(57)【要約】【課題】  排気時間を最大限に短縮することが可能なイオンアシスト蒸着装置１を提供する。【解決手段】  イオンアシスト蒸着装置１は、排気口２９を持つ真空容器２と、排気口２９を介して真空容器２内を真空引きする排気系４と、真空容器２内の圧力を調整する圧力調整手段２０と、圧力調整手段２０を移動させるアクチュエータ２０４と、アクチュエータ２０４を移動させるタイミングを制御するコントローラ２０６とを有する。圧力調整手段２０は、排気口２９の断面に平行な方向に沿って排気口２９の開位置と閉位置の間で移動可能に構成されている。コントローラ２０６は、排気系４による真空引きを行うに際し、圧力調整手段２０を排気口２９の開位置に移動させる指令をアクチュエータ２０４に送出するとともに、真空容器２内での成膜を行うに際し、圧力調整手段２０を排気口２９の閉位置に移動させる指令をアクチュエータ２０４に送出する。【選択図】  図１Ａ
2010100918.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気口を持つ成膜室と、
前記排気口を介して前記成膜室内を真空引きする排気手段と、
前記成膜室内の圧力を調整する圧力調整手段とを、有する成膜装置であって、
前記圧力調整手段は、前記排気口の断面に平行な方向に沿って、前記排気口の開位置と閉位置の間で、移動可能に構成されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
請求項１記載の成膜装置において、
前記圧力調整手段を移動させる移動機構と、
前記移動機構を作動させるタイミングを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記排気手段による真空引きを行うに際し、前記圧力調整手段を前記排気口の開位置に移動させる指令を前記移動機構に送出するとともに、前記成膜室内での成膜を行うに際し、前記圧力調整手段を前記排気口の閉位置に移動させる指令を前記移動機構に送出することを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の成膜装置において、
前記圧力調整手段が、複数のスラット群で構成してあり、
前記移動機構が、前記スラット群を前記成膜室の鉛直方向に移動させるアクチュエータで構成してあることを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の成膜装置において、
前記圧力調整手段が、スクリーン状の可撓体で構成してあり、
前記移動機構は、前記可撓体を前記成膜室の鉛直方向に巻き上げ又は送り出すように移動させるアクチュエータで構成してあることを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
請求項１又は２記載の成膜装置において、
前記圧力調整手段は、ガイドレールと、このガイドレールの長手方向に沿って移動可能に配設された複数のランナーと、各ランナーに支持されたバッフルとで構成してあり、
前記移動機構は、前記バッフルを前記成膜室の鉛直方向に直交する方向に移動させるアクチュエータで構成してあることを特徴とする成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、真空蒸着装置やスパッタリング装置などの成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
成膜室と排気室を角度変動可能な防着バッフルで仕切り、排気室を介して成膜室を排気可能に構成した真空蒸着装置が知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００１−２３９１４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１に記載の装置においては、成膜室の排気時には、成膜室から排気室へ排気される気体のコンダクタンスが大きくなる角度にバッフル角度を変動させて排気を行い、成膜時には、上記コンダクタンスが小さくなる角度にバッフル角度を変動させて成膜作業を実行する。すなわち、各シーンに応じてバッフル角度を変動させ、排気時には排気を素早く行うとともに、成膜時には成膜室内に浮遊する蒸着物質の排気室への進入を防止するというものである。
【０００４】
しかしながら、特許文献１の装置では、成膜室と排気室の間に防着バッフルを固定配置し、ここでバッフル角度を可変させる構成を採用してある。すなわち、防着作用を必要とする成膜時はもとより、それ以外の排気時にも成膜室と排気室の間の排気経路に防着バッフルが常に存在する。排気経路上に排気の妨げとなる防着バッフルが常に存在することにより、排気時の実効排気速度が低下する要因となる。これでは排気時間を最大限に短縮することはできない。
