(57)【要約】【課題】成膜室内の対象物の有無を検出する検出機能を確保することができる成膜装置を提供する。【解決手段】成膜装置１は、成膜室２の内部と外部とを連通する中空部Ｓを有していると共に、屈曲部２０ｄ，２０ｅを有する防着管２０と、成膜室２の外部に設けられ、センサー光を防着管２０の中空部Ｓを通過させて成膜室２内部のトレイＴの有無を検出する投光部２１と、防着管２０における成膜室２の外部側の端部と投光部２１との間に設けられ、センサー光を透過する仕切りガラス２２と、防着管２０の屈曲部２０ｄ，２０ｅにおいて防着管２０の中空部Ｓ内に配置され、投光部２１から投光されたセンサー光の光軸Ｌ方向を変えるミラー２３，２４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成膜材に成膜材料を成膜するための成膜処理を行う成膜室を備える成膜装置であって、
前記成膜室の内部と外部とを連通する中空部を画成すると共に、屈曲部を有する防着管と、
前記成膜室の外部に設けられ、前記防着管の前記中空部にセンサー光を通過させて前記成膜室の内部の対象物の有無を検出する光学式検出手段と、
前記防着管における前記成膜室の外部側の端部と前記光学式検出手段との間に設けられ、前記センサー光を透過する透過部と、
前記防着管の前記屈曲部において前記防着管の前記中空部内に配置され、前記センサー光の光軸方向を変えるミラーと、
を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記防着管は、前記屈曲部を複数有しており、
前記ミラーは、複数の前記屈曲部のそれぞれに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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被成膜材に成膜材料を成膜する成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の成膜装置が知られている。この成膜装置は、真空容器内に被成膜材を収容し、被成膜材表面に成膜材料を成膜するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１７７６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の成膜装置では、真空容器内における被成膜材の移動を制御すべく、所定の位置における被成膜材の有無を検出する必要がある。このような検出手段としては、例えば、被成膜材を載置するトレイ等に光を当てて検出するタイプのセンサーなどが考えられる。しかしながら、このタイプのセンサーを真空容器の外側に配置して用いる場合、少なくとも真空容器の壁にセンサー光を透過する透過部を設ける必要がある。ところが、真空容器中には成膜材料が浮遊しているので透過部にも成膜材料が付着し得る。そして、例えばＭｏやＡｌなどといった成膜材料が透過部に付着し堆積することにより、当該透過部の光透過性が失われ、センサーによる検出機能を確保できなくなる場合がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、成膜室内の対象物の有無を検出する検出機能を確保することが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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明に係る成膜装置は、被成膜材に成膜材料を成膜するための成膜処理を行う成膜室を備える成膜装置であって、成膜室の内部と外部とを連通する中空部を画成すると共に、屈曲部を有する防着管と、成膜室の外部に設けられ、防着管の中空部にセンサー光を通過させて成膜室の内部の対象物の有無を検出する光学式検出手段と、防着管における成膜室の外部側の端部と光学式検出手段との間に設けられ、センサー光を透過する透過部と、防着管の屈曲部において防着管の中空部内に配置され、センサー光の光軸方向を変えるミラーと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この成膜装置では、屈曲部を有する防着管を備えており、防着管の屈曲部には、センサー光の光軸を屈折させるためのミラーが配置されている。