成膜装置以及使用该成膜装置的成膜方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种制冷剂泄漏的风险大幅度降低且能够提高冷却效率的成膜装置以及成膜方法。成膜装置(1)包括冷却部(4)、旋转台主体(11)、升降机构(5)以及制冷剂配管(6)，其中，冷却部(4)在腔室(2)的空间(2e)内冷却工件(W)，旋转台主体(11)在工件(W)被载置的状态下以垂直轴为中心旋转，且具有载置冷却部(4)的冷却部载置部(21)和被配置成包围该冷却部载置部(21)的周围且载置工件(W)的工件载置部(22)，升降机构(5)使冷却部(4)在空间(2e)内在第一位置与第二位置之间升降，第一位置是冷却部(4)被载置于旋转台主体(11)位置，第二位置是冷却部(4)从该旋转台主体(11)向上方隔开距离且与被载置于工件载置部(22)的工件(W)的侧面相向的位置，制冷剂配管(6)被安装于腔室(2)，且以能够装拆的方式连接于冷却部(4)，向该冷却部(4)供给制冷剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成膜装置以及使用该成膜装置的成膜方法
本专利技术涉及一种成膜装置以及使用该成膜装置的成膜方法。
技术介绍
以往，通过电弧放电或溅射等在工件的表面实施成膜处理时，因高能量的金属离子或气体离子等粒子冲撞于工件，工件的温度上升。因此，需要一边冷却该工件一边进行成膜处理。然而，工件通常在被进行成膜处理的期间被载置于旋转台而绕垂直轴公转。因此，工件不会静止在同一部位。因此，即使在腔室内部设置用于冷却腔室的冷却部，也无法使该冷却部接触于公转中的工件，而且，无法将冷却部与工件的距离维持为恒定。因此，存在不能稳定地冷却工件的问题。对此，以往如专利文献1记载，提出了在真空腔室内的旋转台上搭载冷却部，使该冷却部与工件一起旋转并冷却工件的成膜装置。在该成膜装置中，在旋转台的上表面的中心部竖立固定有圆柱状的冷却部。在旋转台的上表面的外周侧排列有多个工件。因此，通过使旋转台旋转，冷却部在旋转台的上表面的中心部自转。并且，多个工件在该冷却部的周围公转。冷却部连接于被安装在腔室的壁的制冷剂配管，通过该制冷剂配管，水等制冷剂在冷却部与腔室之间流通。据此，冷却部被冷却。圆柱状的冷却部的外周面作为始终与工件相向并从工件吸收辐射热来冷却工件的冷却面而发挥作用。工件在与旋转台一起旋转时也始终与冷却部相向。因此，即使工件与冷却部之间隔开距离，也能从工件向冷却部连续地传递辐射热。制冷剂配管与冷却部通过旋转接头而连接。据此，能够通过旋转接头连续地向与旋转台一起旋转的冷却部供给冷却水等制冷剂，并从该冷却部排出制冷剂。旋转接头具有使流体在相对旋转的两个物体间流通的结构。上述的成膜装置具有通过旋转接头向与旋转台一起旋转的冷却部供给制冷剂以及从冷却部排出冷却剂的结构。若如此地在真空腔室内使用制冷剂流通的旋转接头，则制冷剂从该旋转接头泄漏的风险高。此外，为了提高旋转接头的密封性，需要变更为包含差动排气机构等的复杂的结构。此外，在旋转台旋转的期间，冷却部在旋转台的上表面的中心部自转。并且，多个工件与该自转同步地在该冷却部的周围公转。因此，冷却部与被配置在该冷却部的周围的工件之间的相对位置关系不变。即，在冷却部的外周的冷却面中，某一部分维持与工件相向的状态，其它部分维持不与工件相向的状态。因此，与工件相向的冷却面始终受来自工件的辐射热，不能维持低温状态。另一方面，不与工件相向的冷却面始终处于低温状态。因此，此种冷却面的状态不符合尽量使低温的冷却面与工件相向来冷却工件的冷却部的目的。因此，冷却部的冷却效率变差。换言之，在上述的结构中，冷却部与工件一起旋转。因此，冷却面中与工件相向的部分始终受来自工件的辐射热，较不与工件相向的冷却面，始终处于高温状态。另一方面，不与工件相向的面难以受辐射热而保持低温状态。