JP6469432B2 - Rotary cathode and sputtering equipment - Google Patents
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Description
本発明は、回転可能にしたターゲットを備えるロータリーカソード、および、ロータリーカソードを備えるスパッタ装置に関する。 The present invention relates to a rotary cathode having a rotatable target and a sputtering apparatus having a rotary cathode.
従来から、円筒形状を有したターゲットを回転させながらターゲットから放出される粒子を基板等の表面に堆積させるスパッタ装置が知られている。例えば、特許文献1に記載のスパッタ装置において、円筒形状を有するターゲットの軸方向と水平方向とが互いに平行であるようにロータリーカソードはチャンバに支持され、駆動装置の駆動力を受けるターゲットがターゲットの周方向に沿って回転する。
2. Description of the Related Art Conventionally, sputtering apparatuses that deposit particles emitted from a target on a surface of a substrate or the like while rotating a target having a cylindrical shape are known. For example, in the sputtering apparatus described in
ところで、ターゲットを回転させる回転軸の中心が、その回転軸を軸支する軸支部の軸受中心に対して傾いているとき、ターゲットの回転に際しては回転軸や軸支部に過大な負荷が掛かる。特に、軸方向におけるターゲットの長さが成膜対象の大型化に伴って大きくなる傾向を有するため、回転軸や軸支部に掛かる負荷を抑えることは一層に求められている。 By the way, when the center of the rotating shaft for rotating the target is inclined with respect to the bearing center of the shaft supporting portion that supports the rotating shaft, an excessive load is applied to the rotating shaft and the shaft supporting portion when the target is rotated. In particular, since the length of the target in the axial direction tends to increase with an increase in the size of the film formation target, it is further required to suppress the load applied to the rotating shaft and the shaft support.
本発明は、このような実情に鑑みなされたものであって、回転軸や軸支部に掛かる負荷を抑えることのできるロータリーカソード、および、ロータリーカソードを備えるスパッタ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a rotary cathode capable of suppressing a load applied to a rotating shaft and a shaft support, and a sputtering apparatus including the rotary cathode.
上記課題を解決するロータリーカソードは、被軸支端を有する回転軸と、前記回転軸と共に回転する円筒形状を有するターゲットと、前記被軸支端を軸支するサポートブロックと、を備える。そして、前記サポートブロックは、前記被軸支端を収容する収容空間を区画する内面を備えたケースと、前記収容空間において前記被軸支端が通されて前記被軸支端の回転力を受けて回転する内輪と、前記回転軸を中心に回転することの不能な状態で前記収容空間に収容された外輪とを備えるベアリングと、前記ベアリングの備える前記外輪と前記ケースの備える前記内面との間、および、前記ベアリングの備える前記内輪と前記被軸支端との間の少なくとも1つに位置する弾性部材と、を備える。
上記課題を解決するスパッタ装置は、スパッタリングにおけるカソードとして上記ロータリーカソードを備える。
A rotary cathode that solves the above problems includes a rotating shaft having a pivoted end, a target having a cylindrical shape that rotates together with the rotating shaft, and a support block that pivotally supports the pivoted end. The support block includes a case having an inner surface that defines an accommodation space that accommodates the pivot support end, and a rotational force of the pivot support end through which the pivot support end is passed in the accommodation space. A bearing including an inner ring that rotates and an outer ring that is housed in the housing space in a state where the inner ring cannot rotate about the rotation shaft, and the outer ring that the bearing includes and the inner surface that the case includes. And an elastic member positioned at at least one between the inner ring provided in the bearing and the pivot support end.
A sputtering apparatus that solves the above problems includes the rotary cathode as a cathode in sputtering.
上記構成によれば、回転軸の軸心と、回転軸が通されるベアリングの軸受中心とのずれが、弾性部材の弾性変形によって吸収される。それゆえに、回転軸の軸支部として機能するサポートブロックや回転軸に掛かる負荷が抑えられる。 According to the above configuration, the deviation between the axis of the rotating shaft and the bearing center of the bearing through which the rotating shaft passes is absorbed by the elastic deformation of the elastic member. Therefore, the load applied to the support block functioning as the shaft support portion of the rotating shaft and the rotating shaft can be suppressed.
