(57)【要約】【課題】メンテナンス性を向上することができる成膜装置を提供する。【解決手段】基板に薄膜を形成する成膜装置１０は、真空チャンバー１２と、真空チャンバー内に配置される成膜源と、真空チャンバー１２に連結したグローブボックス２０と、真空チャンバー１２及びグローブボックス２０を連通する連通口１７を開閉する封止部２５と、真空チャンバー１２とグローブボックス２０との間で、成膜源を搬送する搬送機構とを備えた。【選択図】図２
2016014175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバーと、
前記真空チャンバー内に配置される成膜源と、
前記真空チャンバーに連結されたグローブボックスと、
前記真空チャンバー及び前記グローブボックスを連通する連通口を開閉する封止部と、
前記真空チャンバーと前記グローブボックスとの間で、前記成膜源を搬送する搬送機構とを備える成膜装置。
【請求項２】
前記封止部は、前記連通口を封止する蓋部を備え、
前記蓋部は、前記搬送機構によって前記成膜源とともに前記グローブボックス内に移動する
請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記封止部は、前記蓋部の傾動を許容する角度調整部が設けられている
請求項２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記蓋部は、前記成膜源に備えられた電気回路と外部電気回路とを連結する連結器を備え、前記連結器は、前記蓋部の前記グローブボックス内への移動によって前記外部電気回路から外される
請求項２又は３に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記蓋部は、前記成膜装置に備えられ冷媒が循環する冷却回路と外部冷却回路とを連結する連結器を備え、前記連結器は、前記蓋部の前記グローブボックス内への移動によって前記外部冷却回路から外される
請求項２〜４のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記成膜源は、成膜材料を載置する載置部を上部に備える蒸着源である
請求項１〜５のいずれか１項に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記真空チャンバーに収容される前記成膜源は、複数に分割され、
前記グローブボックスは、前記分割された成膜源に対応させて複数設けられている
請求項１〜６のいずれか１項に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸着装置やスパッタ装置等の成膜装置で用いられる成膜材料の中には、大気との接触等、取り扱いに注意を要するものがある。例えば、リチウム等のアルカリ金属材料は、水との反応により水素を発生する。そのような成膜材料が用いられる成膜装置のメンテナンスに際しては、例えば成膜装置が設置された室内の気流や湿度、作業者の装備等に関して特別に対策を施した上で作業が行われているのが現状である。従って、この種の成膜装置では、装置の管理及び保守のしやすさであるメンテナンス性について改善が求められている。
【０００３】
これに対し、露点−４０℃以下に調整可能な装置室に成膜装置を収容する装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。装置室には、減圧可能な予備室が隣接されている。装置室及び予備室には、グローブが取り付けられており、それらの間には扉が設けられている。メンテナンスの際には、グローブに手を入れて予備室で容器から成膜材料を取り出す。また、手で扉を開けて、成膜材料を装着室に入れた後、扉を閉める。そして装置室のグローブに手を入れ、成膜材料をセットする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−２６７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した装置でのメンテナンスの際は、作業者が装置室のグローブに手を入れて、成膜装置を開け、この成膜装置内に材料をセットする必要がある。
しかし、例えば大型基板を成膜対象とするような大規模な成膜装置に、上述した構成を採用すると、成膜装置を収容する装置室の大型化が避けられない。このため、装置室にグローブを取り付けても、成膜装置の内部まで手が届きにくく、作業の容易性の点で課題が残る。
【０００６】
