特許ウォッチ

公開番号2025058934
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2024150978
出願日2024-09-02
発明の名称成膜装置
出願人芝浦メカトロニクス株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C23C 14/34 20060101AFI20250402BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】防着板の熱膨張による伸縮を抑制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、内部を真空とすることが可能なチャンバ20と、チャンバ20内に設けられ、複数のワーク10を保持するテーブルと、チャンバ20内に導入されるガスをプラズマ化するプラズマ発生器P1を有し、テーブルに支持されたワーク10に成膜する成膜部40と、成膜部40によりワーク10に対して成膜が行われる処理空間41を囲うように配置され、成膜材料のチャンバ20内への付着を防ぐ防着板410と、防着板410に直接接触する接触面421を有し、防着板410を冷却する冷却ブロック420と、冷却ブロック420に設けられ、冷却媒体が流通する流路422と、を有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
内部を真空とすることが可能なチャンバと、
前記チャンバ内に設けられ、ワークを支持するテーブルと、
前記チャンバ内に導入されるガスをプラズマ化するプラズマ発生器を有し、前記テーブルに支持された前記ワークに成膜する成膜部と、
前記成膜部により前記ワークに対して成膜が行われる処理空間を囲うように配置され、成膜材料の前記チャンバ内への付着を防ぐ防着板と、
前記チャンバ内に設けられ、前記防着板に直接接触する接触面を有し、前記接触面を接触させて前記防着板を冷却する冷却ブロックと、
前記冷却ブロックに設けられ、冷却媒体が流通する流路と、
を有することを特徴とする成膜装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記テーブルは、複数の前記ワークを保持し、円周の軌跡で前記ワークを循環搬送する回転テーブルであり、
前記成膜部は、前記プラズマ発生器によって、前記成膜材料から成るターゲットと前記回転テーブルとの間に導入されるスパッタガスをプラズマ化し、前記回転テーブルにより循環搬送中の前記ワークに、スパッタリングにより前記成膜材料の粒子を堆積させて成膜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】
前記チャンバ内に、前記ワークを加熱する加熱部が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の成膜装置。
【請求項４】
前記回転テーブルにおいて、個々の前記ワークが保持される複数の保持領域に、加熱部が配置されていることを特徴とする請求項２記載の成膜装置。
【請求項５】
前記冷却ブロックは、前記テーブルの外周と前記チャンバの側面の内壁との間に沿って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。
【請求項６】
前記接触面は、前記防着板の底部に接触して、前記防着板を支持していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の成膜装置。
【請求項７】
前記防着板の底部には、前記テーブルの平面と平行な方向に面積を拡張した伝熱部が設けられ、
前記接触面は、前記伝熱部に接触していることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項８】
前記チャンバ外に配置され、前記冷却媒体を冷却する冷却装置に、前記冷却ブロックの前記流路が、前記チャンバ内の真空を維持できるように気密に接続されていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項９】
前記冷却ブロックは複数設けられ、複数の前記冷却ブロックの前記流路は、前記チャンバ外に設けられた配管を介して、前記冷却媒体が流通可能となるように互いに接続されていることを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項１０】
前記回転テーブルにより循環搬送中の前記ワーク及び前記ワークに形成された膜の少なくとも一方の表面を処理する表面処理部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１１】以降は省略されています）
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。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
真空としたチャンバ内において、回転テーブルでワークを循環搬送しながら、スパッタリングによる成膜材料の堆積と、堆積した成膜材料の窒化を行う成膜装置が存在する（特許文献１参照）。このような成膜装置は、成膜を行う成膜処理部と窒化を行う膜処理部とが一つのチャンバ内に設けられている。成膜処理部においては、成膜材料から成るターゲットに対向する位置にワークを通過させることにより、ターゲットから放出された成膜材料の粒子をワークに付着させている。成膜処理部には、ターゲットを含む領域を囲う防着板によって、ワークに対して成膜が行われる処理空間が形成されている。この防着板は、ターゲットから放出された成膜材料の粒子が、チャンバの内面に付着し、チャンバ内に粒子が拡散することを防止するシールドの役割を担っている。また、スパッタリングにより成膜する成膜装置において、ワークを加熱しながら成膜する装置もある（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７１４４２１９号公報
特許第６６１１６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のような成膜処理装置においては、成膜処理部に設けられた防着板が熱膨張によって伸縮する。すると、伸縮によって、防着板に付着した成膜材料が剥がれ、回転テーブル上に落下する。落下した成膜材料が、回転テーブルに残存していると、ワークの汚染源となり、ワークの製品不良を発生させてしまう。
【０００５】
このような防着板の熱膨張による伸縮は、メンテナンスを行う場合のように、成膜処理を終了して装置を停止し、チャンバ内を常温まで低下させたときに発生し易い。また、成膜処理中は、回転テーブル内に設けた加熱部で温度が一定となるように制御されているが、チャンバ内の温度が変動することもあり、わずかに防着板が伸縮することにより、成膜材料が落下する場合もある。このため、防着板の熱膨張による伸縮を抑制することが必要になる。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するために提案されたものであり、防着板の熱膨張による伸縮を抑制できる成膜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本実施形態の成膜装置は、内部を真空とすることが可能なチャンバと、前記チャンバ内に設けられ、ワークを支持するテーブルと、前記チャンバ内に導入されるガスをプラズマ化するプラズマ発生器を有し、前記テーブルに支持された前記ワークに成膜する成膜部と、前記成膜部により前記ワークに対して成膜が行われる処理空間を囲うように配置され、成膜材料の前記チャンバ内への付着を防ぐ防着板と、前記チャンバ内に設けられ、前記防着板に直接接触する接触面を有し、前記接触面を接触させて前記防着板を冷却する冷却ブロックと、前記冷却ブロックに設けられ、冷却媒体が流通する流路と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態によれば、防着板の熱膨張による伸縮を抑制でき、防着板に付着した成膜材料の剥離を低減して、剥離した成膜材料のワークへの付着を抑制し、製品不良の発生を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る成膜装置の構成を模式的に示す一部透視平面図である。
図１中のＡ－Ｂ矢視断面図であり、成膜装置の側面から見た内部構成の詳細図である。
図１中のＡ－Ｃ矢視断面図であり、成膜装置の側面から見た内部構成の詳細図である。
成膜対象となるワーク及びワークが載置される吸収部材及びトレイを示す上面側斜視図（Ａ）、下面側斜視図（Ｂ）である。
防着板及び冷却ブロックを示す平面図（Ａ）、（Ａ）のα側から見た側面図（Ｂ）、（Ａ）のβ側から見た側面図（Ｃ）である。
防着板及び冷却ブロックの上面側から見た分解斜視図（Ａ）、斜視図（Ｂ）、底面側から見た斜視図（Ｃ）である。
実施形態に係る成膜装置による処理のフローチャートである。
ＬＥＤの層構造の一例を示す断面図（Ａ）、バッファ層の拡大断面図（Ｂ）である。
循環搬送でない成膜装置の変形例を示す縦断面図（図１０のＥ－Ｅ矢視断面図）である。
図９の成膜装置のＤ－Ｄ矢視断面図である。
図９に適用される冷却ブロックの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
成膜装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面は、各部材、各構成部を摸式的に示したものであり、その寸法や間隔等を正確に示したものではない。
［概要］
図１～図３に示す成膜装置１は、スパッタリングにより、成膜対象であるワーク１０上にＧａＮ（窒化ガリウム：Gallium Nitride）膜、ＡｌＮ（窒化アルミニウム：Aluminum Nitride）膜を形成する装置である。
（【００１１】以降は省略されています）

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