上記ロータリーカソードにおいて、前記弾性部材は、前記ベアリングの備える前記外輪と、前記ケースの備える前記内面との間に位置する樹脂製のOリングであってもよい。 In the rotary cathode, the elastic member may be a resin O-ring positioned between the outer ring provided in the bearing and the inner surface provided in the case.
上述した回転軸やベアリングがケースに対して組み付けられるとき、上述した弾性部材は、ケースに対するベアリングの位置やベアリングに対する回転軸の位置に応じて弾性変形する。この弾性変形における変形量は、ケースに対するベアリングの位置やベアリングに対する回転軸の位置に誤差を生む。この点において、上記構成によれば、ベアリングの備える外輪とケースの備える内面との間に弾性部材の位置が特定されるため、弾性部材の弾性変形によって生じる組み付け誤差を、ケースに対するベアリングの位置の誤差に留めることができる。そして、回転軸がベアリングに加える回転力は、ベアリングの備える内輪とベアリングが備える転動体とによって消費されて、ベアリングの備える外輪、ひいては、外輪とケースとの間に位置するOリングには伝達しないため、回転軸の回転に起因する弾性部材の摩耗が抑えられる。 When the above-described rotating shaft and bearing are assembled to the case, the above-described elastic member is elastically deformed according to the position of the bearing with respect to the case and the position of the rotating shaft with respect to the bearing. The amount of deformation in this elastic deformation causes an error in the position of the bearing with respect to the case and the position of the rotating shaft with respect to the bearing. In this respect, according to the above configuration, since the position of the elastic member is specified between the outer ring provided in the bearing and the inner surface provided in the case, the assembly error caused by the elastic deformation of the elastic member is determined as the position of the bearing relative to the case. It can be kept in error. And the rotational force which a rotating shaft applies to a bearing is consumed by the inner ring | wheel with which a bearing is provided, and the rolling element with which a bearing is provided, and is not transmitted to the O-ring located between an outer ring | wheel with which a bearing is provided, and a case. Therefore, wear of the elastic member due to rotation of the rotating shaft is suppressed.
上記ロータリーカソードにおいて、前記ベアリングは、前記内輪と前記外輪とに挟まれる複数の転動体を備え、前記回転軸の径方向において複数の前記転動体の各々と前記Oリングとが相互に対向してもよい。 In the rotary cathode, the bearing includes a plurality of rolling elements sandwiched between the inner ring and the outer ring, and each of the plurality of rolling elements and the O-ring are opposed to each other in the radial direction of the rotating shaft. Also good.
ベアリングの備える複数の転動体の各々は、ベアリングの備える内輪からはベアリングにおける径方向の外側に向けて押圧され、また、ベアリングの備える外輪からはベアリングにおける径方向の内側に向けて押圧される。上記構成によれば、ベアリングの径方向において複数の転動体とOリングとが相互に対向するため、こうした転動体に対する押圧力が緩和されて、転動体と外輪との間における摩擦、および、転動体と内輪との間における摩擦が抑えられる。 Each of the plurality of rolling elements included in the bearing is pressed toward the radially outer side of the bearing from the inner ring included in the bearing, and is pressed toward the radially inner side of the bearing from the outer ring included in the bearing. According to the above configuration, since the plurality of rolling elements and the O-ring face each other in the radial direction of the bearing, the pressing force on the rolling elements is relieved, and the friction between the rolling elements and the outer ring and the rolling force are reduced. Friction between the moving body and the inner ring is suppressed.
上記ロータリーカソードは、前記ベアリングの備える前記内輪と前記被軸支端の備える外周面とに挟まれる円筒形状を有し、前記ベアリングの備える前記内輪と前記被軸支端とを連結する絶縁性を有した樹脂製のスリーブと、をさらに備えてもよい。 The rotary cathode has a cylindrical shape sandwiched between the inner ring provided in the bearing and an outer peripheral surface provided in the supported end, and has an insulating property for connecting the inner ring provided in the bearing and the supported end. And a resin sleeve.
上記構成によれば、被軸支端とベアリングとの間の電気的な絶縁を得るための部材に対して、セラミック材料や金属材料と比べて高い加工性が得られやすい樹脂製のスリーブを用いることができる。 According to the above configuration, a resin sleeve that can easily obtain high workability compared to a ceramic material or a metal material is used for a member for obtaining electrical insulation between the pivot end and the bearing. be able to.
