本发明专利技术提供一种具有简单且小型的结构的成膜装置(1)。成膜装置(1)包括：具有与基材(W)相向的相向面的至少一个靶材(4)；分别将所述靶材(4)装拆自如地保持的多个靶材保持部(5)；冷却所述多个靶材保持部(5)的冷却部(6)；以及至少一个冷却板(7)。所述至少一个冷却板(7)具有：装拆自如地保持在靶材保持部(5)的被保持部(7d)；以及具有受热面(7e)的受热部(7b)，其中，该受热面(7e)在该被保持部(7d)被保持在所述靶材保持部(5)的状态下与基材(W)相向且接收从该基材(W)释放出的辐射热。所述被保持部(7d)进行从所述受热面(7e)向所述靶材保持部(5)的传热。各靶材保持部(5)择一地保持所述靶材(4)或所述冷却板(7)。
Film forming device, manufacturing method of film forming material using the film forming device and cooling plate
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成膜装置、使用该成膜装置的成膜物的制造方法以及冷却板
本专利技术涉及一种具备冷却板的成膜装置。
技术介绍
已知通过溅射或电弧放电对基材表面进行成膜的成膜装置。在此种成膜装置中，在成膜工序，因电弧放电等而靶材变成高温而有可能熔融。对此，该成膜装置一般具备在成膜过程中冷却靶材的冷却机构。另一方面，在成膜过程中基材也变成高温。这是因为，当从靶材飞出的高能量的成膜材料的粒子附着于基材的表面时，所述基材从该粒子接收热能。如此地如果基材的温度变成高温，则根据成膜材料的种类(例如碳等)不同，形成在基材表面的膜的硬度有可能下降。此外，因基材的温度上升，有可能该基材的硬度下降或该基材发生形变。对此，以往提出了各种除了具备冷却靶材的冷却机构以外，还具备在成膜工序冷却基材的专用的冷却机构的成膜装置。例如，专利文献1记载的成膜装置具备设置在真空腔室内的水冷式的冷却板。该冷却板在成膜工序中吸收从真空腔室内部的基材释放出的辐射热。所述冷却板具有冷却水通过的传热管以及从两侧夹住该传热管的金属制的一对传热板。该一对传热管经由贯穿真空腔室的壁的联络管连接于外部的泵等。该冷却板利用从真空腔室的外部连续地被供应的冷却水被冷却，从而能够进行基材的冷却。但是，所述的成膜装置除了冷却靶材的冷却机构以外，还需要冷却基材的专用的冷却机构。也就是说，需要互不相同的多个冷却机构。这导致成膜装置的结构复杂且大型化。此外，所述冷却板不能容易地从真空腔室装拆。这导致该冷却板的清扫等维修非常困难。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2006-291308号
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具有简单且小型的结构，且具备能够容易装拆的冷却板的成膜装置。本专利技术人着眼于在成膜装置中将靶材能够装拆地保持并冷却靶材的靶材保持部。具体而言，想到了在靶材保持部安装具有代替所述靶材而接收来自基材的辐射热的受热面的冷却板的技术方案。这能够利用该靶材保持部保持并冷却接收该辐射热的冷却板，据此，能够间接地冷却基材。具体而言，所提供的是一种成膜装置，其包括：成膜腔室；基材支撑部，在所述成膜腔室的内部支撑基材；至少一个靶材，具有与所述基材支撑部支撑的所述基材相向的相向面；多个靶材保持部，分别将所述靶材以使该靶材的相向面与所述基材相向的方式装拆自如地保持；冷却部，冷却所述多个靶材保持部；以及至少一个冷却板。所述至少一个冷却板具有：被保持部，呈能够装拆自如地保持在所述靶材保持部的形状；以及受热部，具有受热面，该受热面在所述被保持部被所述靶材保持部保持的状态下与所述基材相向且接收从该基材释放出的辐射热。所述被保持部进行从所述受热面向所述靶材保持部的传热。所述多个靶材保持部的每一个择一地保持所述靶材或所述冷却板的所述被保持部。附图说明图1是概略地表示具备本专利技术的实施方式所涉及的成膜装置的成膜装置的整体结构的立体图。图2是图1的成膜装置的剖面俯视图。图3是图1的成膜装置的剖面正视图。图4是表示冷却板被安装在图1的靶材保持部的状态的剖面正视图。图5是表示靶材被安装在图1的靶材保持部的状态的剖面正视图。图6是表示靶材被安装在图1的成膜装置的所有的靶材保持部的状态的剖面俯视图。图7是表示靶材被安装在图1的成膜装置的所有的靶材保持部的状态的剖面俯视图。具体实施方式参照附图说明本专利技术的优选的实施方式。图1至图7表示本专利技术的实施方式所涉及的成膜装置1。该成膜装置1包括：收容基材W的成膜腔室2；保持基材W的基材支撑部3；至少一个(在本实施方式中为2个)靶材4；至少一个(在本实施方式中为2个)冷却板7；能够将这些靶材4或冷却板7择一地装拆自如地保持的多个(在本实施方式中为4个)靶材保持部5；以及冷却多个靶材保持部5的冷却部6。所述成膜装置1是通过电弧离子镀等成膜技术，利用从所述靶材4释放出的成膜材料的粒子对所述基材W进行成膜的装置。所述靶材保持部5具有能够将所述靶材4及所述冷却板7择一地保持的结构。成膜腔室2是包围能够收容基材W的空间部2a的中空箱体。成膜腔室2具有多个侧壁2b。在多个侧壁2b中相向的一对侧壁2b分别安装有所述靶材保持部5。在本实施方式中，在各侧壁2b分别上下排列地安装有2个靶材保持部5。但是，本专利技术所涉及的靶材保持部的配置并不限定于此。此外，靶材保持部5的个数考虑成膜腔室2以及被成膜的基材W的尺寸等而适当设定。基材支撑部3具有支撑基材W的结构。