据此，作为冷却部整体，冷却效率变差。因此，不能有效利用冷却部的冷却面，存在难以提高冷却部的工件冷却效率的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开公报特开2006-169590号(图2)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种大幅度降低制冷剂泄漏的风险且能够提高冷却效率的成膜装置以及成膜方法。本专利技术的成膜装置用于一边冷却工件一边进行成膜处理，其包括：腔室，具有收容所述工件并进行该工件的成膜处理的空间；冷却部，在所述空间内冷却所述工件；旋转台，在所述工件被载置的状态下以垂直轴为中心旋转，且具有载置所述冷却部的冷却部载置部和被配置成包围该冷却部载置部的周围并载置所述工件的工件载置部；升降机构，使所述冷却部在所述空间内在第一位置与第二位置之间升降，所述第一位置是所述冷却部被载置于所述旋转台的位置，所述第二位置是所述冷却部从该旋转台向上方隔开距离且与被载置于所述工件载置部的所述工件的侧面相向的位置；以及制冷剂配管，被安装于所述腔室，且以能够装拆的方式连接于所述冷却部，向该冷却部供给制冷剂。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式所涉及的成膜装置的整体结构的剖视图。图2是表示图1的旋转台组件以及被载置于其上的工件和冷却部的正视图。图3是表示在使用图1的成膜装置的成膜方法中，将工件以及冷却部载置于旋转台组件上，并将该旋转台组件插入腔室的内部的步骤的说明图。图4是表示在使用图1的成膜装置的成膜方法中，该旋转台组件被插入于腔室的内部的状态的说明图。图5是表示在使用图1的成膜装置的成膜方法中，将制冷剂配管连接于冷却部的步骤的说明图。图6是表示在使用图1的成膜装置的成膜方法中，使用升降机构使冷却部从第一位置向第二位置移动的步骤以及与其连续的成膜步骤的说明图。图7(a)是图1的冷却部的正视图，(b)是图1的冷却部的俯视图。图8(a)是作为本专利技术的冷却部的变形例的、冷却部的主体部在纵向上被切口的切口剖视图，(b)是(a)的冷却部的主体部在横向上被切口的切口剖视图。图9(a)是本专利技术的冷却部的其它变形例的正视图，(b)是(a)的冷却部的俯视图。图10是表示本专利技术的第二实施方式所涉及的成膜装置的整体结构的剖视图。图11是表示图10的旋转台组件以及被载置于其上的工件和冷却部的正视图。具体实施方式下面，参照附图详细说明本专利技术的成膜装置以及使用该成膜装置的成膜方法的实施方式。(第一实施方式)图1所示的成膜装置1具备腔室2、旋转台组件3、冷却部4、升降机构5、制冷剂配管6、靶材7、靶材电极8、电弧电源9以及偏压电源10。成膜装置1是一边用冷却部4冷却多个工件W一边对工件W的表面进行成膜处理的装置。腔室2采用中空的箱体。具体而言，腔室2具有顶壁2a、位于顶壁2a的下方的底壁2b、将该顶壁2a以及底壁2b的侧缘互相连接的四个侧壁2c以及门2f。这些顶壁2a、底壁2b以及四个侧壁2c形成收容工件W并进行该工件W的成膜处理的空间2e。在腔室2的四个侧壁2c中的一个侧壁形成有开口2d。此外，如本实施方式，开口2d也可如图3所示那样形成在侧壁2c的整体上，也可以形成在该侧壁2c的一部分。门2f被安装于开口2d，以开闭该开口2d。开口2d使空间2e与该腔室2外部连通。开口2d具有能够让旋转台组件3、冷却部4以及工件W通过该开口2d进入腔室2的空间2e、以及从空间2e脱离的大小。如图1～2所示，冷却部4是在空间2e内冷却工件W的机构。冷却部4包括：具有水等制冷剂循环的流路的主体部4a；将制冷剂导入该主体部4a的导入部4b；从该主体部4a排出制冷剂的排出部4c；以及后述的钩23卡合的被卡合部4d。被卡合部4d被设置在冷却部4的主体部4a的上端。