【０００５】
発明が解決しようとする課題は、排気時間を最大限に短縮することが可能な成膜装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。なお、以下の解決手段では、発明の実施形態を示す図面に対応する符号を付して説明するが、この符号は発明の理解を容易にするためだけのものであって発明を限定する趣旨ではない。
【０００７】
発明に係る成膜装置（１）は、排気口（２９）を持つ成膜室（２）と、排気口（２９）を介して成膜室（２）内を真空引きする排気手段（４）と、成膜室（２）内の圧力を調整する圧力調整手段（２０，２０ａ，２０ｂ）とを有する。そして、圧力調整手段（２０，２０ａ，２０ｂ）は、排気口（２９）の断面に平行な方向に沿って排気口（２９）の開位置（図１Ｂ参照）と閉位置（図１Ａ参照）の間で移動可能に構成されていることを特徴とする。
【０００８】
上記発明において、圧力調整手段（２０，２０ａ，２０ｂ）を移動させる移動機構（２０４）と、移動機構（２０４）を作動させるタイミングを制御する制御手段（２０６）とを有する。そして、制御手段（２０６）は、排気手段（４）による真空引きを行うに際し、圧力調整手段（２０，２０ａ，２０ｂ）を排気口（２９）の開位置（図１Ｂ参照）に移動させる指令を移動機構（２０４）に送出するとともに、成膜室（２）内での成膜を行うに際し、圧力調整手段（２０，２０ａ，２０ｂ）を排気口（２９）の閉位置（図１Ａ参照）に移動させる指令を移動機構（２０４）に送出することができる。
【０００９】
上記発明において、圧力調整手段（２０，２０ａ，２０ｂ）が複数のスラット群（２０２）で構成してあり、移動機構（２０４）がスラット群（２０２）を成膜室（２）の鉛直方向に移動させるアクチュエータ（２０４）で構成することもできる。
【００１０】
上記発明において、圧力調整手段（２０，２０ａ，２０ｂ）がスクリーン状の可撓体（２０２ａ）で構成してあり、移動機構（２０４）は可撓体（２０２ａ）を成膜室（２）の鉛直方向に巻き上げ又は送り出すように移動させるアクチュエータ（２０４）で構成することもできる。
【００１１】
上記発明において、圧力調整手段（２０，２０ａ，２０ｂ）は、ガイドレール（２０３ｂ）と、ガイドレール（２０３ｂ）の長手方向に沿って移動可能に配設された複数のランナーと、各ランナーに支持されたバッフル（２０２ｂ）とで構成してあり、移動機構（２０４）は、バッフル（２０２ｂ）を成膜室（２）の鉛直方向に直交する方向に移動させるアクチュエータ（２０４）で構成することもできる。
【発明の効果】
【００１２】
上記発明によれば、排気口の断面に平行な方向に沿って排気口の開位置と閉位置の間で移動可能に構成される圧力調整手段を有するので、成膜室の排気時には圧力調整手段を排気口の開位置に移動させ、成膜時には圧力調整手段を排気口の閉位置に移動させることができる。
【００１３】
すなわち、成膜室の排気時には圧力調整手段を排気口に存在させず、成膜時にのみ圧力調整手段を排気口の閉位置に存在させることが可能となる。
【００１４】
排気時に圧力調整手段を排気口の開位置に存在させることで、排気時の排気口は全開状態となり、この状態となれば実効排気速度が低下する要因はない。その結果、排気時間を最大限に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、上記発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
《第１実施形態》
《成膜装置》
まず、上記発明の成膜装置の一例を説明する。
【００１７】
図１Ａ及び図２に示すように、本実施形態に係る成膜装置の一例としてのイオンアシスト蒸着装置１は、縦置き円筒状の真空容器２を含む。
【００１８】
真空容器２は、本実施形態では成膜室として機能し、例えば、天部材２２、底部材２４、側壁部材２６及び、真空容器２の前方（図中のＸ方向）に配置される扉２８を含む。側壁部材２６の後方（図中のＹ方向）には排気口２９が設けられている。
【００１９】
排気口２９にはマニホールド３が接続されており、本実施形態ではここに排気系４が接続される。排気系４は、本実施形態では排気手段として機能し、例えば、メインポンプ４２と、粗引ポンプ４４と、これらポンプ４２，４４により排気する排気経路上に配置されたメインバルブ４６、粗引バルブ４８及び補助バルブ４９とを含む。
【００２０】
