(57)【要約】【課題】小型化が容易で、かつ簡易な構成で低コストに成膜が可能な成膜装置を提供することを目的とする。【解決手段】チャンバー１１は、内部を気密に保つことが可能な耐圧性のチャンバ本体１１ａを備えている。チャンバ本体１１ａの内部は、第一カソード２１を有する第一成膜部Ｅ１と、第二カソード３１を有する第二成膜部Ｅ２と、この第一成膜部Ｅ１および第二成膜部Ｅ２の間に配され、キャリア回転部Ｅ３の３つの領域が形成されている。これら第一成膜部Ｅ１、第二成膜部Ｅ２、キャリア回転部Ｅ３は、単一のチャンバ本体１１ａ内でバルブ等の仕切りを設けずに配置されており、チャンバー１１の内部全体を減圧する第一真空ポンプ２２によって、これら３つの領域Ｅ１〜Ｅ３が均一に減圧される。【選択図】図１
2014028999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、基板に被膜を形成するチャンバーと、該チャンバーと連通するように開閉手段を介して配された仕込・取出室と、前記基板の一面が鉛直方向に沿うように前記基板を垂直保持するキャリアと、を有する成膜装置であって、
前記チャンバーは、第一カソードを有する第一成膜部と、第二カソードを有する第二成膜部と、前記第一成膜部および前記第二成膜部の間に配され、前記キャリアを前記鉛直方向に沿った軸心周りで回転させるキャリア回転部と、を少なくとも有し、
前記仕込・取出室は、前記基板を加熱する加熱手段を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記第一成膜部と前記キャリア回転部との間、前記第二成膜部と前記キャリア回転部との間の少なくともいずれか一方は、常に連通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３】
前記第一成膜部と前記キャリア回転部との間、および前記第二成膜部と前記キャリア回転部との間には、第二開閉手段を配したことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項４】
前記チャンバーの内部全体を減圧する第一真空ポンプと、前記仕込・取出室の内部全体を減圧する第二真空ポンプとをそれぞれ配したことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の成膜装置。
【請求項５】
前記第一成膜部と前記第二成膜部とは、前記キャリア回転部を介して一直線上に配され、前記仕込・取出室は、前記第一成膜部および前記第二成膜部に対して前記キャリア回転部を介して直角となる位置に配されることを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項記載の成膜装置。
【請求項６】
前記第一成膜部には、前記第一カソードに対向して第一基板電極が配され、前記第二成膜部には、前記第二カソードに対向して第二基板電極が配され、
少なくとも前記第一成膜部には、前記第一カソードと前記第一基板電極との間に挿脱可能に配されたシャッタプレートを備えてなることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載の成膜装置。
【請求項７】
前記第一基板電極および前記第二基板電極は、前記基板を静電吸着させる静電チャックを備えてなることを特徴とする請求項１ないし６いずれか１項記載の成膜装置。
【請求項８】
前記基板は柔軟なフィルムであり、前記キャリアは前記フィルムを張架支持するフレームを備えてなることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載の成膜装置。
【請求項９】
前記第一成膜部には、前記第一カソードに接して第一ターゲットが配され、前記第二成膜部には、前記第二カソードに接して第二ターゲットが配され、
前記第一ターゲットはＴｉまたはＮｉ−Ｃｒ合金であり、前記第二ターゲットはＣｕであることを特徴とする請求項１ないし８いずれか１項記載の成膜装置。
【請求項１０】
少なくとも、基板に被膜を形成するチャンバーと、該チャンバーと連通するように開閉手段を介して配された仕込・取出室と、前記基板の一面が鉛直方向に沿うように前記基板を垂直保持するキャリアと、を有し、
前記チャンバーは、第一カソードを有する第一成膜部と、第二カソードを有する第二成膜部と、前記第一成膜部および前記第二成膜部の間に配され、前記キャリアを前記鉛直方向に沿った軸心周りで回転させるキャリア回転部と、を少なくとも備え、前記仕込・取出室は、前記基板を加熱する加熱手段を備えてなる成膜装置を用いた成膜方法であって、
前記仕込・取出室から前記キャリア回転部に前記基板を挿入するＡ工程と、
前記キャリア回転部から前記第一成膜部に前記基板を移動させるＢ工程と、
前記第一成膜部において前記基板の一面に第一の被膜を成膜するＣ工程と、
前記第一成膜部から前記キャリア回転部に前記基板を移動させ、前記基板を１８０度反転させた後、再び前記第一成膜部に前記基板を移動させるＤ工程と、
