成膜裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及通過從靶出來的粒子將工件成膜處理的成膜裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，已知有下述成膜裝置:在真空腔室的內(nèi)部進(jìn)行真空電弧放電或?yàn)R射等使靶的材料蒸發(fā)，通過從靶表面飛出的粒子在載置于旋轉(zhuǎn)工作臺之上的工件的表面上形成硬質(zhì)皮膜。
[0003]這里，為了在成膜時(shí)將成膜速度及膜厚分布維持為一定，希望靶與工件表面的距離是一定。即，發(fā)生如果它們的距離變遠(yuǎn)則成膜速度下降、另一方面如果距離變近則膜厚分布的均勻性下降的問題，所以考慮這些點(diǎn)而希望上述距離為一定。
[0004]因此，在被成膜處理的工件的大小不同的情況下，通常準(zhǔn)備與工件的大小對應(yīng)的專用的旋轉(zhuǎn)工作臺，使得靶與工件表面的距離為一定。
[0005]但是，如果按照工件的大小準(zhǔn)備專用的旋轉(zhuǎn)工作臺，則需要設(shè)備費(fèi)用及用來保管多臺的旋轉(zhuǎn)工作臺的空間。
[0006]所以，為了解決這些問題，如在日本特許4234652號所記載那樣，提出了盡管是一臺旋轉(zhuǎn)工作臺的使用、但是也能夠?qū)⒉煌笮〉墓ぜc靶的距離維持為一定的工件保持裝置。
[0007]該工件保持裝置具備:中央齒輪，被不能旋轉(zhuǎn)地固定；旋轉(zhuǎn)工作臺，具有將該中央齒輪的徑向外側(cè)包圍的圓環(huán)狀的導(dǎo)引部并與該中央齒輪同心地配置；齒輪單元，配置在中央齒輪與導(dǎo)引部之間；多個(gè)間隔件，分別拆裝自如地設(shè)在齒輪單元上，具有不同的寬度；和多個(gè)載置臺，設(shè)在齒輪單元上，載置工件。
[0008]該齒輪單元具有與中央齒輪嚙合的第I行星齒輪、旋轉(zhuǎn)自如地支承第I行星齒輪的旋轉(zhuǎn)軸、擺動(dòng)自如地支承在旋轉(zhuǎn)軸上的支承部件、與第I行星齒輪嚙合的第2行星齒輪、和連結(jié)在該第2行星齒輪上的支承軸。旋轉(zhuǎn)軸固定在旋轉(zhuǎn)工作臺的上表面上。支承軸被支承部件旋轉(zhuǎn)自如地支承。因此，第2行星齒輪及支承軸經(jīng)由支承部件繞第I行星齒輪的旋轉(zhuǎn)軸擺動(dòng)自如地被支承。
[0009]在連結(jié)在第2行星齒輪上的支承軸的上端連結(jié)著載置臺。該載置臺能夠與第2行星齒輪一起自轉(zhuǎn)。進(jìn)而，在支承軸上拆裝自如地安裝著間隔件。
[0010]通過間隔件抵接在旋轉(zhuǎn)工作臺的導(dǎo)引部上，旋轉(zhuǎn)工作臺的向徑向的移動(dòng)被限制。此外，通過相鄰的間隔件彼此抵接，旋轉(zhuǎn)工作臺的向周向的移動(dòng)被限制。這樣，間隔件抵接在旋轉(zhuǎn)工作臺的導(dǎo)引部上，旋轉(zhuǎn)工作臺的向徑向的移動(dòng)被限制，所以安裝著間隔件的支承軸及連結(jié)在其上的載置臺的公轉(zhuǎn)軌道(即，以旋轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)中心為中心的公轉(zhuǎn)軌道)由間隔件的大小規(guī)定。
[0011]在具有上述結(jié)構(gòu)的工件保持裝置中，通過使旋轉(zhuǎn)工作臺旋轉(zhuǎn)，與固定齒輪嚙合的第I行星齒輪一邊自轉(zhuǎn)一邊繞旋轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)中心公轉(zhuǎn)，與此同時(shí)，與第I行星齒輪嚙合的第2行星齒輪及經(jīng)由支承軸相對于該第2行星齒輪連結(jié)的載置臺也一邊自轉(zhuǎn)一邊公轉(zhuǎn)。結(jié)果，能夠使載置在載置臺上的工件一邊自轉(zhuǎn)一邊繞旋轉(zhuǎn)工作臺的旋轉(zhuǎn)中心公轉(zhuǎn)。由此，能夠通過從設(shè)置在工件的公轉(zhuǎn)軌道的外部的靶出來的粒子進(jìn)行工件的成膜處理。