なお、マニホールド３には気体導入系６が接続されていてもよい。気体導入系６は、大気を導入する場合、例えば、リークバルブ６２やフィルタ６４などで構成することができる。リークバルブ６２は、例えばマニホールド３を通じて排気口２９に接続される。ただし、この構成に限定されず、気体導入系６にガスボンベ等を設け、特定ガスを導入するように構成することもできる。
【００２１】
本実施形態では、メインバルブ４６などの開閉操作及び開度を変動させ、真空容器２内部の真空度を調整するアクチュエータ４６２が設けられている。アクチュエータ４６２は、例えばエアシリンダなどで構成され、サブコントローラ４６４からの指示に基づいて動作する。サブコントローラ４６４によるアクチュエータ４６２の動作指示は、メインコントローラ８からの指示に基づいて行われる。
【００２２】
真空容器２の内部上方には、例えばステンレス製で球面状の基板ホルダ１０が、真空容器２の垂直軸回りに回転可能に保持されている。成膜に際し、基板ホルダ１０には成膜対象たる基板Ｓが装着される。
【００２３】
真空容器２の内部上方には、基板ホルダ１０を包み込むようにヒータ１２が配設されている。基板ホルダ１０の温度は、熱電対などの温度センサ１４で検出され、その結果はメインコントローラ８に送られる。メインコントローラ８は温度センサ１４からの出力に基づいてヒータ１２を制御し、基板Ｓの温度を適切に管理する。
【００２４】
真空容器２の内部下方には、蒸発源１６が配設されている。蒸発源１６は、基板ホルダ１０に保持される基板Ｓに蒸着物質Ｐを付着させる装置であり、本実施形態では蒸着物質Ｐを載せるためのくぼみを上部に備えた蒸発ボート１６２と、蒸着物質Ｐに電子線（ｅ−  ）を照射して蒸発させる電子銃（図示省略）と、蒸発ボート１６２から基板Ｓに向かう蒸着物質Ｐを遮断する位置に回転自在に設けられたシャッター１６４とを含む。本実施形態では、蒸発源１６として、蒸着装置で用いられる一般的な装置を採用している。すなわち、蒸発ボート１６２として円筒形のハースライナーが複数個設けられ、これらハースライナーが円盤状ハースの同心円状の窪みに配設されている。円盤状ハースは、銅などの熱伝導性の高い金属で形成され、図示しない水冷装置により直接的又は間接的に冷却されている。各ハースライナーには、蒸着物質Ｐが収容されており、一つのハースライナーの蒸着物質Ｐがなくなると、円盤状ハースが回転し、次のハースライナーの蒸着物質Ｐを蒸発させる。蒸発ボート１６２に蒸着物質Ｐを載せた状態で、１〜３ｋＷ程度の電子線を発生させ、これを蒸着物質Ｐに照射すると、蒸着物質Ｐが加熱されて蒸発する。この状態でシャッター１６４を開くと、蒸発ボート１６２から蒸発する蒸着物質Ｐは基板Ｓに向けて真空容器２の内部を移動して、基板Ｓの表面に付着する。なお、蒸発源１６としては、このような電子銃により蒸発される装置に限定されず、例えば抵抗加熱により蒸着物質を蒸発させる装置でもよい。
【００２５】
真空容器２の内部下方には、蒸発源１６と隣接する位置に、イオン源１８が配設されている。イオン源１８は正のイオンを基板Ｓに向けて照射するための装置である。イオン源１８としては、真空蒸着装置において一般的に用いられる公知のものを用いることができる。蒸発源１６から基板Ｓに向けて移動する蒸着物質Ｐは、イオン源１６から照射される正イオンの衝突エネルギーにより、基板Ｓの表面に高い緻密性でかつ強固に付着する。このとき、基板Ｓはイオンビームに含まれる正イオンにより正に帯電する。必要に応じて、正に帯電した基板Ｓや基板ホルダ１０に電子ビームを照射して電荷の中和を行うニュートラライザを設けるようにしてもよい。
【００２６】
なお、本実施形態では、さらに、真空容器２内部の真空度を計測するＢ−Ａゲージ（Ｂａｙａｒｄ−Ａｌｐｅｒｔｆゲージ）などの真空計１９や、基板Ｓの表面に付着した蒸着物質Ｐで構成される薄膜の膜厚を計測する膜厚計（図示省略）などが設けられている。真空計１９により検出される真空容器２内の圧力結果と膜厚計により検出される薄膜の膜厚結果はメインコントローラ８に送られる。メインコントローラ８は真空計１９からの出力に基づいてメインバルブ４６の開度などを制御する指令をサブコントローラ４６４に対して送出する。またメインコントローラ８は膜厚計からの出力に基づいて成膜終了のタイミングを調整する。
【００２７】
《圧力調整手段、移動機構》
本実施形態では、真空容器２を構成する側壁部材２６の後方に設けられる排気口２９の手前、側壁部材２６の近傍には、真空容器２の内部の圧力を調整する圧力調整手段２０が配設されている。
【００２８】
