(57)【要約】【課題】内部部品に付着した膜成分を短時間で且つ安価に除去することができる部品再生方法および部品再生システムを提供すること。【解決手段】真空成膜装置１に出入れ自在に設けられた内部部品に対し、ターゲットへの成膜動作に伴って付着した膜成分を除去する部品再生方法であって、内部部品に洗浄液を噴射し、膜成分を洗い流す洗浄工程と、洗浄工程の後、内部部品に残った膜成分をドライエッチングにより除去するエッチング除去工程と、を備えた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空成膜装置に出入れ自在に設けられた内部部品に対し、ターゲットへの成膜動作に伴って付着した膜成分を除去する部品再生方法であって、
前記内部部品に洗浄液を噴射し、前記膜成分を洗い流す洗浄工程と、
前記洗浄工程の後、前記内部部品に残った前記膜成分をドライエッチングにより除去するエッチング除去工程と、を備えたことを特徴とする部品再生方法。
【請求項２】
前記洗浄工程では、前記洗浄液として温水を用いることを特徴とする請求項１に記載の部品再生方法。
【請求項３】
真空成膜装置に出入れ自在に設けられた内部部品に対し、ターゲットへの成膜動作に伴って付着した膜成分を除去する部品再生システムであって、
前記内部部品に洗浄液を噴射し、前記膜成分を洗い流す洗浄装置と、
前記洗浄装置による洗浄の後、前記内部部品に残った前記膜成分をドライエッチングにより除去するエッチング装置と、を備えたことを特徴とする部品再生システム。
【請求項４】
前記洗浄装置は、前記内部部品に前記洗浄液を噴射する噴射ノズルを有する噴射手段と、
前記噴射手段に高圧の洗浄液を供給する高圧ポンプと、
前記洗浄液を貯留すると共に、前記高圧ポンプの吸引側が連通する洗浄液タンクと、を有していることを特徴とする請求項３に記載の部品再生システム。
【請求項５】
前記洗浄液は温水であり、
前記洗浄液タンクには、ヒータが組み込まれていることを特徴とする請求項４に記載の部品再生システム。
【請求項６】
前記洗浄装置は、前記内部部品を洗浄した後の洗浄液を回収する回収タンクを、更に有し、
前記回収タンクと前記洗浄液タンクとは、フィルタを介して連通していることを特徴とする請求項４または５に記載の部品再生システム。
【請求項７】
前記噴射手段は、ロボットアームの先端に前記噴射ノズルを取付けたロボットで構成されていることを特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の部品再生システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空成膜装置の内部部品に付着した膜成分を除去して再生させる部品再生方法および部品再生システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の部品再生方法（部品洗浄方法）を実施する装置として、ドライエッチングによるものが知られている（特許文献１参照）。この装置は、洗浄対象物を洗浄する洗浄室と、洗浄室を真空状態にする真空排気手段と、エッチング用のガスを洗浄室に導入するガス導入手段と、プラズマを発生させる高周波電源と、を有している。この部品再生方法は、洗浄室内を所定の真空圧にした後、エッチング用のガスを導入し、高周波電源でプラズマ化して、洗浄対象物に付着した膜成分をドライエッチングにより除去するようにしている。
【特許文献１】特開平６−９３４７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の部品再生方法では、シャッタ等の内部部品である洗浄対象物に対して強固に付着した膜成分を除去する場合、ドライエッチングの処理時間が長くなると共に、ランニングコストがかさむ問題があった。
【０００４】
本発明は、内部部品に付着した膜成分を短時間で且つ安価に除去することができる部品再生方法および部品再生システムを提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の部品再生方法は、真空成膜装置に出入れ自在に設けられた内部部品に対し、ターゲットへの成膜動作に伴って付着した膜成分を除去する部品再生方法であって、内部部品に洗浄液を噴射し、膜成分を洗い流す洗浄工程と、洗浄工程の後、内部部品に残った膜成分をドライエッチングにより除去するエッチング除去工程と、を備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明の部品再生システムは、真空成膜装置に出入れ自在に設けられた内部部品に対し、ターゲットへの成膜動作に伴って付着した膜成分を除去する部品再生システムであって、内部部品に洗浄液を噴射し、膜成分を洗い流す洗浄装置と、洗浄装置による洗浄の後、内部部品に残った膜成分をドライエッチングにより除去するエッチング装置と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
