(57)【要約】【課題】  簡易な構成で成膜槽内を減圧状態に維持したまま、成膜材料を成膜槽内に供給できるインライン式成膜装置を提供する。【解決手段】  少なくとも入口槽と、成膜槽と、出口槽と、基材を保持するための基材ホルダと、キャリアと、前記基材ホルダを搭載した前記キャリアを前記入口槽、前記成膜槽及び前記出口槽を順次通過するように搬送する搬送機構と、を備え、前記成膜槽が、成膜材料を蒸発させる蒸発装置を有し、前記基材ホルダが搭載されたキャリアを前記成膜槽内に位置させた状態で前記蒸発装置により成膜材料を蒸発させて前記基材に膜を形成するインライン式成膜装置において、前記搬送されるキャリアを利用して前記成膜槽内へ成膜材料を搬送し前記蒸発装置へ直接又は間接的に成膜材料を供給する成膜材料搬送機構を備えた。【選択図】      図２
2007077480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも入口槽と、成膜槽と、出口槽と、基材を保持するための基材ホルダと、キャリアと、前記基材ホルダを搭載した前記キャリアを前記入口槽、前記成膜槽及び前記出口槽を順次通過するように搬送する搬送機構と、を備え、
前記成膜槽が、成膜材料を蒸発させる蒸発装置を有し、
前記基材ホルダが搭載されたキャリアを前記成膜槽内に位置させた状態で前記蒸発装置により成膜材料を蒸発させて前記基材に膜を形成するインライン式成膜装置において、
前記搬送されるキャリアを利用して前記成膜槽内へ成膜材料を搬送し前記蒸発装置へ直接又は間接的に成膜材料を供給する成膜材料搬送機構を備えた、インライン式成膜装置。
【請求項２】
前記成膜槽が、前記蒸発装置に成膜材料を供給する成膜材料供給装置を有し、
前記成膜材料搬送機構は前記成膜材料供給装置へ成膜材料を搬送及び供給する、請求項１に記載のインライン式成膜装置。
【請求項３】
前記キャリアが、前記基材ホルダを回転させる回転駆動部を有し、
前記成膜材料搬送機構は、前記キャリアに搭載され前記回転駆動部に回転駆動されて昇降しかつ前記成膜材料を収容し降下位置において前記成膜材料供給装置に成膜材料を供給するよう構成された成膜材料容器を有している、請求項２に記載のインライン式成膜装置。
【請求項４】
前記成膜材料容器は、底部に開口と、該開口を開閉自在に閉鎖する蓋とを備え、
前記成膜槽は、その内部に固定された当接部材を有し、
前記蓋と前記当接部材とが当接することにより前記蓋が開放されて前記成膜材料供給装置に成膜材料が供給される、請求項３に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記当接部材は、前記成膜材料供給装置の成膜材料投入口内に配設されている、請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記成膜材料搬送機構は、前記キャリアに配設され前記成膜材料を収容し前記成膜材料容器が前記成膜材料供給装置の上方に位置するよう前記キャリアが搬送されたときに前記成膜材料供給装置へ成膜材料を供給するよう構成された前記成膜材料容器を有している、請求項２に記載のインライン式成膜装置。
【請求項７】
前記成膜材料容器は、底部に開口と、該開口を開閉自在に閉鎖する蓋とを備え、
該蓋と前記成膜材料供給装置の上端部とが接触することにより、前記蓋が開放されて前記成膜材料供給装置に成膜材料が供給される、請求項６に記載の成膜装置。
【請求項８】
前記成膜材料容器は、底部に開口と、該開口を開閉自在に閉鎖する蓋とを備え、
前記キャリアは、前記蓋に接続された作動部材を有し、
前記作動部材が、前記成膜槽の外から作動させる駆動機構を利用して駆動されることにより、前記蓋が開放されて前記成膜材料供給装置に前記成膜材料が供給される、請求項６に記載のインライン式成膜装置。
【請求項９】
前記成膜材料容器及び前記作動部材が、前記基材ホルダが搭載されていない前記キャリアに配設され、
前記駆動機構が、前記成膜槽の壁部を回動及び摺動自在に貫通し、後退位置において前記搬送されるキャリア及び基材ホルダから退避し前進位置において前記基材ホルダを回転させるようその軸方向に進退する可動回転軸を有し、
前記作動部材が、前記可動回転軸の前記前進動作により前記駆動される、請求項８に記載のインライン式成膜装置。
【請求項１０】
前記成膜材料搬送機構は前記蒸発装置へ直接成膜材料を搬送及び供給する、請求項１に記載のインライン式成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インライン式成膜装置に関し、特に、イオンプレーティングやスパッタリングなどに用いるインライン式成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基材に薄膜を形成する成膜装置としては、バッチ式成膜装置とインライン式成膜装置とがある。
【０００３】
従来のインライン式成膜装置は、薄膜を形成しようとする基材を保持装置に保持させ、この保持装置を搬送機構により成膜槽に搬入して、基材に成膜材料からなる薄膜を形成させるものである。
【０００４】
ここで、インライン式成膜装置においては、基材に対して連続的に膜が形成されるので、成膜材料を成膜槽の外部から供給する必要がある。このような方法としては、例えば、蒸発装置の近傍に成膜材料充填室を設け、この成膜材料充填室から蒸発装置に成膜材料を供給する方法が提案されている（引用文献１参照）。また、成膜槽の外部から蒸発装置へ通ずる供給路を成膜槽に設け、成膜槽の内部を減圧状態に維持した状態で、この供給路を介して蒸発装置に成膜材料を供給する方法が提案されている（引用文献２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１８０２４９号公報
【特許文献２】特開平９−２０９１２９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、成膜材料充填室を設ける方法においては、成膜材料充填室内を排気して成膜材料を真空にすることが必要である。
