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JP2021113337A - Sputtering apparatus - Google Patents

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JP2021113337A
JP2021113337A JP2020005286A JP2020005286A JP2021113337A JP 2021113337 A JP2021113337 A JP 2021113337A JP 2020005286 A JP2020005286 A JP 2020005286A JP 2020005286 A JP2020005286 A JP 2020005286A JP 2021113337 A JP2021113337 A JP 2021113337A
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Japan
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target
vacuum vessel
processed
sputtering apparatus
antenna
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JP2020005286A
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一彦 入澤
Kazuhiko Irisawa
一彦 入澤
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Nissin Electric Co Ltd
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Nissin Electric Co Ltd
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Abstract

To provide a sputtering apparatus that can bring a target close to an object to be processed, increases a film deposition rate and has excellent maintainability.SOLUTION: A sputtering apparatus 100 for depositing a film on an object to be processed W by sputtering a target using a plasma includes: a vacuum vessel 2 to be evacuated; a target holding part 4 for holding a target T inside the vacuum vessel 2; a movement mechanism 3 for moving the object to be processed W under film deposition relative to the target T; and an antenna 5 provided outside the vacuum vessel 2 to generate a plasma inside the vacuum vessel 2.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、スパッタリング装置に関するものである。 The present invention relates to a sputtering apparatus.

従来のスパッタリング装置としては、特許文献1に示すように、真空容器内に配置したターゲットをプラズマによりスパッタリングして被処理物に成膜するものがある。 As a conventional sputtering apparatus, as shown in Patent Document 1, there is an apparatus in which a target arranged in a vacuum vessel is sputtered by plasma to form a film on an object to be processed.

より具体的に説明すると、このスパッタリング装置は、真空容器の上壁にターゲットが保持されており、このターゲットと被処理物との間にアンテナを配置し、このアンテナに高周波電流を流してプラズマを生成することにより、ターゲットをスパッタリングしている。 More specifically, in this sputtering device, a target is held on the upper wall of a vacuum vessel, an antenna is placed between the target and an object to be processed, and a high-frequency current is passed through the antenna to generate plasma. By generating, the target is sputtered.

しかしながら、上述した構成であると、アンテナがターゲットと被処理物との間に配置されているので、ターゲットを被処理物に近づけることができず、成膜速度の向上には限界がある。しかも、ターゲットのスパッタにより、アンテナを覆うカバーに膜が付着してしまい、成膜速度の減少や膜質の不均一化を招来するうえ、メンテナンスにも時間がかかるという問題もある。 However, in the above-described configuration, since the antenna is arranged between the target and the object to be processed, the target cannot be brought close to the object to be processed, and there is a limit to the improvement of the film forming speed. Moreover, due to the sputtering of the target, the film adheres to the cover covering the antenna, which causes a decrease in the film forming speed and non-uniformity of the film quality, and also has a problem that maintenance takes time.

特開2018−154875号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-154875

そこで、本願発明は、かかる問題を一挙に解決するべくなされたものであり、ターゲットを被処理物に近づけることができ、成膜速度の向上や膜質の均一化を図り、しかもメンテナンス性に優れたスパッタリング装置を提供することをその主たる課題とするものである。 Therefore, the present invention has been made to solve such a problem at once, the target can be brought closer to the object to be processed, the film formation speed is improved, the film quality is made uniform, and the maintainability is excellent. Its main task is to provide a sputtering apparatus.

すなわち本発明に係るスパッタリング装置は、プラズマを用いてターゲットをスパッタリングして被処理物に成膜するものであって、真空排気される真空容器と、前記ターゲットを前記真空容器内に保持するターゲット保持部と、成膜中の前記被処理物を前記ターゲットに対して移動させる移動機構と、前記真空容器の外部に設けられて、前記真空容器内にプラズマを発生させるアンテナとを備えることを特徴とするものである。 That is, the sputtering apparatus according to the present invention is for sputtering a target using plasma to form a film on an object to be processed, and holds a vacuum vessel that is evacuated and a target that holds the target in the vacuum vessel. It is characterized by including a unit, a moving mechanism for moving the object to be processed being filmed with respect to the target, and an antenna provided outside the vacuum vessel to generate plasma in the vacuum vessel. It is something to do.