これらの構成によれば、洗浄装置により、内部部品に洗浄液を噴射することで、これに付着した膜成分を、洗い流す（粗洗浄）ことができる。次に、エッチング装置により、洗浄装置で洗い流しきれず、内部部品に残った膜成分をドライエッチングで完全に取り除くことができる。すなわち、落ち易い膜成分を洗浄液の吹き付けにより洗い落とし、残った落ちにくい膜成分をドライエッチングで除去するようにしているため、短時間に且つ安価に内部部品を再生することができる。なお、洗浄液として水を用いることが、好ましい。なお、内部部品とは、シャッタや内部治具、あるいは真空成膜装置の内壁への膜成分の付着を防止する遮蔽体や防着板等である。
【０００８】
この場合、洗浄工程では、洗浄液として温水を用いることが、好ましい。
【０００９】
この構成によれば、洗浄工程の作業効率を高めることができ、洗浄時間を短縮することができる。
【００１０】
この場合、洗浄装置は、内部部品に洗浄液を噴射する噴射ノズルを有する噴射手段と、噴射手段に高圧の洗浄液を供給する高圧ポンプと、洗浄液を貯留すると共に、高圧ポンプの吸引側が連通する洗浄液タンクと、を有していることが、好ましい。
【００１１】
また、洗浄液は温水であり、洗浄液タンクには、ヒータが組み込まれていることが、好ましい。
【００１２】
この構成によれば、洗浄液タンクに貯留されている洗浄液を、高圧ポンプにより噴射ノズルを介して内部部品に吹き付けることで、内部部品の洗浄が行われる。この場合、洗浄液として温水を用いるようにしているため、洗浄時間を短縮することができる。また、洗浄装置をコンパクトに構成することができる。
【００１３】
この場合、洗浄装置は、内部部品を洗浄した後の洗浄液を回収する回収タンクを、更に有し、回収タンクと洗浄液タンクとは、フィルタを介して連通していることが、好ましい。
【００１４】
この構成によれば、洗浄後の洗浄液をフィルタリングして再利用（循環使用）することができ、ランニングコストを低減することができる。
【００１５】
この場合、噴射手段は、ロボットアームの先端に噴射ノズルを取付けたロボットで構成されていることが、好ましい。
【００１６】
この構成によれば、各種形状の内部部品を適切に洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る部品再生システムについて説明する。この部品再生システムは、真空成膜装置内に出し入れ自在に配置した内部部品（以下、「ワーク」という。）に対し、付着した膜成分を除去しこれを再生するものである。
【００１８】
まず、図１を参照して、本発明の再生対象物であるワークＷおよびこれを用いた真空成膜装置１について簡単に説明する。真空成膜装置１は、蒸発材料を蒸発させたシリコン系の膜成分をターゲット２に付着・推積させて薄膜を蒸発吸着させるものである。真空成膜装置１は、ターゲット２を収容するチャンバ３と、膜成分を発生させる蒸発材料源４と、蒸発材料源４を囲うように配置した遮蔽体５と、蒸発材料源４の真上に配置したシャッタ板６と、チャンバ３の内壁を覆うように配置した防着板７と、を備えている。
【００１９】
シャッタ板６は、蒸発材料源４の直上部に位置し、ウォーミングアップ時などにターゲット２に対する膜成分を遮断制御するものである。遮蔽体５は、蒸発材料源４の周縁部に位置し、成膜時などにチャンバ３の内壁などへの膜成分の付着を防止するものである。防着板７は、成膜時などにチャンバ３の内壁への膜成分の付着を直接防止するものである。これらは、発生した無用な膜成分を捕捉して真空成膜装置１の作業効率を上げている。しかし、シャッタ板６、遮蔽体５および防着板７は、膜成分の付着により本来の機能が低下してしまうと共に、付着した膜成分が剥がれ落ちて成膜の障害となるため、剥がれ落ちる前に定期的に除去して再生する必要がある。また、遮蔽体５においては、膜成分が付着しやすいように内周面に加工された微細な凹凸形状に、膜成分が入り込んで再生を困難なものにしている。なお、本実施形態にいうワークＷとは、シャッタ板６、遮蔽体５および防着板７等を示すものである。
【００２０】