尚、こうした課題は、上述した構成の装置に限らず、取り扱いに注意を要する成膜材料を用いる可能性がある成膜装置においては、概ね共通したものである。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、メンテナンス性を向上することができる成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する成膜装置は、真空チャンバーと、前記真空チャンバー内に配置される成膜源と、前記真空チャンバーに連結されたグローブボックスと、前記真空チャンバー及び前記グローブボックスを連通する連通口を開閉する封止部と、前記真空チャンバーと前記グローブボックスとの間で、前記成膜源を搬送する搬送機構とを備える。
【０００８】
上記構成によれば、真空チャンバーにグローブボックスが連通可能に設けられているので、メンテナンスに際しては蒸着源をグローブボックスに搬送して、グローブボックス内で作業を行うことが可能となる。このため、メンテナンスのたびに真空チャンバーを開放する必要がなく、成膜装置のメンテナンス性が高められる。
【０００９】
この成膜装置について、前記封止部は、前記連通口を封止する蓋部を備え、前記蓋部は、前記搬送機構によって前記成膜源とともに前記グローブボックス内に移動することが好ましい。
【００１０】
上記構成によれば、蓋部は、成膜源とともにグローブボックス内に移動可能である。このため、蓋部のみを連通口に対して移動させる専用の移動機構が不要となる。
この成膜装置について、前記封止部は、前記蓋部の傾動を許容する角度調整部が設けられていることが好ましい。
【００１１】
上記構成によれば、蓋部を、連通口を封止する封止位置にて傾動させることにより、連通口に密着させることができる。
この成膜装置について、前記蓋部は、前記成膜源に備えられた電気回路と外部電気回路とを連結する連結器を備え、前記連結器は、前記蓋部の前記グローブボックス内への移動によって前記外部電気回路から外されることが好ましい。
【００１２】
上記構成によれば、メンテナンスの際に蓋部がグローブボックス内に移動することによって、成膜源の電気回路と外部電気回路との接続を遮断することができる。
この成膜装置について、前記蓋部は、前記成膜装置に備えられ冷媒が循環する冷却回路と外部冷却回路とを連結する連結器を備え、前記連結器は、前記蓋部の前記グローブボックス内への移動によって前記外部冷却回路から外されることが好ましい。
【００１３】
上記構成によれば、メンテナンスの際に蓋部がグローブボックス内に移動することによって、成膜源の冷却回路と外部冷却回路との接続を遮断することができる。
この成膜装置について、前記成膜源は、成膜材料を載置する載置部を上部に備える蒸着源であることが好ましい。
【００１４】
上記構成によれば、成膜源は、成膜材料を載置する載置部を上部に備える蒸着源であるため、成膜源がグローブボックス内に搬送されたときに、成膜材料の補充等が容易になる。
【００１５】
この成膜装置について、前記真空チャンバーに収容される前記成膜源は、複数に分割され、前記グローブボックスは、前記分割された成膜源に対応させて複数設けられていることが好ましい。
【００１６】
上記構成によれば、分割されない成膜源に比べ、各グローブボックスに搬送される成膜源が軽量化されるので、搬送機構にかかる負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の基板処理システムの概略図。
【図２】同実施形態における成膜装置の一部を正面側からみた斜視図。
【図３】同実施形態における成膜装置の一部を背面側からみた斜視図。
【図４】同実施形態における成膜装置に設けられるパスボックスの斜視図。
【図５】同実施形態における成膜装置の側面図。
【図６】第２実施形態の成膜装置の内部構造を示す斜視図。
【図７】同実施形態における成膜装置の内部構造を示す斜視図。
【図８】同実施形態における封止部の側面図。
【図９】同実施形態における封止部の部分断面図。
【図１０】変形例における成膜システムの概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した成膜装置の第１実施形態を図１〜図５にしたがって説明する。本実施形態では、成膜装置を、大型の基板等を成膜の対象とする装置として説明する。
【００１９】
図１に示すように、基板処理システム１は、搬送部２、ロードロック室３、前処理室４、成膜装置１０、後処理室５を備える。搬送部２は、基板１００をトレイ（図示略）に載置してロードロック室３に基板１００を搬送する。ロードロック室３は、基板１００の搬送方向（Ｘ方向、反Ｘ方向）に応じて大気圧／低圧状態を切り替える。基板１００が成膜装置１０に向かってＸ方向に搬送されるとき、ロードロック室３は低圧状態に調整されている。ロードロック室３を介して搬送された成膜前の基板１００は、前処理室４に搬送される。前処理室４で加熱等の前処理が行われた後、基板１００は成膜装置１０に搬送される。成膜装置１０では、基板１００に対して成膜が行われる。成膜工程後、基板１００は、後処理室５に搬送されて冷却される。冷却された基板１００は、成膜装置１０、前処理室４、ロードロック室３を介して、搬送部２まで搬送される。
