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公開番号2025066036
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-22
出願番号2024085519,2023175252
出願日2024-05-27,2023-10-10
発明の名称蒸着装置
出願人株式会社オプトラン
代理人個人,個人
主分類C23C 14/24 20060101AFI20250415BHJP(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】基板ホルダの基板登載数を増やしつつ、蒸着速度を高くすることができ、より高い生産性を達成することができると共に、膜厚の均一性を確保しつつ、成膜速度の高い成膜処理を達成することができる蒸着装置を提供する。
【解決手段】蒸着装置1が、内部が所定の圧力に減圧可能となっている真空チャンバ2と、真空チャンバ2内に回転自在に設けられた1つの円形の基板ホルダ7と、基板ホルダ7の下面に保持された複数の基板6と、蒸着材料の蒸気を噴出する複数の真空蒸着源と、を有し、基板ホルダ7は、真空蒸着源の蒸着材料の蒸気を噴出する方向に基板6の膜形成面が臨むように、複数の基板6を保持するようになっており、基板ホルダ7が、真空蒸着源のそれぞれに対して、複数の基板6の真空蒸着源からの距離と角度が最適となるように、基板6を保持する構成となっている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
内部が所定の圧力に減圧可能となっている真空チャンバと、
前記真空チャンバ内に回転自在に設けられた１つの円形の基板ホルダと、
前記基板ホルダの下面に保持された複数の基板と、
蒸着材料の蒸気を噴出する複数の真空蒸着源と、を有し、
前記基板ホルダは、前記真空蒸着源の蒸着材料の蒸気を噴出する方向に前記基板の膜形成面が臨むように、前記複数の基板を保持するようになっており、
前記基板ホルダが、前記真空蒸着源のそれぞれに対して、前記複数の基板の前記真空蒸着源からの距離と角度が最適となるように、前記基板を保持する蒸着装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記基板ホルダは、前記真空蒸着源のそれぞれに臨む下面が凹状になっており、その下面に、前記複数の基板が配列して設置されている請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記基板ホルダは、成膜処理において、駆動モータにより回転駆動される請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記蒸着装置が、前記基板ホルダを保持するホルダ支持部を有しており、前記ホルダ支持部が、前記真空チャンバの上部に突出して設けられた駆動モータより前記真空チャンバ内の下方に伸びる回転軸の下部に取り付けられ、前記ホルダ支持部の下面に、前記基板の膜形成面が前記真空蒸着源側に臨むように、前記基板を保持する前記基板ホルダが設けられている請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記基板ホルダが、リングドーナツ形状である請求項１に記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記基板ホルダには、前記複数の基板のそれぞれが個別に載置されるように、独立した複数の基板載置部が設けられており、前記それぞれの基板載置部は、前記複数の基板の前記真空蒸着源からの距離と角度が最適となるように、その高さと下面の傾きが異なっている請求項１～５のいずれか１つに記載の蒸着装置。
【請求項７】
前記真空蒸着源が、第１真空蒸発源および第２真空蒸着源の２つからなり、
前記基板載置部は、前記蒸着材料の蒸気の飛翔分布を考慮して、断面上で前記第１真空蒸発源および前記第２真空蒸着源のそれぞれから、前記各基板までの距離と角度が同じになるように、その高さと下面の傾きが異なって形成されている請求項６に記載の蒸着装置。
【請求項８】
前記基板ホルダの断面は、各第１真空蒸発源および第２真空蒸着源側に臨むそれぞれの下面が凹状に形成された緩やかなＭ型となる請求項７に記載の蒸着装置。
【請求項９】
内部が所定の圧力に減圧可能となっている真空チャンバと、
前記真空チャンバ内にホルダ支持部を介して回転自在に設けられ、成膜処理において、駆動モータにより回転駆動される１つの円形の基板ホルダと、
前記基板ホルダの下面に保持された複数の基板と、
蒸着材料の蒸気を噴出する複数の真空蒸着源と、を有し、
前記基板ホルダは、前記真空蒸着源のそれぞれに臨む下面が凹状になっており、その下面に、前記複数の基板が配列して設置されており、
前記基板ホルダには、前記複数の基板のそれぞれが個別に載置されるように、独立した複数の基板載置部が設けられており、前記蒸着材料の蒸気の飛翔分布を考慮して、前記真空蒸着源のそれぞれに対して、前記複数の基板の前記真空蒸着源からの距離と角度が最適となるように、前記基板載置部に前記基板が保持される蒸着装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着源よりの蒸着材料を、基板ホルダに配置された基板に蒸着させる蒸着装置に関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