前記第一成膜部において前記基板の他面に第一の被膜を成膜するＥ工程と、
前記第一成膜部から前記キャリア回転部を介して前記第二成膜部に前記基板を移動させ、該第二成膜部において前記基板の他面に形成された第一の被膜に重ねて第二の被膜を成膜するＦ工程と、
前記第二成膜部から前記キャリア回転部に前記基板を移動させ、前記基板を１８０度反転させた後、再び前記第二成膜部に前記基板を移動させるＧ工程と、
前記第二成膜部において前記基板の一面に形成された第一の被膜に重ねて第二の被膜を成膜するＨ工程と、
を少なくとも備えたことを特徴とする成膜方法。
【請求項１１】
前記Ｂ工程と前記Ｃ工程との間に、基板の一面をエッチングするＩ工程と、前記Ｄ工程と前記Ｅ工程との間に、基板の他面をエッチングするＪ工程と、を更に備えたことを特徴とする請求項１０記載の成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置に関し、詳しくは、成膜装置を構成する仕込・取出室の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、基板（被成膜物）に機能膜を成膜する成膜装置としては、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）装置やＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置などが挙げられる。
こうしたＰＶＤ装置やＣＶＤ装置などに代表される成膜装置は、基板に対して成膜を行う成膜室と、この成膜室との間で気密性を有する仕切りバルブ（開閉手段）を介して繋がる仕込・取出室（ロード・アンロード室）とを少なくとも備えている。
【０００３】
仕込・取出室は、例えば、大気圧環境である一方の側から基板を仕込み、チャンバ内を減圧した後、減圧環境である成膜室と連通する他方の側に形成された仕切りバルブを開き、チャンバ内に仕込まれた基板を成膜室内に送り込む。また、仕込・取出室は、成膜室で機能膜を成膜された基板を、他方の側から減圧環境でチャンバ内に取り出し、チャンバ内を大気圧環境にした後、一方の側から成膜済みの基板を送り出す。
即ち、仕込・取出室は、内部が減圧環境にある成膜室と、大気圧環境である成膜装置の外部との間で、成膜室の内部を減圧環境に保ったまま基板を出し入れするための受け渡しチャンバである。
【０００４】
このような仕込・取出室は、従来、複数の基板を効率よく出し入れするために、例えば、基板の一面を鉛直方向に沿って立てた状態で保持したキャリア（縦型キャリア）を、水平方向に沿って搬送する搬送機構を備えていた（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００５】
こうした従来の仕込・取出室は、これから成膜を行う基板を仕込・取出室に仕込んでから、この仕込・取出室のチャンバ内を減圧し、基板を水平方向の一方の側に移動させて、成膜室に連なる位置（搬送位置）から退避させる。そして、減圧環境の成膜室から成膜済みの基板を仕込・取出室に移動させ、成膜済みの基板を水平方向の他方の側移動させるとともに、これから成膜を行う基板を成膜室に連なる搬送位置に移動させ、この基板を成膜室に導入する。そして、成膜済みの基板を再び搬送位置に移動させた後、仕込・取出室のチャンバ内を大気圧環境にしてから、この成膜済みの基板を取り出す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１０／１１６７２１号
【特許文献２】再表ＷＯ２００８−１２９９８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述したような、基板を垂直に保持したキャリアを水平方向に沿って、成膜室に繋がる搬送位置と退避位置との間で移動させる仕込・取出室を備えた成膜装置では、成膜装置のサイズが大きくなるという課題があった。特に、基板の両面に複数の機能膜を重ねて成膜して多層膜を得る場合、多数の成膜室を直線状に配列する必要があり、多数の成膜室や、これらそれぞれの成膜室を個別に減圧するための多数の真空ポンプなど、大規模な成膜装置を用いる必要があった。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、小型化が容易で、かつ簡易な構成で低コストに成膜が可能な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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は、次のような成膜装置、成膜方法を提供した。
すなわち、本発明の成膜装置は、少なくとも、基板に被膜を形成するチャンバーと、該チャンバーと連通するように開閉手段を介して配された仕込・取出室と、前記基板の一面が鉛直方向に沿うように前記基板を垂直保持するキャリアと、を有する成膜装置であって、