本実施形態の圧力調整手段２０は、排気口２９の断面に平行な方向（例えば図中のＺ１方向やＺ２方向など）に沿って、排気口２９の開位置（例えば図１Ａ参照）と閉位置（例えば図１Ｂ参照）の間で移動可能に構成されている。圧力調整手段２０の移動方法は、手動でもよいが、本実施形態では以下に示すように自動制御を行う場合を例示する。
【００２９】
一例としての圧力調整手段２０は、一組の、例えば、複数のスラット（「バッフル」ともいう。）群２０２と、アクチュエータ２０４と、アクチュエータ２０４の作動を制御するサブコントローラ２０６とで構成されている。なお、圧力調整手段２０は、二組以上の前記構成を所定方向に配置して構成することもできる。
【００３０】
各スラット２０２の角度は、予め決定された不変の角度とすることもでき、あるいは可変（例えば特許文献１記載のごとき）とすることもできる。不変角度とする場合、スラット群２０２を送り出した状態で、排気口２９を閉じる角度でもよいし、あるいは排気口２９への蒸着物質Ｐの回り込みを防止できるとともに、真空容器２内を所望の真空度に保持可能な程度に開口部分が形成される角度で配置してもよい。各スラット２０２は、例えばアルミなどの金属板などで構成することができる。
【００３１】
アクチュエータ２０４は、本実施形態では移動機構として機能し、複数のスラット群２０２を、排気口２９の断面に平行な方向の一例である、真空容器２の天部材２２及び底部材２４の方向（真空容器２の鉛直方向。図中のＺ１方向）に移動させる。アクチュエータ２０４は、例えばエアシリンダなどで構成され、サブコントローラ２０６からの指示に応じてスラット群２０２の引き上げや送り出しの各操作を行うことができるようになっている。
【００３２】
サブコントローラ２０６は、アクチュエータ２０４の作動させるタイミングを制御する制御手段として機能する。本実施形態では、サブコントローラ２０６によるアクチュエータ２０４への操作指示は、メインコントローラ８からの指示に基づいて行われる。
【００３３】
上述した各コントローラ８，２０６，４６４は、いずれもＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭなどで構成される。
【００３４】
《成膜方法》
次に、本実施形態のイオンアシスト蒸着装置１を用いて基板Ｓに薄膜を成膜する成膜方法の一例を説明する。
【００３５】
まず、図１Ａに示す真空容器２の扉２８（図２参照）を開放し、基板Ｓを基板ホルダ１０にセットした後、扉２８を閉じ、図３に示すステップ（以下「Ｓ」とする。）１に進む。
【００３６】
Ｓ１にて、メインコントローラ８から真空容器２内の真空排気の指示が出されると、Ｓ２に進む。
【００３７】
Ｓ２では、メインコントローラ８から排気指示を受けたサブコントローラ２０６は、アクチュエータ２０４に対して指令を出す。コントローラ２０６から動作指令を受けたアクチュエータ２０４は、圧力調整手段２０のスラット群２０２を真空容器２の上方向に引き上げを開始し、Ｓ３に進む。
【００３８】
Ｓ３では、サブコントローラ２０６が、スラット群２０６の引き上げを完了しているか否かを判断する。そして、未だ完了していないと判断したときは（Ｓ３にてＮｏ）、Ｓ２へ戻り、引き続きスラット群２０２の引き上げを継続する。その一方で、引き上げを完了していると判断したときは（Ｓ３にてＹｅｓ）、Ｓ４へ進む。
【００３９】
Ｓ４では、真空容器２内の排気（真空引き）を開始し、Ｓ５へ進む。具体的には、例えば、まず粗引ポンプ４４を作動させた後、粗引きバルブ４８を開放し、真空容器２内を数Ｐａ程度の真空度にまで粗引き排気する。次に、メインポンプ４２を作動させた後、メインバルブ４６及び補助バルブ４９の一方又は双方を開放し、真空容器２内を１０−５〜１０−２Ｐａ程度の高真空領域まで真空排気する。
【００４０】
Ｓ５では、メインコントローラ８が、真空計１９により検出される真空容器２内の圧力結果に基づいて、上述した所定の真空度にまでの真空排気を完了しているか否かを判断する。そして、未だ完了していないと判断したときは（Ｓ５にてＮｏ）、Ｓ４へ戻り、引き続き真空排気を継続する。その一方で、所定の真空度にまでの真空排気が完了していると判断したときは（Ｓ５にてＹｅｓ）、Ｓ６へ進む。
【００４１】
Ｓ６では、メインコントローラ８から排気完了指示を受けたサブコントローラ２０６は、アクチュエータ２０４に対して指令を出す。コントローラ２０６から動作指令を受けたアクチュエータ２０４は、圧力調整手段２０のスラット群２０２を真空容器２の下方向への送り出しを開始し、Ｓ７に進む。
【００４２】
