(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空排気手段及びガス導入手段を有する成膜室と、ワークを保持したトレーを搬送して位置決めする位置決め手段と、所定のトレー位置決め位置で位置決め手段からトレーを突き上げるとともに電力印加機構を有している突き上げ機構と、前記突き上げ機構に対向しかつ前記成膜室の上部に配置されると共に側面に開口を有する容器とを備えた成膜装置において、
前記開口は成膜室内に連通すると共に、前記突き上げ機構で突き上げられたトレーのワーク保持面は前記容器の下端開口部と当接すること
を特徴とする成膜装置。
【請求項２】
トレーが、ワークを保持するブロックと、突き上げ機構のトレーとの嵌合部よりわずかに大きい開口を持ち、ワークを保持するブロックよりわずかに大きい内径を持つ円筒状のシールドカバーと、ブロックとシールドカバーの間を電気的に絶縁する絶縁材から構成され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】
真空排気手段及びガス導入手段を有する成膜室と、ワークを保持したトレーを搬送して位置決めする位置決め手段と、所定のトレー位置決め位置で位置決め手段からトレーを突き上げるとともに電力印加機構を有している突き上げ機構と、前記突き上げ機構に対向しかつ前記成膜室の上部に配置されると共に圧力調整機構を有する容器とを備えた成膜装置において、
前記圧力調整機構は容器内圧力を調整すると共に、前記突き上げ機構で突き上げられたトレーのワーク保持面は前記容器の下端開口部と当接し、
前記トレーが、ワークを保持するブロックと、突き上げ機構のトレーとの嵌合部よりわずかに大きい開口を持ち、ワークを保持するブロックよりわずかに大きい内径を持つ円筒状のシールドカバーと、ブロックとシールドカバーの間を電気的に絶縁する絶縁材から構成されていること
を特徴とする成膜装置。
【請求項４】
成膜前のワークの洗浄及び表面改質処理を成膜室内で行うワーク洗浄方法において、ワークを保持したトレーを電力印加機構を備えた突き上げ機構で突き上げ、成膜室内上部の容器とトレーにて囲まれた空間にワークを配置した状態とし、電力印加機構から電力を印加して空間に放電を発生させ、ワーク表面の洗浄及び表面改質処理を行うワーク洗浄方法であって、容器に形成した開口を通して空間内を成膜室と同一圧力とすることを特徴とするワーク洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品、薄膜磁気ヘッド等の薄膜デバイスを製造するための成膜装置に関し、特に成膜室内でプラズマ処理にてワークの洗浄及び表面状態の改質処理を行う成膜装置及びワーク洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の成膜装置の構成について、図６を参照して説明する。２１は成膜室で、図示していない真空排気手段、ガス導入手段を有し、内部の圧力を調整できるように構成されている。成膜室２１内の上部には、成膜材料からなるターゲット２２を備えた電極２３が複数配設されている。電極２３は直流電力あるいは高周波電力を印加する電源（図示せず）に接続されている。２４は成膜室２１と電極２３との間に介装された絶縁材である。２５はワーク２６を保持するターンテーブルである。
【０００３】
３４はアースシールド板で、絶縁材３５Ａ、３５Ｂを介してターンテーブル２５に固定されている。２９はターンテーブル２５を回転駆動するシャフトで、高周波電力を印加する電源（図示せず）に接続されている。３０はシャフト２９を回転保持及び真空封止するハウジングで、絶縁材３６を介して成膜室２１に固定されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の構成ではターンテーブル２５に高周波電力を印加し、ワーク２６の成膜される表面を洗浄する際に、ワーク表面のみでなく、ターンテーブル２５上面全体にわたってプラズマが発生するので、洗浄するのに必要な電力以上のパワーを投入しなければならず、ロスが大きいという問題があった。
【０００５】