前記チャンバーは、第一カソードを有する第一成膜部と、第二カソードを有する第二成膜部と、前記第一成膜部および前記第二成膜部の間に配され、前記キャリアを前記鉛直方向に沿った軸心周りで回転させるキャリア回転部と、を少なくとも有し、前記仕込・取出室は、前記基板を加熱する加熱手段を有することを特徴とする。
【００１０】
前記第一成膜部と前記キャリア回転部との間、前記第二成膜部と前記キャリア回転部との間の少なくともいずれか一方は、常に連通していることを特徴とする。
【００１１】
前記第一成膜部と前記キャリア回転部との間、および前記第二成膜部と前記キャリア回転部との間には、第二開閉手段を配したことを特徴とする。
【００１２】
前記チャンバーの内部全体を減圧する第一真空ポンプと、前記仕込・取出室の内部全体を減圧する第二真空ポンプとをそれぞれ配したことを特徴とする。
【００１３】
前記第一成膜部と前記第二成膜部とは、前記キャリア回転部を介して一直線上に配され、前記仕込・取出室は、前記第一成膜部および前記第二成膜部に対して前記キャリア回転部を介して直角となる位置に配されることを特徴とする。
【００１４】
前記第一成膜部には、前記第一カソードに対向して第一基板電極が配され、前記第二成膜部には、前記第二カソードに対向して第二基板電極が配され、
少なくとも前記第一成膜部には、前記第一カソードと前記第一基板電極との間に挿脱可能に配されたシャッタプレートを備えてなることを特徴とする。
【００１５】
前記第一基板電極および前記第二基板電極は、前記基板を静電吸着させる静電チャックを備えてなることを特徴とする。
【００１６】
前記基板は柔軟なフィルムであり、前記キャリアは前記フィルムを張架支持するフレームを備えてなることを特徴とする。
【００１７】
前記第一成膜部には、前記第一カソードに接して第一ターゲットが配され、前記第二成膜部には、前記第二カソードに接して第二ターゲットが配され、
前記第一ターゲットはＴｉまたはＮｉ−Ｃｒ合金であり、前記第二ターゲットはＣｕであることを特徴とする。
【００１８】
本発明の成膜方法は、少なくとも、基板に被膜を形成するチャンバーと、該チャンバーと連通するように開閉手段を介して配された仕込・取出室と、前記基板の一面が鉛直方向に沿うように前記基板を垂直保持するキャリアと、を有し、前記チャンバーは、第一カソードを有する第一成膜部と、第二カソードを有する第二成膜部と、前記第一成膜部および前記第二成膜部の間に配され、前記キャリアを前記鉛直方向に沿った軸心周りで回転させるキャリア回転部と、を少なくとも備え、前記仕込・取出室は、前記基板を加熱する加熱手段を備えてなる成膜装置を用いた成膜方法であって、
前記仕込・取出室から前記キャリア回転部に前記基板を挿入するＡ工程と、前記キャリア回転部から前記第一成膜部に前記基板を移動させるＢ工程と、前記第一成膜部において前記基板の一面に第一の被膜を成膜するＣ工程と、前記第一成膜部から前記キャリア回転部に前記基板を移動させ、前記基板を１８０度反転させた後、再び前記第一成膜部に前記基板を移動させるＤ工程と、前記第一成膜部において前記基板の他面に第一の被膜を成膜するＥ工程と、前記第一成膜部から前記キャリア回転部を介して前記第二成膜部に前記基板を移動させ、該第二成膜部において前記基板の他面に形成された第一の被膜に重ねて第二の被膜を成膜するＦ工程と、前記第二成膜部から前記キャリア回転部に前記基板を移動させ、前記基板を１８０度反転させた後、再び前記第二成膜部に前記基板を移動させるＧ工程と、前記第二成膜部において前記基板の一面に形成された第一の被膜に重ねて第二の被膜を成膜するＨ工程と、を少なくとも備えたことを特徴とする。
【００１９】
前記Ｂ工程と前記Ｃ工程との間に、基板の一面をエッチングするＩ工程と、前記Ｄ工程と前記Ｅ工程との間に、基板の他面をエッチングするＪ工程と、を更に備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の成膜装置や、この成膜装置を用いた本発明の成膜方法によれば、１つの（単一の）チャンバーに複数の成膜部（成膜領域）を配し、これら複数の成膜部や仕込・取出室との間に、基板を保持したキャリアを回転させるキャリア回転部を配することによって、省スペースな成膜装置を実現することが可能になる。
【００２１】
また、１つのチャンバーに複数の成膜部（成膜領域）を配することによって、１つの真空ポンプで複数の被膜のそれぞれの成膜領域を一括して減圧することができ、低コストで多層膜の成膜に対応した成膜装置を提供することも可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の成膜装置の概要を示す概略構成図である。
【図２】キャリア回転部を示す要部拡大平面図である。
【図３】キャリアを示す斜視図、断面図である。
【図４】搬送ローラを示す要部拡大断面図である。
【図５】本発明の成膜装置を用いた成膜方法を段階的に示す上面図である。
【図６】本発明の成膜装置を用いた成膜方法を段階的に示す上面図である。
【図７】本発明の成膜装置を用いた成膜方法を段階的に示す上面図である。
【図８】本発明の成膜装置を用いた成膜方法を段階的に示す上面図である。
