの停止ポジションには、成膜部１００、反転部２００、搬入搬出部３００が割り当てられている。
【0014】
成膜部１００は、ターゲット１０を有する成膜室１１０において、スパッタリングにより、複数のワークＷに対して同時に成膜を行う。つまり、スパッタガスＧをプラズマ化させることにより発生するイオンを、ターゲット１０（図４参照）に衝突させ、ターゲット１０を構成する成膜材料の粒子を、複数のワークＷの成膜対象面に付着させる。本実施形態の成膜部１００は、２つのターゲット１０Ａ、１０Ｂを備えている。なお、この２つのターゲット１０Ａ、１０Ｂを区別しない場合には、単にターゲット１０と呼ぶ。
【0015】
反転部２００は、ワークＷの両面に成膜するために、成膜部１００において一方の面を成膜した後のワークＷを、反転部２００内の反転機構により反転して、成膜部１００において他方の面も成膜できるようにする。搬入搬出部３００は、ロードロック室２５を介して、チャンバ２の内部の真空を維持した状態で、外部から未処理のワークＷが搭載されたトレイ４１を支持する自公転ユニット４２をチャンバ２の内部に搬入し、処理済みのワークＷが搭載されたトレイ４１を支持する自公転ユニット４２をチャンバ２の外部へ搬出する。
【0016】
［成膜対象物］
本実施形態では、成膜対象物の例として、円形のワークＷを用いる。ワークＷは、後述する基板Ｓと治具Ｊが一体となった部材である。さらに、複数のワークＷが自公転ユニット４２のトレイ４１に搭載されて、回転テーブル３により搬送される。基板Ｓは円形であり、例えば、水晶振動子、水晶発振器などの水晶デバイスに用いられる水晶基板である。基板Ｓは、水晶基板の両面に、電極となるＡｕ層が成膜される。また、このＡｕ層の水晶基板表面への密着性を向上させるための密着層となるＣｒ層が、水晶基板表面とＡｕ層の間に成膜される。したがって、水晶基板の両面に密着層となるＣｒ層、電極となるＡｕ層の２層が成膜される。ただし、これに限られるものではなく、シリコン（Ｓｉ）ウェーハ、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）ウェーハ、サファイヤ基板、ガラス基板であってもよい。
本実施形態では、成膜対象物の例として、円形のワークＷを用いる。ワークＷは、後述する基板Ｓと治具Ｊが一体となった部材である。さらに、複数のワークＷが自公転ユニット４２のトレイ４１に搭載されて、回転テーブル３により搬送される。基板Ｓは円形であり、例えば、水晶振動子、水晶発振器などの水晶デバイスに用いられる水晶基板である。基板Ｓは、水晶基板の両面に、電極となるＡｕ層が成膜される。また、このＡｕ層の水晶基板表面への密着性を向上させるための密着層となるＣｒ層が、水晶基板表面とＡｕ層の間に成膜される。したがって、水晶基板の両面に密着層となるＣｒ層、電極となるＡｕ層の２層が成膜される。ただし、これに限られるものではなく、シリコン（Ｓｉ）ウェーハ、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）ウェーハ、サファイヤ基板、ガラス基板であってもよい。
【0017】
治具Ｊは、基板Ｓが装着される部材である。本実施形態の治具Ｊは、図２（Ａ）の分解斜視図、図２（Ｂ）の斜視図、図２（Ｃ）の断面図（図２（Ｂ）のＢ－Ｂ矢視断面図）に示すように、上治具Ｊｕ、下治具Ｊｄ、スペーサＪｓ、ピンＪｐを有する。上治具Ｊｕ、下治具Ｊｄは、リング状の板体で、内径が基板Ｓの外径よりも小さく、外径が基板Ｓの外径よりも大きい。スペーサＪｓは、リング状の板体で、内径が基板Ｓの外径よりも大きく、外径が上治具Ｊｕ、下治具Ｊｄと同等な大きさとなっている。上治具Ｊｕ、下治具Ｊｄ、スペーサＪｓは金属製とすることができる。
【0018】
上治具Ｊｕと下治具Ｊｄとの間にスペーサＪｓを挟み、このスペーサＪｓの内縁側に基板Ｓを挟むことにより、基板Ｓが治具Ｊに装着される。したがって、図２（Ｃ）に示すように、基板Ｓの外側にスペーサＪｓが配置される。また、図２（Ｃ）に示すように、下治具Ｊｄには、基板Ｓの外縁よりも外側に、磁石Ｊｍが埋め込まれており、磁力により上治具Ｊｕを吸着することにより、スペーサＪｓと基板Ｓが上治具Ｊｕと下治具Ｊｄとの間に挟み込まれるようになっている。これにより、治具Ｊからの基板Ｓの外れが防止されている。また、上治具Ｊｕ、下治具Ｊｄ、スペーサＪｓには、それぞれに対応する位置に複数の貫通孔が形成されており、この貫通孔にピンＪｐが挿入されることにより、位置ずれが防止されている。なお、以下の説明では、基板Ｓを装着した治具Ｊを、単にワークＷと呼ぶ。
【0019】
［チャンバ］
チャンバ２は、内部を真空とすることが可能な容器である。本実施形態のチャンバ２は、直方体形状の箱形であり、設置面側が底板２１、反対側が蓋板２２となっている（図４、図５参照）。チャンバ２は、箱形の架台２４上に設けられている。チャンバ２には、チャンバ排気部２３が設けられている。本実施形態のチャンバ排気部２３は、チャンバ２の底板２１に形成された開口に接続された配管を有する。チャンバ排気部２３は、図示しない空気圧回路を含み構成され、排気処理によるチャンバ２内の真空引きを可能としている。
チャンバ２は、内部を真空とすることが可能な容器である。本実施形態のチャンバ２は、直方体形状の箱形であり、設置面側が底板２１、反対側が蓋板２２となっている（図４、図５参照）。チャンバ２は、箱形の架台２４上に設けられている。チャンバ２には、チャンバ排気部２３が設けられている。本実施形態のチャンバ排気部２３は、チャンバ２の底板２１に形成された開口に接続された配管を有する。チャンバ排気部２３は、図示しない空気圧回路を含み構成され、排気処理によるチャンバ２内の真空引きを可能としている。
【0020】
［回転テーブル］