基板に蒸着材料を蒸着させて成膜し、基板に所定の膜を形成する蒸着装置が知られており、三次元基板に機能性多層膜を堆積させる手法として遊星回転子機構が提案されている。
このような蒸着装置では、１ロット当りの基板登載数を増やすことが求められていた。
【０００３】
このような蒸着装置としては、真空チャンバ内に、公転させながらその公転軌道上で遊星歯車や伝動ベルトなどの自転手段にて自転させる基板ホルダ（遊星回転子）を設け、その基板ホルダに複数の基板を設置し、基板ホルダを自公転させながら、真空蒸着源により加熱気化された蒸着材料を基板上に堆積されて成膜されるものが提案されていた。（例えば、文献１、文献２参照）。
【０００４】
特開２０１７－１１０２６０号公報
ＷＯ２０２２/０４０２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような、従来の蒸着装置においては、稼働効率を上げ生産性を向上させるため、１ロット当たりの基板搭載数を増やしたい要望があった。
その要望に叶えるためには、基板を設置する基板ホルダのサイズを大きくする、基板ホルダの数を増やすといった対策が考えられる。
しかしながら、基板ホルダのサイズを大きくしたり、基板ホルダの数を増やしたりすると、以下のような技術的課題が起こってしまうものであった。
基板ホルダのサイズを大きくすると、膜厚の均一性を確保するために基板ホルダと蒸発源の距離を長くしなければならず、蒸着速度が低くなってしまい、チャンバも高く大きな構成しなければならなくなる。
基板ホルダのサイズを大きくすると、基板ホルダの重量が大きくなるために、基板ホルダの回転部のベアリングや駆動部の消耗が激しく、故障し易くなる。
基板ホルダの数を増やすと、基板ホルダの回転機構がより複雑になり、故障し易くなる。
基板ホルダのサイズを大きくして重量が増すと、基板ホルダの駆動部で発生した摩耗粉が膜の中に混入してしまうリスクがある。
基板ホルダのサイズを大きくすると、原料原子が大角度で斜入射することとなり、膜形成において陰になる部分ができ易くなり、膜厚が均一とはならずに島状構造が形成されてしまう。それにより、隣り合う島同士が合体するときに引っ張り応力が生じ、圧縮応力の膜が作り難くなる。
【０００６】
本発明は前記のような従来の問題点に着目してなされたものであり、基板ホルダの基板登載数を増やしつつ、蒸着速度を高くすることができ、より高い生産性を達成することができる蒸着装置を得ることを目的とする。
本発明の他の目的は、膜厚の均一性を確保しつつ、成膜速度の高い成膜処理を達成することができる蒸着装置を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的達成のために、本発明に係る蒸着装置は、内部が所定の圧力に減圧可能となっている真空チャンバと、前記真空チャンバ内に回転自在に設けられた１つの円形の基板ホルダと、前記基板ホルダの下面に保持された複数の基板と、蒸着材料の蒸気を噴出する複数の真空蒸着源と、を有し、前記基板ホルダは、前記真空蒸着源の蒸着材料の蒸気を噴出する方向に前記基板の膜形成面が臨むように、前記複数の基板を保持するようになっており、前記基板ホルダが、前記真空蒸着源のそれぞれに対して、前記複数の基板の前記真空蒸着源からの距離と角度が最適となるように、前記基板を保持することを特徴とする。
【０００８】
本発明の他の特徴は、蒸着装置が、内部が所定の圧力に減圧可能となっている真空チャンバと、前記真空チャンバ内にホルダ支持部を介して回転自在に設けられ、成膜処理において、駆動モータにより回転駆動される１つの円形の基板ホルダと、前記基板ホルダの下面に保持された複数の基板と、蒸着材料の蒸気を噴出する複数の真空蒸着源と、を有し、前記基板ホルダは、前記真空蒸着源のそれぞれに臨む下面が凹状になっており、その下面に、前記複数の基板が配列して設置されており、前記基板ホルダには、前記複数の基板のそれぞれが個別に載置されるように、独立した複数の基板載置部が設けられており、前記蒸着材料の蒸気の飛翔分布を考慮して、前記真空蒸着源のそれぞれに対して、前記複数の基板の前記真空蒸着源からの距離と角度が最適となるように、前記基板載置部に前記基板が保持されることである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板ホルダと蒸発源の距離を短くすることにより、基板ホルダの基板登載数を増やしつつ、蒸着速度を高くすることができ、より高い生産性を達成することができるようになる。
さらに、本発明によれば、膜厚の均一性を確保しつつ、成膜速度の高い成膜処理を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に係る蒸着装置の内部構成を示す図であり、図２のI-I’線からの断面図である。
図２は、図１に示した蒸着装置の上面図である。
図３は、図１に示した蒸着装置の正面図である。
図４は、図３に示した蒸着装置のII-II’線からの断面図である。
図５は、図１に示した基板ホルダの上面図である。
図６は、図５に示した基板ホルダのIII-III’線からの拡大断面図である。
図７は、図４に示した基板ホルダの下面図である。
図８は、第１真空蒸発源に対して、複数の基板が、それぞれ最適な位置および角度となるように配置されるようすを示した説明図である。
図９は、複数の真空蒸発源の配置されるようすを示した説明図である。
図１０は、基板ホルダ７のＭ型断面形状を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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