【図９】本発明の成膜装置を用いた成膜方法を段階的に示す上面図である。
【図１０】本発明の成膜装置を用いた成膜方法を段階的に示す上面図である。
【図１１】本発明の成膜装置を用いた成膜方法を段階的に示す上面図である。
【図１２】本発明の成膜装置を用いた成膜方法を段階的に示す上面図である。
【図１３】本発明の成膜装置の他の実施形態を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明に係る成膜装置、成膜方法の一実施形態について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２４】
図１は、本発明の成膜装置の一実施形態を示すインターバック型ＰＶＤ装置（以下、単に成膜装置と称する）の全体を示す概略構成図である。
本実施形態の成膜装置１０は、チャンバー１１と、仕込・取出室（ロード・アンロード室）１２とを備えている。また、これらチャンバー１１や仕込・取出室１２の内部を、基板Ｗを保持して移動可能なキャリア１３を備えている。
【００２５】
チャンバー１１は、内部を気密に保つことが可能な耐圧性のチャンバ本体１１ａを備えている。チャンバ本体１１ａの内部は、第一カソード２１を有する第一成膜部Ｅ１と、第二カソード３１を有する第二成膜部Ｅ２と、この第一成膜部Ｅ１および第二成膜部Ｅ２の間に配され、キャリア１３を鉛直方向に沿った軸心周りで回転させるキャリア回転部Ｅ３の３つの領域が形成されている。第一成膜部Ｅ１と第二成膜部Ｅ２とは、キャリア回転部Ｅ３を介して一直線上に配置されている。これら第一成膜部Ｅ１、第二成膜部Ｅ２、キャリア回転部Ｅ３は、単一のチャンバ本体１１ａ内でバルブ等の仕切りを設けずに配置されており、チャンバー１１の内部全体を減圧する第一真空ポンプ２２によって、これら３つの領域Ｅ１〜Ｅ３が均一に減圧される。
【００２６】
第一成膜部Ｅ１には、第一カソード２１に対向して第一基板電極２３が形成されている。第一基板電極２３は、ＲＦ電源２９に接続されている。また、第一基板電極２３の一面がキャリア１３に保持された基板Ｗに接する接触位置と、一面が基板Ｗに対して離間した退避位置との間で、水平方向に沿って第一基板電極２３を移動させる基板電極移動機構２８が形成されている。第一基板電極２３には、基板Ｗに接する接触位置において、基板Ｗを第一基板電極２３に密着させる静電チャックが形成されている。
【００２７】
第一成膜部Ｅ１には、第一カソード２１に接して第一ターゲット２４が配されている。第一ターゲット２４は、例えば、ＴｉまたはＮｉ−Ｃｒ合金からなり、基板Ｗに対して、この第一ターゲット２４の構成成分からなる第一被膜を形成させる。
また、第一カソード２１は、第一ターゲット２４を露出可能な位置まで回動可能に形成されている。これによって、第一ターゲット２４の交換の際には、第一カソード２１を回動させるだけで容易に第一ターゲット２４の交換が可能な構成となっている。
【００２８】
第一成膜部Ｅ１には、第一カソード２１、第一基板電極２３、第一ターゲット２４を覆うように、防着板２５が形成されている。この防着板２５は、キャリア１３を含む第一カソード２１、第一基板電極２３、第一ターゲット２４を囲む成膜位置と、第一成膜部Ｅ１からキャリアを挿脱可能な開放位置との間で分割可能に形成されている。
【００２９】
更に、第一成膜部Ｅ１には、第一カソード２１と第一基板電極２３との間に挿脱可能にシャッタプレート２６が配される。このシャッタプレート２６は、キャリア１３に保持された基板Ｗを第一カソード２１に対して隠蔽する、即ち、第一成膜部Ｅ１に挿入された隠蔽位置と、第一成膜部Ｅ１らか退出し退避部２７に収納された退出位置との間で移動可能に形成されている。
【００３０】
このようなシャッタプレート２６が隠蔽位置にある状態で第一基板電極２３に電圧を印加すると、基板Ｗの一面側がエッチングされる。また、シャッタプレート２６が退出位置にある状態で第一カソード２１に電圧を印加することによって、第一ターゲット２４がスパッタリングされて基板Ｗの一面に、第一ターゲット２４の構成成分からなる第一被膜が成膜される。なお、シャッタプレート２６が退出位置にある状態で第一基板電極２３にも電圧を印加してもよい。
【００３１】
第二成膜部Ｅ２には、第二カソード３１に対向して第二基板電極３３が形成されている。また、第二基板電極３３の一面がキャリア１３に保持された基板Ｗに接する接触位置と、一面が基板Ｗに対して離間した退避位置との間で、水平方向に沿って第二基板電極３３を移動させる基板電極移動機構３８が形成されている。この第二基板電極３３には、基板Ｗに接する接触位置において、基板Ｗを第二基板電極３３に密着させる静電チャックが形成されている。なお、第二基板電極３３は、必要に応じてＲＦ電源に接続されていてもよい。
【００３２】
第二成膜部Ｅ２には、第二カソード３１に接して第二ターゲット３４が配されている。第二ターゲット３４は、例えば、Ｃｕからなり、基板Ｗに対して、この第二ターゲット３４の構成成分からなる第二被膜を形成させる。