【０００６】
また、成膜槽内の蒸発装置に通ずる供給路を設ける方法においては、成膜材料を外部から成膜槽内に供給する際に、成膜槽内を減圧状態にするための機構が必要であり、装置構造が複雑になる。
【０００７】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、簡易な構成で成膜槽内を減圧状態に維持したまま、成膜材料を成膜槽内に供給できるインライン式成膜装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明のインライン式成膜装置は、少なくとも入口槽と、成膜槽と、出口槽と、基材を保持するための基材ホルダと、キャリアと、前記基材ホルダを搭載した前記キャリアを前記入口槽、前記成膜槽及び前記出口槽を順次通過するように搬送する搬送機構と、を備え、前記成膜槽が、成膜材料を蒸発させる蒸発装置を有し、前記基材ホルダが搭載されたキャリアを前記成膜槽内に位置させた状態で前記蒸発装置により成膜材料を蒸発させて前記基材に膜を形成するインライン式成膜装置において、前記搬送されるキャリアを利用して前記成膜槽内へ成膜材料を搬送し前記蒸発装置へ直接又は間接的に成膜材料を供給する成膜材料搬送機構を備えている。
【０００９】
このような構成とすると、成膜材料を成膜槽内に供給する場合に、キャリアを搬送する既存の搬送機構（キャリア搬送機構）を利用することができるので、新たに成膜材料を搬送する機構を設ける必要がなく、装置構造が複雑にならない。
【００１０】
また、成膜材料は入口槽において既に減圧状態にされてから成膜槽内に搬入されるので、成膜槽内において成膜材料を排気する必要がない。したがって、成膜材料を成膜槽内に供給する場合の手間が省けるので、インライン式成膜装置の連続運転の稼働率が向上する。
【００１１】
前記成膜槽が、前記蒸発装置に成膜材料を供給する成膜材料供給装置を有し、前記成膜材料搬送機構は前記成膜材料供給装置へ成膜材料を搬送及び供給するようにしてもよい。
【００１２】
前記キャリアが、前記基材ホルダを回転させる回転駆動部を有し、前記成膜材料搬送機構は、前記キャリアに搭載され前記回転駆動部に回転駆動されて昇降しかつ前記成膜材料を収容し降下位置において前記成膜材料供給装置に成膜材料を供給するよう構成された成膜材料容器を有していてもよい。
【００１３】
前記成膜材料容器は、底部に開口と、該開口を開閉自在に閉鎖する蓋とを備え、前記成膜槽は、その内部に固定された当接部材を有し、前記蓋と前記当接部材とが当接することにより前記蓋が開放されて前記成膜材料供給装置に成膜材料が供給されるようにしてもよい。
【００１４】
前記当接部材は、前記成膜材料供給装置の成膜材料投入口内に配設されていてもよい。
【００１５】
前記成膜材料搬送機構は、前記キャリアに配設され前記成膜材料を収容し前記成膜材料容器が前記成膜材料供給装置の上方に位置するよう前記キャリアが搬送されたときに前記成膜材料供給装置へ成膜材料を供給するよう構成された前記成膜材料容器を有していてもよい。
【００１６】
前記成膜材料容器は、底部に開口と、該開口を開閉自在に閉鎖する蓋とを備え、該蓋と前記成膜材料供給装置の上端部とが接触することにより、前記蓋が開放されて前記成膜材料供給装置に成膜材料が供給されるようにしてもよい。
【００１７】
前記成膜材料容器は、底部に開口と、該開口を開閉自在に閉鎖する蓋とを備え、前記キャリアは、前記蓋に接続された作動部材を有し、前記作動部材が、前記成膜槽の外から作動させる駆動機構を利用して駆動されることにより、前記蓋が開放されて前記成膜材料供給装置に前記成膜材料が供給されるようにしてもよい。
【００１８】
前記成膜材料容器及び前記作動部材が、前記基材ホルダが搭載されていない前記キャリアに配設され、前記駆動機構が、前記成膜槽の壁部を回動及び摺動自在に貫通し、後退位置において前記搬送されるキャリア及び基材ホルダから退避し前進位置において前記基材ホルダを回転させるようその軸方向に進退する可動回転軸を有し、前記作動部材が、前記可動回転軸の前記前進動作により前記駆動されるようにしてもよい。
【００１９】
前記成膜材料搬送機構は前記蒸発装置へ直接成膜材料を搬送及び供給してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、上述のような構成を有しており、インライン式成膜装置において、簡易な構成で成膜槽内を減圧状態に維持したまま、成膜材料を成膜槽内に供給できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態のインライン式成膜装置の全体構造を模式的に示す平面図である。図２は、図１のインライン式成膜装置における成膜槽を正面から見た断面図である。図３は、図２の成膜槽を側面から見た断面図である。図４は、図１のインライン式成膜装置における成膜材料容器を示す断面図であって、図４（ａ）は成膜材料を供給する前の成膜材料容器を示す部分断面図、図４（ｂ）は成膜材料を供給中の成膜材料容器を示す部分断面図、図４（ｃ）は、図４（ｂ）のｃ−ｃ線において切断した状態を示す断面図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のインライン式成膜装置は、キャリア搬送ライン（キャリア搬送機構）３００と、処理槽群２００と、コントローラ８０とを備えている。
【００２３】