図２および図３に示すように、部品再生システム１１は、ワークＷに付着した落ち易い膜成分を、噴射する温水（洗浄液）で洗い流す洗浄装置１２（図２参照）と、洗浄装置１２では洗浄しきれずにワークＷに付着した落ちにくい膜成分（例えば、上記したような微小な凹凸に入り込んだ膜成分）を、ドライエッチングにより除去するエッチング装置１３（図３参照）と、を備えている。洗浄装置１２とエッチング装置１３とは、一体の装置として構成してもよいが、実施形態のものは別々の装置として構成されている。
【００２１】
図２に示すように、洗浄装置１２は、ワークＷを洗浄する洗浄装置本体２１と、洗浄に用いる温水を洗浄装置本体２１に供給するポンプユニット２２と、温水を貯留すると共に洗浄後の温水を回収するタンクユニット２３と、ワークＷの形状に対応した洗浄パターンを設定可能に構成されると共に、設定した洗浄パターンに基づいて洗浄装置１２を制御する制御装置２４と、を有している。
【００２２】
洗浄装置本体２１は、洗浄するワークＷを収容する洗浄ケース３１と、洗浄ケース３１内にワークＷをセットするワークテーブル３２と、ワークテーブル３２を搭載した台車３３と、台車３３を介してワークテーブル３２を洗浄ケース３１の内外間で移動させるシリンダユニット３４と、洗浄ケース３１内に設けられ、ワークＷに対して温水を噴射するロボット（噴射手段）３５と、を有している。
【００２３】
洗浄ケース３１は、ステンレスなどの非腐食素材によって箱状に形成され、その左側壁には、ワークＷが載置されたワークテーブル３２を出し入れするワーク搬入搬出口４１が設けられている。ワーク搬入搬出口４１には、これを覆うように、シリンダ駆動による上下スライド形式のスライド開閉扉４２が配設されている。また、洗浄ケース３１の底面４３は、タンクユニット２３に連なる排水口４３に向かって排水勾配を有している。
【００２４】
ワーク搬入搬出口４１を挟んで洗浄ケース３１の内部には、台車３３の移動をガイドする内ガイドレール４５が配設され、洗浄ケース３１の外部には、ワークＷを交換（徐給材）するための交換台４６が設けられている。交換台４６の上面には、内ガイドレール４５の上面と、同一平面に位置するように外ガイドレール４７が設けられており、交換台４６は、ブランケット４８を介して洗浄ケース３１の左側壁下部に支持されている。この場合、内ガイドレール４５および外ガイドレール４７は、それぞれ一対のレールで構成され、ワーク搬入搬出口４１を跨いで直線上に配設されている。スライド開閉扉４２を開放した状態で、シリンダユニット３４を前進駆動および後退駆動すると、台車３３が内ガイドレール４５および外ガイドレール４７に案内されて、洗浄ケース３１内外間で移動する。すなわち、シリンダユニット３４により、ワークテーブル３２が洗浄ケース３１内外間で移動可能に構成されている。
【００２５】
ワークテーブル３２上面には、ワークＷを固定するセット治具４９が配設されている。セット治具４９は、例えば４個の板状のセット部材５０から構成されており、ワークＷの四方を取り囲むようにワークテーブル３２上に立設されている。特に図示しないが、各セット部材５０は、任意形状のワークＷに当接してワークテーブル３２に固定できるように、ワークテーブル３２上を可動するようになっている。なお、ワークテーブル３２や台車３３は、温水の排水を考慮して、穴開きプレート等で構成されていることが好ましい。
【００２６】
シリンダユニット３４は、ワークテーブル３２を洗浄ケース３１の内外間で移動するエアーシリンダ５１と、エアーシリンダ５１のプランジャ５２に連結した接続ロッド５３と、を有し、この接続ロッド５３の先端が上記の台車３３に連結されている。エアーシリンダ５１は、洗浄ケース３１の右側壁下部に取り付けられており、洗浄ケース３１を貫通するように配設されたプランジャ５２に接続ロッド５３が連結されている。シリンダユニット３４は、スライド開閉扉４２の開閉と連動するように上記の制御装置２４により制御され、スライド開閉扉４２の開放に連動して、ワークＷを交換する搬入・搬出位置（交換台４６）とワークＷを洗浄する洗浄位置と、の間でワークテーブル３２（台車３３）を移動させる。
【００２７】
ポンプユニット２２は、タンクユニット２３の温水をロボット３５に高圧で送液する高圧ポンプ６１と、高圧ポンプ６１を制御すると共に上記の制御装置２４に接続されたポンプ制御盤６２と、これらを収容するポンプケース６３と、有している。高圧ポンプ６１の吐出側には、洗浄液配管６４が接続されており、洗浄液配管６４は、洗浄ケース３１の側面上部を貫通してロボット３５に接続されている。また、高圧ポンプ６１の吸引側は、吸引配管６５を介してタンクユニット２３に接続されている。
【００２８】
