(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜材料のターゲットから放出される粒子によって前記ターゲットに対向配置された成膜用ワークの両面に薄膜を生成する成膜装置において、
真空チャンバ内部の成膜室に設けられた前記ターゲットと、
前記成膜用ワークの周縁部を保持したトレーが着脱自在に取り付けられて前記成膜用ワークを前記ターゲットに対向する成膜位置まで搬送するワーク搬送手段と、
前記成膜位置において前記成膜用ワークの一面への薄膜形成が終了したのちに前記ワーク搬送手段によって反転位置まで搬送された前記トレーを前記ワーク搬送手段から取り外して前記成膜室内における前記ワーク搬送手段の上方位置または前記成膜室に連通した反転室内まで持ち上げる突き上げ機構と、
前記突き上げ機構によって持ち上げられ前記トレーを保持して上下面反転させるトレー反転機構とを備え、
前記トレー反転機構によって反転された前記トレーを前記突き上げ機構により支持したのち、この突き上げ機構の下降によって前記トレーを前記ワーク搬送手段に再び取り付けるように構成されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
トレー反転機構は、
同一直線上に所定間隔で対向配置されて互いに接離する方向に直線移動自在で、且つ回転自在となった一対の反転軸と、この両反転軸の相対向する端部に固着された一対のチャック部とを備えるとともに、前記両反転軸の互いに近接する方向への直線移動により、前記両チャック部でトレーを両側から挟み付ける状態でチャッキングしたのち、前記反転軸の180 °の角度の回転によって前記トレーを上下面反転させ、前記両反転軸の互いに離間する方向への直線移動により、前記両チャック部による前記トレーのチャッキングを解除するよう構成されている請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
トレーが、外周端の複数箇所から係止部が突設された非円形の形状を有し、
トレー反転機構は、
前記トレーを挿入できる形状の挿入孔および前記挿入孔の孔周面から外方へ向け凹設されて前記係止部を挿入させることのできる幅を有する保持溝を有する保持体と、この保持体を対向両側で支持しながら180 °の角度で回転させる一対の反転軸とを備えて構成され、
突き上げ機構は、前記トレーを持ち上げて前記挿入孔内に位置決めしたのちに前記係止部を前記保持溝内に挿入させる角度だけ左右両方に回転されるよう構成されている請求項１に記載の成膜装置。
【請求項４】
突き上げ機構は、トレーに形成された位置決め孔に抜脱自在に挿入する位置決め小ピン部を上端に備えてトレーを支持する複数本の位置決め支持ピンと、前記トレーを支持する複数本の支持ピンとを備えている請求項１〜３の何れかに記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として電子部品や薄膜磁気ヘッドなどの薄膜デバイスの製造過程における成膜対象基板などの成膜用ワークの表面に薄膜を生成する工程に用いられる成膜装置に関し、特に、成膜用ワークの両面に薄膜を生成するための成膜装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の用途に用いられている従来の一般的なスパッタリング方式の成膜装置は、その概略縦断面図をそれぞれ示す図５または図６に示すような構成になっている。図５において、外体容器の真空チャンバ１は、その側壁に開口した真空排気口（図示せず）を介して真空排気ポンプ（図示せず）に接続されており、真空排気ポンプの駆動によって内部空間の成膜室２が高真空状態に引かれる。この高真空状態となった成膜室２には、図示しないガス導入管を通じてアルゴンガスなどのプロセスガスが導入されて所定の圧力に調整される。
【０００３】
成膜室２の中央部には、ターンテーブル３が回転軸４回りに回転自在に支持されており、ターンテーブル３における同一の回転円上には、支持段部８を有するトレー取付孔７が、例えば等間隔で複数個設けられている。成膜対象のガラス基板などからなる成膜用ワーク９は、これの成膜しない周縁部を両側から挟み込むことによってマスキングされた状態でトレー１０に取り付けられており、トレー１０がトレー取付孔７に挿入して支持段部８上に載置されることにより、トレー１０を介してターンテーブル３に保持されている。この成膜用ワーク９は、ターンテーブル３の回転駆動によって成膜室２内を搬送される。