キャリア搬送ライン３００は、成膜ライン２００Ｌと、該成膜ライン２００Ｌに対して平行に設けられた移載ライン１００Ｌとを備えている。成膜ライン２００Ｌ及び移載ライン１００Ｌは、直列に配置された複数（ここでは３）のローラコンベア１０で構成される。ローラコンベア１０は、フレーム１１と、回転軸１２と、ローラ１３とから構成される。ここで、ローラコンベア１０は、ローラ１３がフレーム１１間に間隔をあけて、回転軸１２により回動可能に取り付けられている。ローラ１３は、後述するキャリア４１を搬送方向に案内しながら搬送するために、各ローラ１３は、両端部に拡径部を有し、それらの間の一定径部の長さがＷとなるよう構成されている。成膜ライン２００Ｌの始端と移載ライン１００Ｌとの終端とは、入口用シャトル装置４で接続されている。また、移載ライン１００Ｌの始端と成膜ライン２００Ｌの終端とは、出口用シャトル装置９で接続されている。このようにして、キャリア搬送ライン３００は、キャリア４１を、移載ライン１００Ｌ、入口用シャトル装置４、成膜ライン２００Ｌ、出口用シャトル装置９のように環状に循環させる
成膜ライン２００Ｌには、該成膜ライン２００Ｌが貫通するようにして処理槽群２００が配置されている。処理槽群２００は、入口槽６と、成膜槽７と、出口槽８とから構成される。入口槽６の外面には、真空排気装置１５が設けられている。成膜槽７の外面には、真空排気装置１５と、成膜機器制御装置１６と、回転モータ１７とが設けられている。出口槽８の外面には、真空排気装置１５が設けられている。そして、各処理槽内には、成膜ライン２００Ｌの一部を構成するローラコンベア１０が配設されている。各処理槽のローラコンベア１０は、互いに同一平面内にかつ直線上に配設されている。ローラコンベア１０は、後述するキャリア４１が各処理槽を順次搬送されるよう（図１中の矢印２００Ａ）、構成されている。各処理槽の外面には、回転駆動装置（図示せず）が配設されている。処理槽群２００におけるローラ１３は、回転駆動装置により回転される。各処理槽の成膜ライン２００Ｌが貫通する部分には、開閉装置５が設けられている。開閉装置５は、処理槽群２００の始端と、各処理槽間と、処理槽群２００の終端とに設けられている。開閉装置５は、入口用シャトル装置４と入口槽６との間、各処理槽間、出口槽８と出口用シャトル装置９との間をその開・閉により連通・遮断可能なように配設されている。開閉装置５は、例えば、連通路とこの連通路に配設されたゲート弁、ドア弁などで構成される。
【００２４】
移載ライン１００Ｌは、基台９０上に三つのローラコンベア１０を配設することにより構成される。基台９０の上における各々のローラコンベア１０の配置された領域が、ステージ群１００を構成する。ステージ群１００は、キャリア４１の搬送方向において、回収ステージ１、予備ステージ２、投入ステージ３の順に構成される。各ステージには、回転駆動装置（図示せず）が配設されている。そして、ステージ群１００におけるローラ１３は、この回転駆動装置により回転される。移載ライン１００Ｌにおいては、キャリア４１が、ローラコンベア１０によって、回収ステージ１、予備ステージ２、投入ステージ３の順番に搬送される（図１中の矢印１００Ａ）。
【００２５】
入口用シャトル装置４は、入口用シャトル４Ａと、該入口用シャトル４Ａに載置されたローラコンベア１０とを備えている。入口用シャトル装置４は、移載ライン１００Ｌの終端（図１中の４Ｂ）と成膜ライン２００Ｌの始端（図１中の４Ｃ）とをつなぐようにして配設されている。そして、入口用シャトル４Ａは、移載ライン１００Ｌの終端（図１中の４Ｂ）と成膜ライン２００Ｌの始端（図１中の４Ｃ）とを往復する（図１中の矢印４Ｄ）。
【００２６】
出口用シャトル装置９は、出口用シャトル９Ａと、該出口用シャトル９Ａに載置されたローラコンベア１０とを備えている。出口用シャトル装置９は、成膜ライン２００Ｌの終端（図１中の９Ｂ）と移載ライン１００Ｌの始端（図１中の９Ｃ）とをつなぐようにして配設されている。出口用シャトル９Ａは、成膜ライン２００Ｌの終端（図１中の９Ｂ）と移載ライン１００Ｌの始端（図１中の９Ｃ）とを往復する（図１中の矢印９Ｄ）。
【００２７】
コントローラ８０は、成膜ライン２００Ｌ及び移載ライン１００Ｌにおけるローラ１３の回転などの全ての動作を制御する。例えば、コントローラ８０は、各処理槽及び各ステージに配設された回転駆動装置に対する制御を行う。
【００２８】
次に、以上のように構成されたインライン式成膜装置におけるキャリア４１の搬送について説明する。
【００２９】
まず、投入ステージ３において、後述するキャリア４１を投入する。すると、キャリア４１が移載ライン１００Ｌの終端（図１中の４Ｂ）まで搬送された後、入口用シャトル４Ａにより成膜ライン２００Ｌの始端（図１中の４Ｃ）まで移動される。このように移動されたキャリア４１は、成膜ライン２００Ｌを、入口槽６、成膜槽７、出口槽８の順に搬送される（図１中の矢印２００Ａ）。成膜ライン２００Ｌの終端（図１中の９Ｂ）まで搬送されたキャリア４１は、出口用シャトル９Ａに搭載され、移載ライン１００Ｌの始端（図１中の９Ｃ）に移動される。この際、入口槽６への搬入、各処理槽間の移動、及び出口槽８からの搬出においては、開閉装置５が適宜開閉される。このように移動されたキャリア４１は、移載ライン１００Ｌのローラコンベア１０によって、回収ステージ１、予備ステージ２、投入ステージ３の順に搬送される（図１中の矢印１００Ａ）。ここで、キャリア４１は、キャリア搬送ライン３００を間欠移動される。これは、成膜槽７で成膜を行うために基材を成膜槽７内に滞留させるためである。また、移載ライン１００Ｌにおける回収ステージ１において膜が形成された基材を回収したり、投入ステージ３においてキャリア４１を投入したりするためである。ここで、キャリア４１の移動、すなわち、成膜ライン２００Ｌ及び移載ライン１００Ｌのローラコンベア１０の制御、入口用シャトル装置４及び出口用シャトル装置９の制御はコントローラ８０によって行われる。ただし、成膜ライン２００Ｌ及び移載ライン１００Ｌを構成するローラコンベア１０の制御は、各処理槽及び各ステージに設けられた回転駆動装置により、処理槽ごと及びステージごとに独立して行うことが可能である。
【００３０】
次に、上記成膜槽７について、図２及び図３を参照しながら詳しく説明する。
【００３１】
成膜槽７の内部には、ローラコンベア１０と、振動ボウルフィーダ（成膜材料供給装置）２０と、蒸発装置３０とが配設されている。