回転テーブル３は、図１、図３（Ｃ）、図４、図５に示すように、チャンバ２内において、後述する自公転ユニット４２とともに、ワークＷを搭載したトレイ４１を、成膜部１００に対向する位置に搬送する搬送体である。回転テーブル３は、円形の板体であり、駆動源３ａによって、シャフト３１を中心に間欠回転する。回転テーブル３には、貫通孔である複数の開口３２が形成されている。複数の開口３２は、回転テーブル３の回転の中心から等間隔となる位置に、周方向に等間隔で設けられている。本実施形態の開口３２は、間欠回転の停止ポジションに対応して、９０°間隔で４つ設けられている。このうちの３つのポジションが、成膜部１００、反転部２００、搬入搬出部３００に対向する。開口３２の上縁部には、自公転ユニット４２を支持する支持部３３が設けられている。つまり、複数の自公転ユニット４２は、回転テーブル３の回転の中心から等間隔となる位置に、周方向に等間隔で搭載される。回転テーブル３の間欠回転によって、ワークＷをトレイ４１に搭載した自公転ユニット４２を、成膜室１１０に対応する位置に位置づけた時、後述する回転体４２１の軸部４２０が、回転ユニット４４の接続部４４ｃに対向する位置に来る。
回転テーブル３は、図１、図３（Ｃ）、図４、図５に示すように、チャンバ２内において、後述する自公転ユニット４２とともに、ワークＷを搭載したトレイ４１を、成膜部１００に対向する位置に搬送する搬送体である。回転テーブル３は、円形の板体であり、駆動源３ａによって、シャフト３１を中心に間欠回転する。回転テーブル３には、貫通孔である複数の開口３２が形成されている。複数の開口３２は、回転テーブル３の回転の中心から等間隔となる位置に、周方向に等間隔で設けられている。本実施形態の開口３２は、間欠回転の停止ポジションに対応して、９０°間隔で４つ設けられている。このうちの３つのポジションが、成膜部１００、反転部２００、搬入搬出部３００に対向する。開口３２の上縁部には、自公転ユニット４２を支持する支持部３３が設けられている。つまり、複数の自公転ユニット４２は、回転テーブル３の回転の中心から等間隔となる位置に、周方向に等間隔で搭載される。回転テーブル３の間欠回転によって、ワークＷをトレイ４１に搭載した自公転ユニット４２を、成膜室１１０に対応する位置に位置づけた時、後述する回転体４２１の軸部４２０が、回転ユニット４４の接続部４４ｃに対向する位置に来る。
【0021】
［ワーク回転部］
ワーク回転部４は、図４、図５に示すように、成膜室１１０においてワークＷを自転及び公転させることにより、各基板Ｓの膜厚分布を均一にする。ワーク回転部４は、トレイ４１、自公転ユニット４２、プッシャユニット４３、回転ユニット４４を有する。
ワーク回転部４は、図４、図５に示すように、成膜室１１０においてワークＷを自転及び公転させることにより、各基板Ｓの膜厚分布を均一にする。ワーク回転部４は、トレイ４１、自公転ユニット４２、プッシャユニット４３、回転ユニット４４を有する。
【0022】
トレイ４１は、ワークＷが搭載される部材である。トレイ４１は、円形の板体であり、その上面が、ワークＷが搭載されるワーク当接面４１ａとなっている。ワーク当接面４１ａの外径は、ワークＷの外径よりも大きい。ワーク当接面４１ａのワークＷが載置される位置には、ワークＷが収容される窪みが形成されている。ワークＷが複数搭載可能となるように、トレイ４１は複数設けられている。本実施形態のトレイ４１は、三つ設けられている。
【0023】
自公転ユニット４２は、軸部４２０を中心にトレイ４１を公転させるとともに、軸部４２０の回転に従って、トレイ４１を支持する支持軸４２２を中心にトレイ４１を自転させる。自公転ユニット４２は、トレイ４１にワークＷを載置した状態で、チャンバ２内の回転テーブル３に対して搬入、搬出可能に設けられている。自公転ユニット４２は、軸部４２０、回転体４２１、支持軸４２２、変換機構４２３を有する。軸部４２０は、ワークＷの公転の軸となる円柱形状の部材である。ここでいう公転とは、ワークＷが、軸部４２０の周りを、軸部４２０を中心とする円周の軌跡で移動することをいう。軸部４２０の下端には、後述する回転軸４４ｂの先端に設けられた接続部４４ｃが接続される接続穴４２０ａが設けられている。回転体４２１は、軸部４２０の上端に、軸部４２０と同軸に設けられ、軸部４２０とともに回転可能に設けられた円形の板体である。回転体４２１の下面の縁部は、回転テーブル３の支持部３３によって支持される。
【0024】
支持軸４２２は、トレイ４１を支持する。支持軸４２２はトレイ４１の下面の中心に取り付けられた鉛直方向の部材であり、トレイ４１に支持されたワークＷの自転の中心となる。ここでいう自転とは、ワークＷが自らの中心を軸に回転することをいう。各支持軸４２２は、回転体４２１に設けられたベアリングを介して回転体４２１を回動可能に貫通して下方に延びている。自公転ユニット４２は、軸部４２０を中心に、複数のトレイ４１を公転させるとともに、軸部４２０の回転に従って、トレイ４１を支持する支持軸４２２を中心に、トレイ４１を自転させる。
【0025】
変換機構４２３は、軸部４２０の回転を、支持軸４２２の回転に変換する。変換機構４２３は、軸部４２０の回転を伝達する伝達部と、伝達部により軸部４２０の回転が伝達されて支持軸４２２を回転させる回転部材を有する。本実施形態の伝達部は固定ギヤ４２３ａであり、回転部材は遊星ギヤ４２３ｂである。固定ギヤ４２３ａは、軸部４２０と同心に設けられているが、軸部４２０の外周を囲む支持筒４３３に固定されており、軸部４２０の回転によっては回転しない円板ギヤである。遊星ギヤ４２３ｂは、各支持軸４２２の下端に固定され、固定ギヤ４２３ａの外周のギヤ溝に噛み合っている。図５に示すように、回転体４２１の回転に従って、トレイ４１とともに支持軸４２２が公転すると、固定ギヤ４２３ａの周りを遊星ギヤ４２３ｂが回りながら自転するので、支持軸４２２を中心としてトレイ４１も自転する（図３（Ａ）参照）。ここでいう公転とは、トレイ４１、支持軸４２２及び遊星ギヤ４２３ｂが、軸部４２０の周りを、軸部４２０を中心とする円周の軌跡で移動することをいう。ここでいう自転とは、トレイ４１及び遊星ギヤ４２３ｂが、支持軸４２２を中心に回転することをいう。