タンクユニット２３は、温水を貯留する温水タンク部７１および洗浄後の温水を回収する回収タンク部７２とから成るタンク本体７３と、回収タンク部７２の上部に組み込まれ、上記の排水口４３に連なる第１フィルタ７４と、温水タンク部７１と回収タンク部７２との仕切り壁７５に組み込まれた第２フィルタ７６と、を備えている。温水タンク部７１には、ヒータ７７が内蔵されており、温水（水）を所定の温度に昇温する。また、温水タンク部７１の上部には、図外の水供給装置からの水を補給する補給管７８が接続されている。さらに、温水タンク部７１には、高圧ポンプ６１に接続された吸引配管６５が接続されており、吸引配管６５は温水タンク部７１の底部まで挿入されている。回収された温水および補給管７８を介して供給された水は、ヒータ７７により予め設定された温度にまで加温され、高圧ポンプ６１により洗浄液配管６４を介してロボット３５に送液される。なお、補給管７８にはバルブが介設され、図外の水位センサに基づいて水の補給が行われる。
【００２９】
第１フィルタ７４は、比較的大きな膜成分を濾過するものであり、排水口４３に接続した回収配管８１の下流端が、上側から臨むように配設されている。この場合、第１フィルタ７４は、回収タンク部７２に対し引出し式で着脱できるように構成されている。温水タンク部７１と回収タンク部７２との仕切り壁７５には、温水タンク部７１と回収タンク部７２とを連通する連通開口８２が形成されており、この連通開口８２を回収タンク部７２側から覆うように第２フィルタ７６が設けられている。第２フィルタ７６は、比較的小さな膜成分を濾過するものであり、回収タンク部７２に上下スライド式で着脱自在に取り付けられている。
【００３０】
洗浄後の温水（温排水）は、排水口４３から回収配管８１を流れ、第１フィルタ７４で濾過された後、回収タンク部７２に貯留される。一方、温水タンク部７１から温水がポンプアップされると、回収タンク部７２の温水は、第２フィルタ７６で濾過され、連通開口８２を介して温水タンク部７１に流入する。すなわち、本実施形態のタンクユニット２３では、温水を濾過しながら循環使用する。これにより、ヒータ７７の電力消費を抑え得るようになっている。なお、特に図示しないが、回収タンク部７２と温水タンク部７１とを別体とし、第２フィルタ７６を介設した太い配管で連通するようにしてもよい。また、回収タンク部７２と温水タンク部７１とを別々にし、温水（温排水）を使い捨てにするようにしてもよい。かかる場合には、フィルタは不要となる。
【００３１】
ロボット３５は、供給された温水をワークＷに噴射する噴射ノズル９１と、噴射ノズル９１を取り付けたロボットアーム９２と、を有している。ロボット３５は、いわゆる多関節ロボットで構成されており、固定部材９３を介して洗浄ケース３１の天面に固定的に配置されている。ロボット３５は、ロボットコントローラ９４により制御され、上記した洗浄パターンに基づいて噴射位置を調整しながら、ポンプユニット２２から供給された高圧温水を、ワークＷに噴射して膜成分を洗い流す。
【００３２】
なお、ロボット３５に代えて、ワークテーブル３２に移動機能を持たせる構成としてもよい。すなわち、噴射ノズル９１を固定とし、ワークテーブル３２をＸ・Ｙ・θテーブルで構成し、噴射ノズル９１の温水噴射に同期させて、噴射ノズル９１に対するワークＷの姿勢を変更し、洗浄を行うようにしてもよい（図示省略）。
【００３３】
次に、図３を参照して、ワークＷに付着した剥れにくい膜成分をドライエッチングにより除去するエッチング装置１３について説明する。エッチング装置１３は、ワークＷを収容する洗浄室１０１と、洗浄室１０１を真空状態にする真空減圧装置１０２と、エッチング用のガスを洗浄室１０１に導入するガスタンク１０３と、エッチングのためにプラズマを発生させるプラズマ発生装置１０４と、洗浄室１０１のガスを排気後、大気を開放する大気開放バルブ１０６と、これらを制御する制御装置(図示省略)と、を有している。
【００３４】
洗浄室１０１は、ステンレスなどの非腐食素材によって前方を開放した箱状に形成され、その前面には、開き戸形式の開閉扉１１１が配設されている。洗浄室１０１は、所定の真空度に耐える真空室を構成すべく、またエッチングによって刺激性の反応物（例えば、ＳｉＦ４（４フッ化ケイ素））が生じる場合があるため、気密に構成されている。
【００３５】
真空減圧装置１０２は、洗浄室１０１内を真空にする真空ポンプ１２１と、真空ポンプ１２１による真空の圧力を計測する図外の真空計と、を有している。真空ポンプ１２１は、一次側を真空配管１２２を介して洗浄室１０１の下部に接続されており、二次側を図外の排気設備に接続されている。エッチング処理時には、真空計で洗浄室１０１内の真空の圧力を計測しながら、真空ポンプ１２１により、洗浄室１０１内の既存ガスを除去して、所定の真空度に保持する。
【００３６】