【００３２】
ローラコンベア１０（図２及び図３においては図示せず、図１参照）は、成膜槽７内の上部に配設されている。
【００３３】
振動ボウルフィーダ２０は、上端に開口を有する逆円錐状のカップ（成膜材料投入口）２１と、該カップ２１の下に設けられた逆円錐状の振動ボウル２２と、該振動ボウル２２の外側側面に設けられたシュート２３と、前記振動ボウル２２の下に設けられた筒状の振動体２４と、該振動体２４が載置される防振体２５とを有している。カップ２１の内側には、後述する成膜材料容器５３の開口５４を開くための当接部材２６が上向きに立設されている。振動ボウル２２には、内周面に沿って螺旋状溝（図示せず）が設けられている。振動体２４は、例えば、電磁石と複数個の板ばねにより構成される。そして、電磁石のオン／オフによる駆動力が板ばねを利用して増幅されて、振動ボウル２２に振動が加えられるようになっている。防振体２５は、前記振動体２４による振動が成膜槽７に伝わらないようにするために用いられている。振動ボウルフィーダ２０は、上記振動体２４の振動により、成膜材料を振動ボウル２２の内周面に沿って設けられた螺旋状溝に沿って上昇させる。そして、振動ボウル２２に設けられたシュート２３の高さまで到達した成膜材料が、上記シュート２３を介して後述する蒸発装置３０のボート３１に供給される。
【００３４】
蒸発装置３０は、ボート３１と、該ボート３１に接続された一対の上部電極３２と、該上部電極３２が取り付けられた円形状のターレット３３と、該ターレット３３を保持する回転軸３４と、前記上部電極３２の回転軌道の下方に配設された下部電極３５とを含んで構成される。ボート３１は、板部材をプレス成形して得られたもので、矩形の板部材を中央部が両端部よりも一段低くなるように折り曲げたものである。一対の上部電極３２は、中心角９０°の間隔で四対、ターレット３３に取り付けられている。ターレット３３の中心部には、回転軸３４が取り付けられている。回転軸３４は、チャンバ１４の底壁１４ａに気密的にかつ回動自在に取り付けられている。回転軸３４の下部にはモータ３８が取り付けられている。下部電極３５は、回転方向における所定位置に位置した一対の上部電極３２と対向するようにして一対が配設されている。下部電極３５は、上部電極３２と所定の間隔を有するように設けられている。下部電極３５には、成膜槽７のチャンバ１４の底壁１４ａを貫通し外部に突出するようにして、接続端子（図示せず）が取り付けられている。接続端子は、加熱用電源（図示せず）に接続されている。
【００３５】
これにより、モータ３８の回転によってターレット３３が回転する。ターレット３３は、９０°回転した位置で停止する。ターレット３３が停止した状態で、下部電極３５を上昇させて上部電極３２と接触させる。すると、上部電極３２が上記加熱用電源により供給された電気により通電される。そして、上部電極３２と接合されているボート３１が加熱されて、ボート３１上の成膜材料が蒸発する。蒸発した成膜材料は、基材の表面に衝突して付着し、基材の表面に成膜材料による膜が形成される。また、ターレット３３が停止した状態で、他の上部電極３２に対応するボート３１に振動ボウルフィーダ２０から成膜材料が供給される。
【００３６】
次に、基材を保持させる基材ホルダ４３を搭載するキャリア４１について、図２及び図３を参照しながら説明する。
【００３７】
キャリア４１は、矩形の枠体からなるワークフレーム４４を備えている。ワークフレーム４４には、その前後方向（成膜槽７の左右方向）の両端部におけるその左右方向（成膜槽７の前後方向）中央部に支持柱４５が立設されている。
【００３８】
キャリア４１の前側における支持柱４５の上端部には、回転軸４２の端部４２ａを回動自在に支持する軸受（図示せず）が設けられている。一方、キャリア４１の後側における支持柱４５の上端部には、回転軸４２の端部４２ｂを回動自在に支持する回転駆動部４７が設けられている。回転駆動部４７には、回転軸４２に回転力を伝達する回転力伝達機構（図示せず）が設けられている。
【００３９】
そして、一対の支持柱４５の上端部間に上記軸受及び回転駆動部４７を介して回転軸４２が回動自在に架設されている。回転軸４２は、支持柱４５に着脱可能なように配設されている。回転軸４２の端部４２ｂには、円形の保持板４６が回転軸４２と同軸状に配設されている。保持板４６は、回転軸４２の端部４２ａ，４２ｂを突出させるようにして配設されている。そして、回転軸４２と保持板４６とが基材ホルダ４３を構成する。
【００４０】
ここで、基材ホルダ４３には二種類あって、基材を保持する通常基材ホルダと、成膜材料を搬送する専用基材ホルダとがある。ここで、通常基材ホルダは上述したものである。一方、専用基材ホルダは、通常基材ホルダの所定位置に成膜材料搬送機構５０を配設したものである。基材に成膜を行う場合には、基材が保持された通常基材ホルダをキャリア４１に取り付ける。一方、成膜槽７内に成膜材料を供給する場合には、成膜材料搬送機構５０を配設した専用基材ホルダをキャリア４１に取り付ける。
【００４１】
以下、成膜材料搬送機構５０について説明する。
【００４２】
成膜材料搬送機構５０は、円板状のドラム５１と、該ドラム５１の外周部の一端に接続されたベルト５２と、該ベルト５２の先端に取り付けられた成膜材料容器５３とから構成される。ドラム５１は、その中心に貫通穴が設けられている。この貫通穴に回転軸４２が挿通されることによって、ドラム５１が基材ホルダ４３に保持される。ベルト５２は、その一端がドラム５１の上部に巻き掛けるようにして止着されている。ベルト５２は、ドラム５１から垂下し、その他端に成膜材料容器５３が取り付けられている。ドラム５１は、ベルト５２によって垂下された成膜材料容器５３がカップ２１の上方に位置するような半径を有し、かつ、その回転軸４２の軸方向においてベルト５２によって垂下された成膜材料容器５３がカップ２１の上方に位置するように配設されている。