これにより、センサー光が防着管の軸線方向に沿って通過するため、センサー光を成膜室に導くことができる。したがって、防着管が屈曲部を有していても対象物を検出できる。そして、防着管では、成膜室の内部から透過部までの間の経路長さを確保し、且つ、その経路を屈曲させることにより、成膜材料が透過部まで到達し難くし、透過部に成膜材料が付着することを抑制できる。そのため、透過部において堆積した成膜材料によるセンサー光の透過状態の悪化を抑制することができる。したがって、センサー光が透過部において遮蔽されることを防止でき、その結果、成膜室内の対象物の有無を検出する検出機能を確保することができる。
【０００８】
防着管は、屈曲部を複数有しており、ミラーは、複数の屈曲部のそれぞれに設けられていることが好ましい。このように、防着管が屈曲部を複数有していることにより、成膜材料が透過部に付着して堆積することをより一層抑制できる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、成膜室内の対象物の有無を検出する検出機能を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一実施形態に係る成膜装置を側方から見た断面図である。
【図２】図１に示す成膜装置で行われる多元蒸着法を説明する図である。
【図３】図１に示す成膜装置を一部拡大して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。なお、必要な場合には、各図に示すように、Ｚ軸を鉛直軸としＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ座標系を設定し、Ｘ、Ｙ、Ｚを便宜的に説明に用いる場合がある。また、Ｚ方向を上向きとして、「上」、「下」の概念を含む語を説明に用いる場合がある。
【００１２】
図１は、一実施形態に係る成膜装置を側方から見た断面図である。図１に示す成膜装置１は、真空の成膜室２を内部に画成するチャンバー３を備えており、成膜室２に収容されたワーク（被成膜材）Ｗに対し、プラズマ蒸着法により、モリブデン（Ｍｏ）やアルミニウム（Ａｌ）等を成膜材料とした成膜処理を施す装置である。
【００１３】
図２は、図１に示す成膜装置で行われるプラズマ蒸着法を説明する図である。図２に示すように、本実施形態の成膜装置１で行われるプラズマ蒸着法は、マスクを施したワークＷを成膜室２内で搬送しながら行われる。図２に示すように、成膜装置１は、成膜室である真空容器３と、真空容器３中にプラズマビームＰＢを供給するプラズマ源であるプラズマガン４と、真空容器３内の底部に配置されてプラズマビームＰＢが入射する陽極部材５と、真空容器３上部に配置されてトレイＴを陽極部材５の上方で移動させる搬送装置１２とを備える。
【００１４】
ここで、プラズマガン４は、プラズマビームＰＢを発生する圧力勾配型のプラズマガンであり、プラズマガン４と真空容器３との間には、プラズマビームＰＢを真空容器３まで導く中間電極６，７、ステアリングコイルＳＣなどが配置されている。また、陽極部材５は、プラズマガン４からのプラズマビームＰＢを下方に導くとともに成膜材料９を収容するハース８と、その周囲に配置された環状の補助陽極１０とからなる。
【００１５】
この成膜装置１においては、プラズマガン４の陰極（図示を省略）と真空容器３内のハース８との間で放電が生じ、これによりプラズマビームＰＢが生成される。このプラズマビームＰＢは、ステアリングコイルＳＣや補助陽極１０内の永久磁石等により決定される磁界に案内されてハース８に到達する。ハース８に収納された例えばＭｏやＡｌ等の成膜材料９は、プラズマビームＰＢにより加熱されて蒸発する。この蒸発した成膜材料９（蒸発粒子）は、プラズマビームＰＢによりイオン化され、搬送装置１２によって一定速度で移動するトレイＴの下面に露出するガラス基板Ｗの表面に付着し、ここにＭｏやＡｌ等の被膜が形成される。
【００１６】
図１及び図２に示すように、成膜装置１の成膜室２内には、上記ワークＷを成膜室２内で移動させるべく、ワークＷを上面に載置して移動するトレイＴと、当該トレイＴを搬送する搬送装置１２とが設けられている。搬送装置１２はモータを動力源とするものであり、成膜室２内において、Ｙ方向に配列された複数のトレイＴを、Ｙ方向に連続的に搬送することができる。トレイＴの搬送下流には、成膜室２からの出口があり、成膜室２内の圧力制御用の開閉可能な扉が存在する。例えば、この扉の開閉のタイミング等を制御するために、トレイＴが所定の位置に到達したか否か、ひいてはワークＷが所定の位置に存在するか否かを検出する。
