JP2001026865A - Sputtering device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に数種類の
膜を積層して堆積させ、薄膜素子を形成することが可能
なスパッタ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering apparatus capable of forming a thin film element by stacking and depositing several kinds of films on a substrate.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、薄膜ヘッド、ＳＡＷフィルター等
の薄膜デバイスにおいては、より高性能化が求められて
おり、薄膜素子の形成においては、高精度の膜厚コント
ロール、高品位な膜厚、およびタクトタイムの短縮が求
められている。従来、薄膜素子は、図４に示すような装
置によって製造されている。この従来の装置において
は、圧力調整可能な真空チャンバー１内に回転テーブル
２が設けられている。この回転テーブル２は、チャンバ
ーベース１Ａに取り付けられた回転支持部６によって支
持されるとともに、その上面における円周方向に沿って
複数の基板１１を保持可能であり、かつその中央部には
開口１２が形成されている。真空チャンバー１におい
て、テーブル２によって保持された基板１１に対向した
複数の位置には、数種類のターゲット３を備えた電極４
が設けられている。電極４には、図示しない電源より、
高周波電圧あるいは直流電圧が供給されている。この電
極４の近傍には、真空チャンバー１内へのガス導入口９
が設けられている。真空チャンバー１において、テーブ
ル２の開口１２の直下には真空排気口５が設けられてお
り、この真空排気口５はバルブ７を介して真空ポンプ８
に連通されている。プロセスガスは矢印１０のような径
路を通って排気される。2. Description of the Related Art In recent years, thin film devices such as thin film heads and SAW filters have been required to have higher performance. In the formation of thin film elements, highly accurate film thickness control, high quality film thickness, and Shortening of tact time is required. Conventionally, a thin film element is manufactured by an apparatus as shown in FIG. In this conventional apparatus, a rotary table 2 is provided in a vacuum chamber 1 whose pressure can be adjusted. The turntable 2 is supported by a turn support 6 attached to the chamber base 1A, can hold a plurality of substrates 11 along a circumferential direction on an upper surface thereof, and has an opening 12 at a center thereof. Are formed. In the vacuum chamber 1, electrodes 4 provided with several types of targets 3 are provided at a plurality of positions facing the substrate 11 held by the table 2.
Is provided. The electrode 4 is connected to a power source (not shown)
High frequency voltage or DC voltage is supplied. A gas inlet 9 into the vacuum chamber 1 is provided near the electrode 4.
Is provided. In the vacuum chamber 1, a vacuum exhaust port 5 is provided directly below the opening 12 of the table 2, and the vacuum exhaust port 5 is connected to a vacuum pump 8 through a valve 7.
Is communicated to. The process gas is exhausted through a path as indicated by arrow 10.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】上述の構成では、それ
ぞれの電極４の近傍において、成膜時の圧力状態はすべ
て等しくなる。しかしながら、薄膜の種類によって最適
成膜圧力が違うため、上述のものでは異種の薄膜の同時
成膜ができないという問題がある。また、電極４の１箇
所をクリーニング電極として使用した場合は、クリーニ
ング時に汚染物が発生するが、このガスがチャンバー１
内に拡散することにより薄膜の質が低下するという問題
がある。In the above-described configuration, the pressure conditions during film formation are all equal in the vicinity of each electrode 4. However, since the optimum film forming pressure differs depending on the type of the thin film, there is a problem that different kinds of thin films cannot be formed simultaneously with the above-described one. When one portion of the electrode 4 is used as a cleaning electrode, contaminants are generated during cleaning.
There is a problem that the quality of the thin film deteriorates due to diffusion into the inside.
【０００４】本発明は、上述の点に鑑み、各電極近傍に
おける圧力をおのおの独立に設定して異種薄膜の同時成
膜を可能とし、これによってタクトタイムを短縮するこ
とを目的とする。また本発明は、高品位な成膜が可能な
装置を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the foregoing, it is an object of the present invention to set the pressure in the vicinity of each electrode independently to enable simultaneous deposition of different types of thin films, thereby shortening the tact time. Another object of the present invention is to provide an apparatus capable of forming a high-quality film.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、ターゲットを備えた電極が真空チャンバー内
において互いに仕切られた状態で複数配置され、真空チ
ャンバーの真空排気口が設けられ、各電極が設置された
空間と真空排気口との間に開口度調節手段が設けられて
いるようにしたものである。According to the present invention, there is provided a vacuum chamber comprising a plurality of electrodes provided with a target arranged in a vacuum chamber in a state of being separated from each other. An aperture adjusting means is provided between the space in which the electrodes are installed and the evacuation port.