[0012]此外，通過根據(jù)工件的大小變更為與其對應(yīng)的大小的載置臺及間隔件，能夠?qū)⑤d置在多個(gè)載置臺上的工件的公轉(zhuǎn)軌道的半徑維持為一定。由此，能夠?qū)信c工件的距離維持為一定。
[0013]日本特許4234652號的工件保持裝置具備用來將載置工件的載置臺及支承它的支承軸的公轉(zhuǎn)軌道維持為一定的多個(gè)間隔件，這些間隔件抵接在旋轉(zhuǎn)工作臺的導(dǎo)引部上并且相鄰的間隔件彼此也抵接。
[0014]這里，在進(jìn)行成膜處理的期間中，由于從靶表面飛出的粒子具有較高的能量，所以成膜裝置的真空腔室內(nèi)部成為非常高溫。因此，這些間隔件熱膨脹。但是，如果如上述那樣任一個(gè)間隔件抵接在旋轉(zhuǎn)工作臺的導(dǎo)引部上并且相鄰的任一個(gè)間隔件相互抵接，則不能將因間隔件的熱膨脹帶來的尺寸變化量吸收，由此齒輪單元有可能不再能夠正常地動(dòng)作。因此，載置工件的載置臺有可能難以自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明是鑒于上述那樣的情況而做出的，目的是提供一種在實(shí)現(xiàn)工件的自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)的同時(shí)能夠?qū)⒉煌笮〉墓ぜc靶的距離維持為一定的成膜裝置。
[0016]作為用來解決上述課題的技術(shù)方案，本發(fā)明的成膜裝置是將工件通過從靶出來的粒子進(jìn)行成膜處理的成膜裝置，具備腔室和旋轉(zhuǎn)體單元；所述腔室具有上述靶；所述旋轉(zhuǎn)體單元收存在上述腔室內(nèi)部；上述旋轉(zhuǎn)體單元具有旋轉(zhuǎn)體、驅(qū)動(dòng)部和多個(gè)更換單元；所述驅(qū)動(dòng)部將上述旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；所述多個(gè)更換單元具有工件載置部及支承部，所述工件載置部載置上述工件，所述支承部能夠旋轉(zhuǎn)地支承上述工件載置部。多個(gè)上述更換單元以在上述旋轉(zhuǎn)體的周向上相互離開間隔而排列的方式拆裝自如地安裝在上述旋轉(zhuǎn)體上。
[0017]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于更換單元拆裝自如地安裝在旋轉(zhuǎn)體上，所以能夠選定各種尺寸的更換單元而安裝到旋轉(zhuǎn)體上。因而，通過選定具有與載置到工件載置部上的工件的大小對應(yīng)的長度的支承部的更換單元，將該更換單元拆裝自如地安裝到旋轉(zhuǎn)體上，能夠?qū)⒉煌笮〉墓ぜc靶的距離維持為一定。
[0018]并且，當(dāng)將多個(gè)更換單元向旋轉(zhuǎn)體拆裝自如地安裝時(shí)，以在旋轉(zhuǎn)體的周向上相互離開間隔而排列的方式安裝，所以更換單元彼此不抵接。因此，即使在成膜處理的期間中這些更換單元熱膨脹，也能夠由各個(gè)更換單元將因熱膨脹帶來的尺寸變化量吸收，所以不給工件的自轉(zhuǎn)及公轉(zhuǎn)帶來影響。