【００２０】
次に図１〜図５を参照して、成膜装置１０の全体の構成について説明する。
図１に示すように、成膜装置１０は、成膜機構１１と、メンテナンスを行うためのグローブボックス２０とを備えている。また成膜装置１０は、メンテナンスのための制御等を実行する制御装置１８を備えている。
【００２１】
成膜機構１１は、真空チャンバー１２と、成膜源１５を備える。例えば成膜源が、基板１００に対して蒸着を行う蒸着機構である場合、蒸着材料が載置される載置部、載置部を加熱するヒータを収容した加熱部等を有する。また例えば成膜源が、スパッタ機構である場合、ターゲットを保持する保持部や、カソード等を有する。
【００２２】
図２に示すように、真空チャンバー１２の入口及び出口には、ゲートバルブ１３，１４がそれぞれ設けられている。真空チャンバー１２は、基板１００を収容可能な大きさを有しており、ターボ分子ポンプ等の真空ポンプ（図示略）を備えている。基板１００は、一方のゲートバルブ１３と他方のゲートバルブ１４との間で搬送される。また、真空チャンバー１２には、図示しないガス供給機構が設けられ、アルゴン等の不活性ガスを真空チャンバー１２内に供給する。
【００２３】
また、真空チャンバー１２のうち、ゲートバルブ１３，１４が設けられていない側面の一つには、連通口１７が設けられている。真空チャンバー１２の連通口１７側には、グローブボックス２０が連結されている。
【００２４】
グローブボックス２０は、金属材等からなる筐体２１を備えている。筐体２１は、真空チャンバー１２側に、連通口１７に接続する連通部２２を有する。
連通部２２の内側には、封止部２５が設けられている。封止部２５は、封止位置と、退避位置との間で移動可能である。真空チャンバー１２が所定の圧力に調整される成膜時には、封止部２５は、封止位置に配置される。また蓋部２６が退避位置に配置されると、真空チャンバー１２の内部空間は開放され、グローブボックス２０の内部空間と連通される。
【００２５】
成膜装置１０は、成膜源１５を真空チャンバー１２及びグローブボックス２０の間で、真空チャンバー１２からグローブボックス２０に向かう方向及びその反対方向に搬送する搬送機構を備えている。搬送機構は、動力源である搬送モータ２７（図３参照）、搬送モータ２７の回転運動を直線運動に変換する伝達機構を有している。
【００２６】
また、筐体２１の正面には、透光性材料からなる窓部３０が取り付けられている。窓部３０の幅は、成膜源１５の幅とほぼ同じか、その幅以上の長さを有している。窓部３０には、作業者が手を入れる挿入口３１が形成されている。挿入口３１には、グローブ３２（図５参照）が装着されている。窓部３０には、複数の挿入口３１が、窓部３０の幅方向に沿って形成されている。また、窓部３０には、複数の挿入口３１からなる列が、窓部３０の高さ方向に複数形成されている。本実施形態では、５つの挿入口３１からなる列が、２列形成されているが、挿入口３１の数及び位置は、筐体２１の大きさ等に応じて調整される。
【００２７】
図３に示すように、筐体２１には、内部空間を所定の圧力に調整する減圧ポンプ２３が設けられている。また、筐体２１には、上記ガス供給機構によりアルゴン、窒素等の不活性ガスが供給される。メンテナンスの際には、グローブボックス２０の内部空間は、成膜工程における真空チャンバー１２の圧力とほぼ同じ、又は若干高い圧力（例えば０．５ｋＰａ〜３．０ｋＰａ）に調整されることによって、低圧及び低湿度に保たれる。また、筐体２１の背面側には、パスボックス３３が設けられている。
【００２８】
図４に示すように、パスボックス３３は、トレイ３８を収容する収容ケース３４を備えている。収容ケース３４には、トレイ入口３５とトレイ出口３６とが形成されている。またグローブボックス２０の筐体２１のうち、収容ケース３４のトレイ出口３６に対応する箇所には貫通孔（図示略）が形成され、貫通孔とトレイ出口３６との間には、ゲートバルブ等、大気側と真空側とを連通するバルブ３７が設けられている。
【００２９】
また収容ケース３４の側壁部には、ガイドレール３９が設けられている。このガイドレール３９には、トレイ３８を支持するトレイ支持部４０が摺動可能に設けられている。トレイ３８は板状であって、トレイ支持部４０の上側に設けられている。
【００３０】