また、第二カソード３１は、第二ターゲット３４を露出可能な位置まで回動可能に形成されている。これによって、第二ターゲット３４の交換の際には、第二カソード３１を回動させるだけで容易に第二ターゲット３４の交換が可能な構成となっている。
【００３３】
第二成膜部Ｅ２には、第一カソード３１、第一基板電極３３、第一ターゲット３４を覆うように、防着板３５が形成されている。この防着板３５は、キャリア１３を含む第二カソード３１、第二基板電極３３、第一ターゲット３４を囲む成膜位置と、第二成膜部Ｅ２からキャリアを挿脱可能な開放位置との間で分割可能に形成されている。
【００３４】
第二カソード３１および第二基板電極３３に電圧を印加することによって、第二ターゲット３４がスパッタリングされて基板Ｗの一面に、第二ターゲット３４の構成成分からなる第二被膜が成膜される。
【００３５】
キャリア回転部Ｅ３は、キャリア１３を載置可能なキャリア載置部材４１と、このキャリア載置部材４１に固着され、キャリア載置部材４１を水平面に沿って２７０°回動させる回転軸４２とを備えている。回転軸４２は、例えば、モータ（図示せず）に接続される。このような構成によって、キャリア載置部材４１に載置されたキャリア１３は、回転軸４２の軸心周りで回転可能にされる。なお、回転軸４２は、キャリア載置部材４１を水平面に沿って全周、即ち３６０°回動させる構成であってもよく、回動範囲は限定されるものではない。
【００３６】
キャリア回転部Ｅ３は、図２（ａ）に示したような、チャンバー１１の第一成膜部Ｅ１や第二成膜部Ｅ２に対してキャリアを挿脱可能な第一停止位置Ｓ１と、図２（ｂ）に示したような、仕込・取出室１２に対してキャリアを挿脱可能な第二停止位置Ｓ２の、２つの停止位置が設定されている。そして、キャリア載置部材４１は、例えば時計回りに回転して、これら第一停止位置（図２（ａ））と第二停止位置（図２（ｂ））の２つの停止位置の間で変位する。
【００３７】
このようなキャリア回転部Ｅ３によって、基板Ｗを保持したキャリア１３を、例えば仕込・取出室１２からチャンバー１１の第一成膜部Ｅ１に向けて挿入させたり、第一成膜部Ｅ１や第二成膜部Ｅ２で成膜された基板Ｗを反転させて再び第一成膜部Ｅ１や第二成膜部Ｅ２に挿入させたり、第一成膜部Ｅ１から第二成膜部Ｅ２に向けて移動させるなどの動作を行うことができる。
【００３８】
仕込・取出室１２は、チャンバー１１を構成する第一成膜部Ｅ１および第二成膜部Ｅ２に対してキャリア回転部Ｅ３を介して直角となる位置に配置されている。仕込・取出室１２とチャンバー１１との間には、基板Ｗが搭載されたキャリア１３が通過可能であり、かつ仕込・取出室１２とチャンバー１１とを気密に仕切る仕切りバルブ（開閉手段）５１が形成されている。また、仕込・取出室１２の仕切りバルブ５１と対向する面には、仕込・取出室１２と大気圧下にある外部とを気密に仕切る仕切りバルブ（開閉手段）５２が形成されている。
【００３９】
仕込・取出室１２には、この仕込・取出室１２の内部全体を減圧するための第二真空ポンプ５３が形成されている。また、仕込・取出室１２の内部には、キャリア１３に保持された基板Ｗを所定の温度、例えば成膜温度まで加熱するヒーター（加熱手段）５４が形成されている。このような仕込・取出室１２の内部には、キャリア１３が仕切りバルブ５１，５２と重なる位置や、キャリア１３がヒーターに接近する位置などの間でキャリア１３を水平移動させるスライド移動機構（図示せず）が形成されている。
【００４０】
図３（ａ）は、基板を保持したキャリアを示す外観斜視図であり、図３（ａ）は、その鉛直方向に沿った断面図である。
図３に示すように、キャリア１３は、基板Ｗの一面Ｗａが鉛直方向に沿うように、基板Ｗを垂直に張架支持する枠体６１と、この枠体６１を支える基台６２とを備えている。基板Ｗは、例えば柔軟なフィルム基板（フレキシブル基板）が用いられる。フィルム基板は、例えば、耐熱性の樹脂フィルムから構成される。枠体６１は、基板Ｗの一面Ｗａおよび他面Ｗｂをそれぞれ露出させる開口６１ａを備え、フィルム基板など柔軟な基板Ｗを弛み無く張架支持する。そして、基板Ｗへの成膜時には、開口６１ａから第一基板電極２３や第二基板電極３３（図１参照）が入り込み、基板Ｗに対して静電チャックによって密着する。
【００４１】
キャリア１３の基台６２の底面には、直線状にラック歯車６３が形成されている。そして、成膜装置１０のキャリア１３の移動ライン上には、キャリア１３を移動させるための駆動ローラ７１が多数配列されている。駆動ローラ７１は、回転軸７２と、この回転軸７２に固着されたピニオン歯車７３、および案内輪７４を備えている。また、回転軸７２は、モータ７５などの回転手段に接続されている。
【００４２】
ピニオン歯車７３は、キャリア１３のラック歯車６３に噛合し、駆動ローラ７１の回転によって、キャリア１３を移動させる。また、案内輪７４は、キャリア１３の基台６２を両側から支持する。キャリア１３は、このようなラック−ピニオン駆動によって、チャンバー１１や仕込・取出室１２の内部を移動することができる。
【００４３】