【０００４】
各成膜用ワーク９に薄膜を形成するための成膜材料（スパッタリング材料）となるターゲット１１は、スパッタ電極１２およびバッキングプレート１３からなるカソードに固着されて、ターンテーブル３の回転駆動による成膜用ワーク９の移動軌跡に真上で対向する位置に配置されている。バッキングプレート１３は、絶縁物１４を介して真空チャンバ１の開口上端面に電気絶縁状態で支持され、且つ成膜室２は、絶縁物１４の上下両面の凹溝に嵌め込まれたＯリング１７によって真空シールされている。また、回転軸４はハウジング１８によって成膜室２を真空シールした状態で回転自在に支持されている。
【０００５】
一方、図６に示す成膜装置は、図５の成膜装置における成膜室２の上部に設けられているスパッタ電極１２およびバッキングプレート１３からなるカソードとバッキングプレート１３に固着されたターゲット１１とを有する構成と同一構成のものが、成膜室２の下部にも設置されており、それ以外は図５の成膜装置と同一構成になっている。なお、上下のターゲット１１は互いに相対向するよう配置されている。
【０００６】
上記の各成膜装置では、成膜室２内がプロセスガス雰囲気中において、ターゲット１１に対し電源部（図示せず）からスパッタ電極１２およびバッキングプレート１３を介して直流電力または高周波電力が印加されることにより、例えばアルゴンプラズマを生成し、高いエネルギを有するイオンをターゲット１１に入射させることによって、このターゲット１１からスパッタ粒子を弾き出し、そのスパッタ粒子を、ターゲット１１の真下位置に搬送された成膜用ワーク９に堆積させることにより、成膜用ワーク９の表面に薄膜を形成するようになっている。なお、図５の成膜装置では、成膜用ワーク９の上面に薄膜を形成したのちに、この成膜用ワーク９を上下反転させてターンテーブル３に再度設置して、成膜用ワーク９の反対面に対する薄膜の形成が行われる。一方、図６の成膜装置では、成膜用ワーク９の上下両面に対し上下のターゲット１１から同時に薄膜の形成が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６の成膜装置では、成膜用ワーク９の両面に対して薄膜を同時に形成して高い生産性を得ることができるが、スパッタ電極１２およびバッキングプレート１３からなるカソードとバッキングプレート１３に固着されたターゲット１１とからなる構成を上下に２組必要とすることから、電源も２台必要となり、設備コストが高くつく問題がある。
【０００８】
一方、図５の成膜装置では、単一の成膜用ワーク９に対し２回の薄膜形成工程を要するだけでなく、成膜用ワーク９の一面に薄膜を形成したのちに、成膜用ワーク９を上下反転させる必要があり、薄膜形成の生産性が悪い。ここで、成膜用ワーク９の反転に際して、一面への薄膜形成が終了した成膜用ワーク９を成膜室２の外部に出して反転させたのちに成膜室２内に再び挿入する工程を採用した場合には、成膜室２の大気開放と真空引きとに時間がかかり、薄膜形成の生産性がさらに悪くなる。これとは別に、一面への薄膜形成が終了した成膜用ワーク９をターンテーブル３の上方において上下反転させるための複雑な反転機構をターンテーブル３自体に組み込んだ成膜装置が存在する。この成膜装置では、ターンテーブル３に保持されている成膜用ワーク９の近傍箇所に複雑な反転機構が存在するので、薄膜の形成時に、反転機構の駆動によって発生するミクロな塵や不純なガスの影響を受けて成膜用ワーク９の歩留りが悪くなるという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、成膜用ワークの両面に薄膜を形成するものにおいて、安価な設備コストで高い生産性と歩留りの向上とを得ることのできる構成を備えた成膜装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、成膜材料のターゲットから放出される粒子によって前記ターゲットに対向配置された成膜用ワークの両面に薄膜を生成する成膜装置において、真空チャンバ内部の成膜室に設けられた前記ターゲットと、前記成膜用ワークの周縁部を保持したトレーが着脱自在に取り付けられて前記成膜用ワークを前記ターゲットに対向する成膜位置まで搬送するワーク搬送手段と、前記成膜位置において前記成膜用ワークの一面への薄膜形成が終了したのちに前記ワーク搬送手段によって反転位置まで搬送された前記トレーを前記ワーク搬送手段から取り外して前記成膜室内における前記ワーク搬送手段の上方位置または前記成膜室に連通した反転室内まで持ち上げる突き上げ機構と、前記突き上げ機構によって持ち上げられ前記トレーを保持して上下面反転させるトレー反転機構とを備え、前記トレー反転機構によって反転された前記トレーを前記突き上げ機構により支持したのち、この突き上げ機構の下降によって前記トレーを前記ワーク搬送手段に再び取り付けるように構成されていることを特徴としている。
【００１１】
この成膜装置では、一面への薄膜形成の終了した成膜用ワークを保持しているトレーを、成膜室内におけるワーク搬送手段の上方位置またはこの成膜室に連通した反転室内に突き上げ機構によって持ち上げてトレー反転機構で上下面反転させたのちに、突き上げ機構によって再びワーク搬送手段に設置するようになっているので、成膜用ワークを成膜室の外部に出して反転させる従来装置と比較して、成膜室の大気開放と真空引きとを行う必要がないことから、生産性の向上を図ることができる。また、トレー反転機構は、突き上げ機構との組み合わせによって反転位置におけるワーク搬送手段の上方位置に設けることを可能としているので、ワーク搬送手段に保持されている成膜用ワークは、ワーク搬送手段自体に複雑な構成のトレー反転機構を設けた従来装置のようなミクロな塵や不純なガスの影響を受けることがなくなり、成膜用ワークに形成された薄膜の歩留りの低下を招かない。さらに、１台の電源で成膜用ワークの両面に薄膜を形成できるので、設備コストを低減できる。
【００１２】
また、上記発明の成膜装置におけるトレー反転機構は、同一直線上に所定間隔で対向配置されて互いに接離する方向に直線移動自在で、且つ回転自在となった一対の反転軸と、この両反転軸の相対向する端部に固着された一対のチャック部とを備えるとともに、前記両反転軸の互いに近接する方向への直線移動により、前記両チャック部でトレーを両側から挟み付ける状態でチャッキングしたのち、前記反転軸の180 °の角度の回転によって前記トレーを上下面反転させ、前記両反転軸の互いに離間する方向への直線移動により、前記両チャック部による前記トレーのチャッキングを解除する構成とすることができる。
【００１３】
これにより、成膜室内におけるワーク搬送手段の上方位置またはこの成膜室に連通した反転室内に設けるトレー反転機構は、突き上げ機構と組み合わせて相互に連動させる構造とすることにより、比較的簡素化した構成で具現化することができる。
【００１４】
上記発明において、トレーが、外周の複数箇所から係止部が突設された非円形の形状を有し、トレー反転機構は、前記トレーを挿入できる形状の挿入孔および前記挿入孔の孔周面から外方に凹設されて前記係止部を挿入させることのできる幅を有する保持溝とを有する保持体と、この保持体を対向両側で支持しながら180 °の角度で回転される一対の反転軸とを備えて構成され、突き上げ機構は、前記トレーを持ち上げて前記挿入孔内に位置決めしたのちに前記係止部を前記保持溝内に挿入させる角度だけ左右両方に回転される構成とすることが好ましい。
【００１５】
これにより、トレーのトレー反転機構への着脱を、突き上げ機構の昇降シャフトの回転動作によって行うことができるので、トレー反転機構には、トレーをチャッキングするためのチャック部などが不要となって、保持体と一対の反転軸とを有するのみの簡略化された構成とすることができ、成膜室内に容易に設置することができる。
【００１６】
また、上記発明における突き上げ機構は、トレーに形成された位置決め孔に抜脱自在に挿入する位置決め小ピン部を上端に備えてトレーを支持する複数本の位置決め支持ピンと、前記トレーを支持する複数本の支持ピンとを備えていることが好ましい。
【００１７】