以下、本開示におけるロータリーカソード、および、スパッタ装置の一実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a rotary cathode and a sputtering apparatus according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
図1は、ロータリーカソードを備えたスパッタ装置を、基板の搬送方向に対して直交する面で切断した場合の断面図を示す。図2は、ロータリーカソードを備えたスパッタ装置を、基板の搬送方向に対して平行する鉛直な面で切断した場合の断面図を示す。
図1に示すように、スパッタ装置が備えるチャンバ11には、真空雰囲気に設定される空間である処理空間が形成され、チャンバ11に形成された処理空間には、ロータリーカソード12と支持台13とが収容されている。チャンバ11の処理空間には、例えば、アルゴンガスなどのスパッタガスや、酸素ガスなどの反応ガスが、処理空間において実施される処理に応じて適宜供給される。
ロータリーカソード12は、駆動装置15、サポートブロック16、2つの軸部材17、および、ターゲット18を備えている。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a sputtering apparatus equipped with a rotary cathode cut along a plane perpendicular to the substrate transport direction. FIG. 2 is a cross-sectional view of a sputtering apparatus including a rotary cathode cut along a vertical plane parallel to the substrate transport direction.
As shown in FIG. 1, a processing space that is a space set in a vacuum atmosphere is formed in a
The
駆動装置15は、凹部21の形成された本体部22を備え、本体部22は、チャンバ11の上壁に取り付けられている。本体部22には、チャンバ11の上壁に向けて開口する凹部21の開口部が形成され、チャンバ11の上壁に形成された貫通孔23を通じて、凹部21の内部とチャンバ11の外部とが連通している。
The
本体部22の有する壁のうちでサポートブロック16と対向する壁には、本体部22を水平方向に沿って貫通する支持貫通孔24が形成されている。本体部22の有する壁のうちで支持貫通孔24と対向する壁には、支持貫通孔24と対向する支持孔25が形成されている。これら支持貫通孔24、および、支持孔25には、2つの軸部材17のうちで一方の軸部材17が挿通されている。一方の軸部材17は、基端回転軸を構成し、支持貫通孔24に設けられたベアリング28、および、支持孔25に設けられたベアリング29によって、駆動装置15に回転可能に支持されている。
A support through
一方の軸部材17における軸方向の途中位置であって、かつ、凹部21に位置する部位には、軸部材17の外側から従動プーリ31が嵌着されている。また、一方の軸部材17における軸線方向において従動プーリ31よりも基端側となる位置であって、かつ、凹部21に位置する部位には、軸部材17の外側からスリップリング36が嵌着されている。これら従動プーリ31、および、スリップリング36もまた、一方の軸部材17と共に基端回転軸を構成している。なお、一方の軸部材17の内側には、図1に矢印で示すように、ターゲット18を冷却するための冷却液が流通する流路R1が形成されている。
A driven pulley 31 is fitted from the outside of the
サポートブロック16は、チャンバ11の上壁に取り付けられ、サポートブロック16において駆動装置15と対向する壁である対向壁には、水平方向に沿って延びる挿通孔26が形成されている。2つの軸部材17のなかで他方の軸部材17は、挿通孔26に設けられたベアリング30によって、サポートブロック16に回転可能に支持されている。
The
円筒形状を有するターゲット18は、駆動装置15に支持される一方の軸部材17と、サポートブロック16に支持される他方の軸部材17とに連結され、一方の軸部材17が回転することによって回転する。
The
本体部22の上壁には、駆動装置を構成するモーター33が搭載されている。モーター33に連結された出力軸32は、これもまた駆動装置を構成し、軸部材17の軸線方向と平行に延びる形状を有し、かつ、本体部22に形成された凹部21と対向する位置に配置されている。モーター33の出力軸32には、駆動プーリ34が連結されている。
A
一方の軸部材17に連結された従動プーリ31と、出力軸32に連結された駆動プーリ34とは、無端状のベルト35によって連結されている。ベルト35は、本体部22に形成された凹部21の開口部と、チャンバ11の上壁に形成された貫通孔23とを通じて、駆動プーリ34と従動プーリ31とに掛装され、出力軸32の回転を受けて、基端回転軸を回転させる。