トレイ支持部４０及びトレイ３８は、トレイ入口３５から突出する位置と、トレイ出口３６から突出した筐体２１内の位置との間で移動可能である。メンテナンスの際は、トレイ支持部４０及びトレイ３８を収容ケース３４から引き出して、成膜材料が密封された容器等をトレイ３８に載置した後、そのトレイ３８をバルブ３７を介して筐体２１内に挿入する。なお、トレイ支持部４０及びトレイ３８は、図示しないモータにより駆動される。
【００３１】
図５に示すように、筐体２１の正面から背面に向かう奥行は、作業者１０１が、グローブ３２に上腕部までを入れたとき、その指先が筐体２１内に挿入されたトレイ３８に十分届く長さになっている。なお、筐体２１の奥行が大きくなる場合には、奥行方向において作業者の手が届くように、筐体２１の正面及び背面にグローブ３２が装着された窓部３０が設けられる。
【００３２】
次に図１を参照して、成膜装置１０の動作について説明する。
成膜装置１０のメンテナンスでは、成膜源１５への成膜材料の補充、成膜源の点検等が行われる。メンテナンス前には、制御装置１８は、所定のタイミングでグローブボックス２０内の減圧ポンプ２３を駆動し、上記ガス供給機構により不活性ガスをグローブボックス２０内に供給して、グローブボックス２０内を所定の圧力に調整しておく。
【００３３】
そして、メンテナンスを開始する際には、例えば制御装置１８に設けられた入力操作部で所定の操作が行われる。制御装置１８は、メンテナンスを開始すると判断すると、封止部２５を退避位置に移動させ、搬送機構を駆動して、成膜源１５をグローブボックス２０内の所定のメンテナンス位置に搬送する。作業者はグローブ３２に手を入れて、メンテナンスの作業を行う。
【００３４】
メンテナンスが終了すると、再び入力操作部等が操作される。制御装置１８は、搬送機構を駆動して、成膜源１５を真空チャンバー１２内の成膜位置に搬送する。成膜源１５が成膜位置に配置されると、封止部２５が封止位置に配置される。
【００３５】
真空チャンバー１２が密閉され、成膜工程が開始されると、上記真空ポンプが駆動されるとともに、真空チャンバー１２に上記ガス供給機構から不活性ガスが供給される。真空チャンバー１２内が所定の圧力に到達すると、基板１００が真空チャンバー１２内に搬送されて成膜が行われる。
【００３６】
このように成膜装置１０のメンテナンスにおいては、グローブボックス２０内で成膜源１５に対する作業が行えるため、所定の圧力に調整された真空チャンバー１２の内部空間を、メンテナンスのたびに大気圧までベントする必要がない。また、例えばアルカリ金属のような大気との接触が好ましくない材料の補充等の作業を、低圧及び低湿度に調整されたグローブボックス２０内で行うことができる。このため、基板処理システム１が設置された室内の気流や湿度、作業者の装備等に関して、特殊な設備や装備を不要とすることができる。
【００３７】
また、メンテナンスの際には、真空チャンバー１２の蓋を作業者が開けなくても、成膜源１５がグローブボックス２０内に搬送される。このため、グローブ３２の位置等を調整すれば、大型の基板１００に成膜を行う装置であっても、成膜源１５の各所に手が届き、メンテナンス作業が容易となる。
【００３８】
第１実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、真空チャンバー１２にグローブボックス２０が連結されているので、メンテナンスの際には成膜源１５をグローブボックス２０に搬送して、グローブボックス２０内で成膜源１５に対する作業を行うことが可能となる。このため、メンテナンスのたびに真空チャンバー１２を開放する必要がない。また、成膜源１５自体が、作業者の手が届きやすいグローブボックス２０に搬送されるので、作業の容易性も高められる。このため、成膜装置１０のメンテナンス性が向上する。
【００３９】
（第２実施形態）
次に、成膜装置の第２実施形態を図６〜図９にしたがって説明する。本実施形態では、成膜装置を、成膜材料を加熱して蒸発又は昇華させることにより基板に薄膜を形成する蒸着装置に具体化して説明する。成膜装置は、幅及び高さが１ｍを超える大型の基板等を成膜対象とする。なお、本実施形態は、第１実施形態の成膜源及びその搬送機構を変更したのみの構成であるため、同様の部分についてはその詳細な説明を省略する。
【００４０】
（成膜源）
図６に示すように、成膜源１５は、蒸着材料を載置する載置部５０を有している。蒸着材料は、Ｌｉ（リチウム）等のアルカリ金属を主成分とする。
【００４１】
載置部５０は、蒸着材料が収容される蒸発容器５１と、蒸発容器５１を支持する容器支持部５２とを有している。容器支持部５２は板状の台座５５の上に固定されている。本実施形態では、７つの蒸発容器５１が、容器支持部５２の上に、基板１００の搬送方向（Ｘ方向）と直交する方向に沿って一列に並べられている。蒸発容器５１が一列に並ぶ構成であるため、成膜源１５が奥行き方向においてコンパクトになり、グローブボックス２０に搬送しやすくなる。蒸発容器５１は、カップ状に形成され、その開口端を上側に向けて配置される。