例如，图1至图3所示的基材支撑部3是旋转自如地安装在成膜腔室2的内部的旋转台，以使基材W以垂直轴为旋转中心能够自传或公转的方式支撑该基材W。被成膜的基材W的形状及尺寸只要能够向该基材W的表面进行成膜即可。例如，基材W也可为棒状、板状以及其他各种形状。此外，关于基材W的材质本专利技术中也并不特别限定，只要是钢铁材料、树脂材料以及其他能够成膜的材质即可。各靶材4包含形成在基材W的表面的膜的材料，例如，铝、钛或碳等材料。在本专利技术中，关于构成靶材4的材料也并不特别限定。本实施方式所涉及的各靶材4如图5所示具有靶材主体4d和保持在靶材保持部5的被保持部4b。所述靶材主体4d呈如图1所示的圆柱状，该靶材主体4d的轴向两端面中的其中一方构成在所述被保持部4b被保持在靶材保持部5的状态下面向基材W的基材相向面4c。被保持部4b具有环状的凸部4a，该凸部4a从所述靶材主体4d的轴向两端部中所述基材相向面4c的相反侧的端部的外周面朝向沿基材相向面4c的方向、即径向外侧突出。本专利技术所涉及的靶材的形状并不限定。该形状也可为圆柱以外的形状，例如矩形平板状等。如图4所示，各冷却板7包括：被保持在所述靶材保持部5的被保持部7d；具有接收来自基材W的辐射热的受热面7e的受热部7b；以及连结该被保持部7d和受热部7b的连结部7c。冷却板7由热传导性良好的材料，例如铝或铜等材料形成。被保持部7d与所述的靶材4的被保持部4b(参照图5)同样，呈能够装拆自如地被保持在靶材保持部5的形状。具体而言，被保持部7d具有凸部7a，该凸部7a与连结部7c的外周面相比，沿不同于受热面7e的法线方向X的方向(在本实施方式中为沿受热面7e的方向，即连结部7c的径向)朝向外侧突出。该凸部7a从所述法线方向X观察呈环状。所述被保持部7d以所述受热部7b的所述受热面7e与所述基材W相向的方式被保持在所述靶材保持部5。换言之，受热面7e是在被保持部7d被保持在靶材保持部5的状态下与基材W相向而能够接收从该基材W释放出的辐射热的面。本实施方式所涉及的受热面7e是平面。但是，受热面7e也可为平面以外的面，例如也可为该受热面7e的法线方向X以朝向基材W的方式弯曲的面。所述连结部7c将具有所述受热面7b的受热部7b和被保持部7d连结，据此，能够从该受热面7e经由该连结部7c及该被保持部7d而向靶材保持部5传热。所述靶材保持部5具有能够将所述靶材4及所述冷却板7择一地装拆自如地保持的结构。具体而言，如图4至图5所示，该靶材保持部5具有作为主体部的支撑板11和固定部。所述固定部是将所述靶材4或所述冷却板7择一地固定于所述支撑板11的部分。所述支撑板11具有抵接面11a、制冷剂通道11b及多个螺丝孔11c。所述抵接面11a是与基材W相向，且能够抵接于靶材4的被保持部4b或冷却板7的被保持部7d的面。所述制冷剂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种成膜装置，其特征在于包括：成膜腔室；基材支撑部，在所述成膜腔室的内部支撑基材；至少一个靶材，具有与所述基材支撑部支撑的所述基材相向的相向面；多个靶材保持部，分别将所述靶材以使该靶材的相向面与所述基材相向的方式装拆自如地保持；冷却部，冷却所述多个靶材保持部；以及至少一个冷却板，其中，所述至少一个冷却板具有：被保持部，呈能够装拆自如地保持在所述靶材保持部的形状；以及受热部，具有受热面，该受热面在所述被保持部被所述靶材保持部保持的状态下与所述基材相向且接收从该基材释放出的辐射热，所述被保持部进行从所述受热面向所述靶材保持部的传热，所述多个靶材保持部的每一个择一地保持所述靶材或所述冷却板的所述被保持部。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.07 JP 2016-2376281.一种成膜装置，其特征在于包括：成膜腔室；基材支撑部，在所述成膜腔室的内部支撑基材；至少一个靶材，具有与所述基材支撑部支撑的所述基材相向的相向面；多个靶材保持部，分别将所述靶材以使该靶材的相向面与所述基材相向的方式装拆自如地保持；冷却部，冷却所述多个靶材保持部；以及至少一个冷却板，其中，所述至少一个冷却板具有：被保持部，呈能够装拆自如地保持在所述靶材保持部的形状；以及受热部，具有受热面，该受热面在所述被保持部被所述靶材保持部保持的状态下与所述基材相向且接收从该基材释放出的辐射热，所述被保持部进行从所述受热面向所述靶材保持部的传热，所述多个靶材保持部的每一个择一地保持所述靶材或所述冷却板的所述被保持部。2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述受热面具有比所述靶材保持部的基材相向部分亦即与所述基材相向的部分的面积大的面积。3.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，所述冷却部具有将冷却所述靶材保持部的制冷剂连续地供应到该靶材保持部的结构，在所述靶材保持部的内部形成有容许让被供应到该靶材保持部的所述制冷剂通过的制冷剂通道。4.根据权利要求3所述的成膜装置，其特征在于，所述冷却板的所述被保持部具有朝向与所述受热面的法线方向不同的方向突出的凸部，所述靶材保持部具有：形成有所述制冷剂通道的主体部；以及与...
【专利技术属性】
技术研发人员：藤井博文，铃木毅，
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
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