【０００６】このような構成であると、それぞれの電極
近傍から真空排気口までの排気径路の排気コンダクタン
スを可変として、それぞれの電極近傍の圧力を個別に設
定することができる。また本発明によると、クリーニン
グ電極と、このクリーニング電極用の個別の真空排気口
とを有するように構成することができる。これにより、
クリーニング電極近傍から発生する汚染物が他の電極に
到達する事態の発生を減少させることができる。With such a configuration, the pressure in the vicinity of each electrode can be individually set by making the exhaust conductance of the exhaust path from the vicinity of each electrode to the vacuum exhaust port variable. Further, according to the present invention, it can be configured to have a cleaning electrode and a separate vacuum exhaust port for the cleaning electrode. This allows
It is possible to reduce the occurrence of a situation where contaminants generated from the vicinity of the cleaning electrode reach other electrodes.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】請求項１記載の本発明は、ターゲ
ットを備えた電極が真空チャンバー内において互いに仕
切られた状態で複数配置され、真空チャンバーの真空排
気口が設けられ、各電極が設置された空間と真空排気口
との間に開口度調節手段が設けられているようにしたも
のである。According to the first aspect of the present invention, a plurality of electrodes having a target are arranged in a vacuum chamber in a state of being separated from each other, a vacuum exhaust port of the vacuum chamber is provided, and each electrode is installed. The opening degree adjusting means is provided between the space and the vacuum exhaust port.
【０００８】このような構成であると、それぞれの電極
近傍から真空排気口までの排気径路の排気コンダクタン
スを可変として、それぞれの電極近傍の圧力を個別に設
定することができる。請求項２記載の本発明は、複数の
基板を円周方向に沿って保持する回転テーブルが設けら
れ、複数の電極は回転テーブルに保持された基板に対応
する円周上に設けられ、回転テーブルの中央に開口が形
成され、この回転テーブルの開口に連通してチャンバー
からの真空排気口が設けられ、開口度調節手段は、各電
極が設置された空間と回転テーブルの開口との間におけ
る排気径路の部分に設けられているようにしたものであ
る。With such a configuration, the exhaust conductance of the exhaust path from the vicinity of each electrode to the vacuum exhaust port can be varied, and the pressure in the vicinity of each electrode can be individually set. According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotary table for holding a plurality of substrates along a circumferential direction, and the plurality of electrodes are provided on a circumference corresponding to the substrates held on the rotary table. An opening is formed at the center of the rotary table, a vacuum exhaust port from the chamber is provided in communication with the opening of the rotary table, and the opening degree adjusting means is provided for exhausting between the space in which each electrode is installed and the opening of the rotary table. It is designed to be provided in the path portion.
【０００９】このような構成であると、開口度調節手段
によって、それぞれの電極近傍から真空排気口までの排
気径路の排気コンダクタンスを可変として、それぞれの
電極近傍の圧力を個別に設定することができる。なお、
開口度調節手段としては、ゲートバルブやその他のの適
宜の装置を採用することができる。請求項３記載の本発
明は、複数配置された電極のうちの一部がクリーニング
電極に置き換えられており、このクリーニング電極用の
個別の真空排気口が設けられているようにしたものであ
る。With such a configuration, the opening degree adjusting means can vary the exhaust conductance of the exhaust path from the vicinity of each electrode to the vacuum exhaust port, and individually set the pressure in the vicinity of each electrode. . In addition,
As the opening degree adjusting means, a gate valve or other appropriate device can be adopted. According to the third aspect of the present invention, a part of the plurality of electrodes is replaced with a cleaning electrode, and a separate vacuum exhaust port for the cleaning electrode is provided.
【００１０】このような構成であると、クリーニング電
極近傍から発生する汚染物が他の電極に到達する事態の
発生を減少させることができ、したがって高品位な成膜
を行うことが可能となる。以下、本発明の第１の実施の
形態を、図１および図２にもとづき、図４に示されたも
のと同一の部材には同一の参照番号を付して、詳細に説
明する。図１において、真空チャンバー１における各電
極４と回転テーブル２の開口１２との間には、各電極４
に対応したゲートバルブ１３が各電極ごとに設置されて
いる。１４はその弁体である。With this configuration, it is possible to reduce the occurrence of a situation in which contaminants generated from the vicinity of the cleaning electrode reach other electrodes, and thus it is possible to perform high-quality film formation. Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2, in which the same members as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. In FIG. 1, between each electrode 4 in the vacuum chamber 1 and the opening 12 of the turntable 2, each electrode 4
Is installed for each electrode. 14 is the valve body.
【００１１】各電極４は、図２に示される配列ピッチ円
１５の円周上の電極取付位置１６にそれぞれ設置されて
いる。それぞれの電極取付位置１６どうしの間には仕切
り１７があり、この仕切１７はチャンバー１の壁部によ
って形成されている。各仕切１７どうしの間にはゲート
バルブ１３すなわち開口度可変のバルブ１３が設けられ
ており、これによって、仕切り１７どうしの間に形成さ
れている電極設置空間１８のコンダクタンスを調整する
ことができる。Each of the electrodes 4 is disposed at an electrode mounting position 16 on the circumference of the arrangement pitch circle 15 shown in FIG. There is a partition 17 between the electrode mounting positions 16, and the partition 17 is formed by the wall of the chamber 1. A gate valve 13, that is, a valve 13 with a variable opening degree, is provided between the partitions 17, whereby the conductance of the electrode installation space 18 formed between the partitions 17 can be adjusted.