【００４２】
また、容器支持部５２の下方には、各蒸発容器５１を加熱する材料加熱部５３が設けられている。材料加熱部５３には、蒸発容器５１と同数のヒータと、蒸発容器５１と同数の熱電対（図示略）とが設けられている。各熱電対は、蒸発容器５１周辺の温度をそれぞれ検出する。この材料加熱部５３には、それらの熱電対からの信号を送信する信号線と、ヒータに電力を供給する電力線とが接続されている。また、成膜源１５の一部には、冷媒流路が設けられている。冷媒流路は、流路内に冷媒を循環させることによって、例えば台座５５等の加熱の必要がない部分を冷却し、ヒータからの熱による膨張等を抑制している。成膜源１５の端部からは、この冷媒流路に接続する冷却チューブ５４が引き出されている。
【００４３】
また成膜源１５の台座５５は、長尺且つ板状のベース６１に固定されている。ベース６１の長手方向の一端には、封止部２５を構成する蓋部２６が、ベース６１に対して垂直に立てられた状態で支持されている。蓋部２６は、板状に形成され、その縁部を真空チャンバー１２の側壁に当接させることにより真空チャンバー１２の連通口１７を封止可能な大きさを有している。
【００４４】
蓋部２６のうち成膜源１５側の側面２６ａには、成膜源１５から引き出された冷却チューブ５４が差し込まれている。蓋部２６の他方の側面２６ｂには、冷却チューブ５４に連結する冷却回路連結器５６が設けられている。この冷却回路連結器５６は、グローブボックス２０内に設けられた図示しないチューブ等を介して、グローブボックス２０外、又は真空チャンバー１２外に設けられた外部冷却回路に接続される。
【００４５】
さらに、蓋部２６の側面２６ｂには、上述したヒータに電力を供給する電力線に連結する電力線連結器５７と、熱電対からの信号を出力する信号線に連結する信号線連結器５８とが設けられている。なお、上記電力線及び上記信号線は、電力供給用の電気回路、信号出力用の電気回路を構成する。
【００４６】
電力線連結器５７は、グローブボックス２０内に設けられた図示しない外部電力線（外部電気回路）を介して、電源に接続される。また、信号線連結器５８は、グローブボックス２０内に設けられた図示しない外部信号線（外部電気回路）を介して、成膜源１５の温度の異常を検知する検知装置等に接続される。
【００４７】
また、蓋部２６の側面２６ｂには、蓋部２６の端部を押圧するエアシリンダ６３が設けられている。エアシリンダ６３は、作動状態において、蓋部２６に対し連通口１７側に押圧力を付与する。エアシリンダ６３から付与される押圧力によって、蓋部２６の側面２６ａに縁部に沿って設けられた環状のシール部材７２（図８参照）が、蓋部２６と真空チャンバー１２の側壁との間で押し潰される。
【００４８】
蓋部２６には、３つのエアシリンダ６３が設けられている。一つは、蓋部２６の上部に配設され、残りの二つは、蓋部２６の左端部及び右端部にそれぞれ配設されている。この３つのエアシリンダ６３が作動することによって、蓋部２６が、高さ方向に沿った中心軸Ｙを中心に回転方向Ｙθに僅かに回転したり、歪んだりしている場合等でも、蓋部２６を真空チャンバー１２の側壁に密着させて連通口１７を封止することができる。
【００４９】
エアシリンダ６３は、制御装置１８によって制御される。制御装置１８は、蓋部２６が封止位置に配置されると、エアシリンダ６３を作動状態とし、蓋部２６が退避位置に配置されると、エアシリンダ６３を非作動状態とする。
【００５０】
また、蓋部２６の側面２６ｂのうち下側には、側面２６ｂから突出する板部６２が設けられている。この板部６２の底面には、ガイド部６４及び車輪６５が設けられている。ガイド部６４は、グローブボックス２０内に敷設された１対のレール６６の内側を摺動する。車輪６５は、それらのレール６６に沿って回転する。レール６６は、成膜源１５の長手方向の幅よりも大きい長さを有している。成膜源１５及び封止部２５は、ガイド部６４の案内及び車輪６５の回転によりレール６６に沿って移動することができる。
【００５１】
（搬送機構）
次に、成膜源１５及び封止部２５を搬送する搬送機構１６について説明する。真空チャンバー１２内には、蒸着位置の成膜源１５を支持する支持フレーム６０が設けられている。支持フレーム６０は、長尺状に形成され、成膜源１５の長手方向に沿った幅以上の長さを有し、メンテナンス位置に配置された成膜源１５を下方から支持する。
【００５２】
搬送機構１６は、動力源である搬送モータ２７と、搬送モータ２７の軸部に設けられたピニオン（図示略）と、ピニオンと噛合するラック（図示略）とを備えている。ラックは、例えばベース６１の底面の長手方向に沿って延びており、成膜源１５の移動範囲（成膜位置とメンテナンス位置との間の範囲）と同等の長さを有している。