【００４３】
次に、成膜材料容器５３について、図４を参照しながら詳しく説明する。
【００４４】
成膜材料容器５３は、天井壁と底壁とで上端及び下端とが閉鎖された円筒状の形状を有している。天井壁の上面中央部には、ベルト５２の先端が取り付けられている。一方、底壁の中央部には、円形の開口５４が設けられている。そして、開口５４をふさぐようにして、円形の蓋体５５が成膜材料容器５３内に設けられている。蓋体５５には、その中心に対して対称な位置に穴５７が形成されている。穴５７は、後述するピン（立設棒）５８に対応する蓋体５５の所定位置に形成されている。成膜材料容器５３の内部には、平面視における容器の中心を通るようにして一対のピン５８が立設されている。ピン５８は、成膜材料容器５３の底壁の上面に、容器の中心に対して対称な位置に立設されている。そして、蓋体５５の穴５７がピン５８に挿通されることによって、蓋体５５がピン５８に摺動可能に保持される。前記当接部材２６は、開口５４の中央に当接するよう、カップ２１の内側に配設されている。そして、図４（ａ）に示すように、成膜材料容器５３の中に成膜材料Ｍが入れられている。ここで、成膜材料Ｍは、薄膜を基材に形成する金属等からなる材料であり、例えば、顆粒状に形成されたものが用いられる。
【００４５】
以上の構成により、ローラコンベア１０上をキャリア４１が搬送され、成膜位置にまで移動される。キャリア４１が成膜位置にあるときに、後述する可動回転軸７４が回転駆動部４７に連結し、それにより成膜槽７の外面に取り付けられた回転モータ１７の回転力が、回転力伝達機構を介して回転駆動部４７に伝達されるようになっている（図９参照）。これにより、回転モータ１７による回転力を伝達された回転駆動部４７によって基材ホルダ４３が回転されると共に、成膜材料容器５３が上下する。そして、成膜材料容器５３が所定位置に降下され、蓋体５５がカップ２１内の当接部材２６に当接される。すると、蓋体５５が当接部材２６によって押し上げられ、蓋板５５と成膜材料容器５３の底壁との隙間を通って、開口５４から成膜材料Ｍが落下する。
【００４６】
以上のように構成されたインライン式成膜装置の特徴的動作について説明する。ここで、以下の動作は、コントローラ８０の制御によって実現する。
【００４７】
成膜材料搬送機構５０が取り付けられた基材ホルダ４３（専用基材ホルダ）を搭載したキャリア４１が、成膜槽７内に、ローラコンベア１０によって搬入される。そして、キャリア４１が成膜槽７内の成膜位置まで搬送されると、キャリア４１が停止される。この状態で、回転モータ１７の回転により基材ホルダ４３を正方向（図３中の矢印５１Ａ）に回転させると、その回転に伴って成膜材料容器５３が降下する。そして、図４（ｂ）に示すように、降下した成膜材料容器５３が当接部材２６と接触し、蓋体５５が当接部材に押し上げられることによって成膜材料Ｍが落下し、振動ボウルフィーダ２０のカップ２１に供給される。成膜材料Ｍが供給された後は、基材ホルダ４３が回転モータ１７によって逆方向（図３中の矢印５１Ｂ）に回転させられ、ベルト５２がドラム５１により巻き取られることによって、成膜材料容器５３が上昇する。その後、キャリア４１がローラコンベア１０によって、成膜槽７から搬出される。
【００４８】
以上のように構成されたインライン式成膜装置によれば、基材ホルダ４３に成膜材料搬送機構５０を配設したので、既存の基材ホルダ４３を利用して成膜材料を振動ボウルフィーダ２０に供給することができるため、装置構造が複雑にならない。また、このようにして供給される成膜材料Ｍは、あらかじめ入口槽６において排気されてから成膜槽７内に搬入されるので、成膜槽７内を減圧状態に維持したまま成膜材料Ｍを成膜槽７内の振動ボウルフィーダ２０に供給することができる。したがって、成膜材料Ｍを成膜槽７内に供給する場合の手間が省けるので、インライン式成膜装置の連続運転の稼働率が向上する。
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態のインライン式成膜装置における成膜槽を正面から見た断面図である。図６は、図５の成膜槽を側面から見た断面図である。図７は、図５のインライン式成膜装置における成膜材料容器を示す断面図であって、図７（ａ）は成膜材料を供給する前の成膜材料容器を示す部分断面図、図７（ｂ）は成膜材料を供給中の成膜材料容器を示す部分断面図である。図５及び図６において図２及び図３と同一又は相当する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
第１実施形態においては、成膜材料搬送機構が基材ホルダ４３に設けられ、この基材ホルダ４３をキャリア４１に搭載していたが、本実施形態においては、成膜材料搬送機構がキャリア４１に直接、設けられている。
【００５０】
ここで、キャリア４１には二種類あって、基材ホルダ４３を搭載する通常キャリアと、成膜材料を搬送する専用キャリアとがある。ここで、通常キャリアは第１実施形態において説明したものと同じである。一方、専用キャリアは、通常キャリアの所定位置に成膜材料搬送機構５０を配設したものである。基材に膜を形成する場合には、基材が保持された基材ホルダ４３を搭載したキャリア４１が用いられる。一方、成膜槽７内に成膜材料を供給する場合には、成膜材料搬送機構５０を配設した専用キャリアが用いられる。
【００５１】
次に、本実施形態で用いられる成膜材料搬送機構５０について説明する。
【００５２】
本実施形態のインライン式成膜装置においては、図５及び図６に示すように、キャリア４１のワークフレーム４４に、成膜材料容器５３が取付部材５９によって取り付けられている。ここで、取付部材５９と成膜材料容器５３とが成膜材料搬送機構５０を構成する。取付部材５９は、ワークフレーム４４の側端部から外方に延び、そこから下方に延び、そこから内方に延びるようにして配設されている。取付部材５９は、図示しないローラコンベア１０を避けるようにして配設されている。取付部材５９は、キャリア４１が停止したときに、後述する成膜材料容器５３がカップ２１の上方に位置するようなワークフレーム４４の位置に配設されている。
