KR20070099414A - Sputtering source, sputtering system, method for forming thin film - Google Patents
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Abstract
Description
기술분야Field of technology
본 발명은 유기 EL 소자의 제조 방법 및 제조 장치에 관하여, 특히 유기층 상에 스퍼터링에 의해 전극을 형성하는 유기 EL 소자의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD This invention relates to the manufacturing method and manufacturing apparatus of organic electroluminescent element, and especially the manufacturing method and manufacturing apparatus of organic electroluminescent element which form an electrode by sputtering on an organic layer.
배경기술Background
종래에는 유기층 상에 전극, 특히 금속 혹은 합금의 전극을 형성하는 경우, 증착법이 채용되고 있었다. 증착법에서는, 전자 등이 거의 발생하지 않고 유기층에 손상을 주지 않기 때문이다. Conventionally, when forming an electrode, especially a metal or an alloy electrode on an organic layer, the vapor deposition method was employ | adopted. This is because electrons hardly occur in the vapor deposition method and do not damage the organic layer.
그러나, 증착법에서는, 금속 혹은 합금을 고온으로 가열하여 증발시키고 유기층이 형성된 기판에 증착하기 때문에, 유기층이 고온에서 손상되지 않도록, 증착원을 기판으로부터 충분히 떼어 놓고, 또한 기판을 냉각할 필요가 있었다. 또한, 온도 상승을 억제하기 위하여 성막 속도도 빠르게 할 수 없었다. However, in the vapor deposition method, since the metal or alloy is heated to a high temperature to evaporate and is deposited on the substrate on which the organic layer is formed, it is necessary to separate the vapor deposition source from the substrate sufficiently and to cool the substrate so that the organic layer is not damaged at high temperatures. In addition, the film formation rate could not be increased in order to suppress the temperature rise.
또한, 증착법에서는 고비점의 금속은 사용할 수 없기 때문에, 사용하는 금속에 제한이 있었다. 특히, 고비점의 금속 화합물 등에서는 증착법은 사용할 수 없었다. In addition, since a metal having a high boiling point cannot be used in the vapor deposition method, the metal to be used has a limitation. In particular, in the high boiling point metal compound etc., the vapor deposition method could not be used.
이 때문에, 스퍼터링에 의해 유기층 상에 전극막을 형성하는 방법이 제안 되 고 있다.For this reason, the method of forming an electrode film on an organic layer by sputtering is proposed.
그러나 통상의 반도체 상 등에 전극막을 형성하는 스퍼터링 방법에서는, 발생한 하전 입자가 유기층에 손상을 주는 경우가 있다. 유기 EL 등에서 사용되는 유기층은 매우 섬세하기 때문에, 입사한 하전 입자에 의한 손상으로 인해, 전자 혹은 홀의 전달 등의 기능이 소실 혹은 현저하게 저하되는 경우가 있다. However, in the sputtering method which forms an electrode film on a normal semiconductor etc., the generated charged particle may damage an organic layer. Since the organic layer used in organic EL etc. is very delicate, the function, such as transfer of an electron or a hole, may be lost or remarkably deteriorated by the damage by the charged particle which entered.
이 때문에, 기판과 타겟 사이에, 접지 전위 혹은 정 전위의 그리드 전극이나 어퍼쳐를 형성하여 기판에 충돌하는 전자를 감소시키는 기술이 공개되어 있다 (특허 문헌 1). For this reason, the technique which reduces the electron which collides with a board | substrate by forming the grid electrode or aperture of a ground potential or a positive potential between a board | substrate and a target is disclosed (patent document 1).
또한 기판과 타겟 사이에, 기판과 평행한 자장을 발생시키고 기판에 충돌 하는 전자를 감소시키는 기술이 공개되어 있다 (특허 문헌 2). Moreover, the technique of generating the magnetic field parallel to a board | substrate and reducing the electron which collides with a board | substrate between a board | substrate and a target is disclosed (patent document 2).
그러나, 상기 종래 기술에서는, 기판의 대형화에 수반하여 그리드 전극이나 어퍼쳐의 대형화, 자장 발생 장치의 대형화가 필요하여, 실질적인 대응이 곤란하다. 나아가 큰 그리드 전극이나 어퍼쳐를 구비하면, 크리닝의 빈도가 커져 메인터넌스상 불리하게 되는 경우도 있다. 게다가, 오염의 박리에 의한 아킹 등의 영향을 크게 받는 경우도 있다. However, in the above prior art, with the increase of the size of the substrate, the size of the grid electrode, the aperture, and the size of the magnetic field generating device need to be increased. Furthermore, when a large grid electrode or aperture is provided, the frequency of cleaning may increase, which may be disadvantageous in maintenance. In addition, there are cases where the effects of arcing due to peeling of the soil are greatly affected.