これにより、突き上げ機構は、トレーをワーク搬送手段から取り外してトレー反転機構に保持させる位置まで持ち上げたのち、トレー反転機構で上下面反転されたトレーを受け取って再びワーク搬送手段に取り付ける際に、トレーとの相対位置を常に所定の位置決め状態として取り扱うことができるので、トレーのワーク搬送手段に対する着脱を確実に行うことができる。また、突き上げ機構は、トレーを位置決め状態で保持できることにより、自体の回転によってトレーを一体的に回転させることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る成膜装置の概略構成を示す縦断面図である。同図において、図５または図６と同一若しくは同等のものには同一の符号を付して、その説明を省略する。この成膜装置では、スパッタ電極１２およびバッキングプレート１３からなるカソードとバッキングプレート１３に固着されたターゲット１１とからなる構成を、図５の成膜装置と同様に、成膜室２の上部に１組備えているだけである。
【００１９】
真空チャンバ１の底板部におけるターゲット１１の配設位置の真下を除く箇所であって、ターンテーブル３のトレー取付孔７の回動軌跡に真下で対向する箇所には、挿通孔１９が設けられ、真空チャンバ１の底板部外面には、挿通孔１９を真空シールした状態でケーシング２０が取り付けられている。このケーシング２０の内部空間には、成膜用ワーク９の突き上げ機構２１が配設されている。突き上げ機構２１は、ケーシング２０に対し真空シールされた状態で貫通して上下動される昇降シャフト２２と、この昇降シャフト２２の上端に直交した配置で固着された突き上げプレート２３と、この突き上げプレート２３の上面の同一円上において交互に等間隔（９０°間隔）で立設された２本の位置決め支持ピン２４と２本の支持ピン２７とにより構成されている。位置決め支持ピン２４は、支持ピン２７と同一形状のピン体の上端面からこれよりも径の小さな位置決め小ピン部２４ａが突設されている。
【００２０】
ここで、成膜用ワーク９を保持するトレー２８について、図２を参照しながら説明する。図２（ａ）はトレー２８と突き上げ機構２１とを示す拡大平面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図を示す。トレー２８は、（ｂ）に明示するように、一組のトレー部材２８ａ，２８ｂによって構成されており、この一組のトレー部材２８ａ，２８ｂは、成膜用ワーク９の周縁部に対し位置決め状態で両側から挟み込んだ状態でねじ（図示せず）により互いに固定されて、成膜用ワーク９の両面の周縁部を精度良くマスキングしている。
【００２１】
この両トレー部材２８ａ，２８ｂにおける中心に対する径方向の対称位置には、位置決め小ピン部２４ａが挿入できる径を有する一対の位置決め孔２９が相対向して形成されている。したがって、突き上げ機構２１が上昇したときには、一対の位置決め小ピン部２４ａがそれぞれトレー２８の位置決め孔２９に挿入することにより、先ずトレー２８に対する位置決めを行い、続いて各一対ずつの位置決め支持ピン２４と支持ピン２７との計４本の上端面がトレー２８の下面に当接して支持し、そのまま上昇してトレー２８をターンテーブル３のトレー取付孔７から取り外してその上方へ持ち上げる。
【００２２】
一方、図１の真空チャンバ１の天板部における挿通孔１９の真上位置には、トレー２８よりも十分に大きな径を有した挿入孔３０が形成され、この挿入孔３０の孔径と同一の内径を有する円筒状のケーシング３１が、内周面を挿入孔３０に合致させた配置で真空チャンバ１の上面に固着され、且つ、ケーシング３１の上端開口部が蓋体３２で施蓋されている。このケーシング３１と蓋体３２とで囲まれた内部空間は、突き上げ機構２１の上昇によってターンテーブル３から持ち上げられて挿入されたトレー２８つまり成膜用ワーク９を上下反転させるための反転室３３になっている。ケーシング３１における径方向の両側面部には、先端にチャック部３４を備えた反転軸３７が、軸受部材３８によって回転自在、且つスライド自在に支持されて配設されている。この一対のチャック部３４と一対の反転軸３７と一対の軸受部材３８とは、トレー２８を上下反転させるトレー反転機構３９を構成している。このトレー反転機構３９の動作については後述する。
【００２３】
