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JP6155490B2 - Deposition equipment - Google Patents
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Description

本発明は、アーク式イオンプレーティング、スパッタリング、プラズマCVD等の成膜技術により、基材の表面に機能性の薄膜を形成する成膜装置に関する。   The present invention relates to a film forming apparatus for forming a functional thin film on a surface of a substrate by a film forming technique such as arc ion plating, sputtering, or plasma CVD.

近年、自動車部品、摺動部品等の各種機械用部品、各種工具、成型金型さらには、医療用の物品や部材に対し、物品の耐摩耗性、摺動性、化学的安定性、光学的特性等の性質を改善して、これらの物品や部材に求められる性能をより向上させるために、物品や部材の表面に薄膜を形成する種々の成膜技術が広く用いられている。   In recent years, various mechanical parts such as automobile parts and sliding parts, various tools, molding dies, and medical articles and members, wear resistance, slidability, chemical stability, optical In order to improve properties such as characteristics and further improve the performance required for these articles and members, various film forming techniques for forming a thin film on the surfaces of the articles and members are widely used.

図9は、従来のアーク式イオンプレーティング成膜装置の斜視図であり、図10はその(a)平面図、(b)正面図、(c)側面図である。図9および図10に示すように、この成膜装置は、基材Wを収納する真空チャンバー21と、基材Wを保持し真空チャンバー21内で回転する回転テーブル7と、アーク電源やバイアス電源などが収納されて装置全体の制御を行う電源・制御盤8とを備えている。   FIG. 9 is a perspective view of a conventional arc ion plating film forming apparatus, and FIG. 10 is a plan view, (b) front view, and (c) side view. As shown in FIGS. 9 and 10, this film forming apparatus includes a vacuum chamber 21 that houses a substrate W, a rotary table 7 that holds the substrate W and rotates within the vacuum chamber 21, an arc power source, and a bias power source. And a power source / control panel 8 for controlling the entire apparatus.

真空チャンバー21の4つの側壁の内、対向する2つの側壁には、成膜材料(アーク蒸発源)4が複数取り付けられている。そして、残る2つの側壁の一方には真空チャンバー21の内部を真空排気する真空ポンプ5が接続されており、他方には基材Wを真空チャンバー21に搬入、搬出する際に開け閉めされる扉22が設けられている。   A plurality of film forming materials (arc evaporation sources) 4 are attached to two opposing side walls among the four side walls of the vacuum chamber 21. A vacuum pump 5 that evacuates the inside of the vacuum chamber 21 is connected to one of the remaining two side walls, and the other is a door that is opened and closed when the substrate W is carried into and out of the vacuum chamber 21. 22 is provided.

この成膜装置を用いて成膜処理(コーティング処理)を行う場合、先ず、洗浄された基材Wを回転テーブル7に搭載する。その後、扉22を開け、台車6を用いて回転テーブル7を真空チャンバー21内に搬入する。   When performing a film forming process (coating process) using this film forming apparatus, first, the cleaned substrate W is mounted on the turntable 7. Thereafter, the door 22 is opened, and the rotary table 7 is carried into the vacuum chamber 21 using the carriage 6.

次に、扉22を閉めた後、電源・制御盤8を操作して、真空チャンバー21内の真空引き、加熱、基材Wの洗浄(ボンバード)、成膜処理、冷却、大気開放の各処理を自動的に順次行う。これにより、基材Wの表面に薄膜が形成される。   Next, after the door 22 is closed, the power source / control panel 8 is operated to perform evacuation in the vacuum chamber 21, heating, cleaning of the substrate W (bombarding), film forming process, cooling, and opening to the atmosphere. Are automatically performed sequentially. Thereby, a thin film is formed on the surface of the substrate W.

その後は、大気開放された真空チャンバー21の扉22を開け、薄膜が形成された基材Wが搭載された回転テーブル7を、台車6を用いて真空チャンバー21内から搬出する。これにより、一連の成膜処理が完了する。なお、連続して多くの基材Wに対して成膜処理を行う場合には、回転テーブル7を搬出した後、真空チャンバー21内の清掃などのメンテナンスを必要に応じて行い、上記した一連の成膜処理を繰り返す。   Thereafter, the door 22 of the vacuum chamber 21 opened to the atmosphere is opened, and the rotary table 7 on which the base material W on which the thin film is formed is mounted is carried out from the vacuum chamber 21 using the carriage 6. Thereby, a series of film forming processes is completed. In addition, when performing the film-forming process with respect to many base materials W continuously, after carrying out the rotary table 7, maintenance, such as cleaning in the vacuum chamber 21, is performed as needed, and the above-described series of The film formation process is repeated.

成膜処理の完了にあたり、基材Wや形成される薄膜の種類にもよるが、成膜処理中の真空チャンバー21内の温度は、通常、450℃程度に加熱されるため、成膜処理完了後に、冷却処理が施されて、例えば180℃程度まで冷却されるのを待って、大気開放される必要がある。   Upon completion of the film formation process, the temperature in the vacuum chamber 21 during the film formation process is usually heated to about 450 ° C., depending on the type of the substrate W and the thin film to be formed. After that, it is necessary to release the atmosphere after a cooling process is performed and, for example, it is cooled to about 180 ° C.

しかし、上記の操作で成膜処理を行った場合、以下のような問題がある。   However, when the film forming process is performed by the above operation, there are the following problems.

即ち、成膜処理後の基材Wと回転テーブル7の合計重量は、例えば300kg程度と大きく、180℃まで冷却された後でも大きな熱量が、基材Wと回転テーブル7の双方に蓄えられている。   That is, the total weight of the base material W and the turntable 7 after the film forming process is large, for example, about 300 kg, and a large amount of heat is stored in both the base material W and the turntable 7 even after being cooled to 180 ° C. Yes.

また、これらの基材Wや回転テーブル7の表面には、硬度が高い膜が堆積されており、内部応力が高い膜が厚い膜厚の状態で形成されている。   Further, a film having high hardness is deposited on the surface of the substrate W and the turntable 7, and a film having high internal stress is formed in a thick film state.

このような状況下で、真空チャンバー21の扉22が開けられると、外界の空気が真空チャンバー21内に流れ込んで、基材Wや回転テーブル7の表面が急激に冷やされてしまい、膜が欠けてダストになる。   Under such circumstances, when the door 22 of the vacuum chamber 21 is opened, the outside air flows into the vacuum chamber 21 and the surfaces of the base material W and the turntable 7 are rapidly cooled, and the film is missing. Become dust.

一方、真空チャンバー21内の温度は、前記したように、まだ180℃程度と、真空チャンバー21内に流入した空気が加熱される充分な高温であるため、流入した空気が加熱されて上昇気流が発生する。そして、この上昇気流に乗ってダストが真空チャンバー21の外側の空間に拡散してしまい、成膜装置が設置されている室内の環境をダストの多い環境に悪化させる。   On the other hand, as described above, the temperature in the vacuum chamber 21 is still about 180 ° C., which is a sufficiently high temperature that the air flowing into the vacuum chamber 21 is heated. Occur. Then, the dust is diffused into the space outside the vacuum chamber 21 by the ascending current, and the indoor environment in which the film forming apparatus is installed is deteriorated to an environment with much dust.