Ｓ７では、サブコントローラ２０６が、スラット群２０２の送り出しを完了しているか否かを判断する。そして、未だ完了していないと判断したときは（Ｓ７にてＮｏ）、Ｓ６へ戻り、引き続きスラット群２０２の送り出しを継続する。その一方で、送り出しを完了していると判断したときは（Ｓ７にてＹｅｓ）、Ｓ８へ進む。
【００４３】
Ｓ８では、成膜作業を開始し、Ｓ９へ進む。具体的には、まず、ヒータ１２に通電して発熱させ、基板ホルダ１０を低速で回転させる。この回転により基板Ｓの温度と成膜条件を均一化させる。メインコントローラ８は、温度センサ１４からの出力により、基板Ｓの温度が例えば常温〜１２０℃、好ましくは５０〜９０℃になったことを判定すると、成膜工程に入る。なお、無加熱成膜が好適な材料を用いる場合には常温で成膜することもある。本実施形態では、成膜を開始する前に、イオン源１８をアイドル運転状態としておく。また蒸発源１６についても、シャッタ１６４の開動作によって直ちに蒸着物質Ｐを拡散（放出）できるように準備しておく。
【００４４】
次に、メインコントローラ８は、イオン源１８の照射電力（パワー）をアイドル状態から所定の照射電力に増大させ、シャッタ１６４を開き、蒸着物質Ｐのイオンアシスト蒸着（ＩＡＤ）を行う。ニュートラライザを備えている場合には、この時点で、ニュートラライザの作動を開始することが好ましい。イオンビームによるイオンアシスト条件は、通常の条件とすることができる。ニュートラライザの作動条件についても同様である。
【００４５】
蒸着源１６が蒸着物質Ｐを放出する間、イオン源１８から放出されたイオンを基板Ｓに衝突させることによって、基板Ｓに付着した蒸着物質Ｐの表面を平滑化すると共に緻密化する。この操作を所定回数繰り返すことにより基板Ｓ上に薄膜を形成することができる。イオンビームの照射により基板Ｓに電荷の偏りが生じるが、この電荷の偏りは、ニュートラライザから基板Ｓに向けて電子を照射することで中和している。このようにして、基板Ｓの成膜面に薄膜が所定厚みで形成される。
【００４６】
Ｓ９では、メインコントローラ８が、膜厚計（図示省略）により基板Ｓの上に形成される薄膜の膜厚を監視し続け、所定の膜厚になったか否かを判断する。そして、未だ所定膜厚に達していないと判断したときは（Ｓ９にてＮｏ）、成膜作業を継続する。その一方で、所定膜厚にまで達していると判断したときは（Ｓ９にてＹｅｓ）、Ｓ１０へ進み、成膜を停止する。成膜を停止する際には、シャッタ１６４を閉じるとともに、蒸着源１６及びイオン源１８の作動、ヒータ１２の通電及び基板ホルダ１０の回転を停止する。
【００４７】
Ｓ１０にて、メインコントローラ８から真空容器２内のリーク指示が出されると、Ｓ１１に進む。
【００４８】
Ｓ１１では、メインコントローラ８からリーク指示を受けたサブコントローラ２０６は、アクチュエータ２０４に対して指令を出す。コントローラ２０６から動作指令を受けたアクチュエータ２０４は、圧力調整手段２０のスラット群２０２を真空容器２の上方向に引き上げを開始し、Ｓ１２に進む。
【００４９】
Ｓ１２では、サブコントローラ２０６が、スラット群２０２の引き上げを完了しているか否かを判断する。そして、未だ完了していないと判断したときは（Ｓ１２にてＮｏ）、Ｓ１１へ戻り、引き続きスラット群２０２の引き上げを継続する。その一方で、引き上げを完了していると判断したときは（Ｓ１２にてＹｅｓ）、Ｓ１３へ進む。
【００５０】
Ｓ１３では、リークバルブ６２を開き、フィルタ６４を通じて真空容器２内に大気の導入を開始し、Ｓ１４に進む。
【００５１】
Ｓ１４では、真空計１９により検出される真空容器２内の圧力結果に基づいて、真空容器２内の圧力が大気圧に戻っているか否かを判断する。そして、未だ大気圧に戻っていないと判断したときは（Ｓ１４にてＮｏ）、Ｓ１３へ戻り、引き続きリークを継続する。その一方で、大気圧であると判断したときは（Ｓ１４にてＹｅｓ）、真空容器２の扉２８（図２参照）を開放し、基板ホルダ１０から、薄膜形成済みの基板Ｓを取り外し、成膜処理を終了する。
【００５２】
以上の各ステップにより、本実施形態の成膜方法（成膜プロセス）が完了する。なお、成膜プロセスを連続して行うときは、図３のＳ４〜Ｓ１４の作業を順次繰り返す。
【００５３】
排気速度Ｓｐ（Ｌ／ｓ）の真空ポンプが、コンダクタンスＣ（Ｌ／ｓ）の配管を通じて繋がれている場合の、真空容器の排気口での排気速度（＝実効排気速度）Ｓｅ（Ｌ／ｓ）は、式１で算出される。
（１／Ｓｅ）＝（１／Ｃ）＋（１／Ｓｐ）  …（式１）
また、高真空領域での排気時間ｔは、ガスの放出量Ｑ０と、圧力Ｐの関係で、式２で算出される。式２にてαは０．５〜２程度の変動がある。
ｔ＝［Ｑ０／（Ｐ・Ｓｅ）］１／α    …（式２）