The driven pulley 31 connected to one
一方の軸部材17に連結されたスリップリング36の上方には、スリップリング36の外周面に接触する給電ブラシ38と、給電ブラシ38の上方において給電ブラシ38を支持するブラシホルダ37とが配置されている。ブラシホルダ37の上端部は、本体部22に対して相対的に固定され、給電ブラシ38をスリップリング36に向けて押し付けている。給電ブラシ38からスリップリング36に伝達される電力は、スリップリング36から軸部材17を介してターゲット18に供給される。
Above the slip ring 36 connected to one
そして、駆動装置15から伝達される駆動力に基づきターゲット18を回転させながら駆動装置15からターゲット18に電力が供給される。こうした電力の供給によって、チャンバ11の内部に含まれるガスからターゲット18の周囲にプラズマが生成されるとともに、生成されたプラズマ中の正イオンがターゲット18に衝突する。その結果、ターゲット18から粒子が放出される。
Then, electric power is supplied from the driving
このとき、図2に示すように、ターゲット18から放出される粒子は、搬入口S1を通じてチャンバ11の内部に搬入された基板14がターゲット18の下方を通過する過程で基板14の上面に堆積する。そして、基板14の上面には、ターゲット18を構成する材料を含む薄膜が形成される。こうして薄膜が形成された基板14は搬出口S2を通じてチャンバ11の外部に搬出される。なお、本実施の形態では、搬入口S1から搬出口S2に至る基板14の搬送経路上の3つの位置にロータリーカソード12が配置されており、これら3つのロータリーカソード12のターゲット18から放出される粒子が1つの基板14の上面に順次堆積する。
At this time, as shown in FIG. 2, the particles emitted from the
図3を参照して先端回転軸100の支持の構造を詳述する。
上述した他方の軸部材17である先端回転軸100は、1つの方向である軸方向Dに沿って延びる金属部材であって、先端に向けて縮径された二段の円筒形状を有している。先端回転軸100は、小径部である被軸支端101Aと、大径部である軸フランジ101Bとを備えている。
With reference to FIG. 3, the structure for supporting the
The distal
サポートブロック16は、収容ブロック111と固定ブロック112とから構成されるケース16Cを備えている。ケース16Cの内部には、収容空間が形成され、被軸支端101Aと、小径スリーブ102と、ベアリング30と、大径スリーブ104と、弾性部材の一例であるOリング105とが、収容空間に収容されている。
The
固定ブロック112は、軸方向Dにおいて先端回転軸100と対向する金属製のブロック形状を有し、チャンバ11の上壁に固定されている。収容ブロック111は、軸方向Dにおいてターゲット18と固定ブロック112との間に位置している。収容ブロック111は、被軸支端101Aの周囲を囲う金属製の円筒形状を有し、かつ、軸フランジ101Bと対向する円環形状を有した内向きブロックフランジ111Fを有している。
The fixed
ブロックフランジ111Fの開口である挿通孔26は、被軸支端101Aの外径DAよりも大きい内径DBを有している。軸方向Dに沿ったブロックフランジ111Fの厚みは、外径DAと内径DBとの差よりも大きく、収容ブロック111の中心と、先端回転軸100の中心Aとが、0°以上10以下の傾きを持って、ブロックフランジ111Fに被軸支端101Aが通されることを、ブロックフランジ111Fは許容している。
The
収容ブロック111の筒内には、被軸支端101Aの周囲に、小径スリーブ102、ベアリング30、大径スリーブ104、および、Oリング105をこの順に収容している。収容ブロック111は、これら小径スリーブ102、ベアリング30、大径スリーブ104、および、Oリング105を収容した状態で、固定ブロック112に締結されている。
In the cylinder of the accommodation block 111, a
ベアリング30は、円環形状を有した内輪122と、内輪122と同心の円環形状を有した外輪123と、これら内輪122と外輪123とに挟まれる複数の転動体124とから構成されている。被軸支端101Aの外周面と、ベアリング30の備える内輪122との間には、絶縁性を有した樹脂製の小径スリーブ102が位置している。収容ブロック111の内周面は、ケース16Cの備える内面の一例であって、収容ブロック111の内周面と、ベアリング30の備える外輪123との間には、絶縁性を有した樹脂製の大径スリーブ104が位置している。
The
小径スリーブ102は、被軸支端101Aの外周面と、ベアリング30の内輪122における内周面とに挟まれる円筒形状を有している。小径スリーブ102が有する外周面は、ベアリング30の内輪122に嵌め込まれている。小径スリーブ102が有する外周面において内輪122に対する先端側には、Cリング102Cが嵌め込まれ、固定ブロック112に向けて内輪122が変位することを規制している。軸方向Dにおける小径スリーブ102の基端には、外向きのスリーブフランジ102Fが形成されている。小径スリーブ102の有するスリーブフランジ102Fは、内輪122における基端側の端面を、内輪122の周方向の全体にわたり覆い、軸フランジ101Bに向けて内輪122が変位することを規制している。これら小径スリーブ102の外周面に嵌め込まれたCリング102Cや小径スリーブ102の有するスリーブフランジは、小径スリーブ102に対して内輪122が軸方向Dに沿って変位することを抑えている。