그리고 또한, 복수의 금속을 동시에 혹은 순차적으로 성막하는 경우에, 1 대의 장치로는 그들 복수의 막을 형성할 수 없는 경우가 있었다. In addition, in the case where a plurality of metals are formed simultaneously or sequentially, a plurality of films may not be formed by one apparatus.
특허 문헌 1 : 일본 공개특허공보 평10-158821Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-158821
특허 문헌 2 : 일본 공개특허공보 평10-228981Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-228981
발명의 개시 Disclosure of the Invention
발명이 해결하고자 하는 과제 Problems to be Solved by the Invention
유기층 상에 스퍼터링에 의해 금속 등의 스퍼터막을 형성하는 경우에, 유기층에 대한 데미지를 억제할 수 있는 전극막의 형성 방법 및 형성 장치를 제공한다.When forming a sputtering film, such as a metal, by sputtering on an organic layer, the electrode film formation method and formation apparatus which can suppress the damage to an organic layer are provided.
또한, 기판이 대형화되어도 대응이 용이한 스퍼터막의 형성 방법 및 형성 장치를 제공한다.Further, a sputtering film forming method and a forming apparatus that can be easily coped even when the substrate is enlarged are provided.
또한, 복수의 금속을 동시 혹은 순차로, 1 대의 장치로 형성할 수 있는 스퍼터에 의한 전극막의 형성 장치를 제공한다.Further, an apparatus for forming an electrode film by sputtering, which can form a plurality of metals simultaneously or sequentially in one apparatus is provided.
과제를 해결하기 위한 수단 Means to solve the problem
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 타겟과 상기 타겟과 이간하여 배치되어, 가늘고 긴 개구부를 갖는 차폐판을 갖고, 상기 타겟으로부터 방출된 스퍼터링 입자가 상기 개구부를 통과하여 성막 대상물 표면에 도달하도록 구성된 스퍼터원으로서, 상기 개구부의 길이 방향을 따라, 상기 개구부의 양쪽 측부에 제 1, 제 2 의 트랩 자석부가 배치되고, 상기 제 1, 제 2 의 트랩 자석부의 상기 개구부에 면한 측면에는, 상이한 자극이 배치된 스퍼터원이다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM In order to solve the said subject, this invention is arrange | positioned apart from a target and the said target, and has a shielding plate which has an elongate opening part, so that sputtering particles discharged from the said target may pass through the opening part and reach the film-forming object surface. As the configured sputter source, first and second trap magnet portions are disposed on both sides of the opening portion along the longitudinal direction of the opening portion, and different magnetic poles are provided on the side surfaces facing the opening portions of the first and second trap magnet portions. This is the arranged sputter source.
또한, 본 발명은, 상기 차폐판은, 상기 타겟에 인가되는 전압에 대한 정전압에 접속된 스퍼터원이다.Moreover, in this invention, the said shielding plate is a sputter source connected to the constant voltage with respect to the voltage applied to the said target.
또한, 본 발명은, 상기 차폐판은, 상기 스퍼터원이 배치된 진공조와 동일 전위로 된 스퍼터원이다.In the present invention, the shielding plate is a sputter source having the same potential as the vacuum chamber in which the sputter source is disposed.
또한, 본 발명은, 상기 타겟은, 용기 형상의 케이스체의 내부에 배치되고, 상기 차폐판은 상기 케이스체의 개구에 절연물을 개재하여 배치되고, 상기 케이스 체와 상기 차폐판 사이는 절연된 스퍼터원이다.Moreover, in this invention, the said target is arrange | positioned inside the case shape of a container shape, The said shielding board is arrange | positioned through the insulator in the opening of the said case body, The insulated sputter | spatter between the said case body and the said shielding board Circle.
또한, 본 발명은, 상기 개구부는 복수의 개구를 늘어 놓아 구성한 스퍼터원이다.Moreover, in this invention, the said opening part is the sputter source comprised by arranging a some opening.
또한, 본 발명은, 타겟과, 상기 타겟과 이간하여 배치되고, 가늘고 긴 개구부를 갖는 차폐판을 갖고, 상기 타겟으로부터 방출된 스퍼터링 입자가 상기 개구부를 통과하여 성막 대상물 표면에 도달하도록 구성된 스퍼터원으로서, 상기 차폐판은, 상기 타겟에 인가되는 전압에 대한 정전압에 접속된 스퍼터원이다.In addition, the present invention provides a sputtering source having a target and a shielding plate disposed apart from the target and having an elongated opening, the sputtering particles discharged from the target passing through the opening to reach the surface of the film forming object. The shielding plate is a sputter source connected to a constant voltage with respect to a voltage applied to the target.
또한, 본 발명은, 상기 차폐판은, 상기 스퍼터원이 배치된 진공조와 동일 전위로 된 스퍼터원이다.In the present invention, the shielding plate is a sputter source having the same potential as the vacuum chamber in which the sputter source is disposed.