そして、成膜装置が設置されている室内に拡散されたダストは、成膜装置の電源・制御盤8内部に入り込んで電源の故障を招いたり、引き続いて成膜処理される基材Wの表面に付着して膜の表面にピンホール不良の発生を招いたりする。   And the dust diffused in the room where the film forming apparatus is installed enters the power source / control panel 8 of the film forming apparatus and causes a failure of the power source, or the surface of the substrate W to be subsequently subjected to film forming processing. May cause pinhole defects on the surface of the film.

また、拡散されたダストは室内を汚すため清掃頻度を増加させ、清掃自体にも手間が掛かるという問題があり、作業効率の低下の原因にもなっていた。   In addition, the diffused dust pollutes the room, increasing the frequency of cleaning, and has the problem that the cleaning itself is troublesome, and has also caused a reduction in work efficiency.

そこで、このようなダストの拡散を解決するために、従来より、以下に示すような方策が採用されている。   Therefore, in order to solve such dust diffusion, the following measures have been conventionally employed.

例えば、真空チャンバー21から搬出された基材Wと回転テーブル7を、ブースカーテン内や別の部屋等の隔離された空間に速やかに移動させることが行われている。   For example, the base material W and the turntable 7 carried out from the vacuum chamber 21 are quickly moved to an isolated space such as a booth curtain or another room.

しかし、この方法を採用した場合、成膜装置を設置する部屋とは別に隔離用の部屋を設ける必要等があるため敷地面積の確保や作業現場の設計変更が必要となり、工場コストが上昇する原因になる。また、基材Wを速やかに隔離できたとしても、扉22を開けた瞬間に発生する上昇気流により、真空チャンバー21から拡散するダストを低減させることは困難である。   However, when this method is adopted, it is necessary to provide an isolation room separately from the room where the film deposition system is installed, so it is necessary to secure the site area and change the design of the work site. become. Moreover, even if the base material W can be quickly isolated, it is difficult to reduce dust diffusing from the vacuum chamber 21 due to the rising airflow generated at the moment when the door 22 is opened.

一方、上昇気流が発生しない室温程度まで基材Wや回転テーブル7が冷却されるのを待ってから基材を搬出するという方法もあるが、基材を180℃から室温(例えば、25℃)まで冷却するには、長い時間が必要であり、その間は次の成膜処理を行うことができず、生産性の低下を招く。   On the other hand, there is a method in which the substrate is unloaded after waiting for the substrate W or the rotary table 7 to be cooled to about room temperature at which no ascending airflow is generated. It takes a long time to cool down to this point, during which time the next film formation process cannot be performed, leading to a reduction in productivity.

また、特許文献1では、複数の真空チャンバーを連結させたインライン式の成膜装置を用いる技術が示されている。図11は、この複数の真空チャンバーを連結させたインライン式の成膜装置の一例を示す平面図である。この成膜装置は、複数の真空チャンバー31を連結して、それぞれを、搬入室31a、予備加熱室31b、成膜室31c、搬出室31dとして使用し、基材を搭載した回転テーブル37を、図の左側から右側へ一方通行で搬送することにより成膜処理を行っている。   Further, Patent Document 1 discloses a technique using an in-line film forming apparatus in which a plurality of vacuum chambers are connected. FIG. 11 is a plan view showing an example of an in-line type film forming apparatus in which a plurality of vacuum chambers are connected. In this film forming apparatus, a plurality of vacuum chambers 31 are connected, and each of them is used as a loading chamber 31a, a preheating chamber 31b, a film forming chamber 31c, and an unloading chamber 31d. The film forming process is performed by carrying the film from the left side to the right side in the figure by one-way.

この場合、成膜室31cで加熱された回転テーブル37を、室温付近に冷却されるまで次の搬出室31dで保持することができる。そして、この間に、次の回転テーブルを搬入して成膜室31cで成膜処理を行うことができるため、生産性を低下させることなく、ダストの室内への拡散を防止することができる。   In this case, the turntable 37 heated in the film formation chamber 31c can be held in the next carry-out chamber 31d until it is cooled to near room temperature. In the meantime, since the next turntable can be carried in and the film forming process can be performed in the film forming chamber 31c, it is possible to prevent the diffusion of dust into the chamber without reducing the productivity.

しかし、このようなインライン式の成膜装置は、高価な真空チャンバーを複数連結させた複雑な構造をしているため、設備コストも大幅に上昇する。   However, since such an in-line type film forming apparatus has a complicated structure in which a plurality of expensive vacuum chambers are connected, the equipment cost is also greatly increased.

特開2001−254171号公報JP 2001-254171 A

上記では、成膜装置としてアーク式イオンプレーティング成膜装置を例に挙げて、従来の成膜装置における問題点を説明したが、このような問題は、スパッタリング成膜装置やプラズマCVD成膜装置など、真空を利用し基材の表面に成膜を行う成膜装置全般における問題でもあった。   In the above, the arc type ion plating film forming apparatus is taken as an example of the film forming apparatus, and the problems in the conventional film forming apparatus have been described. However, such problems are caused by the sputtering film forming apparatus and the plasma CVD film forming apparatus. It was also a problem in general film forming apparatuses that use vacuum to form a film on the surface of a substrate.

そこで、本発明は、敷地面積の確保や作業現場の設計変更や設備コストの上昇を招くことがなく、また、生産性を低下させることもなく、設置された室内へのダストの拡散を適切に抑制して成膜処理することができる成膜装置を提供することを課題とする。   Therefore, the present invention appropriately prevents the diffusion of dust into the installed room without securing the site area, changing the design of the work site, increasing the equipment cost, and reducing the productivity. It is an object of the present invention to provide a film formation apparatus that can perform film formation while suppressing the film formation.

本発明者は、真空チャンバー開放時のダストの拡散という問題に対して、上述したような一長一短ある解決方法に替わる抜本的な解決方法について鋭意検討を行った結果、本発明を完成させるに至った。   As a result of earnestly examining the fundamental solution to the problem of dust diffusion when the vacuum chamber is opened, the present inventor replaces the solution having the advantages and disadvantages as described above, the present inventor has completed the present invention. .

即ち、請求項1に記載の発明は、
独立した1台の真空チャンバーを用いて前記真空チャンバー内に収容した基材の表面に成膜処理を行う成膜装置であって、
前記真空チャンバーに、成膜処理前の前記基材を前記真空チャンバーに搬入する搬入用の扉と、成膜処理後の前記基材を前記真空チャンバーから搬出する搬出用の扉が設けられ、
前記搬入用の扉は真空チャンバーの外に設けられた仕切りにより互いに区切られた2つの空間の一方の空間に配置されており、前記搬出用の扉は他方の空間に配置されている
ことを特徴とする成膜装置である。

That is, the invention described in claim 1
A film forming apparatus for performing a film forming process on the surface of a substrate housed in the vacuum chamber using an independent vacuum chamber,
The vacuum chamber is provided with a loading door for carrying the base material before the film forming process into the vacuum chamber, and a carrying door for carrying the base material after the film forming process out from the vacuum chamber,
The carry-in door is disposed in one of two spaces separated from each other by a partition provided outside the vacuum chamber, and the carry-out door is disposed in the other space. Is a film forming apparatus.