The
小径スリーブ102が有するスリーブフランジ102Fと、収容ブロック111が有するブロックフランジ111Fとの間には、軸方向Dにおいてスリーブフランジ102Fの厚みやブロックフランジ111Fの厚みよりも十分に小さい隙間が形成されている。こうした小径スリーブ102と収容ブロック111との間の隙間は、小径スリーブ102の中心が収容ブロック111の中心に対して傾くことを許容している。
A gap that is sufficiently smaller than the thickness of the
小径スリーブ102の内周面は、小径スリーブ102の径方向の外側に向かって窪む複数の凹部を有し、被軸支端101Aの外周面は、被軸支端101Aの径方向の外側に向かって突き出た複数の凸部を有している。小径スリーブ102の内側には、被軸支端101Aが嵌め込まれ、小径スリーブ102の内周面に形成された凹部には、被軸支端101Aの外周面に形成された凸部が嵌め込まれている。これによって、小径スリーブ102が被軸支端101Aに対して軸方向に沿って変位することが規制されている。
The inner peripheral surface of the small-
小径スリーブ102の筒内に被軸支端101Aが嵌め込まれることによって、ベアリング30の内輪122が被軸支端101Aに対して連れ回る程度に、これらベアリング30の内輪122と被軸支端101Aとを小径スリーブ102が連結している。そして、小径スリーブ102の有する絶縁性は、ターゲット18に印加される電圧をベアリング30に対して絶縁している。
By fitting the supported
大径スリーブ104は、ベアリング30の外輪123のほぼ全体を覆う円筒形状を有している。大径スリーブ104が有する内周面には、ベアリング30の外輪123が嵌め込まれている。軸方向Dにおける大径スリーブ104の基端には、内向きのスリーブフランジ104Fが形成されている。スリーブフランジ104Fは、外輪123における基端側の端面を、外輪123の周方向の全体にわたり覆っている。スリーブフランジ104Fと固定ブロック112とは、ベアリング30の外輪123に対し大径スリーブ104が軸方向Dに沿って変位することを抑えている。
The
大径スリーブ104が有するスリーブフランジ104Fと、収容ブロック111が有するブロックフランジ111Fとの間には、軸方向Dにおいてスリーブフランジ104Fの厚みやブロックフランジ111Fの厚みよりも十分に小さい隙間が形成されている。こうした大径スリーブ104と収容ブロック111との間の隙間は、大径スリーブ104の中心が収容ブロック111の中心に対して傾くことを許容している。
A gap sufficiently smaller than the thickness of the
大径スリーブ104の外周面には、Oリング105の嵌め込まれる嵌入溝104Gが、大径スリーブ104の周方向の全体にわたって形成されている。大径スリーブ104の外周面と、収容ブロック111の筒内面との間には、嵌入溝104Gに嵌め込まれたOリング105が位置している。ベアリング30の外輪123は、これら大径スリーブ104、および、Oリング105を介して、収容ブロック111の内周面に対して回転不能に位置決めされている。
An
そして、先端回転軸100の出力する回転力は、小径スリーブ102を介して内輪122を連れ回す。一方で、内輪122の出力する回転力は、複数の転動体124の転動に変換されて、外輪123に固定された大径スリーブ104にはほぼ伝達させない。結果として、先端回転軸100の出力する回転力は、ベアリング30に吸収されて、外輪123と収容ブロック111とに挟まれたOリング105には加えられず、こうした回転力によるOリング105の摩耗が抑えられる。
Then, the rotational force output from the distal
Oリング105は、小径スリーブ102、ベアリング30、大径スリーブ104よりも低い弾性率を有する環形状を有した弾性部材であって、例えば、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、シリコーンゴム、フッ素系ゴムなどの公知の弾性材料から形成されている。Oリング105は、大径スリーブ104の外周面における周方向の全体、および、収容ブロック111の筒内面における周方向の全周にわたり接触している。
The O-
大径スリーブ104が有する外周面と、収容ブロック111が有する筒内面の間には、Oリング105の厚みの一部に相当する隙間が形成されている。これら大径スリーブ104が有する外周面と、収容ブロック111が有する内周面との間の隙間は、Oリング105の弾性変形が許容され、Oリング105の弾性変形に伴い、大径スリーブ104の中心が収容ブロック111の中心に対して傾くことを許容している。