【0026】
プッシャユニット４３は、自公転ユニット４２を成膜室１１０に向かって進退させる機構である。プッシャユニット４３は、自公転ユニット４２に接離可能に設けられている。プッシャユニット４３は、自公転ユニット４２に接して付勢することにより、自公転ユニット４２を回転テーブル３から分離させて、ワークＷを搭載したトレイ４１を成膜室１１０に収容する収容位置と、自公転ユニット４２から離れることにより、自公転ユニット４２を回転テーブル３に搭載させて、成膜室１１０から離隔させる離隔位置との間で移動させる。収容位置は、ワークＷを搭載したトレイ４１が成膜室１１０内にあって、ワークＷに対して成膜処理が可能となる処理位置でもある。離隔位置は、自公転ユニット４２が成膜室１１０から離隔する位置でもある。プッシャユニット４３は、自公転ユニット４２から離れた離隔位置から、回転テーブル３の回転を阻害しない待機位置（ホームポジション：チャンバ２の底板２１と回転テーブル３との間）まで下降する。待機位置は、後述する接続板４３４がチャンバ２の底板２１に近接するか、接触する位置である。回転テーブル３は、プッシャユニット４３が待機位置にある状態で間欠回転し、自公転ユニット４２が収容位置に対向する位置で停止する。
【0027】
プッシャユニット４３は、シリンダ４３１、収容体４３２、支持筒４３３、接続板４３４を有する。シリンダ４３１は、回転体４２１及びトレイ４１を昇降させるための駆動源であり、架台２４の底面に固定されている。収容体４３２は、シリンダ４３１の駆動軸に支持され、後述する回転ユニット４４を収容する筒体である。
【0028】
支持筒４３３は、回転軸４４ｂが挿入された筒体である。支持筒４３３の下端は、収容体４３２の上部に固定されている。支持筒４３３は、チャンバ２の底板２１を上下に摺動可能に貫通している。接続板４３４は、支持筒４３３の上端に固定された板体である。接続板４３４は、固定ギヤ４２３ａに接離可能に設けられている。接続板４３４及び固定ギヤ４２３ａは、嵌合部４２４を有する。嵌合部４２４は、接続板４３４に設けられた嵌合凸部４２４ａ、固定ギヤ４２３ａに設けられた嵌合凹部４２４ｂを有し、嵌合凸部４２４ａと嵌合凹部４２４ｂが嵌合することにより、固定ギヤ４２３ａが回動しないように固定される。
【0029】
回転ユニット４４は、軸部４２０を回転させる機構である。回転ユニット４４は、モータ４４ａ、回転軸４４ｂ、接続部４４ｃを有する。モータ４４ａは、収容体４３２に収容された駆動源である。モータ４４ａのシャフトは回転軸４４ｂの下端に連結されている。これにより、モータ４４ａの回転によって、回転軸４４ｂを回転させる。回転軸４４ｂの上端は、接続板４３４に設置されたベアリングを介して回転可能に貫通している。接続部４４ｃは、回転軸４４ｂの上端の側面から突出した突起であり、軸部４２０の接続穴４２０ａに嵌ることにより、回転軸４４ｂの回転が軸部４２０に伝達可能となる。プッシャユニット４３が、自公転ユニット４２を収容位置に位置させ、ワークＷを搭載したトレイ４１を成膜室１１０に収容させた状態で、回転ユニット４４で軸部４２０を回転させることにより、複数のトレイ４１が公転するとともに、それぞれのトレイ４１が自転する。
【0030】
【0031】
（成膜室）
成膜室１１０は、スパッタリングにより成膜が行われる空間である。成膜室１１０は、図４、図５に示すように、開口１１１、スペーサ１１２、蓋体１１３によって構成されている。開口１１１は、チャンバ２の蓋板２２に設けられた貫通孔である。スペーサ１１２は、チャンバ２の蓋板２２の外部側に、開口１１１を囲うように設けられた角筒形状の部材である。スペーサ１１２によって成膜室１１０の側壁が構成される。蓋体１１３は、スペーサ１１２の上部を封止する箱状体である。蓋板２２、スペーサ１１２、蓋体１１３の間は、Оリング等の封止材によって封止されている。
成膜室１１０は、スパッタリングにより成膜が行われる空間である。成膜室１１０は、図４、図５に示すように、開口１１１、スペーサ１１２、蓋体１１３によって構成されている。開口１１１は、チャンバ２の蓋板２２に設けられた貫通孔である。スペーサ１１２は、チャンバ２の蓋板２２の外部側に、開口１１１を囲うように設けられた角筒形状の部材である。スペーサ１１２によって成膜室１１０の側壁が構成される。蓋体１１３は、スペーサ１１２の上部を封止する箱状体である。蓋板２２、スペーサ１１２、蓋体１１３の間は、Оリング等の封止材によって封止されている。
【0032】
（スパッタ源）
スパッタ源１２０は、ワークＷにスパッタリングにより成膜材料を堆積させて成膜する成膜材料の供給源である。スパッタ源１２０は、ターゲット１０、バッキングプレート１２１、電極１２２を有する。
スパッタ源１２０は、ワークＷにスパッタリングにより成膜材料を堆積させて成膜する成膜材料の供給源である。スパッタ源１２０は、ターゲット１０、バッキングプレート１２１、電極１２２を有する。
【0033】
本実施形態では、図１に示すように、２つのターゲット１０を有する。この２つのターゲット１０、すなわち、ターゲット１０Ａ、１０Ｂは、ワークＷに堆積されて膜となる成膜材料によって形成された部材である。ターゲット１０Ａ、１０Ｂにおけるスパッタリングにより削られていくスパッタ面は、ワークＷに対向する位置にワークＷに対して傾斜して配置されている。
【0034】
成膜材料としては、例えば、Cｒ、Aｕなどを使用する。但し、スパッタリングにより成膜できる材料であれば、種々の材料を適用可能である。ターゲット１０Ａとターゲット１０Ｂを、共通の材料としても、異種の材料としてもよい。例えば、ターゲット１０Ａ、１０Ｂ共に同じＣｒからなるターゲットとしてもよいし、ターゲット１０Ａ、１０Ｂ共に同じＡｕからなるターゲットとしてもよい。また、ターゲット１０ＡはＣｒからなるターゲットとし、ターゲット１０ＢはＡｕからなるターゲットとして、ターゲット１０Ａとターゲット１０Ｂとで異なるターゲットとしてもよい。