또한, 본 발명은, 상기 진공조와 상기 차폐판은 접지 전위에 접속되고, Further, in the present invention, the vacuum chamber and the shield plate are connected to a ground potential,
상기 타겟은 상기 접지 전위에 대해서 부전압이 인가되는 스퍼터원이다.The target is a sputter source to which a negative voltage is applied to the ground potential.
또한, 본 발명은, 상기 타겟은, 용기 형상의 케이스체의 내부에 배치되고, 상기 차폐판은 상기 케이스체의 개구에 절연물을 개재하여 배치되어, 상기 케이스체와 상기 차폐판은 절연된 스퍼터원이다.Moreover, in this invention, the said target is arrange | positioned inside the case shape of a container shape, The said shielding plate is arrange | positioned through the insulator in the opening of the said case body, The said case body and the said shielding plate were insulated sputter sources. to be.
또한, 본 발명은, 상기 개구부는 복수의 개구를 늘어 놓아 구성한 스퍼터원이다.Moreover, in this invention, the said opening part is the sputter source comprised by arranging a some opening.
또한, 본 발명은, 진공조와, 상기 진공조에 배치된 스퍼터원을 갖고, 상기 스퍼터원은, 타겟과, 차폐판과, 상기 차폐판에 형성된 가늘고 긴 개구부를 갖고, 상기 차폐판은 상기 타겟과 이간하여 배치되고, 상기 타겟으로부터 방출된 스퍼터링 입자는 상기 개구부를 통과하여 성막 대상물 표면에 도달하도록 구성되고, 상기 차폐판은, 상기 타겟에 인가되는 전압에 대한 정전압에 접속되고, 상기 성막 대상물과 상기 스퍼터원은, 상기 개구의 길이 방향과 직각 방향으로 상대적으로 이동 되도록 구성된 스퍼터 장치이다.Moreover, this invention has a vacuum chamber and the sputter source arrange | positioned at the said vacuum chamber, The said sputter source has a target, a shielding plate, and the elongate opening formed in the said shielding plate, The said shielding plate is spaced apart from the said target And sputtered particles emitted from the target are configured to pass through the opening to reach the surface of the film forming object, and the shielding plate is connected to a constant voltage with respect to a voltage applied to the target, and the film forming object and the sputter The circle is a sputtering device configured to move relatively in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the opening.
또한, 본 발명은, 상기 차폐판과 상기 진공조는 접지 전위에 접속된 스퍼터 장치이다.In addition, the present invention is a sputtering device in which the shield plate and the vacuum chamber are connected to a ground potential.
또한, 본 발명은, 진공조와, 상기 진공조에 배치된 스퍼터원을 갖고, 상기 스퍼터원은, 타겟과, 차폐판과, 상기 차폐판에 형성된 가늘고 긴 개구부와, 제 1, 제 2 의 트랩 자석부를 갖고, 상기 차폐판은 상기 타겟과 이간하여 배치되고, 상기 타겟으로부터 방출된 스퍼터링 입자는 상기 개구부를 통과하여 성막 대상물 표면에 도달하도록 구성되고, 상기 스퍼터원은, 타겟과, 상기 타겟과 이간하여 배치되고, 가늘고 긴 개구부를 갖는 차폐판을 갖고, 상기 타겟으로부터 방출된 스퍼터링 입자가 상기 개구부를 통과하여 성막 대상물 표면에 도달하도록 구성되고, 상기 제 1, 제 2 의 트랩 자석부는 상기 개구부의 길이 방향을 따라, 상기 개구부의 양쪽 측부에 배치되어, 상기 제 1, 제 2 의 트랩 자석부의 상기 개구부에 면한 측면에는, 상이한 자극이 배치된 스퍼터 장치이다.In addition, the present invention has a vacuum chamber and a sputter source disposed in the vacuum chamber, wherein the sputter source includes a target, a shield plate, an elongated opening formed in the shield plate, and first and second trap magnet portions. The shielding plate is arranged to be spaced apart from the target, and the sputtered particles emitted from the target are configured to pass through the opening to reach the film formation object surface, and the sputter source is arranged to be spaced apart from the target. And a shielding plate having an elongated opening, wherein the sputtered particles emitted from the target pass through the opening to reach the surface of the film forming object, and the first and second trap magnets are arranged in the longitudinal direction of the opening. Therefore, spurs which are arranged on both sides of the opening and face different sides of the openings of the first and second trap magnets are arranged with different magnetic poles. Device.
또한, 본 발명은, 상기 차폐판은, 상기 타겟에 인가되는 전압에 대한 정전압에 접속된 스퍼터 장치이다.Moreover, in this invention, the said shielding plate is a sputtering apparatus connected to the constant voltage with respect to the voltage applied to the said target.
또한, 본 발명은, 상기 차폐판과 상기 진공조는 접지 전위에 접속된 스퍼터 장치이다.In addition, the present invention is a sputtering device in which the shield plate and the vacuum chamber are connected to a ground potential.