A gap corresponding to a part of the thickness of the O-
そして、被軸支端101Aの中心が内輪122の中心に対してずれを生じたとき、こうしたずれは、Oリング105の弾性変形として吸収される一方で、被軸支端101Aやベアリング30などの回転する部材は、剛体として機能し続ける。結果として、被軸支端101Aの中心とベアリング30の中心との間において、Oリング105による調芯機能が発揮される。特に、ロータリーカソード12が水平に設置されること、かつ/または、長軸化が進むことによって、ロータリーカソード12自体の撓み量が増大し、上述したずれも増大するが、こうした調芯機能の発揮によれば、被軸支端101Aやベアリング30などに掛かる負荷の増加が抑えられる。
When the center of the pivoted
Oリング105は、複数の転動体124の並ぶ平面Cb上に配置され、複数の転動体124の各々とOリング105とは、Oリング105やベアリング30の径方向において互いに対向している。こうしたOリング105の配置によれば、Oリング105における弾性変形の量が、Oリング105における周方向の一部において集中的に大きくなること、あるいは、小さくなることが抑えられる。
The O-
なお、ベアリング30の備える複数の転動体124の各々は、ベアリング30の備える内輪122からはベアリング30の径方向の外側に向けて押圧され、また、ベアリング30の備える外輪123からはベアリング30の径方向の内側に向けて押圧される。この際に、複数の転動体124の各々とOリング105とが、径方向において相互に対向する構成であれば、内輪122と転動体124との間における摩擦、および、転動体124と外輪123との間における摩擦が、Oリング105の弾性変形によって軽減される。
Each of the plurality of rolling
ところで、上述したサポートブロック16の構成であれば、被軸支端101Aと大径スリーブ104との間に、Oリング105よりも低い弾性率を有する部材が介在しない。それゆえに、被軸支端101Aの外周面に対しては、小径スリーブ102、ベアリング30、および、大径スリーブ104の各々が、これらが個別に回転できない程度の高い結合力と、これらが個別に変位できない程度の高い位置決め精度とを有して固定される。
By the way, in the configuration of the
ロータリーカソード12の先端部が組み立てられる際には、こうして固定された大径スリーブ104の外周面にOリング105が嵌め込まれ、これらが収容ブロック111に収容されている。こうした組み付けの態様によれば、被軸支端101Aと小径スリーブ102との間、小径スリーブ102とベアリング30との間、および、ベアリング30と大径スリーブ104との間において、結合の緩みや個別の弾性変形が抑えられるため、高い位置の精度をもってロータリーカソード12を組み立てることが可能でもある。
When the tip of the
以上説明したように、本実施形態のロータリーカソードおよびスパッタ装置によれば、以下に列記するような効果が得られる。
(1)被軸支端101Aの中心とベアリング30の中心とのずれは、Oリング105の弾性変形によって吸収される。それゆえに、被軸支端101Aやそれの軸支部に掛かる負荷が抑えられる。
As described above, according to the rotary cathode and the sputtering apparatus of the present embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) The deviation between the center of the pivoted end 101 </ b> A and the center of the
(2)ベアリング30の外輪123と収容ブロック111との間にOリング105が位置するため、Oリング105の弾性変形によって生じる組み付け誤差は、収容ブロック111に対するベアリング30の位置の誤差にとどまる。
(2) Since the O-
(3)ベアリング30の外輪123と収容ブロック111との間にOリング105が位置するため、ベアリング30に加えられる回転力は、Oリング105には伝達しない。それゆえに、被軸支端101Aの回転に起因するOリング105の摩耗が抑えられる。
(3) Since the O-
(4)複数の転動体124に対する径方向の外側にOリング105が位置するため、複数の転動体124に対する押圧力が緩和されて、転動体124と外輪123との間における摩擦、および、転動体124と内輪122との間における摩擦が抑えられる。
(4) Since the O-
(5)ターゲット18が冷却水によって冷却されるため、被軸支端101Aとベアリング30との間の電気的な絶縁を得るための小径スリーブ102に対して、セラミック材料や金属材料と比べて高い加工性が得られやすい樹脂を用いることができる。
なお、上記実施形態は、以下の態様で実施することもできる。
(5) Since the
In addition, the said embodiment can also be implemented with the following aspects.