つぎに、上記成膜装置の作用について説明する。先ず、成膜用ワーク９を保持したトレー２８は、ロボットアームなどの搬送手段（図せず）によって成膜室２内に搬入されて、ターンテーブル３の各トレー取付孔７に順次取り付けられる。つぎに、成膜室２内は、真空ポンプの駆動によって高真空状態に引かれ、続いて、高真空状態となった成膜室２内にはガス導入管を通じてアルゴンなどのプロセスガス（放電ガス）が導入される。このプロセスガスの雰囲気中において、電源部からスパッタ電極１２およびバッキングプレート１３を介してターゲット１１に直流電力または高周波電力が印加されることにより、例えばアルゴンプラズマを生成し、高いエネルギを有するイオンをスパッタリング材料のターゲット１１に入射させることにより、このターゲット１１のスパッタ粒子を弾き出し、そのスパッタ粒子をガラス基板などからなる成膜用ワーク９に堆積させることにより、成膜用ワーク９の一面（この場合は上面）に所要の薄膜を形成する。
【００２４】
上述の成膜用ワーク９の一面への薄膜の形成に際しては、ターンテーブル３の一定速度の回転によってターゲット１１の真下位置を移動中の成膜用ワーク９に対し行う方法と、ターンテーブル３の間欠移動によって成膜用ワーク９をターゲット１１の真下に位置決め状態に静止させて行う方法との何れかが用いられる。この何れかの方法により一面に薄膜が形成された成膜用ワーク９は、ターンテーブル３の回転にともなって突き上げ機構２１の上方の反転位置まで搬送されたときに、ターンテーブル３の回転制御によって突き上げ機構２１に対し正確に対向する位置決め状態に静止される。この状態において、突き上げ機構２１の昇降シャフト２２の上動により突き上げプレート２３が上昇して、一対の位置決め小ピン部２４ａがトレー２８の対向する位置決め孔２９に挿入したのち、各一対ずつの位置決め支持ピン２４および支持ピン２７が、トレー２８の下面に当接したのち、このトレー２８を持ち上げてそのまま反転室３３内に挿入させる。
【００２５】
突き上げ機構２１は、トレー２８が図１に２点鎖線で示すように両側のチャック部３４に対し正確に対向した時点で上昇を停止する。このトレー２８が両側のチャック部３４に対し位置決め状態で静止されると、トレー反転機構３９では、両側の反転軸３７がそれぞれ互いに近接する方向に直線移動されることにより、一対のチャック部３４が図１の実線の図示位置から２点鎖線の図示位置まで進出して、４本の支持ピン２４，２７で支持されているトレー２８を、これの径方向の両縁部をそれぞれ掴持しながら両側から挟み付けてチャッキングする。
【００２６】
そののち、突き上げ機構２１は、下降してトレー２８の支持を解除したのち、トレー２８の反転動作に邪魔にならない下方位置まで退避する。続いて、トレー反転機構３９の両側の反転軸３７が180 °回転されることにより、成膜用ワーク９は一対のチャック部３４でチャッキングされたトレー２８を介して上下面を反転される。図１に２点鎖線で示す円は、トレー２８が180 °回転される過程における90°回転された状態を示している。トレー２８の反転が終了すると、突き上げ機構２１が再び上昇して、一対の位置決め小ピン部２４ａが上下反転されたトレー２８の下側の位置決め孔２９に挿入し、且つ計４本のピン２４，２７がトレー２８に対しこれの下面に当接して支持する。
【００２７】
トレー２８が計４本のピン２４，２７で支持された状態において、反転機構３９では反転軸３７が互いに離間する方向に直線移動して、一対のチャック部３４によるトレー２８のチャッキングが解除される。続いて、突き上げ機構２１は、下降して図１に図示の通常位置に復帰するが、この突き上げ機構２１によって下降されるトレー２８は、ターンテーブル３のトレー取付孔７に挿入して支持段部８上に所定の位置決め状態で載置され、そののち、一対の位置決め小ピン部２４ａはトレー２８の位置決め孔２９から抜脱する。このように上下面反転して再びターンテーブル３に取り付けられた成膜用ワーク９は、ターンテーブル３の回転によってターゲット１１の真下位置まで搬送されたときに、上面側に転換された他面に対し薄膜が形成される。
【００２８】
上述のように、上記成膜装置では、一面への薄膜形成が終了した成膜用ワーク９を、成膜室２に連通して構成された反転室３３内に突き上げ機構２１によって持ち上げたのち、トレー反転機構３９で上下面反転させ、さらに、突き上げ機構２１によって再びターンテーブル３のトレー取付孔７に設置するようにしている。したがって、この成膜装置は、成膜用ワーク９を成膜室２の外部に出して反転させる従来装置に比較して、成膜室２の大気開放と真空引きとを行う必要がないことから、生産性の向上を図ることができる。また、トレー反転機構３９は、ターンテーブル３の特定の１ポジションの上方位置の反転室３３内に設けられているから、ターンテーブル３自体に複雑な構成の反転機構を設けた従来装置のようなミクロな塵や不純なガスの影響を受けることがないので、成膜用ワーク９に形成した薄膜の歩留りが低下することがない。さらに、１台の電源で成膜用ワーク９の両面に薄膜を形成できるので、設備コストを低減できる。