式１及び式２の関係から、コンダクタンスＣをできる限り大きくすることが排気時間ｔの短縮に貢献することが理解される。コンダクタンスＣは、排気（気体）の流れ易さを示す比例定数のことである。
【００５４】
ここで、圧力調整手段２０を排気口２９の開位置に移動させた場合と閉位置に移動させた場合の、圧力と排気速度の関係を示すグラフを図４及び図５に示す。図４では酸素ガスを用いて測定した圧力と排気速度の関係を示し、図５ではアルゴンガスを用いて測定した圧力と排気速度の関係を示す。なお、いずれも、真空計としてＢ−Ａゲージを用いたものである。グラフより、何れのガス種を用いて測定した場合でも、開位置の閉位置に対する排気速度に、約２０％程度の向上が確認できた。
【００５５】
なお、圧力調整手段２０が排気口２９の開位置に移動しているときは、排気口２９は全開状態である。従って、いかなる場合も全開状態にはならない構成の特許文献１の技術と比較して、経時的に、排気される気体のコンダクタンスが低下することがないことが期待される。
【００５６】
本実施形態では、サブコントローラ２０６を介してアクチュエータ２０４を作動させることにより、成膜時にはスラット群２０２を送り出して下降させ、排気口２０を閉じる位置に前記スラット群２０２を移動させるとともに（図１Ａ参照）、排気時にはスラット群２０２を引き上げて上昇させ、排気口２９を全開放する位置に前記スラット群２０２を移動させる（図１Ｂ参照）。
【００５７】
従って、成膜時には排気口２９のコンダクタンスＣを最小にして排気口２０への蒸着物質Ｐの回り込みを確実に防止することができ、引いては排気経路の汚染が効果的に防止されるとともに、排気時には排気口２９のコンダクタンスＣを最大にして実効排気速度Ｓｅを高め、引いては排気時間ｔを最小にすることができる。
【００５８】
本実施形態の装置１は、真空容器２の排気口２９付近にスラット群２０２を固定配置する（特許文献１の技術）ものではない。排気時にはスラット群２０２が排気口２９に存在せず（排気口２９は全開）、成膜時にのみスラット群２０２を排気口２９の閉位置に存在させるので、排気時の実効排気速度が低下する要因は存在せず、排気時間を最大限に短縮させることができる。
【００５９】
なお、特許文献１の技術では、成膜室の圧力が高い粘性流時にも所定角度に可変されたバッフルが成膜室と排気室の間に配置されることになる。このため、使用するバッフルにある程度の素材強度が要求され、バッフル設計の自由度が減少する。その結果、装置のコスト増加を引き起こす要因となり得る。
【００６０】
これに対し、本実施形態では、成膜時には、圧力調整手段２０は排気口２９の開位置に移動し（図１Ｂ参照）、閉位置に存在しない。このため、圧力調整手段２０の素材強度を気にする必要はなく、設計の自由度が増加する。その結果、装置コストの増加を引き起こすおそれが少ない。素材強度を気にする必要がないので、圧力調整手段２０を例えば防着用アルミなどの軽量素材で構成することにより軽量化を実現することもできる。
【００６１】
《第２実施形態》
図１Ａ及び図１Ｂに示す圧力調整手段２０に代えて、例えば図６Ａ及び図６Ｂに示す構成の圧力調整手段２０ａを採用することもできる。
【００６２】
図６Ａ及び図６Ｂに示す、他の例としての圧力調整手段２０ａは、スクリーン状の可撓体２０２ａと、この可撓体２０２ａが収納される収納部２０３と、アクチュエータと、アクチュエータの作動を制御するコントローラとで構成されている。
【００６３】
可撓体２０２ａは、排気口２９の断面に平行な方向の一例である、真空容器２の天部材２２及び底部材２４の方向（真空容器２の上下方向。図中のＺ１方向）に収納部２０３への巻き上げ及び収納部２０３からの送り出しなど移動可能に構成されている。可撓体２０２ａには、開口部２０５が複数形成されている。開口部２０５の大きさや個数は、排気速度と蒸着物質Ｐ（図１Ａ参照）の回り込み量との関係により適宜決定することができる。可撓体２０２ａは、例えば、その表面にアルミ溶着処理が施されたロール状の薄板などで構成される。
【００６４】
アクチュエータとしては、例えば収納部２０３に内蔵されたモータなどの駆動手段などを挙げることができる。モータなどの駆動手段は、コントローラによる駆動指示により駆動するように構成すればよい。コントローラとしては、図１Ａのサブコントローラ２０６を使用できる。
【００６５】
このような構成の圧力調整手段２０ａを備えた蒸着装置１によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【００６６】
《第３実施形態》
図１Ａ及び図１Ｂに示す圧力調整手段２０に代えて、例えば図７Ａ及び図７Ｂに示す構成の圧力調整手段２０ｂを採用することもできる。
【００６７】