従来の成膜装置の真空チャンバーでは、上記のとおり、1つの扉が搬入用と搬出用の扉を兼ねるように構成されていた。   In the vacuum chamber of the conventional film forming apparatus, as described above, one door is configured to serve as both a loading door and a loading door.

これに対して、本請求項の発明においては、成膜処理前の基材を真空チャンバーに搬入する搬入用の扉と、成膜処理後の基材を真空チャンバーから搬出する搬出用の扉とが、別個に設けられている。そして、これらの扉は、互いに壁やパーティションなどで区切られた2つの空間にそれぞれ配置されている。   On the other hand, in the invention of this claim, a door for carrying in the base material before the film forming process into the vacuum chamber, and a door for carrying out the base material after the film forming process from the vacuum chamber; Are provided separately. These doors are arranged in two spaces separated from each other by walls and partitions.

このような成膜装置を用いて成膜処理を行うにあたって、搬出用の扉から基材の搬出を行う際に搬入用の扉を閉めたままにしておくと、基材の搬出時、従来と同様に、膜が欠けたダストが生じ、真空チャンバー内に流入した空気により上昇気流が発生したとしても、ダストの拡散の大部分を搬出用の扉側の空間に留めることができる。そして、搬入用の扉を開けた場合でも、搬出用の扉を閉じていれば、搬出用の扉側の空間に拡散されたダストが、搬入用の扉側の空間に逆流して拡散されることがない。   When performing film forming processing using such a film forming apparatus, when carrying out the substrate from the carry-out door, if the carry-in door is kept closed, Similarly, even if dust without a film is generated and an upward air flow is generated by the air flowing into the vacuum chamber, most of the diffusion of the dust can be kept in the space on the door side for carrying out. Even when the loading door is opened, if the unloading door is closed, the dust diffused in the unloading door side space flows back and diffuses into the loading door side space. There is nothing.

そして、搬入用の扉側の空間と、搬出用の扉側の空間とは、前記したように、互いに壁やパーティションなどで区切られた2つの空間であるため、ダストの拡散の大部分を搬出用の扉側の空間に留めて、搬入用の扉側の空間を清浄な状態に保つことができる。   As described above, the door-side space for loading and the door-side space for unloading are two spaces separated from each other by walls, partitions, etc., so that most of the dust diffusion is carried out. Thus, the space on the door side for loading can be kept clean.

この結果、ダストの拡散が防止された搬入用の扉側の空間に電源・制御盤や成膜前の基材を配置することにより、ダストが機器の電源・制御盤内部に進入することによる故障や、成膜前の基材に付着することによるピンホール不良の発生を適切に防止することができる。   As a result, failure caused by dust entering the power supply / control panel of the equipment by placing the power supply / control panel and the base material before film formation in the space on the door side for carrying in, where dust is prevented from diffusing In addition, it is possible to appropriately prevent the occurrence of pinhole defects caused by adhering to the base material before film formation.

また、主に汚れるのは、搬出用の扉側の1つの空間だけであるため、清掃頻度の低減や清掃の簡素化による作業効率の向上を図ることができる。   Further, since only one space on the door side for unloading is mainly contaminated, it is possible to improve the work efficiency by reducing the cleaning frequency and simplifying the cleaning.

また、本請求項の発明においては、装置から離れた位置に別途隔離室を設ける必要がなく、従来のような複数の真空チャンバーを連結する複雑で高額な設備を導入する必要もないため、ダストの拡散を低コストで抑制することができる。   In the invention of this claim, it is not necessary to provide a separate isolation chamber at a position away from the apparatus, and it is not necessary to introduce complicated and expensive equipment for connecting a plurality of conventional vacuum chambers. Can be suppressed at low cost.

そして、これらの扉は、使用に際して、搬入用、搬出用のいずれかに固定される必要がなく、必要に応じて搬入用、搬出用を切り替えることができ、また、成膜装置が配置される2つの空間の大きさを自由に設定することができるため、適宜これらの設定を変更することにより、装置のレイアウトの自由度を拡げることができる。   In use, these doors do not need to be fixed to either carry-in or carry-out, and can be switched between carry-in and carry-out as necessary, and a film forming apparatus is arranged. Since the sizes of the two spaces can be freely set, the degree of freedom in the layout of the apparatus can be expanded by appropriately changing these settings.

そして、本請求項の発明においては、成膜処理の終了後に基材が室温に冷却されるまで、真空チャンバー内に基材を置く必要がないため、高い生産性を維持することができる。   In the invention of this claim, it is not necessary to place the substrate in the vacuum chamber until the substrate is cooled to room temperature after the film formation process is completed, and thus high productivity can be maintained.

請求項2に記載の発明は、
前記成膜処理が、アーク式イオンプレーティング法、スパッタリング法、プラズマCVD法のいずれか、またはこれらの方法の2種以上を複合して利用する成膜処理であり、
前記成膜処理中の基材が、室温より高い温度に加熱されることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置である。
The invention described in claim 2
The film forming process is an arc type ion plating method, a sputtering method, a plasma CVD method, or a film forming process using a combination of two or more of these methods,
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the substrate during the film forming process is heated to a temperature higher than room temperature.

上記した各成膜方法を用いて成膜処理を行った場合、成膜された膜は内部応力が比較的大きく、真空チャンバー内が高温になり、上昇気流によるダストの拡散が生じやすい。このため、これらの成膜方法に本発明を適用することにより、顕著な効果を得ることができる。   When the film forming process is performed using each of the film forming methods described above, the formed film has a relatively large internal stress, the inside of the vacuum chamber becomes high temperature, and dust is likely to be diffused by the rising airflow. For this reason, the remarkable effect can be acquired by applying this invention to these film-forming methods.

請求項3に記載の発明は、
前記搬出用の扉の外側に、前記搬出用の扉の周囲を仕切りによって取り囲むことにより形成されたブースが設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の成膜装置である。
The invention according to claim 3
The film forming apparatus according to claim 1, wherein a booth formed by surrounding a periphery of the unloading door with a partition is provided outside the unloading door. is there.

搬出用の扉の周囲を仕切りによって取り囲むことにより、搬出用の扉から拡散するダストをこのブース内に留めて、広い空間への拡散を確実に抑制することができる。また、ダストの清掃はブース内だけでよいため、清掃の簡素化が可能となり、生産性の低下を抑制することができる。   By surrounding the periphery of the unloading door with a partition, the dust diffusing from the unloading door can be retained in the booth, and the diffusion to a wide space can be reliably suppressed. Moreover, since dust cleaning is only required in the booth, cleaning can be simplified, and a reduction in productivity can be suppressed.

請求項4に記載の発明は、
前記ブースに、ブース内の空気を、前記成膜装置が配置されている空間とは異なる空間に押し出すファンが備えられていることを特徴とする請求項3に記載の成膜装置である。
The invention according to claim 4
The film forming apparatus according to claim 3, wherein the booth is provided with a fan that pushes air in the booth to a space different from a space in which the film forming apparatus is disposed.