このように構成されたスパッタリング装置によれば、アンテナが真空容器の外部に設けられているので、ターゲットと被処理物との間に、これらの距離を制約するものがなく、ターゲットを被処理物に近づけることができ、成膜速度の向上を図れる。しかも、アンテナが真空容器の外部に設けられているので、メンテンス性にも優れたものとなり、なおかつ、移動機構により成膜中の被処理物をターゲットに対して移動させるので、膜質の均一化をも図れる。 According to the sputtering apparatus configured in this way, since the antenna is provided outside the vacuum vessel, there is no restriction on the distance between the target and the object to be processed, and the target is the object to be processed. It is possible to improve the film formation speed. Moreover, since the antenna is provided on the outside of the vacuum vessel, the maintainability is excellent, and the object to be processed is moved with respect to the target by the moving mechanism, so that the film quality is made uniform. Can also be planned.

被処理物の外周面に均一な膜を生成するためには、前記真空容器が筒状をなし、前記移動機構が、前記真空容器の軸方向と平行な軸周りに前記被処理物を回転移動させることが望ましい。 In order to form a uniform film on the outer peripheral surface of the object to be processed, the vacuum vessel has a tubular shape, and the moving mechanism rotates the object to be processed around an axis parallel to the axial direction of the vacuum vessel. It is desirable to let it.

複数の被処理物に一挙に成膜したり、大きいサイズの被処理物にも成膜したりするためには、前記アンテナ及び前記ターゲットが、前記真空容器の軸方向に沿って延在していることが望ましい。 In order to form a film on a plurality of objects to be processed at once or to form a film on a large-sized object to be processed, the antenna and the target extend along the axial direction of the vacuum vessel. It is desirable to be there.

前記ターゲット保持部が、前記真空容器の側壁の周方向に沿った複数箇所に設けられており、前記アンテナが、前記真空容器の外部において前記ターゲット保持部それぞれに対応する複数箇所に設けられていることが望ましい。
このような構成であれば、複数のターゲットや複数のアンテナを用いて成膜するので、成膜速度のさらなる向上を図れる。
The target holding portions are provided at a plurality of locations along the circumferential direction of the side wall of the vacuum container, and the antennas are provided at a plurality of locations corresponding to the target holding portions outside the vacuum vessel. Is desirable.
With such a configuration, since the film is formed using a plurality of targets and a plurality of antennas, the film forming speed can be further improved.

前記真空容器が、側壁を外側に凹ませてなる凹部空間を有し、前記ターゲット保持部が、前記凹部空間に前記ターゲットを保持することが望ましい。
このような構成であれば、プラズマを効率良くターゲットに導くことができる。
It is desirable that the vacuum vessel has a recessed space in which the side wall is recessed outward, and the target holding portion holds the target in the recessed space.
With such a configuration, the plasma can be efficiently guided to the target.

前記凹部が、前記真空容器の中心に向かって拡がるテーパ状をなすことが望ましい。
これならば、凹部がテーパ状に拡がっているので、ターゲットからはじき出されたスパッタ粒子を効率良く被処理物に到達させることができる。
It is desirable that the recess has a tapered shape that extends toward the center of the vacuum vessel.
In this case, since the concave portion expands in a tapered shape, the sputtered particles ejected from the target can efficiently reach the object to be processed.

このように構成した本発明によれば、ターゲットを被処理物に近づけることができ、成膜速度の向上や膜質の均一化を図れ、しかもメンテナンス性をも向上させることができる。 According to the present invention configured as described above, the target can be brought closer to the object to be processed, the film forming speed can be improved, the film quality can be made uniform, and the maintainability can be improved.

一実施形態のスパッタリング装置の構成を模式的に示す横断面図。The cross-sectional view which shows typically the structure of the sputtering apparatus of one Embodiment. 同実施形態のスパッタリング装置の構成を模式的に示す縦断面図。The vertical sectional view which shows typically the structure of the sputtering apparatus of the same embodiment. その他の実施形態のスパッタリング装置の構成を模式的に示す上面図。The top view which shows typically the structure of the sputtering apparatus of another embodiment. その他の実施形態における一対のアンテナの接続態様を示す模式図。The schematic diagram which shows the connection mode of a pair of antennas in another embodiment. その他の実施形態における一対のアンテナの接続態様を示す模式図。The schematic diagram which shows the connection mode of a pair of antennas in another embodiment. その他の実施形態におけるスパッタリング装置の構成を模式的に示す横断面図。The cross-sectional view which shows typically the structure of the sputtering apparatus in another embodiment. その他の実施形態におけるスパッタリング装置の構成を模式的に示す横断面図。The cross-sectional view which shows typically the structure of the sputtering apparatus in another embodiment. その他の実施形態におけるスパッタリング装置の構成を模式的に示す横断面図。The cross-sectional view which shows typically the structure of the sputtering apparatus in another embodiment.