図７Ａ及び図７Ｂに示す、他の例としての圧力調整手段２０ｂは、ガイドレール２０３ｂと、このガイドレール２０３ｂの長手方向に沿って移動可能に配設された複数のランナー（図示省略）と、各ランナーに支持されたバッフル（板）２０２ｂと、各バッフル２０２ｂを各ランナーを介してガイドレール２０３ｂの長手方向に沿って移動させるアクチュエータと、アクチュエータの作動を制御するコントローラとで構成されている。
【００６８】
ガイドレール２０３ｂは、その長手方向が、排気口２９の断面に平行な方向の一例である、真空容器２の天部材２２及び底部材２４の方向（真空容器２の鉛直方向。図中のＺ１方向）を向くように、真空容器２内に配置される。
【００６９】
各バッフル２０２ｂは、アクチュエータにより、ガイドレール２０３ｂ上を、排気口２９の断面に平行な方向の一例である、真空容器２の側壁部材２６の方向（真空容器２の鉛直方向に直行する方向。左右方向。図１Ａ及び図２中のＺ２方向）に沿って移動する。いわゆる縦形ブラインド（バーチカルブラインド）状に複数のバッフル２０２ｂが配置される。各バッフル２０２ｂの長さや角度は、排気速度と蒸着物質Ｐの回り込み量の関係を考慮し、予め決定されている。ただし、角度については可変となるように構成してもよい。
【００７０】
アクチュエータとしては、例えば図１Ａのアクチュエータ２０４と同様構成のアクチュエータを使用できる。コントローラとしては、図１Ａのサブコントローラ２０６を使用できる。
【００７１】
このような構成の圧力調整手段２０ｂを備えた蒸着装置１によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。これに加え、バッフル２０２ｂを左右可動させるものであるため、バッフル２０２ｂの着脱性が向上し、メインテナンスの作業性向上が期待できる。
【００７２】
《その他の実施形態》
以上説明した実施形態は、上記発明の理解を容易にするために記載されたものであって、上記発明を限定するために記載されたものではない。従って、上記の実施形態に開示された各要素は、上記発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【００７３】
例えば上述した実施形態では、成膜装置の一例としてのイオンアシスト蒸着装置の構成例と、これを用いた成膜方法例を説明したが、これに限定されず、スパッタリング装置やイオンプレーティング装置などの他の成膜装置に適用することができることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１Ａ】図１Ａは真空装置の一例であるイオンアシスト蒸着装置を示すとともに、成膜時における一例としての圧力調整手段の状態を示す断面図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは真空排気時における図１Ａの圧力調整手段の状態を示す断面図である。
【図２】図２は図１の蒸着装置を斜め上方から見た斜視図である。
【図３】図３は本実施形態に係る成膜方法を説明するフローチャートである。
【図４】図４は酸素ガスを用いて測定した圧力と排気速度の関係を示すグラフである。
【図５】図５はアルゴンガスを用いて測定した圧力と排気速度の関係を示すグラフである。
【図６Ａ】図６Ａはスクリーン状の可撓体を引き下げて送り出し、排気口を閉じた状態を示す斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ｂはスクリーン状の可撓体を引き上げて収納し、排気口を開放した状態を示す斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは複数のバッフルを送り出し、排気口を閉じた状態を示す斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは複数のバッフルを引き込み、排気口を開放した状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…イオンアシスト蒸着装置（成膜装置）、
２…真空容器（成膜室）、２２…天部材、２４…底部材、２６…側壁部材、２８…扉、２９…排気口、
３…マニホールド、
４…排気系（排気手段）、４２…メインポンプ、４４…粗引ポンプ、４６…メインバルブ、４６２…アクチュエータ、４６４…サブコントローラ、４８…粗引バルブ、４９…補助バルブ、
６…気体導入系、６２…リークバルブ、６４…フィルタ、
８…メインコントローラ、
１０…基板ホルダ、
１２…ヒータ、
１４…温度センサ、
１６…蒸着源、１６２…蒸発ボート、１６４…シャッタ、