【0035】
バッキングプレート１２１は、各ターゲット１０Ａ、１０Ｂを個別に保持する保持部材である。電極１２２は、チャンバ２の外部から各ターゲット１０Ａ、１０Ｂに個別に電力を印加するための導電性の部材である。なお、スパッタ源１２０には、図示はしないがマグネット、冷却機構などが具備されている。つまり、本実施形態の成膜部１００は、マグネトロンスパッタ装置として構成される。
【0036】
（電源部）
電源部１３０は、各ターゲット１０Ａ、１０Ｂに電力を印加する構成部である。この電源部１３０によってターゲット１０に電力を印加することにより、後述するスパッタガスＧをプラズマ化させ、成膜材料を、ワークＷに堆積させることができる。各ターゲット１０Ａ、１０Ｂに印加する電力は、個別に変えることができる。本実施形態においては、電源部１３０は、例えば、高周波電圧を印加するＲＦ電源である。なお、ＤＣ電源とすることもできる。
電源部１３０は、各ターゲット１０Ａ、１０Ｂに電力を印加する構成部である。この電源部１３０によってターゲット１０に電力を印加することにより、後述するスパッタガスＧをプラズマ化させ、成膜材料を、ワークＷに堆積させることができる。各ターゲット１０Ａ、１０Ｂに印加する電力は、個別に変えることができる。本実施形態においては、電源部１３０は、例えば、高周波電圧を印加するＲＦ電源である。なお、ＤＣ電源とすることもできる。
【0037】
（スパッタガス導入部）
本実施形態のプラズマ処理においては、スパッタガスＧが用いられる。スパッタガスＧは、電力の印加により生じるプラズマにより、発生するイオンをターゲット１０Ａ、１０Ｂに衝突させて、ターゲット１０Ａ、１０Ｂの材料を基板Ｓの表面に堆積させるためのガスである。例えば、アルゴンガス等の不活性ガスを、スパッタガスＧとして用いることができる。
本実施形態のプラズマ処理においては、スパッタガスＧが用いられる。スパッタガスＧは、電力の印加により生じるプラズマにより、発生するイオンをターゲット１０Ａ、１０Ｂに衝突させて、ターゲット１０Ａ、１０Ｂの材料を基板Ｓの表面に堆積させるためのガスである。例えば、アルゴンガス等の不活性ガスを、スパッタガスＧとして用いることができる。
【0038】
スパッタガス導入部１４０は、スパッタガスＧを導入する配管を有する。スパッタガス導入部１４０は、図示しないガス供給回路を含み構成され、供給源からのスパッタガスＧを成膜室１１０内に導入することを可能とする。
【0039】
（排気部）
排気部１５０は、スペーサ１１２に形成された開口に接続された配管を有する。排気部１５０は、図示しない排気回路を含み構成され、排気処理による成膜室１１０内の真空引きを可能としている。
排気部１５０は、スペーサ１１２に形成された開口に接続された配管を有する。排気部１５０は、図示しない排気回路を含み構成され、排気処理による成膜室１１０内の真空引きを可能としている。
【0040】
［反転部］
反転部２００は、図示しない反転機構を有し、ワークＷを反転させる。本実施形態の反転機構は、プッシャユニット４３によって分離位置にある３つのワークＷを自公転ユニット４２から個別に把持して持ち上げて、１８０°回転させてから、下降してワークＷを自公転ユニット４２に載置する。
反転部２００は、図示しない反転機構を有し、ワークＷを反転させる。本実施形態の反転機構は、プッシャユニット４３によって分離位置にある３つのワークＷを自公転ユニット４２から個別に把持して持ち上げて、１８０°回転させてから、下降してワークＷを自公転ユニット４２に載置する。
【0041】
［搬入搬出部］
搬入搬出部３００は、ワークＷが搭載された自公転ユニット４２をチャンバ２に搬入、搬出する装置である。搬入搬出部３００は、図６に示すように、搬送部３１０、載置台Ｔを有する。載置台Ｔには、成膜装置１の外部から、搭載装置によって、成膜前のワークＷが搭載された状態の自公転ユニット４２が載置される。搬送部３１０は、載置台Ｔに載せられた成膜前のワークＷが搭載された自公転ユニット４２をピックアップして、チャンバ２に構成されたロードロック室２５に搬入する。搭載装置は、外部からワークＷを載置した自公転ユニット４２を搬入搬出部３００に搬送する装置である。また、搬送部３１０は、成膜済のワークＷが搭載された自公転ユニット４２をロードロック室２５から受け取って載置台Ｔに載せる。搭載装置は、載置台Ｔに載せられた成膜済のワークＷが搭載された自公転ユニット４２を、成膜装置１の外部へ搬送する。
搬入搬出部３００は、ワークＷが搭載された自公転ユニット４２をチャンバ２に搬入、搬出する装置である。搬入搬出部３００は、図６に示すように、搬送部３１０、載置台Ｔを有する。載置台Ｔには、成膜装置１の外部から、搭載装置によって、成膜前のワークＷが搭載された状態の自公転ユニット４２が載置される。搬送部３１０は、載置台Ｔに載せられた成膜前のワークＷが搭載された自公転ユニット４２をピックアップして、チャンバ２に構成されたロードロック室２５に搬入する。搭載装置は、外部からワークＷを載置した自公転ユニット４２を搬入搬出部３００に搬送する装置である。また、搬送部３１０は、成膜済のワークＷが搭載された自公転ユニット４２をロードロック室２５から受け取って載置台Ｔに載せる。搭載装置は、載置台Ｔに載せられた成膜済のワークＷが搭載された自公転ユニット４２を、成膜装置１の外部へ搬送する。
【0042】
搬送部３１０は、アーム３１１、閉塞部３１２を有する。アーム３１１は、載置台Ｔとチャンバ２との間に、回転テーブル３の平面と平行に設けられた長尺の部材である。アーム３１１は、図示しない駆動機構によって、回転テーブル３のシャフト３１と平行な軸を中心に１８０°ずつ間欠的に回動可能に、且つこの軸に沿って移動可能に設けられている。閉塞部３１２は、アーム３１１の両端に設けられ、チャンバ２に設けられた開口２ａを封止する部材である。開口２ａは、チャンバ２上面の蓋板２２に設けられたチャンバ２内と外部とをつなぐための開口で、ロードロック室２５の外部側の端部である。閉塞部３１２には、Ｏリング等の封止部材３１２ａが設けられている。