以下に、本発明に係るスパッタリング装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of the sputtering apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.

<装置構成>
本実施形態のスパッタリング装置は、例えば工具等の被処理物の長寿命化を図るべく、プラズマを用いてターゲットをスパッタリングして被処理物に成膜するものである。なお、被処理物はこれに限らず、例えば液晶ディスプレイや有機ELディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ(FPD)用の基板や、フレキシブルディスプレイ用のフレキシブル基板等であっても良い。
<Device configuration>
In the sputtering apparatus of this embodiment, for example, in order to extend the life of an object to be processed such as a tool, a target is sputtered using plasma to form a film on the object to be processed. The object to be processed is not limited to this, and may be, for example, a substrate for a flat panel display (FPD) such as a liquid crystal display or an organic EL display, a flexible substrate for a flexible display, or the like.

具体的にこのスパッタリング装置100は、図1に示すように、真空容器2と、処理中の被処理物Wを移動させる移動機構3と、真空容器2内にターゲットTをターゲット保持部4と、真空容器2内にプラズマを発生させるアンテナ5とを備えている。 Specifically, as shown in FIG. 1, the sputtering apparatus 100 includes a vacuum vessel 2, a moving mechanism 3 for moving an object W to be processed, a target T in the vacuum vessel 2, and a target holding portion 4. An antenna 5 for generating plasma is provided in the vacuum container 2.

真空容器2は、被処理物Wを収容する例えば金属製の容器であり、その内部は真空排気装置(不図示)によって真空排気される。この真空容器2内には、スパッタ用ガス又は反応性ガスが導入される。なお、スパッタ用ガスとしては、例えばアルゴン(Ar)等の不活性ガスであり、反応性ガスとしては、例えば酸素(O)や窒素(N)やメタン(CH)等である。 The vacuum container 2 is, for example, a metal container that houses the object W to be processed, and the inside thereof is evacuated by a vacuum exhaust device (not shown). A sputtering gas or a reactive gas is introduced into the vacuum vessel 2. The sputtering gas is, for example, an inert gas such as argon (Ar), and the reactive gas is, for example, oxygen (O 2 ), nitrogen (N 2 ), methane (CH 3 ), or the like.

具体的にこの真空容器2は、図1及び図2に示すように、筒状をなすものであり、この実施形態では横断面が例えば八角形状のものである。なお、真空容器2の形状はこれに限らず、例えば横断面が円形状、四角形状、多角形状をなす筒状のものであっても良い。 Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the vacuum vessel 2 has a tubular shape, and in this embodiment, the cross section has, for example, an octagonal shape. The shape of the vacuum container 2 is not limited to this, and may be, for example, a tubular shape having a circular cross section, a quadrangular shape, or a polygonal shape.

移動機構3は、処理中の被処理物WをターゲットTに対して所定の方向に移動させるものであり、この実施形態では真空容器2の軸方向と平行な軸周りに被処理物Wを回転移動させるように構成されている。 The moving mechanism 3 moves the object W to be processed in a predetermined direction with respect to the target T, and in this embodiment, the object W to be processed is rotated around an axis parallel to the axial direction of the vacuum vessel 2. It is configured to move.

具体的にこの移動機構3は、図1及び図2に示すように、外周面に被処理物Wを支持する支持台31と、支持台31を回転させるモータ等の駆動源32とを備えている。 Specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the moving mechanism 3 includes a support base 31 that supports the object W to be processed on the outer peripheral surface, and a drive source 32 such as a motor that rotates the support base 31. There is.