上記したように、ブースは、拡散するダストをブース内に留めるという役割を有しており、内部にダストが溜まりやすい。ダストが溜まったブースに作業者が出入りすると、その際に、ブース内に溜まったダストが、清浄な状態に保つことが求められる搬入用の扉側の空間、即ち成膜装置が配置された空間に拡散される恐れがある。   As described above, the booth has a role of retaining the diffusing dust in the booth, and dust tends to accumulate inside. When an operator enters or exits the booth where dust is collected, the dust is collected in the booth, and the space on the door side for loading, which is required to maintain a clean state, that is, the space where the film forming apparatus is arranged. May spread.

しかし、本請求項の発明においては、ブース内の空気を成膜装置が配置された空間とは異なる空間(例えば、工場外の大気空間など)に押し出すファンが設けられているため、ブース内部にダストが必要以上に溜まることが防止され、作業者がブースに出入りしても、ダストが搬入用の扉側の空間に拡散する可能性を低減させることができる。   However, in the present invention, a fan is provided to push the air in the booth to a space (for example, an atmospheric space outside the factory) that is different from the space in which the film forming apparatus is disposed. It is possible to prevent dust from accumulating more than necessary, and even if an operator enters and exits the booth, it is possible to reduce the possibility that dust will diffuse into the space on the door side for loading.

請求項5に記載の発明は、
前記ブースに、ブース内の空気を前記ブースの外部に押し出すファンが備えられており、
前記ファンに、前記ブース内から押し出される空気に含まれるダストを吸着するダストフィルターが取り付けられていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の成膜装置である。
The invention described in claim 5
The booth is equipped with a fan that pushes the air in the booth to the outside of the booth,
5. The film forming apparatus according to claim 3, wherein a dust filter that adsorbs dust contained in air pushed out from the booth is attached to the fan.

ファンにダストフィルターを取り付けることにより、ブース内の空気に含まれたダストをダストフィルターに吸着させて、清浄な状態の空気をブースの外部に押し出すことができる。このため、清浄であることが求められる成膜装置が配置された空間に、ブース内の空気を押し出すことも可能になり、装置レイアウトの自由度をさらに広げることができる。   By attaching the dust filter to the fan, the dust contained in the air in the booth can be adsorbed by the dust filter and the clean air can be pushed out of the booth. For this reason, it becomes possible to push the air in the booth into the space where the film forming apparatus which is required to be clean is arranged, and the degree of freedom of the apparatus layout can be further expanded.

請求項6に記載の発明は、
前記ファンの前記ブース内の空気を押し出す風量が、5m/min以上であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の成膜装置である。
The invention described in claim 6
6. The film forming apparatus according to claim 4, wherein an amount of air that pushes out air in the booth of the fan is 5 m 3 / min or more.

ブース内の空気を外部に押し出すために必要なファンの風量は、ブースの大きさに応じて適宜設定されるが、一般に、5m/min以上であれば、ブース内に拡散されるダスト量に対して風量を充分に大きくすることができる。これにより、ブース内に拡散されたダストを短時間で除去することができる。また、風量が5m/min以上の場合、ファンに向かう気流を適切に形成することができ、ブースの出入口や隙間などからダストが搬入用の扉側の空間に拡散することを充分に抑制することができる。The air volume of the fan necessary to push the air in the booth to the outside is set as appropriate according to the size of the booth. Generally, if it is 5 m 3 / min or more, the amount of dust diffused in the booth On the other hand, the air volume can be increased sufficiently. Thereby, the dust diffused in the booth can be removed in a short time. Further, when the air volume is 5 m 3 / min or more, the air flow toward the fan can be appropriately formed, and the dust is sufficiently suppressed from being diffused into the space on the door side for carrying in from the entrance / exit of the booth or the gap. be able to.

本発明によれば、敷地面積の確保や作業現場の設計変更や設備コストの上昇を招くことがなく、また、生産性を低下させることもなく、設置された室内へのダストの拡散を適切に抑制して成膜処理することができる成膜装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to appropriately diffuse dust into the installed room without securing site area, changing the design of the work site, increasing the equipment cost, and reducing the productivity. It is possible to provide a film formation apparatus that can suppress and perform a film formation process.

本発明の第1の実施の形態に係る成膜装置を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the film-forming apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る成膜装置を説明する図である。It is a figure explaining the film-forming apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る成膜装置を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the film-forming apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る成膜装置を説明する図ある。It is a figure explaining the film-forming apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る成膜装置を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the film-forming apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る成膜装置を説明する図である。It is a figure explaining the film-forming apparatus which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 実施例において、成膜装置が設置された部屋内のパーティクル数を測定した結果を示す図である。In an Example, it is a figure which shows the result of having measured the number of particles in the room where the film-forming apparatus was installed. 比較例において、成膜装置が設置された部屋内のパーティクル数を測定した結果を示す図である。In a comparative example, it is a figure which shows the result of having measured the number of particles in the room where the film-forming apparatus was installed. 従来の一般的な成膜装置を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the conventional common film-forming apparatus. 従来の一般的な成膜装置を説明する図である。It is a figure explaining the conventional common film-forming apparatus. インライン式の成膜装置の一例を説明する平面図である。It is a top view explaining an example of an in-line type film forming apparatus.

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on embodiments.

1.第1の実施の形態
図1は本実施の形態の成膜装置を説明する斜視図であり、図2は本実施の形態の成膜装置を説明する(a)平面図、(b)正面図、(c)側面図である。なお、図1、図2において、Wは基材である。そして、1は真空チャンバーであり、4はアーク蒸発源やスパッタ源などの成膜材料であり、5は真空ポンプであり、6は台車であり、7は基材Wが搭載されて基材ホルダーとなる回転テ−ブルであり、8は電源・制御盤である。そして、これらの構成は、基本的に、従来の成膜装置と同じである。
1. First Embodiment FIG. 1 is a perspective view for explaining a film forming apparatus of the present embodiment, and FIG. 2 is a (a) plan view and (b) a front view for explaining the film forming apparatus of the present embodiment. (C) It is a side view. In FIGS. 1 and 2, W is a base material. 1 is a vacuum chamber, 4 is a film forming material such as an arc evaporation source or a sputtering source, 5 is a vacuum pump, 6 is a carriage, 7 is a substrate holder on which a substrate W is mounted. The reference numeral 8 denotes a rotating table. Reference numeral 8 denotes a power source / control panel. These configurations are basically the same as those of a conventional film forming apparatus.