【００１７】
そこで、成膜装置１は、成膜室２内の所定位置にトレイＴが存在するか否かを検出するための構成として、図３に示すように、防着管２０と、投光部（光学式検出手段）２１と、仕切りガラス（透過部）２２と、ミラー２３，２４とを備えている。
【００１８】
防着管２０は、筒状をなしており、例えばＳＵＳなどの部材から形成されている。防着管２０は、チャンバー３の隔壁のうち、ＹＺ平面に平行な壁３ａに設けられている。防着管２０は、壁３ａを貫通して配置され、成膜室２の外部に一端部が位置していると共に、成膜室２の内部に他端部が位置している。防着管２０は、成膜室２の内部と外部とを連通する中空部Ｓを画成している。
【００１９】
防着管２０は、直線状の第１部分２０ａと、直線状の第２部分２０ｂと、直線状の第３部分２０ｃと、第１部分２０ａと第２部分２０ｂとを連結する第１屈曲部２０ｄと、第２部分２０ｂと第３部分２０ｃとを連結する第２屈曲部２０ｅとから構成されている。すなわち、防着管２０には、複数（ここでは２つ）の屈曲部が設けられている。防着管２０は、第１部分２０ａ、第２部分２０ｂ、第３部分２０ｃ、第１屈曲部２０ｄ及び第２屈曲部２０ｅが一体に形成されており、それぞれが連通して中空部Ｓを画成している。
【００２０】
第１部分２０ａは、壁３ａを貫通して配置される部分であり、一端部が成膜室２の内部に位置すると共に、他端部が成膜室２の外部に位置する。第１部分２０ａは、Ｘ方向に沿って延在するように配置されている。第２部分２０ｂは、成膜室２の外部に位置する。第２部分２０ｂは、略９０°に屈曲してＬ字形状を呈する第１屈曲部２０ｄにより、その一端部が第１部分２０ａの他端部側に連結されている。第２部分２０ｂは、第１部分２０ａから上方に、Ｚ方向に沿って延在するように配置されている。
【００２１】
第３部分２０ｃは、成膜室２の外部に配置されている。第３部分２０ｃは、略９０°に屈曲してＬ字形状を呈する第２屈曲部２０ｅにより、その一端部が第２部分２０ｂの他端部側に連結されている。第３部分２０ｃは、第１部分２０ａの上方で且つＸ方向に沿って延在するように配置されており、第１部分２０ａと略平行を成している。
【００２２】
投光部２１は、例えば赤外線などといったセンサー光を投光する。投光部２１は、成膜室２の外部に配置されている。より詳細には、投光部２１は、防着管２０の第３部分２０ｃの他端部側に配置されている。
【００２３】
仕切りガラス２２は、成膜室２の真空と外部の大気とを仕切る透明の部材である。仕切りガラス２２は、例えば厚さが６ｍｍ以上の透明な耐熱ガラスである。仕切りガラス２２は、防着管２０における成膜室２の外部側（チャンバー３の外部）の一端部（第３部分２０ｃの他端部）と、投光部２１との間に配置されている。仕切りガラス２２は、Ｏリング（図示しない）を介してハウジング２５に固定され、光軸Ｌ上に位置し、センサー光を透過する。なお、ハウジング２５は、例えば壁３ａに支持部材２５ａにより支持されている。
【００２４】
ミラー２３，２４は、防着管２０の中空部Ｓ内に配置されている。ミラー２３，２４は、防着管２０の第１屈曲部２０ｄ及び第２屈曲部２０ｅの位置にそれぞれ配置されている。ミラー２３，２４は、投光部２１から投光されたセンサー光を屈折させて、センサー光の光軸Ｌの方向を変える。ミラー２４は、第２屈曲部２０ｅに配置されており、投光部２１から投光され第３部分２０ｃの中空部Ｓを通過したセンサー光の光軸Ｌを、第２部分２０ｂ側に屈折させる。つまり、ミラー２４は、第３部分２０ｃの中空部Ｓを通過したＸ方向のセンサー光の光軸Ｌを、第２部分２０ｂに向けて略９０°屈折させてＺ方向に出射する。
【００２５】
ミラー２３は、第１屈曲部２０ｄに配置されており、第２部分２０ｂの中空部Ｓを通過したセンサー光の光軸Ｌを、第１部分２０ａ側に屈折させる。つまり、ミラー２３は、第２部分２０ｂの中空部Ｓを通過したＺ方向のセンサー光の光軸Ｌを、第１部分２０ａに向けて略９０°屈折させてＸ方向に出射する。このように、ミラー２３，２４によりセンサー光の光軸Ｌを屈折させることにより、第１屈曲部２０ｄ及び第２屈曲部２０ｅを有する防着管２０の中空部Ｓにおいてセンサー光を防着管２０の軸線方向に沿って通過させ、成膜室２内部に向けてセンサー光を出射できる。