[0019]優(yōu)選的是，上述多個(gè)更換單元包括多個(gè)第I更換單元和多個(gè)第2更換單元；所述多個(gè)第I更換單元具有第I工件載置部及第I支承部，以在上述旋轉(zhuǎn)體的周向上相互離開間隔而排列的方式拆裝自如地安裝在該旋轉(zhuǎn)體上，所述第I工件載置部載置具有第I直徑的上述工件，所述第I支承部能夠旋轉(zhuǎn)地支承該第I工件載置部；所述多個(gè)第2更換單元具有第2工件載置部及第2支承部，以在上述旋轉(zhuǎn)體的周向上相互離開間隔而排列的方式拆裝自如地安裝在該旋轉(zhuǎn)體上，所述第2工件載置部載置具有比上述第I直徑大的第2直徑的工件，所述第2支承部能夠旋轉(zhuǎn)地支承該第2工件載置部；選擇上述第I更換單元及上述第2更換單元中的至少一方，安裝到上述旋轉(zhuǎn)體上。
[0020]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于具有第I更換單元及第2更換單元，所述第I更換單元及第2更換單元分別具有與不同大小的工件對應(yīng)的工件載置部即第I工件載置部及第2工件載置部，所以能夠根據(jù)工件的大小進(jìn)行第I及第2更換單元的更換。通過選擇這些第I及第2更換單元中的任一方并拆裝自如地安裝到旋轉(zhuǎn)體上，能夠?qū)⒉煌笮〉墓ぜc靶的距離維持為一定。
[0021]優(yōu)選的是，將分別載置在上述第I工件載置部上的工件的對置于上述靶的粒子出來的射出面的位置與上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)中心的距離設(shè)定為，與分別載置在上述第2工件載置部上的工件的對置于上述射出面的位置與上述旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)中心的距離相同。
[0022]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，由于靶與分別載置在多個(gè)第I更換單元的第I工件載置部上的工件的距離、和該靶與分別載置在多個(gè)第2更換單元的第2工件載置部上的工件的距離為一定，所以能夠?qū)⒉煌笮〉墓ぜc靶的距離維持為一定。
[0023]此外，優(yōu)選的是，上述靶配置在上述旋轉(zhuǎn)體的徑向外側(cè)；將分別載置在多個(gè)上述第I工件載置部上的多個(gè)工件分別在上述旋轉(zhuǎn)體的徑向外側(cè)接觸的外接圓的半徑設(shè)定為，與分別載置在多個(gè)上述第2工件載置部上的多個(gè)工件分別在上述旋轉(zhuǎn)體的徑向外側(cè)接觸的外接圓的半徑相同，多個(gè)上述第I工件載置部沿上述旋轉(zhuǎn)體的周向排列，多個(gè)上述第2工件載置部沿該旋轉(zhuǎn)體的周向排列。
[0024]在靶配置在旋轉(zhuǎn)體的徑向外側(cè)的情況下，靶距旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)中心的距離是一定的。所以，通過如上述那樣將載置在第I工件載置部及第2工件載置部上的多個(gè)工件的外接圓的半徑設(shè)定為相互相同，從靶距旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)中心的距離減去這些外接圓的半徑后的距離，即靶與載置在第I更換單元及第2更換單元的各自的工件載置部上的工件的距離為一定。
[0025]此外，優(yōu)選的是，上述靶配置在上述旋轉(zhuǎn)體的中心軸上；將分別載置在多個(gè)上述第I工件載置部上的多個(gè)工件分別在上述旋轉(zhuǎn)體的徑向內(nèi)側(cè)接觸的內(nèi)接圓的半徑設(shè)定為，與分別載置在多個(gè)上述第2工件載置部上的多個(gè)工件分別在上述旋轉(zhuǎn)體的徑向內(nèi)側(cè)接觸的內(nèi)接圓的半徑相同，多個(gè)上述第I工件載置部沿上述旋轉(zhuǎn)體的周向排列，多個(gè)上述第2工件載置部沿該旋轉(zhuǎn)體的周向排列。