支持台31は、例えば円柱状をなす金属製のものであり、例えばその外周面の周方向や軸方向に沿った複数箇所に被処理物Wを支持するものである。そして、図3に示すように、この支持台31を介してバイアス電源6からバイアス電圧が被処理物Wに印加されるようにしてある。このように支持台31が複数の被処理物Wを支持しながら回転することにより、複数の被処理物Wに一挙に成膜できるようにしてある。たたし、支持台31はこれに限らず、例えば横断面が四角形状や多角形状の柱状のものであっても良い。また、真空容器2内に複数の支持台31が設けられていても良い。 The support base 31 is made of, for example, a columnar metal, and supports the object W to be processed at a plurality of locations along the circumferential direction and the axial direction of the outer peripheral surface thereof, for example. Then, as shown in FIG. 3, a bias voltage is applied to the object W to be processed from the bias power supply 6 via the support base 31. By rotating the support base 31 while supporting the plurality of objects W to be processed in this way, it is possible to form a film on the plurality of objects W to be processed at once. However, the support base 31 is not limited to this, and may have, for example, a columnar shape having a quadrangular cross section or a polygonal cross section. Further, a plurality of support bases 31 may be provided in the vacuum container 2.

ターゲット保持部4は、ターゲットTを真空容器2内に保持するものである。
ここでは、図2に示すように、ターゲットTが長尺状をなすものであり、ターゲット保持部4も長尺状をなす。このターゲット保持部4は、真空容器2の側壁21に形成された開口を塞ぐように設けられており、ターゲット保持部4と真空容器2の側壁21との間には、真空シール機能を有する絶縁部7が設けられている。
The target holding unit 4 holds the target T in the vacuum container 2.
Here, as shown in FIG. 2, the target T has an elongated shape, and the target holding portion 4 also has an elongated shape. The target holding portion 4 is provided so as to close the opening formed in the side wall 21 of the vacuum container 2, and an insulation having a vacuum sealing function is provided between the target holding portion 4 and the side wall 21 of the vacuum container 2. A part 7 is provided.

本実施形態のターゲット保持部4は、真空容器2の軸方向に沿って延在しており、ターゲットTもまた真空容器2の軸方向に沿って延在している。ターゲットTには、ターゲットバイアス電圧を印加するターゲットバイアス電源8が、この例ではターゲット保持部4を介して接続されている。ターゲットバイアス電圧は、プラズマ中のイオンをターゲットTに引き込んでスパッタさせる電圧である。 The target holding portion 4 of the present embodiment extends along the axial direction of the vacuum vessel 2, and the target T also extends along the axial direction of the vacuum vessel 2. A target bias power supply 8 for applying a target bias voltage is connected to the target T via a target holding unit 4 in this example. The target bias voltage is a voltage that draws ions in the plasma into the target T and sputters them.

本実施形態では、図1に示すように、ターゲット保持部4が複数設けられている。これらのターゲット保持部4は、真空容器2の側壁21の周方向に沿った複数箇所に設けられており、ここでは、周方向に沿って等間隔に配置されている。これにより、複数のターゲットTが、真空容器2の側壁21の周方向における複数箇所に保持され、ここでは周方向に沿って等間隔に配置されている。なお、この実施形態では、各ターゲットTそれぞれに、上述したターゲットバイアス電源8が接続されている。 In this embodiment, as shown in FIG. 1, a plurality of target holding portions 4 are provided. These target holding portions 4 are provided at a plurality of locations along the circumferential direction of the side wall 21 of the vacuum vessel 2, and are arranged at equal intervals along the circumferential direction here. As a result, the plurality of targets T are held at a plurality of locations in the circumferential direction of the side wall 21 of the vacuum vessel 2, and are arranged at equal intervals along the circumferential direction here. In this embodiment, the target bias power supply 8 described above is connected to each target T.

アンテナ5は、図2に示すように、真空容器2の軸方向に沿って延びる直線状のものであり、高周波電源9から高周波電流が印加されて真空容器2内に誘導結合型のプラズマを発生させるものである。なお、アンテナ5の材質は、例えば、銅、アルミニウム、これらの合金、ステンレス等であるが、これに限られるものではない。また、アンテナ5を中空にして、その中に冷却水等の冷媒を流し、アンテナ5を冷却するようにしても良い。 As shown in FIG. 2, the antenna 5 has a linear shape extending along the axial direction of the vacuum vessel 2, and a high-frequency current is applied from the high-frequency power source 9 to generate inductively coupled plasma in the vacuum vessel 2. It is something that makes you. The material of the antenna 5 is, for example, copper, aluminum, alloys thereof, stainless steel, and the like, but the material is not limited thereto. Further, the antenna 5 may be made hollow and a refrigerant such as cooling water may flow through the antenna 5 to cool the antenna 5.