【0043】
閉塞部３１２には、保持部３１２ｂが設けられている。保持部３１２ｂは、自公転ユニット４２を保持する部材である。保持部３１２ｂは、メカチャック等の保持機構によって、自公転ユニット４２を保持する。なお、載置台Ｔには、図示しない駆動機構によって移動することにより、ワークＷを搭載した自公転ユニット４２を、載置台Ｔと保持部３１２ｂとの間で移動させるプッシャＰが設けられている。
【0044】
ロードロック部３２０は、ロードロック室３２１、プッシャ３２２、排気ライン３２３、ベントライン３２４を有する。ロードロック室３２１は、チャンバ２の蓋板２２に形成された貫通孔である開口２ａの内側面に囲まれ、保持部３１２ｂが保持した自公転ユニット４２を収容して密閉可能な空間である。ロードロック室３２１の開口２ａにおいて、チャンバ２の外部側にある端部は、閉塞部３１２によって封止される。
【0045】
プッシャ３２２は、駆動機構３２２ａによって、支持部３３を駆動する部材である。プッシャ３２２は、支持部３３を、回転テーブル３の開口３２とロードロック室３２１との間で、ロードロック室３２１の開口２ａの外部側とは反対の端部に接離させる方向に移動させる。プッシャ３２２には、支持部３３との間を封止するOリング等の封止部材３２２ｂが設けられている。プッシャ３２２によって付勢された支持部３３は、プッシャ３２２とともに、ロードロック室３２１の開口２ａの外部側とは反対の端部を封止する。このように、閉塞部３１２、支持部３３及びプッシャ３２２によって封止されることにより、ロードロック室３２１が形成される。
【0046】
排気ライン３２３は、図示しない空気圧回路に接続され、封止されたロードロック室３２１を減圧するための経路である。ベントライン３２４は、図示しない弁等に接続され、ロードロック室３２１の真空破壊を行うための経路である。
【0047】
閉塞部３１２によって開口２ａを封止して、排気ライン３２３を介して真空引きされたロードロック室３２１内で、保持部３１２ｂに保持された自公転ユニット４２が支持部３３に受け渡される。プッシャ３２２が下降することにより、ロードロック室３２１から自公転ユニット４２が排出され、支持部３３とともに回転テーブル３の開口３２に載置される。プッシャ３２２は、さらに下降して、回転テーブル３から退避する。また、プッシャ３２２は、成膜済のワークＷを載置した自公転ユニット４２を、支持部３３とともに押し上げてロードロック室２５を封止し、閉塞部３１２の保持部３１２ｂに自公転ユニット４２を受け渡す。自公転ユニット４２を受け取った閉塞部３１２は、ベントライン３２４を介してロードロック室３２１が大気開放された後に、上昇して自公転ユニット４２を排出させる。
【0048】
［制御装置］
制御装置５０は、図１に示すように、成膜装置１の各部を制御する装置である。この制御装置５０は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって構成できる。つまり、チャンバ２の排気の制御、成膜室１１０へのスパッタガスＧの導入及び排気の制御、電源部１３０の電力の制御、回転テーブル３の回転の制御、反転部２００の反転機構の制御、搬入搬出部３００の搬入、搬出の制御、プッシャユニット４３の駆動制御、回転ユニット４４の回転制御などに関しては、その制御内容がプログラムされており、ＰＬＣやＣＰＵなどの処理装置により実行されるものであり、多種多様な成膜処理の仕様に対応可能である。
制御装置５０は、図１に示すように、成膜装置１の各部を制御する装置である。この制御装置５０は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって構成できる。つまり、チャンバ２の排気の制御、成膜室１１０へのスパッタガスＧの導入及び排気の制御、電源部１３０の電力の制御、回転テーブル３の回転の制御、反転部２００の反転機構の制御、搬入搬出部３００の搬入、搬出の制御、プッシャユニット４３の駆動制御、回転ユニット４４の回転制御などに関しては、その制御内容がプログラムされており、ＰＬＣやＣＰＵなどの処理装置により実行されるものであり、多種多様な成膜処理の仕様に対応可能である。
【0049】
具体的に制御される対象としては、回転テーブル３の駆動源３ａの間欠動作タイミング、成膜装置１の初期排気圧力、ターゲット１０への印加電力、スパッタガスＧ及びの流量、種類、導入時間及び排気時間、表面処理及び成膜処理の時間などが挙げられる。
【0050】
特に、本実施形態では、制御装置５０は、ターゲット１０Ａ、１０Ｂへ印加する電力、スパッタガス導入部１４０によるスパッタガスＧの供給量を制御することにより、成膜レートを制御する。また、制御装置５０は、プッシャユニット４３のシリンダ４３１の作動を制御することにより、自公転ユニット４２を昇降させる。また、制御装置５０は、回転ユニット４４のモータ４４ａを制御することにより、回転軸４４ｂに接続された軸部４２０を回転させて、複数のトレイ４１を公転させるとともに、各トレイ４１を自転させる。
【0051】
さらに、制御装置５０には、図示しない入力装置、出力装置が接続されている。入力装置は、オペレータが、制御装置５０を介して成膜装置１を操作するためのスイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力手段である。出力装置は、装置の状態を確認するための情報を、オペレータが視認可能な状態とするディスプレイ、ランプ、メータ等の出力手段である。
【0052】
［成膜処理］
以上のような本実施形態による成膜装置１によって、ワークＷに成膜する処理を説明する。
以上のような本実施形態による成膜装置１によって、ワークＷに成膜する処理を説明する。
【0053】