被卡合部4d具有能够卡合于钩23的形状，例如，具有环状或圆弧状的形状。被卡合部4d具有向侧方开口的插入孔4d1。关于主体部4a的内部的形状，本专利技术并不特别限定。主体部4a例如图7(a)、(b)所示采用以同心状组合直径不同的两个圆筒来形成环状的流路4e的形状的主体部4a。在该主体部7a中，导入部4b和排出部4c在环状的流路4e隔开该流路4e的半周的距离而被配置，因此，从导入部4b导入到主体部7a的制冷剂能沿着顺时针方向以及逆时针方向分别绕环状的流路4e半周而流到排出部4c。此外，作为主体部4a的其它例，如图8(a)、(b)所示，也可在主体部4a的环状的流路4e的内部设置沿上下方向引导制冷剂的流动的多个导板4f。导板4f由从主体部4a的顶壁向下方突出的板和从底壁向上方突本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成膜装置，用于一边冷却工件一边进行成膜处理，其特征在于包括：腔室，具有收容所述工件并进行该工件的成膜处理的空间；冷却部，在所述空间内冷却所述工件；旋转台，在所述工件被载置的状态下以垂直轴为中心旋转，且具有载置所述冷却部的冷却部载置部和被配置成包围该冷却部载置部的周围并载置所述工件的工件载置部；升降机构，使所述冷却部在所述空间内在第一位置与第二位置之间升降，所述第一位置是所述冷却部被载置于所述旋转台的位置，所述第二位置是所述冷却部从该旋转台向上方隔开距离且与被载置于所述工件载置部的所述工件的侧面相向的位置；以及制冷剂配管，被安装于所述腔室，且以能够装拆的方式连接于所述冷却部，向该冷却部供给制冷剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.05.27 JP 2013-1109971.一种成膜装置，用于一边冷却工件一边进行成膜处理，其特征在于包括：腔室，具有收容所述工件并进行该工件的成膜处理的空间；冷却部，在所述空间内冷却所述工件；旋转台，在所述工件被载置的状态下以垂直轴为中心旋转，且具有载置所述冷却部的冷却部载置部和被配置成包围该冷却部载置部的周围并载置所述工件的工件载置部；升降机构，使所述冷却部在所述空间内在第一位置与第二位置之间升降，所述第一位置是所述冷却部被载置于所述旋转台的位置，所述第二位置是所述冷却部从该旋转台向上方隔开距离且与被载置于所述工件载置部的所述工件的侧面相向的位置；以及制冷剂配管，被安装于所述腔室，且以能够装拆的方式连接于所述冷却部，向该冷却部供给制冷剂。2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于还包括：偏压电源，经由所述旋转台向载置于所述工件载置部的工件施加偏压电位。3.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于：所述腔室具有开口，该开口使所述空间与该腔室外部连通，且具有所述旋转台能够移动的大小。4.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述升降机构具有：上部连接部，被配置在所述腔室的所述空间内部，在所述冷却部被载置于所述旋转台且该旋转台被插入于所述腔室的状态下，连接于该冷却部的上部；以及上部升降部，被安装于所述腔室，使所述上部连接部升降，其中，所述上部升降部通过在所述上部连接部连接于所述冷却部的上部的状态下使该上部连接部升降，使所述冷却部在所述第一位置与所述第二位置之间升降。5.根据权利要求4所述的成膜装置，其特征在于：所述上部升降部被安装于所述腔室的顶壁，所述上部连接部具备以朝向所述空间内向下方下垂的方式...

【专利技术属性】
技术研发人员：濑川利规，石山敦，藤井博文，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：日本;JP