アンテナ5の一端部である給電端部5aには、整合器91を介して高周波電源9が接続されており、他端部である終端部5bは直接接地されている。かかる構成により、高周波電源9から、整合器91を介して、アンテナ5に高周波電流を流すことで、真空容器2内に誘導結合型のプラズマが発生する。高周波の周波数は、例えば、一般的な13.56MHzであるが、これに限られるものではない。 A high-frequency power supply 9 is connected to the feeding end portion 5a, which is one end of the antenna 5, via a matching unit 91, and the ending portion 5b, which is the other end, is directly grounded. With this configuration, inductively coupled plasma is generated in the vacuum vessel 2 by passing a high frequency current from the high frequency power supply 9 to the antenna 5 via the matching device 91. The high frequency frequency is, for example, 13.56 MHz, which is common, but is not limited to this.

然して、このアンテナ5は、真空容器2の外部に設けられている。
より具体的に説明すると、アンテナ5は、真空容器2の外部において上述したターゲット保持部4それぞれに対応する箇所に設けられており、真空容器2の側壁21に設けられた誘電体窓10に臨むように配置されている。ここでは、一対のアンテナ5が、1つのターゲット保持部4を挟み込むように設けられており、これら一対のアンテナ5が、各ターゲット保持部4に対応して複数組設けられている。
Therefore, the antenna 5 is provided outside the vacuum container 2.
More specifically, the antenna 5 is provided outside the vacuum vessel 2 at a location corresponding to each of the target holding portions 4 described above, and faces the dielectric window 10 provided on the side wall 21 of the vacuum vessel 2. It is arranged like this. Here, a pair of antennas 5 are provided so as to sandwich one target holding portion 4, and a plurality of sets of these pair of antennas 5 are provided corresponding to each target holding portion 4.

また、この実施形態におけるスパッタリング装置100は、図1に示すように、処理中の被処理物Wを加熱するヒータ11をさらに備えている。
具体的にこのヒータ11は、真空容器2の側壁21に形成された開口を塞ぐ蓋体に取り付けられており、ここでは互いに対向する箇所に一対のヒータ11を設けてある。これにより、処理中の被処理物Wを加熱することがで、被処理物Wに対する膜の密着性の向上を図れる。ただし、ヒータ11は必ずしも設ける必要はないし、設けるとしてもその数や配置は図1の態様に限らず、適宜変更して構わない。
Further, as shown in FIG. 1, the sputtering apparatus 100 in this embodiment further includes a heater 11 for heating the object W to be processed.
Specifically, the heater 11 is attached to a lid that closes the opening formed in the side wall 21 of the vacuum vessel 2, and here, a pair of heaters 11 are provided at locations facing each other. As a result, the object W to be treated can be heated, so that the adhesion of the film to the object W to be processed can be improved. However, it is not always necessary to provide the heater 11, and even if the heater 11 is provided, the number and arrangement thereof are not limited to the mode shown in FIG. 1, and may be appropriately changed.

<本実施形態の効果>
このように構成されたスパッタリング装置100によれば、アンテナ5が真空容器2の外部に設けられているので、ターゲットTと被処理物Wとの間に、これらの距離を制約するものがなく、ターゲットTを被処理物Wに近づけることができ、成膜速度の向上を図れる。しかも、アンテナ5が真空容器2の外部に設けられているので、メンテンス性にも優れたものとなり、なおかつ、移動機構3により処理中の被処理物Wを移動させるので、膜質の均一化をも図れる。
<Effect of this embodiment>
According to the sputtering apparatus 100 configured in this way, since the antenna 5 is provided outside the vacuum vessel 2, there is no restriction on the distance between the target T and the object W to be processed. The target T can be brought closer to the object W to be processed, and the film formation speed can be improved. Moreover, since the antenna 5 is provided outside the vacuum vessel 2, the maintainability is excellent, and the object W to be processed is moved by the moving mechanism 3, so that the film quality can be made uniform. It can be planned.

また、移動機構3が、真空容器2の軸方向と平行な軸周りに処理中の被処理物Wを回転移動させるので、被処理物Wの外周面に均一な膜を生成することができる。 Further, since the moving mechanism 3 rotates the object to be processed W to be processed around an axis parallel to the axial direction of the vacuum vessel 2, a uniform film can be formed on the outer peripheral surface of the object to be processed W.