[弾性部材]
・Oリング105は、ベアリング30の備える外輪123と、大径スリーブ104との間に位置してもよい。この際に、Oリング105は、外輪123と収容ブロック111との間、および、外輪123と大径スリーブ104との間の両方に設けられてもよいし、外輪123と大径スリーブ104との間にのみ設けられてもよい。
・大径スリーブ104が割愛されて、外輪123と収容ブロック111とにOリング105が直接接触する構成であってもよい。
[Elastic member]
The O-
The large-
・Oリング105は、ベアリング30の備える内輪122と、被軸支端101Aの備える外周面との間に位置してもよい。この際に、Oリング105は、外輪123と収容ブロック111との間、および、内輪122と被軸支端101Aとの間の両方に設けられてもよいし、内輪122と被軸支端101Aとの間にのみ設けられてもよい。この際に、Oリング105の配置される位置は、内輪122と被軸支端101Aとの間であれば、内輪122と小径スリーブ102との間であってもよいし、小径スリーブ102と被軸支端101Aとの間であってもよいし、これらの両方であってもよい。また、小径スリーブ102が割愛されて、内輪122と被軸支端101AとにOリング105が直接接触する構成であってもよい。
The O-
・Oリング105は、径方向の外側において転動体124と対向しない位置であってもよい。この際に、Oリング105は、径方向の外側において転動体124と対向しない位置と、径方向の外側において転動体124と対向する位置との両方に設けられてよいし、径方向の外側において転動体124と対向しない位置にのみ設けられてもよい。
The O-
なお、Oリング105の数量が少ないほど、ケース16Cに対してベアリング30を変位させることに要する力は小さく、調芯に必要な弾性変形が得られやすい。また、Oリング105の数量が少ないほど、相互に異なる弾性率を有したOリング105が加わる可能性も低く、ロータリーカソード間における調芯のばらつきも抑えられる。
Note that the smaller the number of O-
・ベアリング30の備える外輪123とケース16Cの備える内面との間、および、ベアリング30の備える内輪122と被軸支端101Aのとの間の少なくとも1つに弾性部材が位置する構成であればよく、こうした弾性部材は、Oリング105とは異なる形状を有していてもよい。例えば、弾性部材は、ベアリング30の備える外輪123とケースの備える内面との間に、周方向に沿って等配されたブロック形状を有する複数の弾性ブロックであってもよいし、周方向の全体にわたる帯形状を有する1つの環状シートであってもよい。
The elastic member is only required to be positioned between at least one of the
[スリーブ]
・ベアリング30自体が絶縁性を有するとき、小径スリーブ102は、導電性を有した金属部材であってもよい。例えば、ベアリング30として、樹脂タイプベアリングやセラミックタイプベアリングなどが用いられてもよい。樹脂タイプベアリングやセラミックタイプベアリングの耐久性は高くない一方で、ベアリング30において絶縁性は得られるため、小径スリーブ102において導電性を許容することも、小径スリーブ102自体を省くこともできる。
[sleeve]
When the
[回転軸]
・回転軸は、サポートブロックに軸支される被軸支端101Aを有した構成であればよく、例えば、軸フランジ101Bが割愛され、軸方向Dに沿って外径が一定である軸部材であってもよいし、被軸支端101Aと軸フランジ101Bとの段差以外の段差を有する三段以上の円筒形状を有してもよい。
・弾性部材とベアリングとを介した回転軸の軸支構造は、先端回転軸100の軸支構造に限らず、基端回転軸の軸支構造に適用されてもよいし、先端回転軸の軸支構造、および、基端回転軸の軸支構造の両方に適用されてもよい。
[Axis of rotation]
The rotation shaft may be configured to have a supported
The shaft support structure of the rotating shaft via the elastic member and the bearing is not limited to the shaft supporting structure of the distal
[ケース]
・ケース16Cによって形成される収容空間は、収容ブロック111と固定ブロック112とによって囲まれた閉空間に限らず、例えば、ブロックフランジ111Fが割愛されることによって形成された開放空間であってもよい。要は、ケース16Cによって形成される収容空間は、被軸支端とベアリングと弾性部材とを収容する空間であればよい。
[スパッタ装置]
・スパッタ装置による処理の対象は、基板14に限らず、フィルムであってもよい。
・スパッタ装置による処理は、反応性スパッタであってもよいし、非反応性スパッタであってもよい。また、ターゲット18に接続される電源は、直流電源であってもよいし、高周波電源であってもよい。
[Case]
The housing space formed by the
[Sputtering equipment]
The target of processing by the sputtering apparatus is not limited to the
The treatment by the sputtering apparatus may be reactive sputtering or non-reactive sputtering. The power source connected to the