【００５３】
次に、成膜材料容器５３について、図７を参照しながら説明する。
【００５４】
成膜材料容器５３は、直方体状の形状を有している。成膜材料容器５３の上面には、取付部材５９が取り付けられている。一方、成膜材料容器５３の底面には、開口５４が設けられている。そして、成膜材料容器５３の底部には断面「へ」の字状に屈折した蓋板５５が、その屈折部において蝶番６０及びねじりバネ６１を介して取り付けられている。蝶番６０は、蝶番６０の回動軸６２が、ローラコンベア１０の左右方向に対して平行になるようにして、成膜材料容器５３の底に配設されている。ねじりバネ６１は、蝶番６０の回動軸６２に嵌入されている。ねじりバネ６１の一端は成膜材料容器５３の底部に当接し、他端は後述する蓋板５５の一辺５５ｂに当接している。蓋体５５は、蝶番６０の回動軸６２を中心に回動して、開口５４を開閉可能なように配設されている。蓋体５５における断面「へ」の字状の一辺５５ａは開口５４をふさぎ、蓋体５５における断面「へ」の字状のもう一辺５５ｂは蝶番６０に取り付けられている。また、ローラコンベア１０は成膜槽７内の低い位置に取り付けられており、蓋体５５における断面「へ」の字状の一辺５５ｂがカップ２１に接触するようになっている。そして、図７（ａ）に示すように、このような構成の成膜材料容器５３内に成膜材料Ｍが入れられている。
【００５５】
以上の構成により、蓋体５５は、ねじりバネ６１によって開口５４をふさぐように付勢され、蓋体５５における一辺５５ｂがカップ２１と接触すると（図７（ｂ）参照）、蓋体５５が蝶番６０の回動軸６２を中心に後方へ回動する。このようにして、開口５４が開かれることによって、開口５４から成膜材料Ｍが落下する。
【００５６】
以上のように構成されたインライン式成膜装置の特徴的動作について説明する。ここで、以下の動作は、コントローラ８０の制御によって実現する。
【００５７】
まず、成膜材料搬送機構５０が取り付けられたキャリア４１（専用キャリア）が、成膜槽７内に、ローラコンベア１０によって搬入される。成膜材料容器５３がカップ２１の上方に位置するまでキャリア４１が搬入されると、蓋体５５における一辺５５ｂがカップ２１と接触する。すると、蓋体５５が蝶番６０の回動軸６２を中心に後方へ回動する。このようにして、開口５４が開かれることによって、開口５４から成膜材料Ｍが落下する。このようにして、成膜材料容器５３から振動ボウルフィーダ２０のカップ２１へ成膜材料Ｍが供給される。そして、キャリア４１がさらに搬送され、成膜材料容器５３が振動ボウルフィーダ２０の上方を通過すると、蓋体５５がもとの状態に復帰する。その後、キャリア４１がローラコンベア１０によって、成膜槽７から搬出される。
【００５８】
以上のように構成されたインライン式成膜装置によれば、キャリア４１に成膜材料容器５３を配設したので、既存のキャリア４１を利用して成膜材料Ｍを供給することができるため、装置構造が複雑にならない。また、このようにして供給される成膜材料Ｍは、あらかじめ入口槽６において排気されてから成膜槽７内に搬入されるので、成膜槽７内を減圧状態に維持したまま成膜材料Ｍを成膜槽７内の振動ボウルフィーダ２０に供給することができる。したがって、成膜材料Ｍを成膜槽７内に供給する場合の手間が省けるので、インライン式成膜装置の連続運転の稼働率が向上する。
（第３実施形態）
図８は、本発明の第３実施形態のインライン式成膜装置における成膜槽を正面から見た断面図である。図９は、図８の成膜槽を側面から見た断面図である。図１０は、第３実施形態のインライン式成膜装置における成膜材料容器を示す斜視図であって、図１０（ａ）は成膜材料を供給する前の成膜材料容器を示す斜視図、図１０（ｂ）は成膜材料を供給中の成膜材料容器を示す斜視図である。図１１は、本実施形態で用いるローラコンベアの構成を示す平面図である。図８及び図９において図２及び図３と同一又は相当する部分には同一の符号を付してその説明を省略する。なお、図１１に示すように、本実施形態で用いるローラコンベア対１０Ａ，１０Ｂは、前記各実施形態とは異なる、専用のローラコンベアである。
【００５９】
本実施形態のインライン式成膜装置においては、上記第１実施形態で用いたローラコンベア１０にかえて、一対のローラコンベア１０Ａ，１０Ｂが用いられる。
【００６０】
ここで、一対のローラコンベア１０Ａ，１０Ｂの各々の構造は、上記第１実施形態で用いたローラコンベア１０と同様である。ただし、本実施形態における一対のローラコンベア１０Ａ，１０Ｂは、図１１に示すように、幅が狭く、長さが同じで、互いに平行かつ同一平面上に位置するように配設されている。なお、一対のローラコンベア１０Ａ，１０Ｂにおける一対のローラ１３の一定径部の外端同士の距離Ｗは、上記第１実施形態で用いたローラコンベア１０における一本のローラの一定径部の長さＷと同じになるように構成されている。一対のローラコンベア１０Ａ，１０Ｂは、図９に示すように、その各々のローラ１３によってキャリア４１のワークフレーム４４の右端部及び左端部を受けることができるように配設されている。
【００６１】
また、第１実施形態においては、成膜材料搬送機構が基材ホルダ４３に設けられ、この基材ホルダ４３をキャリア４１に搭載していたが、本実施形態においては、成膜材料搬送機構がキャリア４１のワークフレーム４４に直接、設けられている。
【００６２】
ここで、キャリア４１には二種類あって、基材ホルダ４３を搭載する通常キャリアと、成膜材料を搬送する専用キャリアとがある。ここで、通常キャリアは第１実施形態において説明したものと同じである。一方、専用キャリアは、基材ホルダ４３を搭載せず、キャリア４１のうちのワークフレーム４４の所定位置に成膜材料搬送機構５０を配設したものである。基材に膜を形成する場合には、基材が保持された基材ホルダ４３を搭載したキャリア４１が用いられる。一方、成膜槽７内に成膜材料を供給する場合には、成膜材料搬送機構５０を配設した専用キャリアが用いられる。