또한, 본 발명은, 진공조에 배치된 타겟 표면으로부터 방출된 스퍼터링 입자 를, 차폐판에 형성된 개구부를 통과시키고, 성막 대상물 상에 노출된 유기 박막 표면에 도달시켜, 박막을 형성하는 박막의 제조 방법으로서, 상기 차폐판에는, 상기 타겟의 전위에 대해서 정전압을 인가하는 박막의 제조 방법이다.Moreover, this invention is a manufacturing method of the thin film which makes the thin film by making the sputtering particle discharge | released from the target surface arrange | positioned at a vacuum chamber pass through the opening part formed in the shielding plate, and reaching the organic thin film surface exposed on the film-forming object. It is a manufacturing method of the thin film which applies a constant voltage with respect to the electric potential of the said target to the said shielding plate.
또한, 본 발명은, 상기 차폐판과 상기 진공조를 접지 전위에 접속하고,Moreover, this invention connects the said shielding plate and the said vacuum chamber to ground potential,
상기 타겟에는 접지 전위에 대해서 부전압을 인가하는 박막의 제조 방법이다.It is a manufacturing method of a thin film which applies a negative voltage with respect to a ground potential to the said target.
또한, 본 발명은, 진공조에 배치된 타겟 표면으로부터 방출된 스퍼터링 입자를, 차폐판에 설치된 개구부를 통과시키고, 성막 대상물 상에 노출된 유기 박막 표면에 도달시켜, 박막을 형성하는 박막의 제조 방법으로서, 상기 차폐판에 대해서 평행한 자력선을 형성하여, 상기 자력선을 통과한 상기 스퍼터링 입자가, 상기 유기 박막 표면에 입사시키는 박막의 제조 방법이다.In addition, the present invention provides a method for producing a thin film in which sputtered particles emitted from a target surface disposed in a vacuum chamber are allowed to pass through an opening provided in a shielding plate and reach an organic thin film surface exposed on a film formation object to form a thin film. It is a manufacturing method of the thin film which forms the magnetic force line parallel to the said shielding board, and makes the said sputtering particle which passed the said magnetic force line inject into the said organic thin film surface.
또한, 본 발명은, 상기 차폐판에는, 상기 타겟의 전위에 대해서 정전압을 인가하는 박막의 제조 방법이다.Moreover, this invention is a manufacturing method of the thin film which applies a constant voltage with respect to the electric potential of the said target to the said shielding plate.
또한, 본 발명은, 상기 차폐판과 상기 진공조를 접지 전위에 접속하고, 상기 타겟에는 접지 전위에 대해서 부전압을 인가하는 박막의 제조 방법이다.Moreover, this invention is a manufacturing method of the thin film which connects the said shielding plate and the said vacuum chamber to a ground potential, and applies a negative voltage to a ground potential to the said target.
본 발명은 상기와 같이 구성되어 있고, 전자나 전하/질량비가 큰 하전 입자는 성막 대상물에 도달하지 않고, 중성 입자에 의해 박막이 형성된다. 따라서, 성막 대상물 표면에 손상되기 쉬운 박막이 형성되어 있어도, 그 박막 표면에, 스퍼터법에 따라 박막을 적층시킬 수 있다.This invention is comprised as mentioned above, and the thin film is formed with neutral particle, without the electron and the charged particle with a large charge / mass ratio reaching a film forming target. Therefore, even if the thin film which is easy to be damaged on the film-forming object surface is formed, a thin film can be laminated | stacked on the thin film surface by the sputtering method.
발명의 효과 Effects of the Invention
유기 박막 표면에 스퍼터법에 따라 박막을 형성할 때, 전자나 이온이 유기 박막 표면에 입사하지 않기 때문에, 유기 박막에 데미지가 생기지 않는다. When the thin film is formed on the surface of the organic thin film by the sputtering method, no damage is caused to the organic thin film because electrons or ions do not enter the organic thin film surface.
도면의 간단한 설명Brief description of the drawings
도 1 은 본 발명의 스퍼터 장치의 일례이다.1 is an example of the sputter apparatus of the present invention.
도 2 (a), (b) 는 본 발명의 스퍼터원의 일례이다.2 (a) and 2 (b) are examples of the sputter source of the present invention.
도 3 (a), (b) 는 본 발명의 스퍼터원의 다른 예이다.3 (a) and 3 (b) show another example of the sputter source of the present invention.
도 4 는 본 발명의 스퍼터원의 다른 예이다. 4 is another example of the sputter source of the present invention.