[0026]在靶配置在旋轉(zhuǎn)體的徑向內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)中心的情況下，從旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)中心到靶的射出面的距離是一定的。所以，通過如上述那樣將載置在第I工件載置部及第2工件載置部上的多個(gè)工件的內(nèi)接圓的半徑設(shè)定為相互相同，由這些內(nèi)接圓的半徑減去從旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)中心到靶的射出面的距離后的距離，即靶與載置在第I更換單元及第2更換單元的各自的工件載置部上的工件的距離為一定。
[0027]此外，優(yōu)選的是，上述旋轉(zhuǎn)體具有多個(gè)第I安裝部和多個(gè)第2安裝部；所述多個(gè)第I安裝部安裝多個(gè)上述第I更換單元；所述多個(gè)第2安裝部安裝多個(gè)上述第2更換單元；上述多個(gè)第I安裝部具有與上述第I更換單元的能夠安裝最大數(shù)量對應(yīng)的數(shù)量，并且以沿上述旋轉(zhuǎn)體的周向排列的方式等間隔地配置；上述多個(gè)第2安裝部具有與上述第2更換單元的能夠安裝最大數(shù)量對應(yīng)的數(shù)量，并且以沿上述旋轉(zhuǎn)體的周向排列的方式等間隔地配置。
[0028]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，即使在第I更換單元及第2更換單元的數(shù)量不同的情況下，通過將第I更換單元及第2更換單元分別安裝到對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)體的第I安裝部及第2安裝部，也能夠以在旋轉(zhuǎn)體的周向上排列的方式容易地等間隔配置。
[0029]此外，優(yōu)選的是，上述多個(gè)第I安裝部和上述多個(gè)第2安裝部的一部分通用。
[0030]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠削減第I安裝部及第2安裝部的總數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)體表面上的第I安裝部及第2安裝部及其周邊部件的配置自由度的提高。
[0031]此外，優(yōu)選的是，上述旋轉(zhuǎn)體單元還具有臺座和固定齒輪；所述臺座旋轉(zhuǎn)自如地支承上述旋轉(zhuǎn)體；所述固定齒輪相對于上述臺座固定；上述第I更換單元還具有第I行星齒輪，所述第I行星齒輪被與上述第I工件載置部同軸地連結(jié)，與上述固定齒輪嚙合而自轉(zhuǎn)；上述第2更換單元還具有第2行星齒輪，所述第2行星齒輪被與上述第2工件載置部同軸地連結(jié)，與上述固定齒輪嚙合而自轉(zhuǎn)；上述第I支承部是第I臂，所述第I臂具有旋轉(zhuǎn)支承部及第I連結(jié)部，與上述旋轉(zhuǎn)體一起繞上述旋轉(zhuǎn)中心公轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)支承部旋轉(zhuǎn)自如地支承上述第I工件載置部及上述第I行星齒輪，所述第I連結(jié)部與上述旋轉(zhuǎn)體拆裝自如地連結(jié)；上述第2支承部是第2臂，所述第2臂具有旋轉(zhuǎn)支承部及第2連結(jié)部，與上述旋轉(zhuǎn)體一起繞上述旋轉(zhuǎn)中心公轉(zhuǎn)，所述旋轉(zhuǎn)支承部旋轉(zhuǎn)自如地支承上述第2工件載置部及上述第2行星齒輪，所述第2連結(jié)部與上述旋轉(zhuǎn)體拆裝自如地連結(jié)。
[0032]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，在第I更換單元及