【００６３】
次に、本実施形態で用いられる成膜材料搬送機構５０について説明する。
【００６４】
本実施形態のインライン式成膜装置においては、図８及び図９に示すように、成膜槽７の前壁を貫通するようにして可動の可動回転軸（駆動機構）７４が設けられている。可動回転軸７４は、成膜槽７の前後方向に摺動自在かつ回転自在に設けられている。可動回転軸７４は、回転力伝達機構（駆動機構、図示せず）を介して回転モータ（駆動機構）１７の回転軸に連結され、回転モータ１７によって回転駆動されるように構成されている。可動回転軸７４は、適宜な手段、例えば、エアシリンダ（図示せず）のロッド（図示せず）によって、成膜槽７の前後方向に進退可能でかつ回動自在に保持されている。そして、可動回転軸７４の後端部と所定の隙間を有するようにして、作動部材７３が配設されている。作動部材７３は、成膜槽７の後方に延びる棒状の第一の部分７３ａと、該第一の部分７３ａの途中から下方に延びる棒状の第二の部分７３ｂと、該第二の部分７３ｂの下端から成膜槽７の後方に延びる棒状の第三の部分７３ｃと、該第三の部分７３ｃの後端から成膜槽７の左方へと延びる棒状の第四の部分７３ｄとを有している。作動部材７３の第一の部分７３ａの前面部は大径に形成されている（以下、大径部７３ｅ）。作動部材７３の第一の部分７３ａは、支柱７２ａ，７２ｂによって摺動自在に支持されている。作動部材７３の第一の部分７３ａは、成膜槽７の前後方向に距離Ｌだけ進退可能なように支持されている。支柱７２ａ，７２ｂはワークフレーム４４の上に立設されている。大径部７３ｅと支柱７２ａとの間には、圧縮コイルばね７５が第一の部分７３ａと同軸状に介挿されている。第三の部分７３ｃは、ワークフレーム４４から下方に延びるように配設された一対のガイド部材７１ｂによって軸方向に摺動自在に保持されている。第四の部分７３ｄは、ワークフレーム４４から下方に延びるように配設された一対のガイド部材７１ａによって径方向に摺動自在に保持されている。この第四の部分７３ｄの先端に蓋体５５が取り付けられている。
【００６５】
一方、ワークフレーム４４の下面には、取付部材５９を介して成膜材料容器５３が配設されている。取付部材５９は、ワークフレーム４４の側端部から外方に延び、そこから下方に延び、そこから内方に延びるようにして配設されている。取付部材５９は、ローラコンベア１０Ａを避けるようにして配設されている。取付部材５９は、キャリア４１が停止したときに、後述する成膜材料容器５３がカップ２１の上方に位置するようなワークフレーム４４の位置に配設されている。
【００６６】
次に、成膜材料容器５３について、図１０を参照しながら説明する。
【００６７】
成膜材料容器５３は、底面に開口５４を有する直方体状に形成されている。そして、上記の蓋体５５が開口５４をふさぐように配置されている。蓋体５５は、上記のように、作動部材７３の第四の部分７３ｄが取り付けられている。
【００６８】
このような構成により、可動回転軸７４が前進した場合には、第一の部分７３ａが成膜槽７の後方へ移動する。一方、可動回転軸７４が後退した場合には、第一の部分７３ａが圧縮コイルばね７５の反発力により元の位置へと復帰する。そして、作動部材７３は、作動棒７４の進退によって距離Ｌだけ成膜槽７の前後方向に往復動する。それによって、図１０（ｂ）に示すように、蓋体５５も、成膜槽７の前後方向へ距離Ｌだけ往復動する。これにより、蓋体５５が成膜材料容器５３の開口５４を開閉すると共に、開口５４が開かれた場合においては、成膜材料容器５３からカップ２１へと成膜材用Ｍが供給される。
【００６９】
以上のように構成されたインライン式成膜装置の特徴的動作について説明する。ここで、以下の動作は、コントローラ８０の制御によって実現する。
【００７０】
まず、成膜材料搬送機構５０が取り付けられたキャリア４１（専用キャリア）が、成膜槽７内に、ローラコンベア１０によって搬入される。キャリア４１が搬入され、成膜位置に到達すると、成膜材料容器５３が振動ボウルフィーダ２０の上方に位置する。この状態で、可動回転軸７４が前進する。すると、作動部材７３の大径部７３ｅが押し込まれ、作動部材７３が後方へと移動する。この動きに連動して、蓋体５５がスライドして開口５４が開かれる。そして、成膜材料容器５３から成膜材料Ｍがカップ２１へと落下する。このようにして、成膜材料Ｍが振動ボウルフィーダ２０のカップ２１内に供給される。その後、可動回転軸７４が後退すると、圧縮コイルばね７５の反発力により作動部材７３が元の位置へと戻り、それにより蓋体５５が開口５４を閉じる。その後、キャリア４１がローラコンベア１０によって、成膜槽７から搬出される。
【００７１】
以上のように構成されたインライン式成膜装置によれば、キャリア４１に成膜材料搬送機構５０を配設したので、既存のキャリア４１を利用して成膜材料Ｍを成膜槽７内の振動ボウルフィーダ２０に供給することができる。また、回転モータ１７と連結された可動回転軸７４の動きを利用して成膜材料容器５３の蓋体５５が開かれる。したがって、成膜槽７内の既存の装置を利用して成膜材料Ｍを供給することができるので、装置構造が複雑にならない。また、このようにして供給される成膜材料Ｍは、あらかじめ入口槽６において排気されてから成膜槽７内に搬入されるので、成膜槽７内を減圧状態に維持したまま成膜材料Ｍを振動ボウルフィーダ２０に供給することができる。したがって、成膜材料Ｍを成膜槽７内に供給する場合の手間が省けるので、インライン式成膜装置の連続運転の稼働率が向上する。
【００７２】