도 5 는 본 발명의 스퍼터원의 다른 예이다. 5 is another example of the sputter source of the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* * Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 스퍼터 장치 1: sputter device
11∼16 : 스퍼터원 11 to 16: sputter source
101 : 케이스체 101: case body
1051, 1052 : 트랩 자석105 1 , 105 2 : Trap magnet
107a, 107b : 개구부 107a, 107b: opening
120 : 타겟부120: target portion
122 : 타겟122: target
발명을 실시하기To practice the invention 위한 최선의 형태 Best form for
도 1 을 참조하여, 부호 11∼13 은 본 발명의 스퍼터원이며, 부호 1 은, 그 스퍼터원 (11∼13) 을 갖는 본 발명의 스퍼터 장치이다.With reference to FIG. 1, the code | symbol 11-13 is the sputter source of this invention, and code |
이 스퍼터 장치 (1) 는, 진공조 (10) 를 갖고 있고, 그 진공조 (10) 내에, 1 내지 복수대의 스퍼터원 (11∼13) 이 배치되어 있다. 여기에서는 3 대이다. 진공조 (10) 에는 진공 배기계 (25) 가 접속되어 있고, 진공조 (10) 내를 진공 배기할 수 있도록 구성되어 있다.This
진공조 (10) 에는, 반입 구멍 (21) 과 반출 구멍 (22) 이 형성되어 있고, 진공 배기계 (25) 에 의해 진공조 (10) 내를 진공 배기하여, 소정 압력에 이른 후, 반입 구멍 (21) 에 형성된 진공 밸브를 열고, 반입 구멍 (21) 에 접속된 전 공정의 유기 박막 제조 장치로부터, 성막 대상물 (30) 을 진공조 내로 반입한다.In the
반입되는 성막 대상물 (30) 의 표면에는 유기 박막이 형성되어 있다. 이 유기 박막은 하방으로 향해지고 있다.The organic thin film is formed in the surface of the film-forming
각 스퍼터원 (11∼13) 은, 후술하는 바와 같이 스퍼터링 입자가 방출되도록 구성되어 있다. 스퍼터원 (11∼13) 내에 스퍼터링 가스를 도입하여, 스퍼터원 (11∼13) 으로부터 스퍼터링 입자를 방출시키면서 성막 대상물 (30) 을 이동시키고, 각 스퍼터원 (11∼13) 위를 차례로 통과시키면, 성막 대상물 (30) 의 유기 박막의 표면에 도전성 박막 등의 스퍼터 박막이 형성된다.Each sputtering source 11-13 is comprised so that sputtering particle may be discharge | released as mentioned later. When the sputtering gas is introduced into the
유기 박막 표면에 스퍼터막이 형성되면, 반출 구멍 (22) 에 형성된 진공 밸브가 열리고, 스퍼터막이 형성된 성막 대상물 (30) 은, 반출 구멍 (22) 으로부터 후공정의 제조 장치로 반송된다.When a sputtering film is formed on the surface of the organic thin film, the vacuum valve formed in the carrying out
진공조 (10) 내는, 성막 대상물 (30) 을 반입 구멍 (21) 으로부터 반입할 때, 및 반출 구멍 (22) 으로부터 반출할 때에도 진공 분위기가 유지된다.The vacuum atmosphere is maintained in the
또한, 부호 23 은 성막 대상물 (30) 을 유지하는 홀더, 부호 24 는 성막 대상물을 이동시키는 이동 장치를 나타내고 있다.In addition, the code |
여기에서는 각 스퍼터원 (11∼13) 은 동일한 구조이며, 그 외관을 도 2(a) 에 나타내고, 내부를 동 도 (b) 에 나타낸다.Here, each sputter source 11-13 is the same structure, the external appearance is shown in FIG. 2 (a), and the inside is shown in FIG.