【００２６】
投光部２１から成膜室２の内部に向けて出射されたセンサー光は、防着管２０の中空部Ｓを通過してＸ方向に出射される。壁３ａに対向する壁３ｂには、光軸Ｌ上に位置する防着管２０Ａと受光部（光学式検出手段）２７とが設けられており、上記センサー光が防着管２０Ａを通過して受光部２７に入射する位置関係にある。防着管２０Ａの詳細な図示は省略しているが、防着管２０Ａは防着管２０と同様の構成を有している。また、防着管２０Ａの成膜室２の外部側の端部と受光部２７との間には、仕切りガラス２２が配置されている。
【００２７】
上記受光部２７にセンサー光が入射することで、投光部２１と受光部２７との間の所定位置にトレイＴが存在しないことが認識される。そして、成膜室２内の所定位置にトレイＴが存在するときには、トレイＴが光軸Ｌに位置し上記センサー光を遮ることで、受光部２７にセンサー光が入射しなくなり、所定位置にあるトレイＴの存在が認識される。
【００２８】
成膜装置１においては、成膜室２には成膜材料が浮遊しており、仕切りガラス２２のような透明部材上に成膜材料が付着して堆積すると、センサー光の透過状態が悪化し、トレイＴの有無の検出ができなくなってしまう。特に、セレンやモリブデン、アルミニウムなどといった成膜材料は、光の透過度が低いため、仕切りガラス２２における光透過の阻害になりやすい。
【００２９】
そこで、本実施形態の成膜装置１では、複数の屈曲部２０ｄ，２０ｅを有する防着管２０を備えている。防着管２０の屈曲部２０ｄ，２０ｅには、投光部２１から投光されたセンサー光の光軸Ｌを屈折させるためのミラー２３，２４が配置されている。これにより、投光部２１から投光されたセンサー光の光軸Ｌが防着管２０の軸線方向に沿って通過するため、投光部２１から投光されたセンサー光を成膜室２に導くことができる。また、防着管２０Ａにおいても、成膜室２に出射されたセンサー光を受光部２７まで導くことができる。したがって、防着管２０，２０Ａが屈曲部２０ｄ，２０ｅを有している場合であっても、トレイＴを検出できる。
【００３０】
そして、防着管２０，２０Ａでは、成膜室２の内部から仕切りガラス２２までの間の経路長さを確保し、且つ、その経路を屈曲させることにより、成膜材料が仕切りガラス２２まで到達し難くし、仕切りガラス２２に成膜材料が付着することを抑制できる。そのため、仕切りガラス２２において堆積した成膜材料によるセンサー光の透過状態の悪化を抑制することができる。したがって、センサー光が仕切りガラス２２において遮蔽されることを防止でき、その結果、成膜室２内のトレイＴの有無を検出する検出機能を確保することができる。
【００３１】
また、図３に示すように、防着管２０の第１及び第２屈曲部２０ｄ，２０ｅに配置されるミラー２３，２４に成膜材料Ｐが堆積した場合であっても、ミラー２３，２４の鏡面光沢度をある程度維持できていれば、センサー光の光軸Ｌを屈折させることができる。また、特に、成膜材料Ｐが金属である場合には、ミラー２３，２４における鏡面光沢度を問題なく維持できる。したがって、成膜装置１では、ミラー２３，２４に成膜材料が堆積した場合であっても、トレイＴの検出精度を維持できる。
【００３２】
本発明は、上記実施形態に限定されるものはない。例えば、上記実施形態では、防着管２０に第１屈曲部２０ｄ及び第２屈曲部２０ｅを有する構成、すなわち防着管２０が２つの屈曲部を有する構成について説明したが、屈曲部は防着管２０に少なくとも１つ設けられていればよい。
【００３３】
また、上記実施形態では、対象物として成膜室２内を搬送されるトレイＴを検出する構成について説明したが、検出の対象物は他のもの（例えば、ワークＷ、シャッターなど）であってもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１…成膜装置、３…成膜室、２０，２０Ａ…防着管、２０ｄ…第１屈曲部、２０ｅ…第２屈曲部、２１…投光部（光学式検出手段）、２２…仕切りガラス（透過部）、２３，２４…ミラー、２７…受光部（光学式検出手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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