【００２９】
なお、上記実施の形態では、真空チャンバ１の上方に突出する形態で成膜室２に連通する反転室３３を設けた場合を例示しているが、成膜室２内でトレー２８を反転させる構成としてもよい。要は、トレー２８を反転させるためのスペースが成膜室２と連通していればよい。但し、成膜室２内に設けるトレー反転機構は、設置スペースの関係上から、構成を簡略化する必要があり、つぎに、成膜室２内に設けるのに適したトレー反転機構について説明する。
【００３０】
図３（ａ）は上述のように成膜室２内に設けるのに適したトレー反転機構４０とトレー４１との関係を示した平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。トレー４１は、平面視ほぼ正方形の外形を有しており、所定の２箇所に、突き上げ機構２１における一対の位置決め支持ピン２４の各々の位置決め小ピン部２４ａを挿入させるための位置決め孔４２が形成されている。ほぼ正方形の外形を有するトレー４１の４箇所の角部は、トレー反転機構４０に保持させるための係止部４１ａになっている。
【００３１】
一方、トレー反転機構４０は、円形となった外形の内部にトレー４１を挿入することのできる正方形の挿入孔４４を有する保持体４３と、この保持体４３を対向両側で支持する２本の反転軸４７とを備えて構成されている。また、保持体４３の内周面には、正方形の挿入孔４４の４辺に対向する４箇所に、正方形の挿入孔４４の外接円に沿って外方に向け凹設された形状であって、トレー４１の係止部４１ａを挿入させることのできる幅を有する保持溝４８がそれぞれ形成されている。
【００３２】
つぎに、上記トレー反転機構４０によるトレー４１の反転動作について説明する。上記トレー反転機構４０は、保持体４３と一対の反転軸４７とを有する簡略化された構成であって、図１の成膜室２内におけるターンテーブル３の上方であって突き上げ機構２１の真上位置に設置される。そして、トレー４１に保持された成膜用ワーク（図示せず）の一面への薄膜形成が終了して、このトレー４１が突き上げ機構２１およびトレー反転機構４０に対向する反転位置まで搬送されて静止されると、突き上げ機構２１が上昇して、一対の位置決め小ピン部２４ａが位置決め孔４２に挿入してトレー４１に対する位置決めがなされたのちに、トレー４１が、一対の位置決め支持ピン２４および一対の支持ピン２７で支持されながらターンテーブル３のトレー取付孔７の上方へ持ち上げられ、（ｂ）に示すようにトレー反転機構４０の挿入孔４４内に位置決め状態に挿入される。
【００３３】
トレー４１が挿入孔４４内に位置決め状態に挿入された状態において、図１に示す突き上げ機構２１の昇降シャフト２２が、例えば右方向に約45°の角度だけ回転する。これにより、一対の位置決め小ピン部２４ａの位置決め孔４２への挿入によって位置決め状態で突き上げ機構２１に支持されているトレー４１は、突き上げ機構２１と一体的に（ａ）に２点鎖線で示す状態まで回動して、これの４つの係止部４１ａがそれぞれ（ｂ）に示すようにトレー反転機構４０の保持溝４８内に入り込むことにより、トレー反転機構４０に保持される。続いて、突き上げ機構２１は、４本の支持ピン２４，２７が保持体４３の反転動作に対し邪魔にならない下方位置まで下降して、そのままの位置を保持する。これにより、トレー４１の保持はトレー反転機構４０の保持体４３に移行される。この状態において、反転軸４７が180 °回転してトレー４１が上下面を反転される。
【００３４】
トレー４１が上下面反転されて静止状態となると、突き上げ機構２１が再び上昇して、一対の位置決め小ピン部２４ａがトレー４１の位置決め孔４２内に挿入し、且つ４本の支持ピン２４，２７がトレー４１の下面に当接してこれを支持する。この突き上げ機構２１でトレー４１を位置決め状態に支持した状態において、突き上げ機構２１の昇降シャフト２２が、例えば左方向に約45°の角度だけ回転される。これにより、トレー４１と挿入孔４４との相対的な位置関係は図３に図示の元の状態に戻る。すなわち、トレー４１は、これの４つの係止部４１ａが保持溝４８から抜け出して、挿入孔４４に対し抜脱可能な相対位置となる。