이 스퍼터원 (11∼13) 은, 가늘고 긴 케이스체 (101) 를 갖고 있다. 동체 (101) 는 용기 형상이며, 그 케이스체 (101) 내의 저벽 상에는 가늘고 긴 타겟부 (120) 가 배치되어 있다.This sputter source 11-13 has the
타겟부 (120) 는, 타겟 홀더 (121) 의 표면 상에 타겟 (122) 이 고정되고, 이면 측에 마그네트론 방전용 자석 (123) 이 배치되어 구성되어 있다.The
타겟 (122) 은 가늘고 긴 판 형상이고, 케이스체 (101) 의 내부에서는, 케이스체 (101) 의 길이 방향을 따라 배치되어 있고, 타겟 (122) 의 표면은 케이스체 (101) 의 개구에 평행하게 향해지고 있다. 여기에서는, 타겟 (122) 은 금속 재료 등의 도전성 재료이다.The
진공조 (10) 가 접속된 전위를 접지 전위로 했을 때, 타겟 홀더 (l2l) 는 스퍼터 전원 (108) 에 접속되고, 직류 부전압, 또는 바이어스 전압을 포함한 교류 전압을, 타겟 홀더 (121) 를 개재하여 타겟 (122) 에 인가할 수 있도록 구성되어 있다.When the potential to which the
케이스체 (101) 가 구성하는 용기의 개구 상에는, 절연물 (104) 을 개재하여 가늘고 긴 차폐판 (103) 이 배치되고, 케이스체 (101) 의 개구가 차폐판 (103) 에 의해 막혀 있다. 이로써, 타겟 (122) 은, 케이스체 (101) 의 측벽에 의해, 전 후좌우를 둘러싸여 있는 것에 더해, 타겟 (122) 의 상방 위치도, 후술하는 개구부 (107a) 의 부분을 제외하고, 차폐판 (103) 에 의해 막혀 있다. 따라서, 타겟 (122) 의 표면과 관체 (101) 의 벽면과 차폐판 (103) 으로 타겟 (122) 표면 상의 공간이 둘러싸여지고 있다. 이 공간에 후술하는 플라즈마가 형성된다.On the opening of the container which the
케이스체 (101) 와 차폐판 (103) 은, 적어도 표면이 도전성 재료로 구성되어 있다. 케이스체 (101) 와 차폐판 (103) 은, 예를 들어 금속으로 구성된다. 케이스체 (101) 는 차폐판 (103) 이나 진공조 (10) 와는 절연되어, 부유 전위에 놓여져 있다. 이에 반해, 이 예에서는, 차폐판 (103) 은 진공조 (10) 에 전기적으로 접속되어 있다. 진공조 (10) 는 접지 전위에 놓여져 있기 때문에, 차폐판 (103) 도 설치 전위에 놓여져 있다.At least the surfaces of the
단, 차폐판 (103) 의 전위는 접지 전위가 아니고, 타겟 (122) 에 대한 인가 전압보다도 접지 전위에 가까운 전위이고, 타겟 (122) 에 대해서 정전압이면, 접지 전위에 대해서 정전압이어도 되고, 접지 전압에 대해서 부전압이어도 된다. 케이스체 (101) 는 절연물이어도 된다. 차폐판 (103) 을 접지 전위 이외의 전압으로 하는 경우에는, 차폐판을 바이어스 전원 (110) 에 접속하여, 전압을 인가하면 된다.However, the potential of the
이 스퍼터원 (11∼13) 에서는, 타겟 (122) 은, 타겟 홀더 (121) 의 케이스체 (101) 의 개구측의 면에 배치되고, 마그네트론 방전용 자석 (123) 은, 타겟 홀더 (121) 의 케이스체 (101) 의 저벽측을 향한 면에 배치되어 있다. 타겟 (122) 표면과 차폐판 (103) 의 이면이 평행하게 서로 향하도록 되어 있다.In this sputtering source 11-13, the
차폐판 (103) 의 폭방향 중앙 위치에는, 차폐판 (103) 의 길이 방향을 따라 신장되는 가늘고 길며, 차폐판 (103) 을 두께 방향으로 관통하는 개구부 (107a) 가 형성되어 있다. 절연물 (104) 은 가늘고 길며, 차폐판 (103) 과 케이스체 (101) 의 상단의 사이에 위치하지만, 차폐판 (103) 의 이면은 케이스체 (101) 의 내부 공간에 노출되어 있기 때문에, 이 개구부 (107a) 에 의해, 케이스체 (101) 의 내부 공간이, 케이스체 (101) 외부의 진공조 (10) 내부 공간에 접속되도록 구성되어 있다.In the width direction center position of the
차폐판 (103) 상의 개구부 (107a) 의 양쪽 측부 위치에는, 개구부 (107a) 의 길이 방향을 따라, 가늘고 긴 트랩 자석부 (1051, 1052) 가 각각 배치되어 있다.At both side positions of the
즉, 2 개의 트랩 자석부 (1O51, 1O52) 는, 장변 중 1 변을 따른 측면이 개구부 (107a) 에 가까운 위치에 배치되어 있고, 그것과 평행한 다른 장변을 따른 측면은, 개구부 (107a) 에 대해서 먼 위치에 배치되어 있다.That is, the two trap magnet parts 105 1 and 105 2 are arrange | positioned in the position in which the side surface along one side of the long side was close to the
이 트랩 자석부 (1O51, 1O52) 는 가늘고 긴 영구 자석으로 구성해도 되고, 작은 영구 자석을 가늘고 길게 늘어 놓아도 된다. 또한, 전자석으로 구성해도 된다.The trap magnet portions 105 1 and 105 2 may be constituted by elongated permanent magnets, or small permanent magnets may be arranged long and thin. Moreover, you may comprise with an electromagnet.
어느 쪽이든, 개구부 (107a) 의 양측에 배치된 2 개의 트랩 자석부 (1O51, 1O52) 가운데, 일방의 트랩 자석 (1O51) 의 N 극은 길이 방향의 1측면을 따라 형성 되어 있고, 타방의 트랩 자석 (1O52) 에서는, 적게 그것과 반대의 자극 (S극) 이 길 이 방향의 1측면을 따라 형성되어 있다.In either case, the N pole of the opening of the trap magnetic portions 2 arranged on both sides of (107a) (1O5 1, 1O5 2) center, one trap magnet (1O5 1) is formed along the first side in the longitudinal direction, the other in the trap magnet (1O5 2), has magnetic pole (S-pole) opposite to the path is formed along the first side of the direction of its less.