【００５３】
ピニオン及びラックが噛合した状態で、搬送モータ２７が駆動することによって、搬送モータ２７の回転が、成膜源１５及び封止部２５を搬送路に沿って移動させる直線運動に変換される。搬送モータ２７が正方向に回転すると、成膜源１５及び封止部２５は、成膜位置からメンテナンス位置に向かう方向に移動し、搬送モータ２７が逆方向に回転すると、成膜源１５及び封止部２５は、メンテナンス位置から成膜位置へ向かう方向に移動する。
【００５４】
また、グローブボックス２０内には、ロック機構６８が設けられている。ロック機構６８は、回動軸７０を中心に回動可能なアーム６９を有している。アーム６９は、所定の角度範囲だけ、真空チャンバー１２側及びその反対側に回動可能である。
【００５５】
図７に示すように、アーム６９は、その先端に、成膜源１５側に連結する連結部７１（図７参照）を備える。連結部７１は、成膜源１５がグローブボックス２０内であって、メンテナンス位置の手前の所定の位置に到達した際に、ベース６１の底面等に形成された被連結部に連結される。
【００５６】
メンテナンス位置の手前の所定の位置で連結部７１と成膜源１５とが連結した後も、アーム６９は成膜源１５との連結を維持したまま、真空チャンバー１２側と反対側に回転する。そしてアーム６９が、回転角度が最大となる回動終端位置に到達したとき、成膜源１５及び封止部２５はメンテナンス位置に配置される。
【００５７】
また搬送モータ２７が逆方向に回転し、成膜源１５及び封止部２５がメンテナンス位置から成膜位置へ向かって移動すると、アーム６９は成膜源１５との連結を維持したまま、真空チャンバー１２側に回転する。そして、アーム６９が回動始端位置に到達したとき、アーム６９の連結部７１と成膜源１５との連結が解除される。
【００５８】
次に、図８及び図９を参照して、蓋部２６の角度調整部について説明する。図８に示すように、ベース６１と蓋部２６との隅部には、蓋部２６を所定の角度範囲内で傾動可能とする角度調整部７５が設けられている。角度調整部７５は、いわゆるスフェリカルベアリング等から構成されている。
【００５９】
図９に示すように、角度調整部７５は、傾動軸７６と、傾動軸７６を隙間７７を介して支持する軸支持部７８と、傾動軸７６の基端部を支持するボール７９と、レース８０とを有する。
【００６０】
傾動軸７６の基端部には、板状の軸ベース部７６ａが形成されている。軸ベース部７６ａは、ベース６１に対して固定されている。軸支持部７８は、蓋部２６に固定される固定部７８ａと、筒状部７８ｂとを有する。筒状部７８ｂには、レース８０及びボール７９と、傾動軸７６とが収容される。傾動軸７６を収容した軸支持部７８は、ベース６１側で開口した箱状のカバー８１で覆われている。また、軸支持部７８と傾動軸７６との間には、弾性部材からなる環状のシールリング８２と、シールリング８２の間に介在する環状部材８３と、傾動軸７６を締結するボルト及び軸支持部７８の間に介在する環状支持部８４とを備えている。シールリング８２及び環状部材８３は、軸支持部７８と傾動軸７６との間に配設される。環状支持部８４と傾動軸７６との間には微小な隙間が設けられる。
【００６１】
図８に示すように、蓋部２６は、レース８０に対するボール７９の滑動により、傾動軸７６を中心に蓋部２６の上端部が真空チャンバー１２側とその反対側に傾く傾き方向θに傾動する。このとき許容される傾き角度は、１°未満であることが好ましい。このため、蓋部２６の上端部が傾き方向θのいずれかに傾いていても、蓋部２６が傾動することにより連通口１７に密着可能である。
【００６２】
次に、成膜装置１０の動作について説明する。
成膜装置１０のメンテナンスの前段階において、グローブボックス２０の内部空間は、所定の圧力に調整される。また、メンテナンスの際には、制御装置１８は、パスボックス３３のトレイ３８がグローブボックス２０内に挿入されているか否かを判断する。例えば、トレイ３８には、赤外線等の光線を射出するランプを設けられ、蓋部２６にランプの光を受光可能なセンサを設けること等によって、トレイ３８がグローブボックス２０内に挿入されているか否かを検知することができる。
【００６３】
制御装置１８は、トレイ３８がグローブボックス２０内に挿入されていると判断すると、制御装置１８の出力部によってエラーを通知する。また、制御装置１８は、トレイ３８がグローブボックス２０内に挿入されていないと判断すると、エアシリンダ６３を非作動状態とし、搬送モータ２７を正方向に回転する。その結果、搬送モータ２７の軸部に設けられたピニオンと、成膜源１５の底部に設けられたラックとの噛合により、成膜源１５及び封止部２５が、グローブボックス２０内に搬送される。
【００６４】