まず、搬入搬出部３００によって、３つのワークＷを搭載した自公転ユニット４２を、チャンバ２内に搬入して、回転テーブル３の開口３２に載置する。そして、図４に示すように、回転テーブル３が間欠回転して、成膜室１１０の開口１１１の直下に、自公転ユニット４２を位置づける。
【0054】
次に、図５に示すように、プッシャユニット４３のシリンダ４３１が作動して、接続板４３４及び回転軸４４ｂを上昇させることにより、接続板４３４の嵌合凸部４２４ａを固定ギヤ４２３ａの嵌合凹部４２４ｂに嵌合する。これにより、回転軸４４ｂの接続部４４ｃが、軸部４２０の接続穴４２０ａに嵌る。さらに、接続板４３４及び回転軸４４ｂが上昇することにより、自公転ユニット４２が回転テーブル３の支持部３３から離れ、離隔位置から収容位置へと上昇する。これにより、トレイ４１上のワークＷが成膜室１１０内に収容される。
【0055】
この状態で、スパッタガス導入部１４０によって、スパッタガスＧを成膜室１１０内に導入するとともに、排気部１５０により排気することによって、成膜処理に最適な所定の圧力に制御される。そして、回転ユニット４４のモータ４４ａが作動して、回転軸４４ｂを回転させることにより、軸部４２０とともに回転体４２１が回転する。回転体４２１は、固定ギヤ４２３ａの周囲に沿って遊星ギヤ４２３ｂが回りながら自転することにより、支持軸４２２を中心としてトレイ４１が自転する。これにより、三つのトレイ４１上のワークＷが公転するとともに自転する。なお、回転体４２１は、所定の回転速度（単位時間当たりの回転数）、所定の回転時間で回転する。なお、回転中に成膜が行われるため、回転時間は成膜時間とほぼ同じである。回転体４２１の回転速度や回転時間等は、予め実験等で求められた最適な回転速度及び回転時間とする。
【0056】
電源部１３０により各ターゲット１０Ａ、１０Ｂに電力を印加する。すると、スパッタガスＧがプラズマ化して発生するイオンが、ターゲット１０Ａ、１０Ｂに衝突する。ターゲット１０Ａ、１０Ｂを構成する成膜材料は、イオンによりターゲット１０Ａ、１０Ｂから叩き出される。そして、トレイ４１により公転するとともに自転するワークＷの成膜対象面に堆積する。
【0057】
所定時間の成膜処理後、ターゲット１０への電力印加を停止する。その後、排気部１５０からの排気によりスパッタガスＧを成膜室１１０から排出して、成膜室１１０の圧力をチャンバ２と同等とする。そして、自公転ユニット４２の向き（三つのワークＷの位置）が初期状態に位置付けられるようにモータ４４ａを停止して、図４に示すように、シリンダ４３１によって、接続板４３４及び回転軸４４ｂを下降させると、自公転ユニット４２が離隔位置に戻り、回転テーブル３の支持部３３に支持される。さらに、接続板４３４の嵌合凸部４２４ａが、固定ギヤ４２３ａの嵌合凹部４２４ｂから外れるとともに、回転軸４４ｂの接続部４４ｃが、軸部４２０の接続穴４２０ａから外れる。加えて、接続板４３４が回転テーブル３の開口２ａの下方に移動し、待機位置（ホームポジション）まで下降して停止する。
【0058】
回転テーブル３を間欠回転させることにより、自公転ユニット４２を反転部２００に移動させて、反転させる。回転テーブル３を間欠回転させることにより、自公転ユニット４２を再度成膜部１００に移動させて、ワークＷの他方の成膜対象面に上記と同様の成膜を行う。自公転ユニット４２の向き（三つのワークＷの位置）は初期状態に位置付けられる。その後、回転テーブル３の間欠回転により、開口２ａの直下に、成膜済みのワークＷを搭載した自公転ユニット４２を移動させて、搬入搬出部３００によって、チャンバ２外に搬出する。
【0059】
［効果］
（１）以上のような本実施形態の成膜装置１は、ターゲット１０を有する成膜室１１０において、トレイ４１に載置されたワークＷに対して、スパッタリングにより成膜を行う成膜部１００と、軸部４２０を中心にトレイ４１を公転させるとともに、軸部４２０の回転に従って、トレイ４１を支持する支持軸４２２を中心にトレイ４１を自転させる自公転ユニット４２と、自公転ユニット４２とともに、ワークＷを搭載したトレイ４１を、成膜部１００に対向する位置に搬送する搬送体と、を有する。
（１）以上のような本実施形態の成膜装置１は、ターゲット１０を有する成膜室１１０において、トレイ４１に載置されたワークＷに対して、スパッタリングにより成膜を行う成膜部１００と、軸部４２０を中心にトレイ４１を公転させるとともに、軸部４２０の回転に従って、トレイ４１を支持する支持軸４２２を中心にトレイ４１を自転させる自公転ユニット４２と、自公転ユニット４２とともに、ワークＷを搭載したトレイ４１を、成膜部１００に対向する位置に搬送する搬送体と、を有する。
【0060】
さらに、自公転ユニット４２に接離可能に設けられ、自公転ユニット４２に接して付勢することにより、自公転ユニット４２を搬送体から分離させて、ワークＷを搭載したトレイ４１を成膜室１１０に収容する収容位置と、自公転ユニット４２から離れることにより、自公転ユニット４２を搬送体に搭載させて、成膜室１１０から離隔させる離隔位置との間で移動させるプッシャユニット４３と、ワークＷを搭載したトレイ４１を成膜室１１０に収容した状態で、軸部４２０を回転させることにより、トレイ４１を公転させるとともに自転させる回転ユニット４４と、を有する。
【0061】
このため、成膜中にワークＷが公転しながら自転するので、ターゲット１０に対する複数のワークＷの位置が公転により変化するとともに、各ワークＷのターゲット１０に対する位置も自転により変化するので、成膜材料の堆積に偏在が生じることが防止され、複数のワークＷ同士及び個々のワークＷ内の膜厚分布を均一にすることができる。
【0062】
また、本実施形態では、成膜中に複数のワークＷが公転しながら自転するので、ターゲット１０に対する複数のワークＷの位置が公転により変化するとともに、各ワークＷのターゲット１０に対する位置も自転により変化するので、成膜材料の堆積に偏在が生じることが防止され、複数のワークＷ同士及び個々のワークＷ内の膜厚分布を均一にすることができる。