2 개의 트랩 자석 (1O51, 1O52) 은, N 극과와 S 극이 개구부 (107a) 로 향해진 측면에 각각 배치되어 있고, 따라서, 개구부 (107a) 양쪽 측부의 트랩 자석 (1O51, 1O52) 에 의해, 개구부 (107a) 를 사이에 두고, 서로 상이한 극성의 자극이 마주보도록 구성되어 있다.The two
이로써, 개구부 (107a) 보다도 상방이고, 2 개의 트랩 자석 (1O51, 1O52) 의 측면에서 사이에 낀 영역에는, 개구부 (107a) 의 폭 방향과 평행 (길이 방향과 수직) 한 방향으로 늘어나는 자력선이 형성된다. 이 자력선은, 차폐판 (103) 의 표면이나 타겟 (122) 의 표면과 대략 평행이다. 또한, 여기에서는, 트랩 자석 (1O51, 1O52) 을 차폐판 (103) 의 표면 상에 배치함으로써, 케이스체 (101) 의 외부에 자계를 형성했지만, 플라즈마에 대한 보호가 되어있다면 , 차폐판 (103) 의 이면측에 배치하고, 개구부 (107a) 보다도 하방으로서, 2 개의 트랩 자석 (1051, 1052) 의 측면으로 협지된 영역에 자력선을 형성해도 된다.Thus, a located above the opening (107a), 2 of a trap magnet (1O5 1, 1O5 2) of, the sandwiched region between the side, in the width direction and parallel to the opening (107a) (longitudinal and vertical) lines of magnetic force extending in the one direction Is formed. This magnetic force line is substantially parallel to the surface of the
또한, 개구부 (107a) 의 측면에 제 1, 제 2 의 트랩 자석 (1O51, 1O52) 을 배치하고, 개구부 (107a) 의 길이 방향을 따라 대향하는 측면에, N 극과 S 극을 배치해도 된다.Further, the first and
요컨데, 개구부 (107a) 의 내부를 포함하는 위치로서, 개구부 (107a) 에 가까운 위치에, 개구부 (107a) 를 덮는 자력선을, 차폐판 (103) 의 표면과 대략 평행 하게 형성해도 된다.In other words, as a position including the inside of the
각 스퍼터원 (11∼13) 의 케이스체 (101) 에는, 각각 스퍼터링 가스 공급 계 (109) 가 접속되어 있고, 진공조 (10) 의 진공 배기계 (25) 가 동작하고, 각 스퍼터원 (11∼13) 의 케이스체 (101) 의 내부가 진공조 (10) 내부와 함께 진공 배기되어, 소정의 압력에 도달한 후, 스퍼터링 가스 공급계 (109) 에 의해, 진공 분위기에 놓여진 각 케이스체 (101) 내에 아르곤 가스 등의 스퍼터링 가스가 도입된다.The sputtering
그리고 타겟 (122) 에 부전압 또는 교류 전압이 인가되면 케이스체 (101) 내부에 플라즈마가 형성되어, 타겟 (122) 의 표면이 스퍼터링 되고, 타겟 (122) 을 구성하는 재료의 스퍼터링 입자가 타겟 (122) 표면으로부터 케이스체 (101) 내로 방출된다.When a negative voltage or an alternating voltage is applied to the
케이스체 (101) 내부에서는, 차폐판 (103) 과 타겟 (122) 의 사이에 전계가 형성되어 있고, 타겟 (122) 으로부터 방출된 스퍼터링 입자 가운데, 전하 / 질량값 (전하 / 질량비) 이 큰 음이온이나 대부분의 전자는, 차폐판 (103) 에 흡인되고, 차폐판 (103) 에 입사하여, 접지 전위와 차폐판의 사이에 흐르는 전류가 된다.In the
양이온이나 중성 입자, 및 차폐판 (103) 에 입사하지 않은 전하 / 질량비가 작은 음이온이나 전자 가운데, 개구부 (107a) 로 향하여 비행하는 것은 개구부 (107a) 를 통과하여, 트랩 자석 (1O51, 1O52) 이 형성하는 자력선을 가로로 횡단하려고한다.Fly toward the
이때, 전하를 갖는 이온은 그 자력선에 의해 비행 방향이 휘어지고 또한, 전 자는 자력선에 의해 트랩되어, 트랩 자석 (1O51, 1O52) 이나 차폐판 (103) 이나 진공조 (10) 에 입사한다.At this time, the charged ions are bent in the flying direction by their magnetic lines, and the electrons are trapped by the magnetic lines and enter the