また、ターテーブル２５の裏面での放電発生を防止するために、大きく複雑なシールド機構３４、３５Ａ、３５Ｂが必要であるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、構造がシンプルでかつ最適な投入電力でワークの洗浄及び表面改質処理を実現できる成膜装置及びワーク洗浄方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の成膜装置は、真空排気手段及びガス導入手段を有する成膜室と、ワークを保持したトレーを搬送して位置決めする位置決め手段と、所定のトレー位置決め位置で位置決め手段からトレーを突き上げるとともに電力印加機構を有している突き上げ機構と、前記突き上げ機構に対向しかつ前記成膜室の上部に配置されると共に側面に開口を有する容器とを備えた成膜装置において、前記開口は成膜室内に連通すると共に、前記突き上げ機構で突き上げられたトレーのワーク保持面は前記容器の下端開口部と当接することを特徴とするものである。このように構成することにより、突き上げ機構がトレーのみを突き上げ、電力を印加することにより、トレー上面のみで放電してプラズマを発生させることができ、構造がシンプルでかつ最適な投入電力でワーク表面の洗浄、表面改質を実現することができる。
【０００８】
本発明の他の成膜装置は、真空排気手段及びガス導入手段を有する成膜室と、ワークを保持したトレーを搬送して位置決めする位置決め手段と、所定のトレー位置決め位置で位置決め手段からトレーを突き上げるとともに電力印加機構を有している突き上げ機構と、前記突き上げ機構に対向しかつ前記成膜室の上部に配置されると共に圧力調整機構を有する容器とを備えた成膜装置において、前記圧力調整機構は容器内圧力を調整すると共に、前記突き上げ機構で突き上げられたトレーのワーク保持面は前記容器の下端開口部と当接し、前記トレーが、ワークを保持するブロックと、突き上げ機構のトレーとの嵌合部よりわずかに大きい開口を持ち、ワークを保持するブロックよりわずかに大きい内径を持つ円筒状のシールドカバーと、ブロックとシールドカバーの間を電気的に絶縁する絶縁材から構成されていることを特徴とする。上記構成によると、トレー上面と容器で構成された放電空間の圧力の最適化ができることにより、さらに安定したワークの洗浄、表面改質を実現することができる。
【０００９】
【００１０】
また、トレーが、ワークを保持するブロックと、突き上げ機構のトレーとの嵌合部よりわずかに大きい開口を持ち、ワークを保持するブロックよりわずかに大きい内径を持つ円筒状のシールドカバーと、ブロックとシールドカバーの間を電気的に絶縁するブロックから構成されているので、トレー裏面での異常放電の発生を抑制し、より安定した放電ができることにより、さらに安定したワーク表面の洗浄、表面改質を実現することができる。
【００１１】
また、本発明のワーク洗浄方法は、成膜前のワークの洗浄及び表面改質処理を成膜室内で行うワーク洗浄方法において、ワークを保持したトレーを電力印加機構を備えた突き上げ機構で突き上げ、成膜室内上部の容器とトレーにて囲まれた空間にワークを配置した状態とし、電力印加機構から電力を印加して空間に放電を発生させ、ワーク表面の洗浄及び表面改質処理を行うワーク洗浄方法であって、容器に形成した開口を通して空間内を成膜室と同一圧力とすることを特徴とするものである。
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態のスパッタリング方式の成膜装置について、図１〜図５を参照して説明する。
【００１４】
図１において、１は成膜室で、図示していない真空排気手段、ガス導入手段を有し、内部の圧力を調整できるように構成されている。この成膜室１内の上部に成膜材料からなるターゲット２を備えた電極３が中心軸まわりに複数配設されている。電極３は直流電力または高周波電力を印加する電源（図示せず）に接続されている。４は成膜室１と電極３の間に介装された絶縁材である。
【００１５】
５は、ワーク６を保持したトレー７を各電極３及び後述の容器１１の真下に位置決めする位置決め手段としてのターンテーブルである。９はターンテーブル５を回転駆動するシャフト、１０はシャフト９を回転保持及び真空封止するハウジングである。
【００１６】
電極３の配置位置以外のトレー位置決め位置の直下の成膜室１の底部には、電力印加機構を備えた突き上げ機構８が配設されている。突き上げ機構８に対向した位置の成膜室１の上部には、トレー７のワーク保持面との間で閉空間を構成しかつ成膜室１に連通する開口１１ａを有する容器１１が配設されている。容器１１の上面開口は上蓋１１ｂにて閉鎖され、下端開口縁部には絶縁物１２が設けられている。
【００１７】
トレー７は、図２に示すように、ワーク６を保持するブロック１３と、突き上げ機構８のトレー７との嵌合部よりわずかに大きい開口を持ち、ブロック１３よりわずかに大きい内径を持つ円筒状のシールドカバー１４と、ブロック１３とシールドカバー１４の間を電気的に絶縁する絶縁材１５から構成されている。