なお、本実施形態の成膜装置１０においては、チャンバー１１内に配された第一成膜部Ｅ１とキャリア回転部Ｅ３との間、および第二成膜部Ｅ２とキャリア回転部Ｅ３との間は、特に仕切りバルブなどの開閉手段を設けず、常に連通している構成となっている。
【００４４】
一方、第一成膜部Ｅ１とキャリア回転部Ｅ３との間や、第二成膜部Ｅ２とキャリア回転部Ｅ３との間を開閉可能に仕切る仕切りバルブ（第二開閉手段）を設ける構成も好ましい。第一成膜部Ｅ１とキャリア回転部Ｅ３との間や、第二成膜部Ｅ２とキャリア回転部Ｅ３との間に仕切りバルブ（第二開閉手段）を設けることによって、第一成膜部Ｅ１、第二成膜部Ｅ２、キャリア回転部Ｅ３をそれぞれ独立して任意の真空度で減圧することができ、より多様な条件で成膜を行うことが可能になる。
【００４５】
以上のような構成の本発明に係る成膜装置を用いた、本発明の成膜方法を説明する。
図４〜図１２は、本発明の成膜方法を段階的に示した概略図である。なお、被成膜物である基板（例えばフィルム）は、実際にはキャリアに保持された状態で成膜装置内を移動するが、これらの図面においては説明を明瞭にするために、移動する基板のみを表示している。また、以下の工程では、基板Ｗの一面Ｗａおよび他面Ｗｂのそれぞれに対して、第一ターゲット３４を用いた第一被膜Ｆ１と、第二ターゲット３４を用いた第二被膜Ｆ２とを重ねて成膜する場合を例示する。
【００４６】
まず、成膜装置１０の仕込・取出室（ロード・アンロード室）１２内部を大気圧状態にしてから仕切りバルブ（開閉手段）５２を開放し、仕込・取出室１２内に被成膜物である基板Ｗを導入する（図４（ａ）参照）。図４（ａ）の例では、最初に成膜を行う基板Ｗ１と、次に成膜を行う基板Ｗ２とが仕込・取出室１２に導入されている。
【００４７】
次に、第二真空ポンプ５３を駆動して仕込・取出室１２内を真空状態にするとともに、基板Ｗ１をヒーター（加熱手段）５４に近接させる。そして、ヒーター５４を用いて、基板Ｗ１を例えば成膜温度まで加熱する。
【００４８】
基板Ｗ１の加熱が完了したら、仕切りバルブ（開閉手段）５１を開放し、加熱した基板Ｗ１をチャンバー１１のキャリア回転部Ｅ３に配されたキャリア載置部材４１に載置する（Ａ工程：図４（ｂ）参照）。なお、キャリア載置部材４１は、予め仕込・取出室１２に対してキャリアを挿脱可能な第二停止位置Ｓ２（図２（ｂ）参照）となるように回転されている。また、チャンバー１１内は、成膜時には常に第一真空ポンプ２２（図１参照）によって真空状態にされている。
【００４９】
次に、基板Ｗ１を載置したキャリア載置部材４１を、例えば時計回りに９０度回転させ、第一成膜部Ｅ１や第二成膜部Ｅ２に対してキャリアを挿脱可能な第一停止位置Ｓ１（図２（ａ）参照）にする。そして、基板Ｗ１をキャリア載置部材４１から第一成膜部Ｅ１に移動させる（Ｂ工程：図５（ａ）参照））。また、シャッタプレート２６を退避部２７から第一成膜部Ｅ１内に移動させておく。
【００５０】
次に、第一成膜部Ｅ１に導入した基板Ｗ１の他面Ｗ１ｂに向けて基板電極移動機構２８によって第一基板電極２３を移動させる。そして、第一基板電極２３の静電チャックによって、基板Ｗ１と第一基板電極２３とを密着させる。
次に、基板Ｗ１と第一カソード２１との間にシャッタプレート２６が導入された状態で第一基板電極２３に対してＲＦ電圧を印加し、基板Ｗ１の一面Ｗ１ａ側をエッチングする（Ｉ工程：図５（ｂ）参照）。これによって、後工程の成膜時に、基板Ｗ１の一面Ｗ１ａと被膜との密着性を高めることができる。
【００５１】
基板Ｗ１の一面Ｗ１ａ側のエッチングが完了したら、シャッタプレート２６を第一成膜部Ｅ１内から退避部２７に退避させる。これにより、基板Ｗ１の一面Ｗ１ａは第一ターゲット２４に露呈される。
そして、第一カソード２１に対して所定の電圧を印加することによって、第一ターゲット２４の構成成分、例えばＴｉがスパッタリングされ、基板Ｗ１の一面Ｗ１ａに第一被膜Ｆ１として堆積する（Ｃ工程：図６（ａ）参照）。
【００５２】
基板Ｗ１の一面Ｗ１ａ側に第一被膜Ｆ１の成膜が完了したら、第一基板電極２３を基板Ｗ１の接触位置から退避させた後、基板Ｗ１をキャリア回転部Ｅ３に移動させる。また、シャッタプレート２６を退避部２７から第一成膜部Ｅ１内に移動させておく（図６（ｂ）参照）。
【００５３】
次に、基板Ｗ１を載置したキャリア載置部材４１を、例えば時計回りに１８０度回転させる（図７（ａ）参照）。これによって、基板Ｗ１は、一面Ｗ１ａと他面Ｗ１ｂとが反転した状態となる。
そして、再び基板Ｗ１をキャリア載置部材４１から第一成膜部Ｅ１に移動させる（Ｄ工程）。また、第一成膜部Ｅ１に導入した基板Ｗ１の一面Ｗ１ａに向けて基板電極移動機構２８によって第一基板電極２３を移動させ、第一基板電極２３の静電チャックによって、基板Ｗ１の一面Ｗ１ａに成膜された第一被膜Ｆ１と第一基板電極２３とを密着させる。
【００５４】
そして、基板Ｗ１と第一カソード２１との間にシャッタプレート２６が導入された状態で第一基板電極２３に対してＲＦ電圧を印加し、基板Ｗ１の他面Ｗ１ｂ側をエッチングする（Ｊ工程：図７（ｂ）参照）。これによって、後工程の成膜時に、基板Ｗ１の他面Ｗ１ｂと被膜との密着性を高めることができる。