ガスタンク（ガスボンベ）１０３は、ガス供給管１３１を介して洗浄室１０１の下部に接続されている。真空減圧装置１０２により洗浄室１０１内が所定の真空度に達した状態で、ガスタンク１０３から所定のガス濃度になるようにＣＦ４（テトラフルオロメタン）などのエッチングガスが導入される。
【００３７】
プラズマ発生装置１０４は、上部電極（アノード）１４１と、下部電極（カソード）１４２と、両電極１４１，１４２を介して高周波電圧を印加する高周波電源１４３と、を有しており、電源ケーブル１４４により接続されている。上部電極１４１は、洗浄室１０１の上部に固定的に配設され、下部電極１４２は、洗浄室の下部に固定的に配設されている。下部電極１４２は、ワークＷの載置板を兼ねており、固定治具１４５によって固定するようになっている。洗浄室１０１にエッチングガスが導入された状態で、プラズマ発生装置１０４を駆動すると、エッチングガスから発生したラジカルおよびイオンがワークＷに対してエッチングを行う。
【００３８】
大気開放バルブ１０６は、いわゆる開閉バルブで構成されており、洗浄室１０１の上面に配置されている。反応生成物混じりのガスを除去後、大気を開放することで、洗浄室１０１内の圧力を大気圧に戻す。この状態で、ワークＷの搬入搬出(交換)が行われる。
【００３９】
次に、図２および図３を参照して、部品再生システム１１によるワークＷの再生方法について説明する。この再生方法は、ワークＷに付着した膜成分を噴射した温水により洗い流す洗浄工程と、洗浄工程の後、ワークＷに残った膜成分をドライエッチングにより剥離・除去するエッチング工程と、を備えている。洗浄工程は、洗浄装置１２で行い、その後、ワークＷをエッチング装置に移してエッチング工程を行う。
【００４０】
洗浄工程では、ワークテーブル３２を交換台４６上に移動して、ワークＷをセット治具４９を介してワークテーブル３２に固定した後、洗浄装置本体２１に搬入する。ワークＷを洗浄装置本体２１に搬入した後、スライド開閉扉４２を閉塞する。次に、ポンプユニット２２およびロボット３５が同期駆動し、上記の洗浄パターンに基づいて、温水を膜成分が付着しているワークＷの膜付着面に吹き付けることで、これを粗洗浄をする。洗浄後、ワークＷを取り出し、さらにこれを乾燥させた後、エッチング装置１３に移動してエッチング工程を行う。
【００４１】
エッチング工程では、ワークＷをエッチング装置１３の下部電極１４２上面に固定治具１４５を介してセットした後、真空減圧装置１０２で洗浄室１０１内の既存ガスを除去すると共に洗浄室１０１内を所定の真空度に保持する。次に、洗浄室１０１が所定のガス濃度になるようにガスタンク１０３からＣF４などのフッ素系のエッチングガスを所定量導入する。そして、プラズマ発生装置１０４により、プラズマを発生させて、エッチングガスを励起させ、生じたラジカルおよびイオンによりワークＷに付着した膜成分をエッチングすると共に、真空ポンプ１２１により処理後の反応生成物混じりのガスをエッチング装置１３から排気する。エッチング終了後、大気開放バルブ１０６により洗浄室１０１内の大気を開放する。これにより、ワークＷの一連の再生動作が完了する。
【００４２】
以上の構成によれば、噴射した温水によりワークＷに付着した剥れやすい膜成分を洗い流した後、ドライエッチングで残りの剥れにくい膜成分を取り除くことができるため、短時間で且つ安価にワークＷから膜成分を除去し再生することができる。
【００４３】
なお、特に図示しないが、洗浄装置１２において、温水ではなく常温の水やアルコール交じりの水を用いて、洗浄を行うようにしてもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、エッチングガスにＣＦ４を使用したが、ドライエッチングすることができれば、これらに限定するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】内部部品（ワーク）を説明するための真空成膜装置の断面模式図である。
【図２】洗浄装置の断面模式図である。
【図３】エッチング装置の断面模式図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…真空成膜装置  １２…洗浄装置  １３…エッチング装置  ２２…ポンプユニット  ２３…タンクユニット  ３５…ロボット  ６１…高圧ポンプ  ７１…温水タンク部  ７２…回収タンク部  ９１…噴射ノズル  ９２…ロボットアーム  Ｗ…ワーク
【図１】
2009138246.tif 000003
【図２】
2009138246.tif 000004
【図３】
2009138246.tif 000005