さらに、複数のターゲットTや複数のアンテナ5を用いて成膜するので、成膜速度の向上を図れる。 Further, since the film is formed by using the plurality of targets T and the plurality of antennas 5, the film forming speed can be improved.

<その他の変形実施形態>
なお、本発明は前記実施形態に限られるものではない。
<Other modified embodiments>
The present invention is not limited to the above embodiment.

例えば、前記実施形態では、複数のターゲットTそれぞれにターゲットバイアス電源8が接続されていたが、図3に示すように、複数のターゲットTに共通のターゲットバイアス電源8が接続されていても良い。この例では、2つのターゲットTに共通のターゲットバイアス電源8を接続してあるが、その数はこれに限らず、例えば全てのターゲットTが共通のターゲットバイアス電源8に接続されていても良い。 For example, in the above-described embodiment, the target bias power supply 8 is connected to each of the plurality of targets T, but as shown in FIG. 3, a common target bias power supply 8 may be connected to the plurality of targets T. In this example, the common target bias power supply 8 is connected to the two targets T, but the number is not limited to this, and for example, all the target Ts may be connected to the common target bias power supply 8.

また、各ターゲット保持部4に対応して設けられた一対のアンテナ5は、図4に示すように、並列接続されていても良いし、図5に示すように、直列接続されていても良い。 Further, the pair of antennas 5 provided corresponding to the target holding portions 4 may be connected in parallel as shown in FIG. 4, or may be connected in series as shown in FIG. ..

さらに、図5に示すように、一対のアンテナ5の間に可変コンデンサ又は可変リアクトル等のインピーダンス調整素子5cを設けて、各アンテナ5のインピーダンスを調整するように構成しても良い。また、図示していないが、一方のアンテナ5の給電端部5a、又は、他方のアンテナ5の終端部5bに、可変コンデンサ又は可変リアクトル等のインピーダンス調整素子5cを設けても良い。
このような構成であれば、各アンテナ5のインピーダンスを調整することにより、アンテナ5の長手方向におけるプラズマ密度分布の均一化を図ることができ、ひいてはアンテナ5の長手方向の膜厚を均一化することができる。
Further, as shown in FIG. 5, an impedance adjusting element 5c such as a variable capacitor or a variable reactor may be provided between the pair of antennas 5 to adjust the impedance of each antenna 5. Further, although not shown, an impedance adjusting element 5c such as a variable capacitor or a variable reactor may be provided at the feeding end portion 5a of one antenna 5 or the terminal portion 5b of the other antenna 5.
With such a configuration, by adjusting the impedance of each antenna 5, the plasma density distribution in the longitudinal direction of the antenna 5 can be made uniform, and by extension, the film thickness in the longitudinal direction of the antenna 5 can be made uniform. be able to.

加えて、図6に示すように、真空容器2が、側壁21を外側に凹ませてなる凹部空間2sを有し、ターゲット保持部4が、この凹部空間2sにターゲットTを保持するように構成されていても良い。 In addition, as shown in FIG. 6, the vacuum vessel 2 has a recessed space 2s in which the side wall 21 is recessed outward, and the target holding portion 4 is configured to hold the target T in the recessed space 2s. It may have been done.

より具体的に説明すると、この実施形態における真空容器2は、少なくとも1つの側壁21が、主壁2aと、主壁2aから外側に起立するとともに互いに対向する一対の起立壁2bとを有している。 More specifically, in the vacuum vessel 2 in this embodiment, at least one side wall 21 has a main wall 2a and a pair of standing walls 2b that stand outward from the main wall 2a and face each other. There is.

そして、これら一対の起立壁2bに囲まれた空間が凹部空間2sとして形成されており、この凹部空間2sの底部にターゲット保持部4が設けられて、ターゲットTが凹部空間2sに保持されている。この実施形態では、凹部空間2sが真空容器2の周方向に沿った複数箇所に設けられており、ここではこれらの凹部空間2sは、周方向に沿って等間隔に配置されている。 A space surrounded by these pair of upright walls 2b is formed as a recessed space 2s, and a target holding portion 4 is provided at the bottom of the recessed space 2s, and the target T is held in the recessed space 2s. .. In this embodiment, the recessed spaces 2s are provided at a plurality of locations along the circumferential direction of the vacuum vessel 2, and here, these recessed spaces 2s are arranged at equal intervals along the circumferential direction.