【００３５】
続いて、突き上げ機構２１が下降して図１に図示の通常位置に復帰するがこのとき、この突き上げ機構２１によって下降されるトレー４１は、ターンテーブル３のトレー取付孔７に挿入して支持段部８上に所定の位置決め状態で載置される。そののち、一対の位置決め小ピン部２４ａはトレー４１の位置決め孔４２から抜脱する。この上下面反転して再びターンテーブル３に取り付けられたトレー４１に保持されている成膜用ワークは、ターンテーブル３の回転によってターゲット１１の真下位置まで搬送されたときに、上面側の他面に対し薄膜が形成される。
【００３６】
このトレー反転機構４０は、保持体４３と一対の反転軸４７とを有するのみの簡略化された構成であるとともに、トレー４１のトレー反転機構４０への着脱を突き上げ機構２１の昇降シャフト２２の回転によって行う構成となっていることから、図１のトレー反転機構３９におけるチャック部３４を備えた反転軸３７のような横方向へ移動する部材が存在しなく、成膜室２内に容易に設置することができる。
【００３７】
図４（ａ）は成膜室２内に設けるのに適した他のトレー反転機構４９とトレー５０との関係を示した平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。トレー５０は、全体として円形であって、その円形における90°間隔の４か所から係止部５０ａが径方向外方に突設された非円形の形状になっている。また、トレー５０には、径方向の両側に、突き上げ機構２１における一対の位置決め支持ピン２４の各々の位置決め小ピン部２４ａを挿入させるための位置決め孔５１が形成されている。
【００３８】
一方、トレー反転機構４９は、円形となった外形の内部にトレー５０の挿入孔５２を有する保持体５３と、この保持体５３をこれの径方向の両側で対向する２箇所の周端面にそれぞれ固着されて支持する一対の反転軸５４とを備えて構成されている。挿入孔５２は、トレー５０を挿入できる形状であって、円形における90°間隔の４箇所に係止部５０ａが挿入できる凹所５７が形成されている。また、保持体５３には、その内周面における４つの凹所５７の各々の間に、各凹所５７の外接円に沿って外方に向け凹設された形状であって、トレー５０の係止部５０ａを挿入させることのできる幅を有する保持溝５８がそれぞれ形成されている。
【００３９】
つぎに、上記トレー反転機構４９によるトレー５０の反転動作について説明する。このトレー反転機構４９は、図３のトレー反転機構４０と同様に、保持体５３と一対の反転軸５４とを有するのみの簡略化された構成であって、図１の成膜室２内におけるターンテーブル３の上方であって突き上げ機構２１の真上位置に設置される。そして、トレー５０に保持された成膜用ワーク（図示せず）の一面への薄膜形成が終了して、このトレー５０が反転位置まで搬送されたときに、突き上げ機構２１が上昇して、トレー５０が、一対の位置決め支持ピン２４および一対の支持ピン２７によってターンテーブル３のトレー取付孔７の上方へ持ち上げられて、（ｂ）に示すようにトレー反転機構４９の挿入孔５２内に位置決め状態に挿入される。このとき、トレー５０は、これの４つの係止部５０ａがそれぞれ対応する凹所５７内に入り込むことによって、挿入孔５２への挿入を許容される。
【００４０】
トレー５０が挿入孔５２内に位置決め状態に挿入された状態において、図１に示す突き上げ機構２１の昇降シャフト２２が、例えば右方向に約１００程度の僅かな所定角度だけ回転する。これにより、一対の位置決め小ピン部２４ａに位置決め状態で突き上げ機構２１に支持されているトレー５０は、突き上げ機構２１と一体的に回動して、これの４つの係止部５０ａがそれぞれトレー反転機構４９の保持溝５８内に入り込む。続いて、突き上げ機構２１は、４本の支持ピン２４，２７が保持体５３の反転動作に対し邪魔にならない下方位置まで下降して、そのままの位置を保持する。これにより、トレー５０の保持はトレー反転機構４９の保持体５３に移行される。この状態において、反転軸５４が180 °回転してトレー５０が上下面を反転される。
【００４１】