１８…イオン源、
１９…真空計、
２０，２０ａ，２０ｂ…圧力調整手段、２０２…スラット群、２０２ａ…可撓体、２０２ｂ…バッフル、２０３…収納部、２０３ｂ…支持部、２０４…アクチュエータ（移動機構）、２０５…開口部、２０６…サブコントローラ（制御手段）、
Ｓ…基板、
Ｐ…蒸着物質。
【図１Ａ】
2010100918.tif 000003
【図１Ｂ】
2010100918.tif 000004
【図２】
2010100918.tif 000005
【図３】
2010100918.tif 000006
【図４】
2010100918.tif 000007
【図５】
2010100918.tif 000008
【図６Ａ】
2010100918.tif 000009
【図６Ｂ】
2010100918.tif 000010
【図７Ａ】
2010100918.tif 000011
【図７Ｂ】
2010100918.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成20年12月11日(2008.12.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気口を持つ成膜室と、
前記排気口を介して前記成膜室内を真空引きする排気手段と、
前記成膜室内の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記圧力調整手段を移動させる移動機構と、
前記移動機構を作動させるタイミングを制御する制御手段とを、有する成膜装置であって、
前記圧力調整手段は、前記排気口の断面に平行な方向に沿って、前記排気口の開位置と閉位置の間で移動可能に構成された複数のスラット群を含み、
前記移動機構は、前記スラット群を前記成膜室の鉛直方向に移動させるアクチュエータで構成してあり、
前記制御手段は、前記排気手段による真空引きを行うに際し、前記圧力調整手段を前記排気口の開位置に移動させる指令を前記移動機構に送出するとともに、前記成膜室内での成膜を行うに際し、前記圧力調整手段を前記排気口の閉位置に移動させる指令を前記移動機構に送出することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
排気口を持つ成膜室と、
前記排気口を介して前記成膜室内を真空引きする排気手段と、
前記成膜室内の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記圧力調整手段を移動させる移動機構と、
前記移動機構を作動させるタイミングを制御する制御手段とを、有する成膜装置であって、
前記圧力調整手段は、前記排気口の断面に平行な方向に沿って、前記排気口の開位置と閉位置の間で移動可能に構成されたスクリーン状の可撓体を含み、
前記移動機構は、前記可撓体を前記成膜室の鉛直方向に巻き上げ又は送り出すように移動させるアクチュエータで構成してあり、
前記制御手段は、前記排気手段による真空引きを行うに際し、前記圧力調整手段を前記排気口の開位置に移動させる指令を前記移動機構に送出するとともに、前記成膜室内での成膜を行うに際し、前記圧力調整手段を前記排気口の閉位置に移動させる指令を前記移動機構に送出することを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
排気口を持つ成膜室と、
前記排気口を介して前記成膜室内を真空引きする排気手段と、
前記成膜室内の圧力を調整する圧力調整手段と、
前記圧力調整手段を移動させる移動機構と、
前記移動機構を作動させるタイミングを制御する制御手段とを、有する成膜装置であって、
前記圧力調整手段は、前記排気口の断面に平行な方向に沿って、前記排気口の開位置と閉位置の間で移動可能に構成された、ガイドレールと、このガイドレールの長手方向に沿って移動可能に配設された複数のランナーと、各ランナーに支持されたバッフルとを含み、
前記移動機構は、前記バッフルを前記成膜室の鉛直方向に直交する方向に移動させるアクチュエータで構成してあり、
前記制御手段は、前記排気手段による真空引きを行うに際し、前記圧力調整手段を前記排気口の開位置に移動させる指令を前記移動機構に送出するとともに、前記成膜室内での成膜を行うに際し、前記圧力調整手段を前記排気口の閉位置に移動させる指令を前記移動機構に送出することを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
蒸着装置である請求項１〜３の何れか一項記載の成膜装置。
【請求項５】
スパッタリング装置である請求項１〜３の何れか一項記載の成膜装置。