중성 입자는 자력선의 영향을 받지 않고, 직진한다. 성막 대상물 (30) 은, 진공조 (10) 의 내부를 이동하고 있고, 개구부 (107a) 상으로서, 유기 박막이 형성된 성막면을 개구부 (107a) 로 향해, 개구부 (107a) 에 접하는 위치를 통과하기 위해, 직진하고, 2 개의 트랩 자석 (1O51, 1O52) 의 측면으로 협지된 영역을 통과한 중성 입자는, 성막 대상물 (30) 의 성막면 중에서, 개구부 (107a) 와 대향하는 위치에 입사하여, 성막 대상물 (30) 의 유기 박막 표면에 스퍼터 박막이 성장한다.Neutral particles are not affected by the lines of magnetic force and go straight. The film-forming
따라서, 성막 대상물 (30) 의 성막면에는 중성의 스퍼터링 입자만이 입사하고, 전하를 갖는 이온이나 전자는 입사하지 않기 때문에, 유기 박막이 하전 입자에 의해 손상되지 않는다.Therefore, only neutral sputtering particles are incident on the film formation surface of the
각 스퍼터원 (11∼13) 은 동일한 구조이지만, 타겟 (122) 은, 동일한 재료로 구성된 타겟 (122) 을 배치해도 되고, 상이한 재료로 구성된 타겟을 배치해도 된다. 성막 대상물 (30) 이 1 내지 복수대의 스퍼터원 (11∼13) 위를 통과하면, 각 스퍼터원 (11∼13) 으로부터 방출된 중성의 스퍼터 입자에 의해, 스퍼터 박막이 형성된다. 상이한 재료의 타겟 (122) 이 배치되어 있는 경우에는 상이한 종류의 박막을 적층시킬 수 있기 때문에, 예를 들어, 최초로 통과하는 스퍼터원 (11) 에 의해 전자 주입층이 형성되고, 그 후에 통과하는 스퍼터원 (12, 13) 에 의해 전 극막이 형성되도록 할 수 있다.Although each sputter source 11-13 is the same structure, the
이상 설명한 스퍼터원 (11∼13) 은, 타겟 (122) 에 대해서 정전압이 인가되는 차폐판 (103) 과 트랩 자석 (1O51, 1O52) 의 양방에서 하전 입자가 성막 대상물 (30) 에 도달하지 않도록 하고 있는데, 어느 일방에서도 효과가 있고, 본 발명에 포함된다.In the
또한, 이상 설명한 스퍼터원 (11∼13) 에서는, 1 대의 스퍼터원 (11∼13) 에서는, 가늘고 긴 1 개의 개구에 의해 1 개의 개구부 (107a) 가 형성되어 있었지만, 도 3 (a), (b) 의 스퍼터원 (14) 에 나타내는 바와 같이, 복수의 개구 (131) 를 근접하여 일렬, 또는 복수열로 늘어 놓고, 1 개의 개구부 (107b) 를 구성해도 된다. 도 3 (a), (b) 의 개구 (131) 는 일렬로 늘어서 있다.In addition, in the sputtering sources 11-13 demonstrated above, in one sputtering source 11-13, although one
또한, 상기 스퍼터원 (11∼13) 에서는, 타겟부 (120) 가 케이스체 (101) 의 저벽 상에 배치되어 있었지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 길이 방향의 측면을 따라 2 개의 타겟부 (120) 를 배치해도 된다.In addition, in the said sputtering sources 11-13, although the
이 경우, 도 4 의 스퍼터원 (15) 과 같이, 길이 방향의 측면을 따른 2 대의 타겟부 (120) 의 타겟 (122) 을 서로 평행하게 마주보게 하여 배치하면 좋다. 예를 들어, 케이스체 (101) 의 중심 축선으로 향하는 것도 가능하다.In this case, as in the sputtering
또한, 도 5 의 스퍼터원 (16) 과 같이, 길이 방향의 측면을 따른 타겟부 (120) 에 더하여, 추가로, 저벽 상에도, 타겟 (122) 이 개구부 (107a) 로 향해진 타겟부 (120) 를 배치해도 된다. 타겟 (122) 의 스퍼터되는 면적이 늘어나면, 스퍼터 입자가 많이 방출되므로, 성막 속도가 향상된다.In addition to the
또한, 상기 각 실시예에서는, 제 1 예의 스퍼터원 (11∼13), 및 다른 예의 스퍼터원 (14, 15, 16) 은, 그 전부가 진공조 (10) 의 내부에 배치되어 있었지만, 스퍼터원 (11∼16) 의 일부가 진공조 (10) 의 외부로 돌출되어 있어도, 개구부 (107a, l07b) 가 진공조 (10) 의 내부로 향하여 있어도, 진공조 (10) 에 배치되어 있기 때문에, 본 발명의 스퍼터 장치에 포함된다.In addition, in each said Example, although the sputter source 11-13 of the 1st example and the
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