11…チャンバ、12…ロータリーカソード、16…サポートブロック、16C…ケース、18…ターゲット、28,29,30…ベアリング、101A…被軸支端、124…転動体、122…内輪、123…外輪、105…Oリング。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記回転軸と共に回転する円筒形状を有するターゲットと、
前記被軸支端を軸支するサポートブロックと、を備え、
前記サポートブロックは、
前記被軸支端を収容する収容空間を区画する内面を備えたケースと、
前記収容空間において前記被軸支端が通されて前記被軸支端の回転力を受けて回転する内輪と、前記回転軸を中心に回転することの不能な状態で前記収容空間に収容された外輪とを備えるベアリングと、
前記ベアリングの備える前記外輪と前記ケースの備える前記内面との間、および、前記ベアリングの備える前記内輪と前記被軸支端との間の少なくとも1つに位置する弾性部材と、を備え、
前記弾性部材は、前記外輪と前記内面との間に位置する樹脂製のOリングを含み、
前記ベアリングは、前記内輪と前記外輪とに挟まれる複数の転動体を備え、
前記Oリングは、前記回転軸の軸方向において前記外輪よりも小さい幅を有し、前記複数の転動体が並ぶ平面上に位置して前記回転軸の径方向において各転動体と相互に対向し、
前記ベアリングの備える前記内輪と前記被軸支端の備える外周面とに挟まれる円筒形状を有し、前記ベアリングの備える前記内輪と前記被軸支端とを連結する絶縁性を有した樹脂製のスリーブと、をさらに備え、
前記スリーブの幅は前記ベアリングの幅よりも大きく、
前記スリーブは、前記内面と隙間を空けて位置し、
前記スリーブの中心は、前記隙間により、前記ケースの中心に対して傾くことが許容される
ロータリーカソード。 A rotating shaft having a pivoted end;
A target having a cylindrical shape that rotates with the rotation axis;
A support block that pivotally supports the supported end,
The support block is
A case provided with an inner surface that defines an accommodation space for accommodating the pivoted end;
An inner ring that is rotated by receiving the rotational force of the pivoted support end through the pivoted support end in the accommodating space, and is accommodated in the accommodating space in a state in which it cannot rotate around the rotational axis. A bearing comprising an outer ring,
Between the inner surface provided with said outer ring and said casing provided in the said bearing, and, and an elastic member located on at least one between the inner ring and the object to be pivotally supported end provided with the bearing,
The elastic member includes a resin O-ring located between the outer ring and the inner surface,
The bearing includes a plurality of rolling elements sandwiched between the inner ring and the outer ring,
The O-ring has a width smaller than that of the outer ring in the axial direction of the rotating shaft, and is positioned on a plane in which the plurality of rolling elements are arranged so as to face each of the rolling elements in the radial direction of the rotating shaft. ,
It has a cylindrical shape sandwiched between the inner ring provided in the bearing and the outer peripheral surface provided in the supported end, and is made of an insulating resin that connects the inner ring provided in the bearing and the supported end. A sleeve, and
The width of the sleeve is larger than the width of the bearing,
The sleeve is positioned with a gap from the inner surface;
A rotary cathode in which the center of the sleeve is allowed to be inclined with respect to the center of the case by the gap .
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