しかし、真空チャンバーに設けられた扉が、従来は、機構部分を簡素化するために1枚扉であったのに対して、本実施の形態に係る成膜装置においては、図1および図2に示すように、真空チャンバー1に、成膜処理前の基材Wを真空チャンバー1に搬入する搬入用の扉2と、成膜処理後の基材Wを真空チャンバー1から搬出する搬出用の扉3とが設けられており、搬入用の扉2は互いに壁やパーティションなどで区切られた2つの空間の一方の空間に配置されており、搬出用の扉3は他方の空間に配置されている点で従来の成膜装置と異なる。なお、図1および図2においては、成膜装置の全体像を示すために、この2つの空間の仕切の表示は省略している。   However, the door provided in the vacuum chamber is conventionally a single door in order to simplify the mechanism portion, whereas in the film forming apparatus according to the present embodiment, FIGS. As shown in FIG. 3, the door 2 for carrying in the substrate W before the film forming process into the vacuum chamber 1 and the substrate for carrying out the substrate W after carrying out the film forming process from the vacuum chamber 1 to the vacuum chamber 1. The door 3 is provided, the door 2 for carrying in is disposed in one of the two spaces separated by a wall or a partition, and the door 3 for carrying out is disposed in the other space. This is different from the conventional film forming apparatus. In FIGS. 1 and 2, the display of the partition of these two spaces is omitted to show the overall image of the film forming apparatus.

この成膜装置の場合、成膜処理後に搬入用の扉2が閉じられた状態のまま、搬出用の扉3を開いて成膜後の基材Wを真空チャンバー1内から搬出することにより、拡散するダストを搬出用の扉3側の空間に留めて、搬入用の扉2側の空間を清浄な状態に保つことができる。   In the case of this film forming apparatus, the carrying-out door 3 is opened while the carrying-in door 2 is closed after the film-forming process, and the substrate W after film-forming is carried out from the vacuum chamber 1. The diffusing dust can be kept in the space on the door 3 side for carry-out, and the space on the door 2 side for carry-in can be kept clean.

この結果、ダストの拡散が防止された搬入用の扉2側の空間に電源・制御盤8や成膜前の基材Wを配置することにより、ダストが機器の電源・制御盤8内部に進入することによる故障や、成膜前の基材Wに付着することによるピンホール不良の発生を適切に防止することができる。また、ダストの拡散を搬出用の扉3側の空間に留めているため、清掃頻度の低減や清掃の簡素化を図ることができ、作業効率を向上させることができる。   As a result, by placing the power supply / control panel 8 and the substrate W before film formation in the space on the loading door 2 side where dust is prevented from spreading, dust enters the power supply / control panel 8 of the device. It is possible to appropriately prevent a failure due to the occurrence of a pinhole and a pinhole defect caused by adhering to the substrate W before film formation. Moreover, since the diffusion of dust is kept in the space on the side of the door 3 for carrying out, the cleaning frequency can be reduced and the cleaning can be simplified, and the working efficiency can be improved.

また、上記の扉2、3は、使用に際して、搬入用、搬出用のいずれかに固定される必要がなく、必要に応じて搬入用、搬出用を切り替えることができ、また、成膜装置が配置される2つの空間の大きさを自由に設定することができるため、適宜これらの設定を変更することにより、装置のレイアウトの自由度を拡げることができる。   Further, the doors 2 and 3 do not need to be fixed to either carry-in or carry-out in use, and can be switched between carry-in and carry-out as necessary. Since the size of the two spaces to be arranged can be freely set, the degree of freedom of the layout of the apparatus can be expanded by appropriately changing these settings.

2.第2の実施の形態
本実施の形態に係る成膜装置は、第1の実施の形態に係る成膜装置を基本構成にしているが、搬出用の扉の外側に、搬出用の扉の周囲を仕切りによって取り囲むことにより形成されたブースが設けられている点で、第1の実施の形態に係る成膜装置と異なる。
2. Second Embodiment The film forming apparatus according to the present embodiment has the basic structure of the film forming apparatus according to the first embodiment, but around the door for unloading on the outside of the door for unloading. This is different from the film forming apparatus according to the first embodiment in that a booth formed by surrounding the wall with a partition is provided.

図3は本実施の形態の成膜装置を説明する斜視図であり、図4は本実施の形態の成膜装置を説明する(a)平面図、(b)正面図、(c)側面図である。なお、図3、4において11はブースであり、12は仕切りであり、13はブースへの出入口である。   FIG. 3 is a perspective view illustrating the film forming apparatus of the present embodiment, and FIG. 4 is a (a) plan view, (b) front view, and (c) side view illustrating the film forming apparatus of the present embodiment. It is. 3 and 4, 11 is a booth, 12 is a partition, and 13 is an entrance to the booth.

本実施の形態において、成膜装置の搬出用の扉3の外側には、周囲を仕切り12によって取り囲むことにより形成されたブース11が設けられている。このように、搬出用の扉3の周囲を仕切り12によって取り囲むことにより、搬出用の扉3から拡散するダストをこのブース11内に留めて、広い空間への拡散を防止することができる。なお、図3および図4(a)では、ブース11内部を図示するためにブース11の天井となる仕切り12を省略している。   In this embodiment, a booth 11 formed by surrounding the periphery with a partition 12 is provided outside the door 3 for carrying out the film forming apparatus. In this way, by surrounding the periphery of the unloading door 3 with the partition 12, the dust diffusing from the unloading door 3 can be retained in the booth 11 to prevent diffusion to a wide space. In FIG. 3 and FIG. 4A, the partition 12 serving as the ceiling of the booth 11 is omitted in order to illustrate the inside of the booth 11.

また、ブース11には、開閉可能な出入口13が設けられており、作業者がメンテナンスや基材Wの搬出、冷却された基材Wの出入り口13からの取り出しなどでブース11内に出入りする機会を除いて、ブース11内の空間と、成膜前の基材Wや電源・制御盤8が配置された搬入用の扉2側の空間との間で空気の流通は生じない。   In addition, the booth 11 is provided with an openable / closable entrance 13 so that an operator can enter and exit the booth 11 for maintenance, carrying out the base material W, taking out the cooled base material W from the entrance 13. Except for the above, there is no air flow between the space in the booth 11 and the space on the loading door 2 side where the base material W and the power source / control panel 8 before film formation are arranged.

本実施の形態に係る成膜装置を用いる場合、搬入用の扉2を閉めた状態で、出入口13を開けて作業者がブース11内に入り、出入口13を閉めた後に真空チャンバー1の搬出用の扉3を開いて基材Wを搬出する。このように、搬出用の扉3側の空間(ブース11内)と搬入用の扉2側の空間との間で空気が流通しないようにして、搬出用の扉3を開けて真空チャンバー1から基材Wを搬出することにより、搬出用の扉3から拡散するダストをブース11内に留めることができ、搬入用の扉2側の広い空間にダストが拡散することを適切に防止することができる。   When the film forming apparatus according to the present embodiment is used, with the door 2 for loading closed, an entrance 13 is opened, an operator enters the booth 11, and after the entrance 13 is closed, the vacuum chamber 1 is unloaded. The door 3 is opened and the base material W is carried out. In this way, air is not circulated between the space on the unloading door 3 side (in the booth 11) and the space on the unloading door 2 side, and the unloading door 3 is opened and the vacuum chamber 1 is opened. By carrying out the base material W, dust diffusing from the door 3 for carrying out can be kept in the booth 11, and appropriately preventing the dust from diffusing into a wide space on the door 2 side for carrying in. it can.