蓋部２６が封止位置から離間することによって、上述した電力線連結器５７が、外部電力線から外れる。このため、ヒータの駆動が停止する。また、信号線連結器５８が、外部信号線から外れる。このため、熱電対から上記検知装置への信号の出力が停止される。また、冷却チューブ５４に連結する冷却回路連結器５６が、外部冷却回路から外れるので、ヒータの駆動停止中に冷媒が冷却回路を循環することが停止される。
【００６５】
成膜源１５がグローブボックス２０内の所定の位置まで搬送されると、成膜源１５とアーム６９とが連結されることによりアーム６９が回動し、成膜源１５をメンテナンス位置でロックする。成膜源１５がメンテナンス位置に配置されると、作業者はグローブ３２に手を入れて、メンテナンスの作業を行う。
【００６６】
例えば、蒸着材料を補充する場合には、作業者は、トレイ３８に、容器や袋等に密封された蒸着材料を載せる。そしてパスボックス３３のトレイ３８をグローブボックス２０内に挿入する。
【００６７】
作業者１０１は、窓部３０の上側の挿入口３１からグローブ３２に手を入れて、トレイ３８に載せられた蒸着材料を容器や袋等から取出し、蒸発容器５１に載置する。蒸着材料の補充が終わると、トレイ３８をパスボックス３３内に戻す。
【００６８】
また、成膜源１５がグローブボックス２０に搬送されているので、グローブボックス２０の正面に設けられた窓部３０から成膜源１５全体を視認することができる。このため、成膜源１５の異常の有無等を確認することができる。さらに、窓部３０の下側の挿入口３１からグローブ３２に手を入れることによって、載置部５０よりも下方の材料加熱部５３等のメンテナンスを行うこともできる。
【００６９】
メンテナンスの終了後、搬送モータ２７が逆方向に回転する。成膜源１５は、グローブボックス２０から真空チャンバー１２に向かって搬送される。成膜源１５が成膜位置に配置されると、蓋部２６が封止位置に配置される。制御装置１８は、エアシリンダ６３を作動させて、蓋部２６を連通口１７側に押圧する。この際、蓋部２６が傾き方向θに傾いていれば、角度調整部７５により、蓋部２６がその傾き角度を相殺する方向に傾いて、蓋部２６が真空チャンバー１２の側壁に密着する。また、３つのエアシリンダ６３が作動されるため、蓋部２６が回転方向Ｙθに傾いていても、蓋部２６を真空チャンバー１２の側壁に密着させることができる。
【００７０】
蓋部２６が封止位置に配置されると、作業者１０１は、グローブ３２に手を入れて、電力線連結器５７に外部電力線を連結するとともに、信号線連結器５８に外部信号線を連結する。さらに、冷却回路連結器５６に、外部冷却回路に接続するチューブを連結する。外部電力線、外部信号線及びチューブを接続すると、成膜工程に移行する。
【００７１】
従って、第２実施形態によれば、第１実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（２）メンテナンスの際、封止部２５は、成膜源１５とともにグローブボックス２０内に移動される。このため、封止部２５のみを連通口１７に対して移動させる専用の移動機構等が不要となり、封止部２５及び成膜源１５の移動を同じ動作で行うことができる。また、蓋部２６はグローブボックス２０内に退避するので、成膜機構１１に蓋部２６を退避させるスペースを設ける必要がなく、成膜装置１０の大型化を抑制することができる。
【００７２】
（３）封止部２５には、蓋部２６の傾動を所定の角度範囲内で許容する角度調整部７５が設けられている。このため、封止位置に配置した蓋部２６の歪みや傾きによって、単に蓋部２６を連通口１７に重ねたのみではそれらの間に隙間が生じる場合であっても、蓋部２６の縁を真空チャンバー１２に密着させることができる。このため、蓋部２６と連通口１７との間のシール性を高めることができる。
【００７３】
（４）蓋部２６は、その側面２６ｂに、電力線連結器５７、信号線連結器５８及び冷却回路連結器５６を備えている。電力線連結器５７、信号線連結器５８及び冷却回路連結器５６は、蓋部２６のグローブボックス２０内への移動によって、外部電力線、外部信号線、及び外部冷却回路に接続するチューブからそれぞれ外される。このため、蓋部２６のメンテナンス位置への移動を利用して、ヒータへの電力供給、熱電対からの信号の出力、冷却回路への冷媒の循環を遮断することができる。
【００７４】
（５）成膜源１５は、成膜材料を載置する蒸発容器５１を上部に備える蒸着源である。このため、成膜材料を補充する際には、グローブボックス２０内で蒸発容器５１に材料を載置するか、成膜材料を載置した蒸発容器５１を、容器支持部５２に載せればよい。このため、作業者１０１の作業が容易になる。
【００７５】