【００５５】
基板Ｗ１の他面Ｗ１ｂ側のエッチングが完了したら、シャッタプレート２６を第一成膜部Ｅ１内から退避部２７に退避させる。これにより、基板Ｗ１の他面Ｗ１ｂは第一ターゲット２４に露呈される。
そして、第一カソード２１に対して所定の電圧を印加することによって、第一ターゲット２４の構成成分、例えばＴｉがスパッタリングされ、基板Ｗ１の他面Ｗ１ｂに第一被膜Ｆ１として堆積する（Ｅ工程：図８（ａ）参照）。
【００５６】
基板Ｗ１の他面Ｗ１ｂ側に第一被膜Ｆ１の成膜が完了したら、第一基板電極２３を基板Ｗ１の接触位置から退避させる。そして、第一停止位置Ｓ１（図２（ａ）参照）にあるキャリア載置部材４１を介して（通過して）、両面に第一被膜Ｆ１が成膜された基板Ｗ１を第二成膜部Ｅ２に導入する（図８（ｂ）参照）。
一方、仕込・取出室１２では、次に成膜を行う基板Ｗ２をヒーター５４に近接させ、成膜温度まで加熱する。また、基板Ｗ１を第二成膜部Ｅ２に導入した後、キャリア載置部材４１を時計回りに９０度回転させ、第二停止位置Ｓ２にしておく。
【００５７】
基板Ｗ２の加熱が完了したら、仕切りバルブ（開閉手段）５１を開放し、加熱した基板Ｗ２をキャリア回転部Ｅ３のキャリア載置部材４１に載置する（図９（ａ）参照）。また、第二成膜部Ｅ２に導入された基板Ｗ１は、他面Ｗ１ｂ側が第二カソード３１に対面した状態となっている。そして、基板Ｗ１の一面Ｗ１ａに向けて基板電極移動機構３８によって第二基板電極３３を移動させ、第二基板電極３３の静電チャックによって、基板Ｗ１の一面Ｗ１ａに成膜された第一被膜Ｆ１と第二基板電極３３とを密着させる。
【００５８】
次に、第二カソード３１に対して所定の電圧を印加することによって、第二ターゲット３４の構成成分、例えばＣｕがスパッタリングされ、基板Ｗ１の他面Ｗ１ｂに成膜されている第一被膜Ｆ１に重ねて、第二被膜Ｆ２として堆積する（Ｆ工程：図９（ｂ）参照）。
【００５９】
一方、基板Ｗ２を載置したキャリア載置部材４１を、例えば時計回りに９０度回転させ、第一停止位置Ｓ１にした後、基板Ｗ２をキャリア載置部材４１から第一成膜部Ｅ１に移動させる（図９（ｂ）参照）。また、シャッタプレート２６を退避部２７から第一成膜部Ｅ１内に移動させておく。また、仕込・取出室１２を大気圧環境にした後、仕切りバルブ５２を開放して、３番目に成膜を行う基板Ｗ３を仕込・取出室１２内に導入しておく。
【００６０】
次に、基板Ｗ２と第一カソード２１との間にシャッタプレート２６が導入された状態で第一基板電極２３に対してＲＦ電圧を印加し、基板Ｗ１の一面Ｗ１ａ側をエッチングする（図１０（ａ）参照）。一方、基板Ｗ２の他面Ｗ１ｂ側に、第一被膜Ｆ１に重ねて第二被膜Ｆ２の成膜が完了したら、第二基板電極３３を基板Ｗ１の接触位置から退避させた後、基板Ｗ１をキャリア回転部Ｅ３に移動させる。
【００６１】
そして、基板Ｗ１を載置したキャリア載置部材４１を、例えば時計回りに１８０度回転させる（図１０（ｂ）参照）。これによって、基板Ｗ１は、一面Ｗ１ａと他面Ｗ１ｂとが再び反転した状態となる。そして、再び基板Ｗ１をキャリア載置部材４１から第二成膜部Ｅ１に移動させる（Ｇ工程）。これにより、第二成膜部Ｅ２に導入された基板Ｗ１は、一面Ｗ１ａ側が第二カソード３１に対面した状態となっている。
【００６２】
一方、基板Ｗ２の一面Ｗ２ａ側のエッチングが完了したら、シャッタプレート２６を第一成膜部Ｅ１内から退避部２７に退避させる。そして、第一カソード２１に対して所定の電圧を印加することによって、第一ターゲット２４の構成成分、例えばＴｉがスパッタリングされ、基板Ｗ２の一面Ｗ２ａに第一被膜Ｆ１として堆積する。
【００６３】
次に、第二成膜部Ｅ２の基板Ｗ１の他面Ｗ１ｂに向けて基板電極移動機構３８によって第二基板電極３３を移動させ、第二基板電極３３の静電チャックによって、基板Ｗ１の他面Ｗ１ｂに成膜された第一被膜Ｆ１と第二基板電極３３とを密着させる。そして、第二カソード３１に対して所定の電圧を印加することによって、第二ターゲット３４の構成成分、例えばＣｕがスパッタリングされ、基板Ｗ１の一面Ｗ１ａに成膜されている第一被膜Ｆ１に重ねて、第二被膜Ｆ２として堆積する（Ｈ工程：図１１（ａ）参照）。
【００６４】
一方、基板Ｗ２の一面Ｗ２ａ側に第一被膜Ｆ１の成膜が完了したら、第一基板電極２３を基板Ｗ２の接触位置から退避させた後、基板Ｗ２をキャリア回転部Ｅ３に移動させる。また、シャッタプレート２６を退避部２７から第一成膜部Ｅ１内に移動させておく
【００６５】
次に、基板Ｗ２を載置したキャリア載置部材４１を、例えば時計回りに１８０度回転させ（図１１（ｂ）参照）、基板Ｗ２の一面Ｗ２ａと他面Ｗ２ｂとを反転させる。そして、再び基板Ｗ２をキャリア載置部材４１から第一成膜部Ｅ１に移動させた後、第一基板電極２３の静電チャックによって、基板Ｗ２の一面Ｗ２ａに成膜された第一被膜Ｆ１と第一基板電極２３とを密着させる。
一方、基板Ｗ１の一面Ｗ１ａ側に、第一被膜Ｆ１に重ねて第二被膜Ｆ２の成膜が完了したら、第二基板電極２３を基板Ｗ１の接触位置から退避させておく。