【0063】
（２）自公転ユニット４２は、軸部４２０の回転を、支持軸４２２の回転に変換する変換機構４２３を有する。このため、軸部４２０の回転によって、ワークＷの公転及び自転を行うことができ、支持軸４２２を直接回転させる駆動源を設ける必要がない。つまり、軸部４２０が支持軸４２２の回転駆動源の役割を担っているため、軸部４２０が回転するだけで支持軸４２２を回転させることができる。これにより、装置を簡素化できるとともに、支持軸４２２を回転させるモータなどの駆動源を必要としないため、変換機構４２３自体の重量を軽量化でき、回転体４２１を回転させる軸部４２０に対する負荷を軽減できる。
【0064】
（３）搬送体は、自公転ユニット４２を載置した状態で間欠回転可能に設けられ、自公転ユニット４２を収容位置に位置づける際に停止する回転テーブル３を有する。回転テーブル３には、複数の自公転ユニット４２が、回転の中心から等間隔となる位置に、周方向に等間隔で搭載される。このため、比較的重量が重くなる自公転ユニット４２であっても、バランスがとれて、回転テーブル３の姿勢が安定し、回転が安定する。さらに、本実施形態では、自公転ユニット４２とプッシャユニット４３及び回転ユニット４４とが分離している。特に、プッシャユニット４３及び回転ユニット４４だけが成膜装置１側に設置されているので、構造が複雑にならない。また、図４、図５からわかるように、回転テーブル３の下方は、支持筒４３３及び回転軸４４ｂだけが昇降する動作だけであるため、回転テーブル３とチャンバ２の底板２１との間の空間に、自公転ユニット４２を設けるスペースを作る必要がなく、その空間自体を小さくすることができる。これにより、チャンバ２内の全体の空間を広くする必要がないため、チャンバ２内の圧力調整等（所定の圧力に減圧するときに係る時間や所定の圧力に維持すること等）を行うときの影響を少なくすることができる。
【0065】
［変形例］
本実施形態は、上記の態様には限定されず、以下のような変形例も含む。
（１）成膜部１００におけるターゲット１０の数は、上記の実施形態で例示した数には限定されない。ターゲット１０を単数又は３つ以上としてもよい。ターゲット１０の数を多くすることにより、成膜レートを向上させることができる。
本実施形態は、上記の態様には限定されず、以下のような変形例も含む。
（１）成膜部１００におけるターゲット１０の数は、上記の実施形態で例示した数には限定されない。ターゲット１０を単数又は３つ以上としてもよい。ターゲット１０の数を多くすることにより、成膜レートを向上させることができる。
【0066】
複数のターゲット１０は、共通の成膜材料であっても、異種の成膜材料であってもよい。共通の成膜材料を用いることによって成膜レートを向上させることができる。異なる種類の成膜材料を用いて、同時或いは順々に成膜することにより、複数の成膜材料の層から成る膜を形成することもできる。
【0067】
（２）成膜部１００の数は、複数であってもよい。つまり、搬送体の複数の停止ポジションに成膜部１００を設けてもよい。共通の成膜材料を用いる成膜部１００の数を増やすことによって、成膜レートを向上させることができる。複数の成膜部１００に互いに異なる種類の成膜材料を用いて、同時或いは順々に成膜することにより、複数の成膜材料の層から成る膜を形成することもできる。成膜部１００においてプラズマを発生させる構成は特定の種類には限定されない。
【0068】
（３）成膜部１００に加えて、いずれかの停止ポジションに、プラズマによるエッチング、アッシング、その他の表面改質、クリーニング、化合物膜の生成等を行う処理部を設けてもよい。処理部においてプラズマを発生させる構成は特定の種類には限定されない。
【0069】
（４）成膜対象物の形状も、上記の実施形態で示したものには限定されない。成膜対象面が平坦なものに最も適しているが、平坦でない成膜対象面に対しても、成膜領域に均等に成膜材料を堆積させることができる。
【0070】
（５）治具Ｊは、基板Ｓを装着可能な形状を有する円形のリングとして説明したが、円形に限られず、矩形や多角形形状のリングでもよい。また、基板Ｓを載置可能な形状を有する板体であってもよい。また、基板Ｓの載置位置に、基板Ｓが収容される窪みが形成されていてもよい。また、自公転ユニット４２に載置できるワークＷ（治具Ｊに搭載された基板Ｓ）の数は、上記の態様には限定されない。また、基板Ｓは治具Ｊに装着、搭載されていなくてもよい。つまり、治具Ｊを用いなくてもよい。この場合、ワークＷは成膜対象物である基板Ｓのみとなり、ワーク当接面４１ａは基板Ｓの裏面に当接する。また、上治具Ｊｕ、下治具Ｊｄ、スペーサＪｓの材料は適宜選択できる。例えば、上治具Ｊｕ、下治具Ｊｄ、スペーサＪｓの一部またはすべてを磁性体とすることができる。これらの部材の一部を磁性体とする場合、磁石Ｊｍが設けられている領域に対向する一部の領域を磁性体とし、他の領域を非磁性体の金属とすることができる。
【0071】
（６）搬送装置は回転テーブル３には限定されない。回転中心から放射状に延びたアームに支持部や自公転ユニット４２を保持して回転する回転体であってもよい。搬送装置によって搬送されて同時に処理されるワークＷを搭載する自公転ユニット４２の数、これを支持する支持部の数は、上記の態様には限定されない。
【0072】
（７）成膜部１００は、チャンバ２の設置面側にあっても、これと反対側にあっても、側面側にあってもよい。自公転ユニット４２を成膜室１１０、処理室に出し入れする方向も、成膜室１１０の設置面側からでも、これと反対側からでもよく、側面からでもよい。
【0073】
（８）上記の実施形態では、重力に従う方向を下方、これとは逆に重力に抗する方向を上方としている。この場合の昇降は、上下方向の動作となる。但し、成膜装置１の配置方向は、これには限定されず、例えば、回転テーブル３と、成膜室１１０との上下関係が逆となっていてもよい。また、回転テーブル３は、水平に限らず垂直の配置でも傾斜した配置でもよい。成膜装置１の設置面は、床面であっても、天井であっても、側壁面であってもよい。