また、この実施形態では、ターゲット保持部4を挟み込むように一対のアンテナ5が設けられている。これらのアンテナ5は、真空容器2の外部において起立壁2bに臨むように配置されており、それぞれの起立壁2bには誘電体窓10が設けられている。 Further, in this embodiment, a pair of antennas 5 are provided so as to sandwich the target holding portion 4. These antennas 5 are arranged so as to face the upright wall 2b outside the vacuum vessel 2, and each of the upright walls 2b is provided with a dielectric window 10.

このように凹部空間2sにターゲットTを保持することにより、プラズマを効率良くターゲットTに導くことができ、成膜効率のさらなる向上を図れる。 By holding the target T in the recessed space 2s in this way, the plasma can be efficiently guided to the target T, and the film forming efficiency can be further improved.

上述した凹部空間2sについて附言すれば、図7に示すように、真空容器2の中心に向かって徐々に拡がるテーパ状のものであっても良い。すなわち、上述した一対の起立壁2bは、外側に向かうに連れて徐々に近づくように傾斜していても良い。
このような構成であれば、凹部空間2sがテーパ状に拡がっているので、ターゲットTからはじき出されたスパッタ粒子を効率良く被処理物Wに到達させることができる。
As a supplement to the recessed space 2s described above, as shown in FIG. 7, it may be a tapered one that gradually expands toward the center of the vacuum vessel 2. That is, the pair of upright walls 2b described above may be inclined so as to gradually approach toward the outside.
With such a configuration, since the recessed space 2s expands in a tapered shape, the sputtered particles ejected from the target T can efficiently reach the object W to be processed.

そのうえ、真空容器2としては、図8に示すように、外筒体2X及び内筒体2Yからなる二重筒構造をなすものであっても良い。そして、かかる構成において、内筒体2Yの側壁21にターゲット保持部4が設けられるとともに、内筒体2Yの内側にアンテナ5が設けられていても良い。なお、ここでの外筒体2Xの周辺構造は、前記実施形態と同様としてある。また、図8においては、内筒体2Yの内側に1つのアンテナ5と1つのターゲット保持部4を設けた構成を示しているが、アンテナ5やターゲット保持部4は複数設けられていても良い。
このような構成であれば、内筒体2Yにもターゲット保持部4やアンテナ5を設けているので、処理速度のさらなる向上を図れるうえ、内筒体2Yの内側が真空容器2の外部となるので、メンテンス性も担保することができる。
Moreover, as shown in FIG. 8, the vacuum container 2 may have a double-cylinder structure including an outer cylinder 2X and an inner cylinder 2Y. In such a configuration, the target holding portion 4 may be provided on the side wall 21 of the inner cylinder 2Y, and the antenna 5 may be provided inside the inner cylinder 2Y. The peripheral structure of the outer cylinder 2X here is the same as that of the above-described embodiment. Further, although FIG. 8 shows a configuration in which one antenna 5 and one target holding portion 4 are provided inside the inner cylinder 2Y, a plurality of antennas 5 and target holding portions 4 may be provided. ..
With such a configuration, since the target holding portion 4 and the antenna 5 are also provided on the inner cylinder 2Y, the processing speed can be further improved, and the inside of the inner cylinder 2Y becomes the outside of the vacuum container 2. Therefore, the maintainability can be guaranteed.

さらに、移動機構3は、例えば図8に示すように、真空容器2内の複数箇所に設けられていても良い。ここでは、複数の移動機構3それぞれが、処理中の被処理物Wを回転させるものであり、これらが真空容器2の中心周りに周方向に沿って等間隔に配置されている。 Further, as shown in FIG. 8, for example, the moving mechanism 3 may be provided at a plurality of locations in the vacuum container 2. Here, each of the plurality of moving mechanisms 3 rotates the object W to be processed, and these are arranged around the center of the vacuum vessel 2 at equal intervals along the circumferential direction.

また、移動機構3としては、被処理物Wを回転移動させるものに限らず、例えば処理中の被処理物Wを水平方向に搬送するものであっても良いし、処理中の被処理物Wを同一平面上で往復走査させるものであっても良い。 Further, the moving mechanism 3 is not limited to a mechanism for rotating the object to be processed W, and may be, for example, a mechanism for transporting the object to be processed W to be processed in the horizontal direction, or the object to be processed W to be processed. May be reciprocally scanned on the same plane.