尚、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・図１０に示すように、成膜源１５を複数に分割してもよい。さらに、真空チャンバー１２に、分割された成膜源１５ａ，１５ｂに対応させた複数のグローブボックス２０ａ，２０ｂを連結してもよい。図１０に示す例では、成膜源１５を２つに分割し、真空チャンバー１２に２つのグローブボックス２０ａ，２０ｂを連通している。グローブボックス２０ａ，２０ｂと真空チャンバー１２との間には、それぞれ封止部２５が設けられる。また、スペースの制約上、グローブボックス２０ａ，２０ｂの正面及び背面に窓部３０が設けられる場合には、それらの各側面に、パスボックス３３がそれぞれ配置されてもよい。この構成によれば、成膜源１５を分割しない場合に比べ、各グローブボックス２０にそれぞれ搬送される成膜源１５ａ，１５ｂが軽量化される。このため、各成膜源１５ａ，１５ｂを搬送する搬送モータ２７の負荷や、レール６６全体に加わる荷重等をそれぞれ軽減することができる。このため、蒸発容器５１の数が多い場合や、多元式の成膜機構１１である場合等、例えば蒸着源全体の重量が大きくなる場合にも、成膜源１５を複数に分割すること等によって、メンテナンス性を向上することができる。
【００７６】
・上記実施形態では、グローブボックス２０内を低圧状態とするとともに、グローブボックス２０内に不活性ガスを供給したが、低圧状態にするのみでもよい。
・上記実施形態では、成膜源１５全体をグローブボックス２０内に搬送したが、その一部をグローブボックス２０内に搬送する構成であってもよい。例えば、成膜材料の補充を主な目的とする場合には、載置部５０のみをグローブボックス２０内に搬送し、材料加熱部５３を真空チャンバー１２に固定してもよい。
【００７７】
・第２実施形態では、成膜源１５は蒸着を行う蒸着源としたが、スパッタを行うものであってもよい。
・ヒータに電力を供給する電力線は、真空チャンバー１２の蓋部２６以外の側壁等から外部に引き出されてもよい。また、この構成において、成膜源１５の移動の際、制御装置１８によって自動的に電力の供給が遮断されてもよい。
【００７８】
・熱電対からの信号を出力する信号線は、真空チャンバー１２の蓋部２６以外の側壁等から外部に引き出されてもよい。また、この構成において、成膜源１５の移動の際、制御装置１８によって自動的に信号の出力が遮断されてもよい。
【００７９】
・冷却回路に冷媒を循環させる冷却チューブは、真空チャンバー１２の蓋部２６以外の側壁等から外部に引き出されてもよい。また、この構成において、成膜源１５の移動の際、制御装置１８によって自動的に冷媒の循環が遮断されてもよい。
【００８０】
・エアシリンダ６３は、蓋部２６に対して２つ設けられてもよい。
・蓋部２６は、エアシリンダ６３以外のアクチュエータにより連通口１７側に押し付けられてもよい。
【００８１】
・角度調整部７５は、蓋部２６に対し複数設けられていてもよい。この場合、角度調整部７５の傾動軸７６は、互いに異なる方向に沿って配置されてもよい。
・角度調整部７５は、蓋部２６を傾き方向θに回転させたが、側面２６ａ，２６ｂの法線方向を中心として回転させてもよい。
【００８２】
・第２実施形態では、成膜装置１０を、アルカリ金属を主成分とする成膜材料を蒸着する装置としたが、アルカリ金属に限られず、他の成膜材料を用いる装置であってもよい。上述した構成の成膜装置１０は、低融点で粘性率の低い成膜材料を用いる装置であることが好ましい。また、例えば、アルカリ金属の化合物含む成膜材料や、可燃性の成膜材料、空気に曝されることにより発火するおそれのある自然発火性の成膜材料、禁水性の成膜材料等を用いる場合には、特に効果を発揮できる。
【００８３】
・上記実施形態では、蓋部２６を成膜源１５とともにグローブボックス２０内に搬送することによって退避位置に配置したが、蓋部２６をこれ以外の方向に移動することによって退避位置に配置してもよい。例えば、蓋部２６に回動軸を設け、回動軸を中心に回動させることにより退避位置及び封止位置との間を移動可能にしてもよい。さらに、蓋部２６が連通口１７に対して、上方向、下方向、右方向及び左方向のいずれかにスライドすることで、退避位置に配置してもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０…成膜装置、１２…真空チャンバー、１５…成膜源、１６…搬送機構、１７…連通口、２０…グローブボックス、２５…封止部、２６…蓋部、５０…載置部、５６…冷却回路連結器、５７…電力線連結器、５８…信号線連結器、７５…角度調整部。
【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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