なお、ブース11の大きさは、特に限定されないが、連続した成膜処理を行う場合であっても、成膜処理された基材Wを真空チャンバー内から搬出して冷却させることができる程度のスペースが確保できればよい。   Note that the size of the booth 11 is not particularly limited, but the booth 11 can be cooled by carrying out the film-formed base material W from the vacuum chamber even when continuous film-forming processes are performed. It is sufficient if space can be secured.

なお、搬入用の扉および搬出用の扉が設けられた成膜装置を導入した後に、上述のブース11を設けた場合でも、ダストの拡散を適切に抑制することができるが、設備コストの低下や利便性の向上の観点から、ブース11を設けることを念頭に周囲の構造を設計することがより好ましい。   In addition, even when the booth 11 is provided after introducing the film forming apparatus provided with the door for carrying in and the door for carrying out, the diffusion of dust can be appropriately suppressed, but the facility cost is reduced. From the viewpoint of improving convenience, it is more preferable to design the surrounding structure with the booth 11 in mind.

3.第3の実施の形態
本実施の形態に係る成膜装置は、第2の実施の形態に係る成膜装置を基本構成にしているが、ブースに、ブース内の空気をブースの外部に押し出すファンが設けられている点で、第2の実施の形態に係る成膜装置と異なる。
3. Third Embodiment The film forming apparatus according to the present embodiment has the same structure as the film forming apparatus according to the second embodiment, but the fan pushes the air in the booth to the outside of the booth. Is different from the film forming apparatus according to the second embodiment.

図5は本実施の形態の成膜装置を説明する斜視図であり、図6は本実施の形態の成膜装置を説明する(a)平面図、(b)正面図、(c)側面図である。   FIG. 5 is a perspective view illustrating the film forming apparatus of the present embodiment, and FIG. 6 is a (a) plan view, (b) front view, and (c) side view illustrating the film forming apparatus of the present embodiment. It is.

本実施の形態に係る成膜装置は、ファン15がブース11の天井部分に設置されている。このファン15は、ブ−ス11内の空気を成膜装置が配置されている空間とは異なる空間に押し出す。このとき、ファン15の吸気口に、HEPAフィルター(High Efficiency Particulate Air Filter)などのダストフィルターが取り付けられていると、ファン15により、ブース11内から押し出される空気に含まれるダストをダストフィルターに吸着させることができ、図5および図6に示すように、成膜装置が配置された搬入用の扉2側の空間に対しても、空気を押し出すことが可能となる。   In the film forming apparatus according to the present embodiment, the fan 15 is installed on the ceiling portion of the booth 11. The fan 15 pushes the air in the boot 11 into a space different from the space where the film forming apparatus is disposed. At this time, if a dust filter such as a high efficiency particulate air filter (HEPA filter) is attached to the intake port of the fan 15, the dust contained in the air pushed out from the booth 11 is absorbed by the dust filter by the fan 15. As shown in FIGS. 5 and 6, air can be pushed out even to the space on the loading door 2 side where the film forming apparatus is arranged.

また、本実施の形態に係る成膜装置では、ブース11を形成する仕切り12や出入口13の下部に適切な大きさの隙間が設けられていることが好ましい。これにより、下部の隙間を通って外部から空気がブース11内に流入し、天井に設置されたファン15に向かう気流が形成される。この気流により、ブース11内に拡散したダストを適切にファン15に送り込むことができる。   Moreover, in the film forming apparatus according to the present embodiment, it is preferable that a gap of an appropriate size is provided below the partition 12 and the entrance / exit 13 forming the booth 11. Thereby, air flows into the booth 11 from the outside through the lower gap, and an airflow toward the fan 15 installed on the ceiling is formed. Due to this airflow, the dust diffused in the booth 11 can be appropriately fed into the fan 15.

本実施の形態によれば、ブース11内のダストをダストフィルターに吸着させることにより、ブース11内部にダストが必要以上に溜まることを防止することができる。このため、作業者がブース11に出入りする際に、出入口13からダストが拡散することを抑制することができる。また、ブース11内に溜まるダストの量が少なくなるため、ブース11内の清掃の頻度を低減することができる。   According to the present embodiment, the dust in the booth 11 is adsorbed by the dust filter, so that the dust can be prevented from being accumulated more than necessary in the booth 11. For this reason, when an operator goes in and out of the booth 11, it can suppress that a dust diffuses from the entrance / exit 13. In addition, since the amount of dust accumulated in the booth 11 is reduced, the frequency of cleaning in the booth 11 can be reduced.

ファン15の風量は、ブース11の大きさに応じて適宜設定されるが、一般に、風量5m/min以上の排気能力を有するファンが、ブース11内に拡散されるダスト量に対して風量を充分に大きくすることができるという観点から好ましく用いられる。これにより、短時間でより確実にブース11内に拡散されたダストを除去することができる。また、このような風量のファン15を設けることにより、ファン15に向かう気流を適切に形成することができ、ブース11の出入口13や隙間などからダストが搬入用の扉2側の空間に拡散することを抑制することができる。The air volume of the fan 15 is appropriately set according to the size of the booth 11, but in general, a fan having an exhaust capacity of 5 m 3 / min or more of the air volume has an air volume with respect to the dust amount diffused in the booth 11. It is preferably used from the viewpoint that it can be made sufficiently large. Thereby, the dust diffused in the booth 11 can be more reliably removed in a short time. Further, by providing the fan 15 having such an air volume, an air flow directed toward the fan 15 can be appropriately formed, and dust is diffused from the entrance / exit 13 of the booth 11 or a space to the carry-in door 2 side. This can be suppressed.

なお、ファン15がブース11内の空気を押し出す先の空間が、成膜装置が配置されている空間とは異なる空間(工場の外部など)の場合には、ダストフィルターを取り付けなくてもよいが、押し出す先の空間が限定されず、装置レイアウトの自由度をさらに広くするという観点から、上記したように、ファン15にはダストフィルターを取り付ける方が好ましい。   If the space where the fan 15 pushes the air in the booth 11 is a space (such as outside the factory) that is different from the space where the film forming apparatus is disposed, the dust filter may not be attached. The space to be pushed out is not limited, and it is preferable to attach a dust filter to the fan 15 as described above from the viewpoint of further increasing the degree of freedom of the device layout.

以上、本発明の実施の形態に係る成膜装置について説明したが、上記の各実施の形態に係る成膜装置は、アーク式イオンプレーティング法、スパッタリング法、プラズマCVD法のいずれか、またはこれらの方法の2種以上を複合して行う成膜処理に好ましく用いることができる。   As mentioned above, although the film-forming apparatus which concerns on embodiment of this invention was demonstrated, the film-forming apparatus which concerns on each said embodiment is either an arc type ion plating method, sputtering method, plasma CVD method, or these. It can be preferably used in a film forming process performed by combining two or more of the above methods.

以下、本発明を実施例に基づいてより具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples.

1.成膜処理
(実施例)
(1)成膜装置
図5および図6に示した成膜装置を使用し、アーク式イオンプレーティング法により成膜処理を実施した。なお、ブース11の天井に設置するファン15としては0〜30m/minの範囲で風量可変のインバータ式ファンを用い、風量を20m/minに設定した。
1. Film formation process (Example)
(1) Film forming apparatus Using the film forming apparatus shown in FIGS. 5 and 6, film forming processing was performed by an arc ion plating method. As the fan 15 to be installed on the ceiling of the booth 11 using the inverter fan air volume adjustable from 0~30m 3 / min, it was set air volume to 20 m 3 / min.