【００６６】
そして、一面Ｗ１ａおよび他面Ｗ１ｂのそれぞれに第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２とを重ねて成膜した基板Ｗ１を、キャリア回転部Ｅ３に移動させる（図１２（ａ）参照）。
一方、第一成膜部Ｅ１では、基板Ｗ２と第一カソード２１との間にシャッタプレート２６が導入された状態で第一基板電極２３に対してＲＦ電圧を印加し、基板Ｗ２の他面Ｗ２ｂ側をエッチングする。
【００６７】
そして、基板Ｗ２の他面Ｗ２ｂ側のエッチングが完了したら、シャッタプレート２６を第一成膜部Ｅ１内から退避部２７に退避させ、基板Ｗ２の他面Ｗ２ｂを第一ターゲット２４に露呈させる。そして、第一カソード２１に対して所定の電圧を印加することによって、第一ターゲット２４の構成成分、例えばＴｉがスパッタリングされ、基板Ｗ２の他面Ｗ２ｂに第一被膜Ｆ１として堆積する（図１２（ｂ）参照）。
【００６８】
一方、成膜が完了した基板Ｗ２を載置したキャリア載置部材４１は、例えば時計回りに９０度回転され、第二停止位置Ｓ２となる。そして、仕切りバルブ５１を開放し、基板Ｗ２を仕込・取出室１２に導入する。この後、仕込・取出室１２内を大気圧環境にした後、仕切りバルブ５２を開放して、基板Ｗ２が取り出される。以上の工程によって、１枚の基板Ｗ１の一面Ｗ１ａおよび他面Ｗ１ｂのそれぞれに、第一被膜Ｆ１と第二被膜Ｆ２とを重ねて成膜することができる。なお、図１２（ｂ）の状態にある２番目の基板Ｗ２や、仕込・取出室１２内にある３番目の基板Ｗ３も、この後、基板Ｗ１と同様の手順で一面および他面のそれぞれに、第一被膜と第二被膜とを成膜することができる。
【００６９】
以上のように、本発明の成膜装置や、この成膜装置を用いた本発明の成膜方法によれば、１つのチャンバーに複数の成膜部（成膜領域）を配し、これら複数の成膜部や仕込・取出室との間に、基板を保持したキャリアを回転させるキャリア回転部を配することによって、コンパクトで、かつ最小限の構成で成膜装置を実現することが可能になる。
【００７０】
また、１つのチャンバーに複数の成膜部（成膜領域）を配し、これらの間を連通させた構成とした場合には、１つの真空ポンプで複数の被膜のそれぞれの成膜領域を一括して減圧することができ、低コストで多層膜の成膜に対応した成膜装置を提供することが可能になる。
【００７１】
図１３は、本発明の成膜装置の他の実施形態を示す概略構成図である。図１３に示す成膜装置１００は、チャンバー１０１と、仕込・取出室（ロード・アンロード室）１０２とを備えている。チャンバー１０１は、内部を気密に保つことが可能な耐圧性のチャンバ本体１０１ａを備え、このチャンバ本体１０１ａの内部は、第一カソード１２１を有する第一成膜部Ｅ１と、第二カソード１３１を有する第二成膜部Ｅ２と、第三カソード１４１を有する第三成膜部Ｅ４と、これら第一成膜部Ｅ１、第二成膜部Ｅ２、第三成膜部Ｅ４の間に配さるキャリア回転部Ｅ３の３つの領域が形成されている。
【００７２】
第一成膜部Ｅ１、第二成膜部Ｅ２、および第三成膜部Ｅ４は、キャリア回転部Ｅ３を介して略凸状に配置されている。これら第一成膜部Ｅ１、第二成膜部Ｅ２、第三成膜部Ｅ４、キャリア回転部Ｅ３は、単一のチャンバ本体１０１ａ内でバルブ等の仕切りを設けずに配置されており、チャンバー１０１の内部全体を減圧する第一真空ポンプ１２２によって、これら４つの領域Ｅ１〜Ｅ４が均一に減圧される。
【００７３】
第一成膜部Ｅ１には、第一カソード１２１に対向して第一基板電極１２３が形成されている。また第一カソード１２１に接して第一ターゲット１２４が配されている。第一ターゲット１２４によって、基板Ｗに対して第一ターゲット１２４の構成成分からなる第一被膜が成膜される。
第二成膜部Ｅ２には、第二カソード１３１に対向して第二基板電極１３３が形成されている。また第二カソード１３１に接して第二ターゲット１３４が配されている。第二ターゲット１３４によって、基板Ｗに対して第二ターゲット１３４の構成成分からなる第二被膜が成膜される。
【００７４】
更に、第三成膜部Ｅ３には、第三カソード１４１に対向して第三基板電極１４３が形成されている。また第三カソード１４１に接して第三ターゲット１４４が配されている。第三ターゲット１４４によって、基板Ｗに対して第三ターゲット１４４の構成成分からなる第三被膜が成膜される。
【００７５】
このように、チャンバー１０１の内部に３つ以上の成膜部（成膜領域）を配することによって、３種類以上の組成の異なる被膜を基板Ｗ上に重ねて成膜することも可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１０…成膜装置、１１…チャンバー、１２…仕込・取出室（ロード・アンロード室）、１３…キャリア、Ｅ１…第一成膜部、Ｅ２…第二成膜部、Ｅ３…キャリア回転部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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