トレー５０が上下面反転されて静止状態となると、突き上げ機構２１が再び上昇して、一対の位置決め小ピン部２４ａがトレー５０の位置決め孔５１内に挿入し、且つ４本の支持ピン２４，２７がトレー５０に当接してこれを支持する。この状態において、突き上げ機構２１の昇降シャフト２２が、例えば左方向に約１００程度の所定角度だけ回転すると、トレー５０と挿入孔５２との相対的な位置関係が元の状態に戻る。すなわち、トレー５０は、これの４つの係止部５０ａが保持溝５８から抜け出して凹所５７内に位置し、挿入孔５２に対し抜脱可能な相対位置となる。
【００４２】
続いて、突き上げ機構２１は、下降して図１に図示の通常位置に復帰するが、このとき、突き上げ機構２１によって下降されるトレー５０は、ターンテーブル３のトレー取付孔７に挿入して支持段部８上に所定の位置決め状態で載置される。そののち、一対の位置決め小ピン部２４ａはトレー５０の位置決め孔５１から抜脱する。この上下面反転して再びターンテーブル３に取り付けられたトレー５０に保持されている成膜用ワークは、ターンテーブル３の回転によってターゲット１１の真下位置まで搬送されたときに、上面側の他面に対し薄膜が形成される。
【００４３】
このトレー反転機構４９は、図３のトレー反転機構４０と同様に、保持体５３と一対の反転軸５４とを有するのみの簡略化された構成であるとともに、トレー５０のトレー反転機構４９への着脱を突き上げ機構２１の昇降シャフト２２の回転によって行う構成としていることから、図１のトレー反転機構３９におけるチャック部３４を備えた反転軸３７のような横方向へ移動する部材が存在しなく、成膜室２内に容易に設置することができる効果を得られるのに加えて、トレー５０をトレー反転機構４９に対し着脱させるための昇降シャフト２２の回転角度を、図３のトレー反転機構４０に比較して格段に小さくできる利点がある。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように、本発明の成膜装置によれば、一面への薄膜形成が終了した成膜用ワークを、成膜室内におけるワーク搬送手段の上方位置またはこの成膜室に連通した反転室内に突き上げ機構によって持ち上げて、反転機構で上下面反転させたのちに、突き上げ機構によって再びワーク搬送手段に設置する構成としたので、成膜用ワークを成膜室の外部に出して反転させる従来装置に比較して、成膜室の大気開放と真空引きとを行う必要がないことから、生産性の向上を図ることができる。また、トレー反転機構は、突き上げ機構との組み合わせによって反転位置におけるワーク搬送手段の上方位置に設けることを可能としているので、ワーク搬送手段自体に複雑な構成のトレー反転機構を設けた従来装置のようなミクロな塵や不純なガスの影響を受けることがなくなり、成膜用ワークの薄膜の歩留りの低下を招かない。さらに、１台の電源で成膜用ワークの両面に薄膜を形成できるので、設備コストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る成膜装置の概略構成を示す縦断面図。
【図２】（ａ）は同上の成膜装置における成膜用ワークを保持するトレーと突き上げ機構とを示す拡大平面図、（ｂ）は（ａ）の縦断面図。
【図３】（ａ）は同上成膜装置に用いることのできる他のトレー反転機構とトレーとの関係を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図４】（ａ）は同上成膜装置に用いることのできるさらに他のトレー反転機構とトレーとの関係を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】従来の成膜装置を示す概略縦断面図。
【図６】従来の他の成膜装置を示す縦断面図。
【符号の説明】
１  真空チャンバ
２  成膜室
３  ターンテーブル（ワーク搬送手段）
９  成膜用ワーク
１１  ターゲット
２１  突き上げ機構
２４  位置決め支持ピン
２４ａ  位置決め小ピン部
２７  支持ピン
２８，４１，５０  トレー
２９，４２，５１  位置決め孔
３３  反転室
３４  チャック部
３９，４０，４９  トレー反転機構
４１ａ，５０ａ  係止部
４３，５３  保持体
４４，５２  挿入孔
４７，５４  反転軸
４８，５８  保持溝
【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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