さらに、ファン15の吸気口には、徐々に目の細かくなるようにダストフィルターを3段に取り付けた。具体的には1段目のダストフィルターには、粒径10〜20μm規模のダスト捕獲用のプレフィルターを用い、2段目には2μm規模のダスト捕獲用フィルター、3段目には0.3μm規模の粒径のダスト捕獲用のHEPAフィルターを用いた。   Further, a dust filter was attached to the intake port of the fan 15 in three stages so that the eyes gradually became finer. Specifically, the first stage dust filter uses a pre-filter for capturing dust with a particle size of 10 to 20 μm, the second stage is a dust capturing filter of 2 μm scale, and the third stage is 0.3 μm. A HEPA filter for capturing dust of size particle size was used.

(2)成膜
基材Wとして直径10mm、長さ120mmのSKH51製のドリル300本を準備した。基材Wを洗浄して回転テーブル7に搭載した後、搬入用の扉2を開け、台車6を用いて回転テーブル7を真空チャンバー1内に搬入した。その後、搬入用の扉2を閉めて自動成膜処理を開始させた。
(2) Film formation As the substrate W, 300 drills made of SKH51 having a diameter of 10 mm and a length of 120 mm were prepared. After cleaning the substrate W and mounting it on the rotary table 7, the loading door 2 was opened, and the rotary table 7 was carried into the vacuum chamber 1 using the carriage 6. Then, the door 2 for carrying in was closed and the automatic film-forming process was started.

自動成膜処理では、先ず、各部に電気的な異常やトリガに動作不良がないか自動自己診断を行った。次に、真空チャンバー1内の気圧が1×10−2Paになるまで真空引きを行った後、主排気バルブを閉めて1分間待機し、過度の圧力上昇を調べるリークチェック診断を行った。異常がないことを確認した後、加熱ヒーターに通電し、基材Wを450℃になるまで加熱した。その後、真空チャンバー1内にアルゴンガスを導入して、圧力を0.2Paに調整し、別途設置されたフィラメントに通電して熱電子を放出させた。そして、基材Wを含む回転テーブル7に−500Vのバイアス電圧を掛けて、45分間基材洗浄(ボンバード)処理を自動で実施した。In the automatic film forming process, first, an automatic self-diagnosis was performed to check whether each part has an electrical abnormality or a malfunction in the trigger. Next, after evacuation was performed until the atmospheric pressure in the vacuum chamber 1 reached 1 × 10 −2 Pa, the main exhaust valve was closed and the system was on standby for 1 minute to perform a leak check diagnosis for examining an excessive pressure increase. After confirming that there was no abnormality, the heater was energized and the substrate W was heated to 450 ° C. Thereafter, argon gas was introduced into the vacuum chamber 1 to adjust the pressure to 0.2 Pa, and a separately installed filament was energized to emit thermoelectrons. And the bias voltage of -500V was applied to the turntable 7 containing the base material W, and the base-material washing | cleaning (bombarding) process was implemented automatically for 45 minutes.

その後、窒素ガスを導入して、真空チャンバー1内の圧力を3Paに調整し、またそれぞれTiAl(30:70atm%)のカソードを取り付けた6台のアーク蒸発源4を動作させて、60分間TiAlNの成膜処理を行った。その後、自動で基材Wが180℃まで冷却されるのを待ってプロセスを終了した。   Thereafter, nitrogen gas was introduced to adjust the pressure in the vacuum chamber 1 to 3 Pa, and six arc evaporation sources 4 each equipped with a cathode of TiAl (30:70 atm%) were operated, and TiAlN for 60 minutes. The film forming process was performed. Thereafter, the process was completed after the substrate W was automatically cooled to 180 ° C.

その後、搬出用の扉3を開ける前にファン15を動作させて、ブース11内に入り、ブース11の出入口13の扉14を閉めた後、真空チャンバー1を大気開放して真空チャンバー1内の圧力を大気圧まで戻した。次に、搬出用の扉3を開け、台車6を使って回転テーブル7ごと成膜された基材Wを真空チャンバー1内から搬出し、ブース11内で自然冷却させた。   Then, before opening the door 3 for carrying out, the fan 15 is operated, it enters in the booth 11, and after closing the door 14 of the entrance / exit 13 of the booth 11, the vacuum chamber 1 is open | released to air | atmosphere, The pressure was returned to atmospheric pressure. Next, the door 3 for carrying out was opened, the base material W formed into a film with the rotary table 7 was carried out from the inside of the vacuum chamber 1 using the trolley | bogie 6, and was naturally cooled in the booth 11. FIG.

次に、搬出用の扉3が開いた状態のままで、真空チャンバー1内に、次の成膜処理のために必要なメンテナンス(主として、掃除機による真空チャンバー1内の清掃や、真空シール用のOリングの清掃等)を施し、その後、搬出用の扉3を閉め、ブース11の外に出た。なお、その際、ブース11の出入口13の扉14の開閉はできるだけ速やかに行った。   Next, maintenance necessary for the next film forming process (mainly cleaning in the vacuum chamber 1 with a vacuum cleaner or vacuum sealing) is performed in the vacuum chamber 1 with the door 3 for unloading being opened. The O-ring was cleaned, and then the door 3 for unloading was closed and the booth 11 was taken out. At that time, the door 14 of the entrance 13 of the booth 11 was opened and closed as quickly as possible.

その後、搬入用の扉2を開け、次の成膜処理のために準備された別の基材Wを真空チャンバー1内に搬入して、上記の自動成膜処理を開始させた。   Then, the door 2 for carrying in was opened, another base material W prepared for the next film-forming process was carried in in the vacuum chamber 1, and said automatic film-forming process was started.

(比較例)
成膜装置として図9、10に示した従来の成膜装置を使用し、プロセス終了後、真空チャンバー1を大気開放して内部の圧力を大気圧まで戻し、真空チャンバー21の前面の扉22を開けて成膜後の基材Wを搬出したこと以外は実施例と同じ手順で成膜処理を行った。
(Comparative example)
The conventional film forming apparatus shown in FIGS. 9 and 10 is used as the film forming apparatus. After the process is completed, the vacuum chamber 1 is opened to the atmosphere, the internal pressure is returned to atmospheric pressure, and the door 22 on the front surface of the vacuum chamber 21 is opened. The film formation process was performed in the same procedure as in the example except that the substrate W after opening and film formation was carried out.