【0074】
（９）成膜部１００による成膜は、ワークＷの片面に対してのみ行ってもよい。つまり、反転部２００による反転を行わなくてもよいし、反転部２００が無い装置であってもよい。
【0075】
（１０）変換機構４２３は、上記の態様には限定されない。例えば、伝達部、回転部材として、互いに接触する部分が平坦面を有する一対のローラ（例えば、フッ素系樹脂）を用いてもよい。また、固定の伝達部をフランジとして、回転する回転部材を、フランジの外周に接する溝を有するプーリとしてもよい。また、このような伝達部は、回転部材に対して回転を伝達するタイミングベルトを含み、タイミングベルトを介して軸部４２０と支持軸４２２の回転を同期させてもよい。伝達部は固定には限定されず、軸部４２０とともに回転してもよい。
【0076】
（１１）上記の態様では、自公転ユニット４２は、ワークＷを複数搭載可能に設けられ、回転ユニット４４は、複数のワークＷを成膜室１１０に収容した状態で、軸部４２０を回転させることにより、複数のトレイ４１を公転させるとともに、それぞれのトレイ４１を自転させていた。つまり、上記の態様では、自公転ユニット４２に複数枚のワークＷを搭載して自公転させながら成膜していたが、自公転ユニット４２に１枚のワークＷを搭載して成膜してもよい。また、自公転ユニット４２が、１枚のワークＷのみを搭載可能で、このワークＷを自公転させながら成膜できる装置であってもよい。この場合であっても、自公転による膜厚均等の効果を得ることができる。
【0077】
（１２）搭載装置が、ワークＷを載置台Ｔに載置された自公転ユニット４２に供給排出してもよい。例えば、搭載装置が、載置台Ｔ上の自公転ユニット４２のトレイ４１上に、ワークＷを順次あるいは同時に載置してもよい。また、搭載装置が、載置台Ｔ上の自公転ユニット４２のトレイ４１から、ワークＷを順次あるいは同時に搬出してもよい。これにより、重量、サイズが大きい自公転ユニット４２の数、移動量を抑えることができる。なお、ワークＷは、図示しない別ユニットによって治具Ｊに基板Ｓがセットされ、搭載装置に供給される。複数のワークＷを収容するストッカが設けられていてもよい。ワークＷをセットするための別ユニット（場所）を、ストッカで代用してもよい。
【0078】
また、載置台Ｔ上の自公転ユニット４２のトレイ４１上に残っている下治具Ｊｄ及びスペーサＪｓに、基板Ｓを順次あるいは同時に載置して、基板Ｓ上に上治具Ｊｕを順次あるいは同時に載置してもよい。また、載置台Ｔ上の自公転ユニット４２のトレイ４１上の上治具Ｊｕを順次あるいは同時に取り外して、下治具Ｊｄ及びスペーサＪｓから基板Ｓを順次あるいは同時に取り出してもよい。複数の治具Ｊ及び基板Ｓのストッカを有していてもよい。
【0079】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0080】
１ 成膜装置
２ チャンバ
２ａ 開口
３ 回転テーブル
３ａ 駆動源
４ ワーク回転部
１０、１０Ａ、１０Ｂ ターゲット
２１ 底板
２２ 蓋板
２３ チャンバ排気部
２４ 架台
２５ ロードロック室
３１ シャフト
３２ 開口
３３ 支持部
３３ａ 封止部材
４１ トレイ
４１ａ ワーク当接面
４２ 自公転ユニット
４３ プッシャユニット
４４ 回転ユニット
４４ａ モータ
４４ｂ 回転軸
４４ｃ 接続部
５０ 制御装置
１００ 成膜部
１１０ 成膜室
１１１ 開口
１１２ スペーサ
１１３ 蓋体
１２０ スパッタ源
１２１ バッキングプレート
１２２ 電極
１３０ 電源部
１４０ スパッタガス導入部
１５０ 排気部
２００ 反転部
３００ 搬入搬出部
３１０ 搬送部
３１１ アーム
３１２ 閉塞部
３１２ａ 封止部材
３１２ｂ 保持部
３２０ ロードロック部
３２１ ロードロック室
３２２ プッシャ
３２２ａ 封止部材
３２３ 排気ライン
３２４ ベントライン
４２０ 軸部
４２０ａ 接続穴
４２１ 回転体
４２２ 支持軸
４２３ 変換機構
４２３ａ 固定ギヤ
４２３ｂ 遊星ギヤ
４２４ 嵌合部
４２４ａ 嵌合凸部
４２４ｂ 嵌合凹部
４３１ シリンダ
４３２ 収容体
４３３ 支持筒
４３４ 接続板
Ｇ スパッタガス
Ｊ 治具
Ｊｕ 上治具
Ｊｄ 下治具
Ｊｓ スペーサ
Ｊｐ ピン
Ｊｍ 磁石
Ｓ 基板
Ｔ 載置台
Ｗ ワーク
２ チャンバ
２ａ 開口
３ 回転テーブル
３ａ 駆動源
４ ワーク回転部
１０、１０Ａ、１０Ｂ ターゲット
２１ 底板
２２ 蓋板
２３ チャンバ排気部
２４ 架台
２５ ロードロック室
３１ シャフト
３２ 開口
３３ 支持部
３３ａ 封止部材
４１ トレイ
４１ａ ワーク当接面
４２ 自公転ユニット
４３ プッシャユニット
４４ 回転ユニット
４４ａ モータ
４４ｂ 回転軸
４４ｃ 接続部
５０ 制御装置
１００ 成膜部
１１０ 成膜室
１１１ 開口
１１２ スペーサ
１１３ 蓋体
１２０ スパッタ源
１２１ バッキングプレート
１２２ 電極
１３０ 電源部
１４０ スパッタガス導入部
１５０ 排気部
２００ 反転部
３００ 搬入搬出部
３１０ 搬送部
３１１ アーム
３１２ 閉塞部
３１２ａ 封止部材
３１２ｂ 保持部
３２０ ロードロック部
３２１ ロードロック室
３２２ プッシャ
３２２ａ 封止部材
３２３ 排気ライン
３２４ ベントライン
４２０ 軸部
４２０ａ 接続穴
４２１ 回転体
４２２ 支持軸
４２３ 変換機構
４２３ａ 固定ギヤ
４２３ｂ 遊星ギヤ
４２４ 嵌合部
４２４ａ 嵌合凸部
４２４ｂ 嵌合凹部
４３１ シリンダ
４３２ 収容体
４３３ 支持筒
４３４ 接続板
Ｇ スパッタガス
Ｊ 治具
Ｊｕ 上治具
Ｊｄ 下治具
Ｊｓ スペーサ
Ｊｐ ピン
Ｊｍ 磁石
Ｓ 基板
Ｔ 載置台
Ｗ ワーク
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】