その他、本発明は前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

100・・・スパッタリング装置
W ・・・被処理物
2 ・・・真空容器
3 ・・・移動機構
31 ・・・支持台
32 ・・・モータ
4 ・・・ターゲット保持部
T ・・・ターゲット
5 ・・・アンテナ
5a ・・・給電端部
5b ・・・終端部
6 ・・・バイアス電源
7 ・・・絶縁部
8 ・・・ターゲットバイアス電源
9 ・・・高周波電源
91 ・・・整合器
10 ・・・誘電体窓
11 ・・・ヒータ
2s ・・・凹部空間
21 ・・・側壁
2a・・・主壁
2b・・・起立壁
100 ・ ・ ・ Sputtering device W ・ ・ ・ Object 2 ・ ・ ・ Vacuum container 3 ・ ・ ・ Movement mechanism 31 ・ ・ ・ Support base 32 ・ ・ ・ Motor 4 ・ ・ ・ Target holding part T ・ ・ ・ Target 5 ・・ ・ Antenna 5a ・ ・ ・ Feeding end 5b ・ ・ ・ Termination part 6 ・ ・ ・ Bias power supply 7 ・ ・ ・ Insulation part 8 ・ ・ ・ Target bias power supply 9 ・ ・ ・ High frequency power supply 91 ・ ・ ・ Matcher 10 ・ ・・ Dielectric window 11 ・ ・ ・ Heater 2s ・ ・ ・ Recessed space 21 ・ ・ ・ Side wall 2a ・ ・ ・ Main wall 2b ・ ・ ・ Standing wall

Claims (6)

プラズマを用いてターゲットをスパッタリングして被処理物に成膜するスパッタリング装置であって、
真空排気される真空容器と、
前記ターゲットを前記真空容器内に保持するターゲット保持部と、
成膜中の前記被処理物を前記ターゲットに対して移動させる移動機構と、
前記真空容器の外部に設けられて、前記真空容器内にプラズマを発生させるアンテナとを備える、スパッタリング装置。
A sputtering device that sputters a target using plasma to form a film on an object to be processed.
A vacuum container that is evacuated and
A target holding portion that holds the target in the vacuum vessel, and a target holding portion.
A moving mechanism that moves the object to be processed during film formation with respect to the target,
A sputtering apparatus provided outside the vacuum vessel and provided with an antenna for generating plasma in the vacuum vessel.
前記真空容器が筒状をなし、
前記移動機構が、前記真空容器の軸方向と平行な軸周りに前記被処理物を回転移動させる、請求項1記載のスパッタリング装置。
The vacuum container has a tubular shape,
The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the moving mechanism rotationally moves the object to be processed around an axis parallel to the axial direction of the vacuum vessel.
前記アンテナ及び前記ターゲットが、前記真空容器の軸方向に沿って延在している、請求項2記載のスパッタリング装置。 The sputtering apparatus according to claim 2, wherein the antenna and the target extend along the axial direction of the vacuum vessel. 前記ターゲット保持部が、前記真空容器の側壁の周方向に沿った複数箇所に設けられており、
前記アンテナが、前記真空容器の外部において前記ターゲット保持部それぞれに対応する複数箇所に設けられている、請求項2又は3記載のスパッタリング装置。
The target holding portions are provided at a plurality of locations along the circumferential direction of the side wall of the vacuum container.
The sputtering apparatus according to claim 2 or 3, wherein the antennas are provided at a plurality of locations corresponding to the target holding portions outside the vacuum vessel.
前記真空容器が、側壁を外側に凹ませてなる凹部空間を有し、
前記ターゲット保持部が、前記凹部空間に前記ターゲットを保持する、請求項2乃至4のうち何れか一項に記載のスパッタリング装置。
The vacuum vessel has a recessed space in which the side wall is recessed outward.
The sputtering apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the target holding portion holds the target in the recessed space.
前記凹部空間が、前記真空容器の中心に向かって拡がるテーパ状をなす、請求項5記載のスパッタリング装置。 The sputtering apparatus according to claim 5, wherein the recessed space has a tapered shape that expands toward the center of the vacuum vessel.
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