なお、本実施形態のインライン式成膜装置においては、基材ホルダ４３を搭載していないキャリア４１に成膜材料搬送機構５０を設けたが、基材ホルダ４３を搭載した通常キャリアに成膜材料搬送機構５０を設けてもよい。この場合には、例えば、可動回転軸７４の成膜槽７内部側に押圧板（図示せず）を遊嵌し、かつ成膜槽７に設けられた保持部材によってこの押圧板を可動回転軸７４の軸方向に摺動自在に保持し、この押圧板によって作動部材７３の大径部７３ｅを押圧するようにしてもよい。このようにすると、大径部７３ｅが押圧されて作動部材７３が前進し、これに伴って蓋体５５が開かれて成膜材料が成膜材料容器５３から落下して、成膜材料を成膜槽７内の振動ボウルフィーダ２０に供給することができる。一方、可動回転軸７４は回転駆動部４７と連結し、基材ホルダ４３が回転する。したがって、このような構成にしても、上記と同様の作用効果が得られる。
（変形例）
上記第１実施形態乃至第３実施形態においては、成膜槽７内において、蒸発装置４０のボート３１に成膜材料を供給する振動ボウルフィーダ２０が配設されていた。しかし、振動ボウルフィーダ２０を設けることなく、蒸発装置３０のボート３１に直接成膜材料を供給する成膜材料搬送機構５０を基材ホルダ４３又はキャリア４１に設けてもよい。
【００７３】
このような構成としても、上記第１実施形態乃至第３実施形態のインライン式成膜装置と同様の作用効果を奏する。また、このような構成とすると、成膜槽７の構成がより一層簡便になる。また、大気中において、一回の成膜に用いられる成膜材料を正確に量り取って、成膜材料を成膜材料搬送機構５０から蒸発装置３０のボート３１に供給することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明のインライン式成膜装置は、簡易な構成で成膜槽内を減圧状態に維持したまま、成膜材料を成膜槽内に供給できるインライン式成膜装置として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の第１実施形態のインライン式成膜装置の全体構造を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態のインライン式成膜装置における成膜槽を正面から見た断面図である。
【図３】図２の成膜槽を側面から見た断面図である。
【図４】図１のインライン式成膜装置における成膜材料容器を示す断面図であって、図４（ａ）は成膜材料を供給する前の成膜材料容器を示す部分断面図、図４（ｂ）は成膜材料を供給中の成膜材料容器を示す部分断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態のインライン式成膜装置における成膜槽を正面から見た断面図である。
【図６】図５の成膜槽を側面から見た断面図である。
【図７】図５のインライン式成膜装置における成膜材料容器を示す断面図であって、図７（ａ）は成膜材料を供給する前の成膜材料容器を示す部分断面図、図７（ｂ）は成膜材料を供給中の成膜材料容器を示す部分断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態のインライン式成膜装置における成膜槽を正面から見た断面図である。
【図９】図８の成膜槽を側面から見た断面図である。
【図１０】図８のインライン式成膜装置における成膜材料容器を示す斜視図であって、図１０（ａ）は成膜材料を供給する前の成膜材料容器を示す斜視図、図１０（ｂ）は成膜材料を供給中の成膜材料容器を示す斜視図である。
【図１１】第３実施形態で用いるローラコンベアの構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  回収ステージ
２  予備ステージ
３  投入ステージ
４  入口用シャトル装置
４Ａ  入口用シャトル
４Ｂ  移載ライン終端部における入口用シャトルの位置
４Ｃ  成膜ライン始端部における入口用シャトルの位置
４Ｄ  入口用シャトルの往復移動
５  開閉装置
６  入口槽
７  成膜槽
８  出口槽
９  出口用シャトル装置
９Ａ  出口用シャトル
９Ｂ  成膜ライン終端部における出口用シャトルの位置
９Ｃ  移載ライン始端部における出口用シャトルの位置
９Ｄ  出口用シャトルの往復移動
１０  ローラコンベア
１１  フレーム
１２  回転軸
１３  回転ローラ
１４  チャンバ
１４ａ  底壁
１５  真空排気装置
１６  成膜機器制御装置
１７  回転モータ
２０  振動ボウルフィーダ（成膜材料供給装置）
２１  カップ（成膜材料投入口）
２２  振動ボウル
２３  シュート
２４  振動体
２５  防振体
２６  当接部材
３０  蒸発装置
３１  ボート
３２  上部電極
３３  ターレット
３４  回転軸
３５  下部電極
３８  モータ
４１  キャリア
４２  回転軸
４３  基材ホルダ
４４  ワークフレーム
４５  支持柱
４６  保持板
４７  回転駆動部
５０  成膜材料搬送機構
５１  ドラム
５１Ａ  ドラムの正回転方向
５１Ｂ  ドラムの逆回転方向
５２  ベルト
５３  成膜材料容器
５４  開口
５５  蓋体（蓋）
５７  穴
５８  ピン（立設棒）
５９  取付部材
６０  蝶番
６１  ねじりバネ
６２  回動軸
７１  ガイド部材
７２  支柱
７３  作動部材
７３ａ  作動部材の第一の部分
７３ｂ  作動部材の第二の部分
７３ｃ  作動部材の第三の部分
７３ｄ  作動部材の第四の部分
７３ｅ  大径部
７４  可動回転軸
７５  圧縮コイルばね
８０  コントローラ
９０  基台
１００  ステージ群
１００Ａ  ステージ群におけるキャリアの移動方向
２００  処理槽群
２００Ａ  処理槽群におけるキャリアの移動方向
３００  キャリア搬送ライン（キャリア搬送機構）
Ｍ  成膜材料
【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】
2007077480.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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