2.評価
(1)評価方法
上記成膜処理の一連の動作中のダスト発生量(成膜装置が設置された空間に拡散したダスト量)を成膜装置の搬入用の扉から5m離れた位置に設置されたパーティクルカウンターを使って計測した。具体的には、サイズが異なる5種類のダスト(0.3μm、0.5μm、1.0μm、3.0μm、5.0μm)の量をそれぞれ計測した。なお、パーティクルカウンターにはKANOMAX MODEL−3886を使用し、1分毎の値を測定した。
2. Evaluation (1) Evaluation Method The amount of dust generated during the above film forming process (the amount of dust diffused in the space where the film forming apparatus is installed) is placed at a position 5 m away from the loading door of the film forming apparatus. Measured using a particle counter. Specifically, the amounts of five types of dust (0.3 μm, 0.5 μm, 1.0 μm, 3.0 μm, 5.0 μm) having different sizes were measured. In addition, KANOMAX MODEL-3886 was used for the particle counter, and the value for every minute was measured.

(2)評価結果
実施例と比較例のプロセス終了に際して、基材Wを搬出するために真空チャンバー1の搬出用の扉を開けた前後の計測結果をそれぞれ図7と図8に示す。
(2) Evaluation Results FIG. 7 and FIG. 8 show the measurement results before and after opening the unloading door of the vacuum chamber 1 in order to unload the substrate W at the end of the processes of the example and the comparative example.

図7より実施例の場合は、上記した5種類のサイズのダストのいずれについても、搬出用の扉を開ける前後の計測結果に一切変化が見られず、搬出用の扉側の空間と搬出用の扉側の空間との間で空気が流通しないようにすることにより、搬出用の扉側の空間にダストが拡散することを適切に防止できることが確認された。また、ブース内の空気を外部に押し出しているにも拘わらず、ブース外の搬入用の扉側の空間でダストが計測されなかったことから、3段で設置してあるフィルターが有効にダストを捕獲していることが確認された。   In the case of the embodiment shown in FIG. 7, no change is seen in the measurement results before and after opening the door for unloading for any of the above five sizes of dust, and the space on the door for unloading and for unloading. It was confirmed that the dust can be appropriately prevented from diffusing into the door-side space for carrying out by preventing air from flowing between the door-side space and the door-side space. In addition, despite the fact that the air inside the booth was pushed out, dust was not measured in the space on the door side for loading outside the booth. It was confirmed that it was captured.

一方、図8より比較例の場合は、扉を開けた直後から急激にパーティクル数が増加しており、扉を開けることによって短時間にダストが部屋内に拡散したことが確認された。また、扉を開けた約5分後にはパーティクル数が扉を開ける前の水準に戻っていることから、粒径が比較的大きいダストは床などに落下し、また部屋内は工場の換気設備によって換気されていると推測される。   On the other hand, in the case of the comparative example from FIG. 8, the number of particles increased rapidly immediately after opening the door, and it was confirmed that the dust diffused into the room in a short time by opening the door. Also, about 5 minutes after opening the door, the number of particles returns to the level before opening the door, so dust with a relatively large particle size falls to the floor, etc. Presumed to be ventilated.

また、上記とは別に、ファンによって吸い出される風量を5m/min未満に調整したこと以外は実施例と同じ手順で成膜を行い、同じ方法でダストの発生量を計測した。この結果、ブースの出入口を開ける前と開けた後との間でダスト量に若干の変化が見られた。この結果より、ファンの風量は、5m/min以上が好ましいことが分かった。Separately from the above, film formation was performed in the same procedure as in the example except that the air volume sucked out by the fan was adjusted to less than 5 m 3 / min, and the amount of dust generated was measured by the same method. As a result, there was a slight change in the amount of dust before and after opening the booth entrance. From this result, it was found that the fan air volume is preferably 5 m 3 / min or more.

以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to said embodiment. Various modifications can be made to the above-described embodiment within the same and equivalent scope as the present invention.

1、21、31 真空チャンバー
2 搬入用の扉
3 搬出用の扉
4 成膜材料(アーク蒸発源)
5 真空ポンプ
6 台車
7、37 回転テーブル
8 電源・制御盤
11 ブース
12 仕切り
13 出入口
14 出入口の扉
15 ファン
22 扉
31a 搬入室
31b 予備加熱室
31c 成膜室
31d 搬出室
W 基材
1, 21, 31 Vacuum chamber 2 Carry-in door 3 Carry-out door 4 Film-forming material (arc evaporation source)
5 Vacuum pump 6 Dolly 7, 37 Turntable 8 Power supply / control panel 11 Booth 12 Partition 13 Entrance 14 Entrance door 15 Fan 22 Door 31a Loading chamber 31b Preheating chamber 31c Deposition chamber 31d Unloading chamber W Base material

Claims (6)

独立した1台の真空チャンバーを用いて前記真空チャンバー内に収容した基材の表面に成膜処理を行う成膜装置であって、
前記真空チャンバーに、成膜処理前の前記基材を前記真空チャンバーに搬入する搬入用の扉と、成膜処理後の前記基材を前記真空チャンバーから搬出する搬出用の扉が設けられ、
前記搬入用の扉は真空チャンバーの外に設けられた仕切りにより互いに区切られた2つの空間の一方の空間に配置されており、前記搬出用の扉は他方の空間に配置されている
ことを特徴とする成膜装置。
A film forming apparatus for performing a film forming process on the surface of a substrate housed in the vacuum chamber using an independent vacuum chamber,
The vacuum chamber is provided with a loading door for carrying the base material before the film forming process into the vacuum chamber, and a carrying door for carrying the base material after the film forming process out from the vacuum chamber,
The carry-in door is disposed in one of two spaces separated from each other by a partition provided outside the vacuum chamber, and the carry-out door is disposed in the other space. A film forming apparatus.
前記成膜処理が、アーク式イオンプレーティング法、スパッタリング法、プラズマCVD法のいずれか、またはこれらの方法の2種以上を複合して利用する成膜処理であり、
前記成膜処理中の基材が、室温より高い温度に加熱されることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
The film forming process is an arc type ion plating method, a sputtering method, a plasma CVD method, or a film forming process using a combination of two or more of these methods,
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the substrate during the film forming process is heated to a temperature higher than room temperature.
前記搬出用の扉の外側に、前記搬出用の扉の周囲を仕切りによって取り囲むことにより形成されたブースが設けられていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の成膜装置。   3. The film forming apparatus according to claim 1, wherein a booth formed by surrounding a periphery of the unloading door with a partition is provided outside the unloading door. 前記ブースに、ブース内の空気を、前記成膜装置が配置されている空間とは異なる空間に押し出すファンが備えられていることを特徴とする請求項3に記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to claim 3, wherein the booth is provided with a fan that pushes air in the booth into a space different from a space in which the film forming apparatus is disposed. 前記ブースに、ブース内の空気を前記ブースの外部に押し出すファンが備えられており、
前記ファンに、前記ブース内から押し出される空気に含まれるダストを吸着するダストフィルターが取り付けられていることを特徴とする請求項3または請求項4に記載の成膜装置。
The booth is equipped with a fan that pushes the air in the booth to the outside of the booth,
5. The film forming apparatus according to claim 3, wherein a dust filter that adsorbs dust contained in the air pushed out from the booth is attached to the fan.
前記ファンの前記ブース内の空気を押し出す風量が、5m/min以上であることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の成膜装置。6. The film forming apparatus according to claim 4, wherein an air volume for pushing out air in the booth of the fan is 5 m 3 / min or more.
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