【００１８】
また、突き上げ機構８は、突き上げブロック１６とその外周及び下面を覆うシールド板１７とそれらの間を電気的に絶縁する絶縁材１８（図４参照）とから構成されている。
【００１９】
以上の構成による動作について説明する。成膜室１内が放電圧力に調整された状態で、ターンテーブル５にてその上に複数枚載置されているワーク６を保持したトレー７を突き上げ機構８の真上まで搬送して位置決めを行う。次に、突き上げ機構８を上昇させ、トレー７を容器１１の下端開口縁部の絶縁物１２に当接するまで突き上げ、容器１１とトレー７のワーク保持面にて囲まれるとともに開口１１ａを介して成膜室１内と連通する空間内にワーク６が配置された状態を形成する。その後、突き上げ機構８の電力印加機構にて電力を投入し、トレー７のワーク保持面と容器１１で構成された空間内で放電させて、トレー７上のワーク６の洗浄、表面改質処理を行う。このようにワーク６のみを処理することにより、効率の良い処理ができる。
【００２０】
上記実施形態では、容器１１に成膜室１内に連通する開口１１ａを設け、トレー７のワーク保持面と容器１１で構成された空間が成膜室１内の圧力状態と同じになるようにした例を示したが、図３に示すように、容器１１に開口１１ａを設けず、その代わりに別に圧力調整機構１９を設けてもよい。但し図３に示す実施形態は、図２に示すトレーを備えている。
【００２１】
これにより、より放電の安定性が高くなり、より効率の良い処理が実現できる。また、成膜室１と完全に遮断されているため、処理同士の相互のコンタミネーションがなく、成膜工程と同じタイミングで処理することが可能になり、装置のスループットが向上する。
【００２２】
また、上記実施形態では、突き上げブロック１６の上端面がトレー７に直接当接する例を示したが、図４に示すように、突き上げブロック１６と、シールド板１７と、ブロック１６とシールド板１７の間に介装された絶縁材１８と、ばね性を有する電極２０とを備えた構成とすることもできる。電極２０はブロック１６のトレー７が当接する面よりも突出している。図５は電極２０の他の構成例を示している。
【００２３】
このような構成によると、電極２０とトレー７との接触状態が再現性よく安定し、安定したワーク６の洗浄、表面改質を実現することができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の成膜装置及びワーク洗浄方法によれば、トレー上面のみで放電してプラズマを発生させることができ、構造がシンプルでかつ最適な投入電力でワーク表面の洗浄、表面改質を実現することができる。
【００２５】
【００２６】
【００２７】
上記発明において、トレーが、ワークを保持するブロックと、突き上げ機構のトレーとの嵌合部よりわずかに大きい開口を持ち、ワークを保持するブロックよりわずかに大きい内径を持つ円筒状のシールドカバーと、ブロックとシールドカバーの間を電気的に絶縁するブロックから構成されていると、トレー裏面での異常放電の発生を抑制し、より安定した放電ができることにより、さらに安定したワーク表面の洗浄、表面改質を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の成膜装置の一実施形態の概略構成を示す縦断面図である。
【図２】  同実施形態におけるトレーの詳細縦断面図である。
【図３】  本発明の成膜装置の他の実施形態の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】  本発明の成膜装置のさらに別の実施形態におけるばね性を有する電極を備えた突き上げ機構の縦断面図である。
【図５】  同実施形態における他のばね性を有する電極を備えた突き上げ機構の縦断面図である。
【図６】  従来例の成膜装置の概略構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１  成膜室
５  ターンテーブル（位置決め手段）
６  ワーク
７  トレー
８  突き上げ機構
１１  容器
１１ａ  開口
１３  ブロック
１４  シールドカバー
１５  絶縁材
１９  圧力調整機構
２０  ばね性を有する電極
【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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