【００１２】次にプロセスガスの流れについて図１を用
いて説明する。プロセスガス導入口９から電極設置空間
１８に導入されてスパッタリングに供されたガスは、続
いて、空間１９、開口１２、真空排気口５を介して真空
ポンプ８により排気される。詳細には、ゲートバルブ１
３は空間１９で動作するように構成されている。このと
き、バルブ１３の開口度を調整することで、プロセスガ
スの排気速度を調整できる。これにより、各電極３の近
傍のプロセスガスの圧力を個別に設定することができ、
したがって異種薄膜を同時に成膜することができ、もっ
てタクトタイムを短縮することができる。Next, the flow of the process gas will be described with reference to FIG. The gas introduced from the process gas inlet 9 into the electrode installation space 18 and subjected to sputtering is subsequently exhausted by the vacuum pump 8 through the space 19, the opening 12 and the vacuum exhaust port 5. For details, see Gate Valve 1
3 is configured to operate in the space 19. At this time, the exhaust speed of the process gas can be adjusted by adjusting the opening degree of the valve 13. Thereby, the pressure of the process gas in the vicinity of each electrode 3 can be set individually,
Therefore, different kinds of thin films can be formed at the same time, and the tact time can be shortened.
【００１３】次に、本発明の第２の実施の形態を図３を
用いて説明する。ここで２０はクリーニング電極で、上
述の配列ピッチ円１５に沿った電極取付位置１６の一
部、たとえば一つに設けられて、図示しない電源より高
周波電圧が供給されている。すなわちクリーニング電極
２０は図１で説明した複数の電極４の一部を置き換えた
ものである。このクリーニング電極２０の近傍には、第
２の真空排気口２１が設置され、この第２の真空排気口
２１には、図示しないゲートバルブ、真空ポンプが接続
されている。この図３のスパッタ装置において、他の構
成は図１および図２の第１の実施の形態のものと同様で
あるので、その説明を省略する。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, reference numeral 20 denotes a cleaning electrode, which is provided at a part of, for example, one of the electrode mounting positions 16 along the arrangement pitch circle 15, and supplied with a high-frequency voltage from a power source (not shown). That is, the cleaning electrode 20 replaces a part of the plurality of electrodes 4 described in FIG. A second vacuum exhaust port 21 is provided near the cleaning electrode 20, and a gate valve and a vacuum pump (not shown) are connected to the second vacuum exhaust port 21. The other configuration of the sputtering apparatus of FIG. 3 is the same as that of the first embodiment of FIGS. 1 and 2, and therefore the description thereof is omitted.
【００１４】次にクリーニング電極２０と第２の真空排
気口２１との働きについて説明する。クリーニング電極
２０に高周波を印加することでプラズマ雰囲気を作り、
そのプラズマ雰囲気中に基板１１を置くことで、基板１
１の表面上の水分などの汚染物を除去することができ
る。このとき、発生した汚染物は、第２の真空排気口２
１より排気される。このため、この汚染物を真空排気口
５から排出する場合のように他の電極４の近傍に汚染物
が到達することを防止でき、高品位な成膜を行うことが
できる。Next, the operation of the cleaning electrode 20 and the second vacuum exhaust port 21 will be described. A plasma atmosphere is created by applying a high frequency to the cleaning electrode 20,
By placing the substrate 11 in the plasma atmosphere, the substrate 1
Contaminants such as moisture on the surface of the first member can be removed. The contaminants generated at this time are supplied to the second evacuation port 2
Exhausted from 1. For this reason, it is possible to prevent the contaminant from reaching the vicinity of the other electrode 4 as in the case where the contaminant is exhausted from the vacuum exhaust port 5, and a high-quality film can be formed.
【００１５】[0015]
【発明の効果】本発明のスパッタ装置によれば、各電極
の近傍における圧力を各電極ごとに設定することが可能
となり、最適放電圧力が異なる電極においても同時放電
が可能となり、このため異種薄膜の同時成膜が可能とな
って、タクトタイムを短縮することができる。According to the sputtering apparatus of the present invention, it is possible to set the pressure in the vicinity of each electrode for each electrode, and it is possible to simultaneously discharge even electrodes having different optimum discharge pressures. Can be formed at the same time, and the tact time can be shortened.
【図１】本発明の第１の実施の形態のスパッタ装置の概
略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a sputtering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１のスパッタ装置におけるチャンバーの斜視
図FIG. 2 is a perspective view of a chamber in the sputtering apparatus of FIG.
【図３】本発明の第２の実施の形態のスパッタ装置の概
略構成図FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a sputtering apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図４】従来のスパッタ装置の概略構成図FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional sputtering apparatus.
１ 真空チャンバー ３ ターゲット ４ 電極 ５ 真空排気口 １３ ゲートバルブ １８ 電極設置空間 ２０ クリーニング電極 ２１ 第２の真空排気口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 3 Target 4 Electrode 5 Vacuum exhaust port 13 Gate valve 18 Electrode installation space 20 Cleaning electrode 21 2nd vacuum exhaust port
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴崎 初彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 4K029 BB02 DA02 DA09 DC16 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Hatsuhiko Shibasaki 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture F-term in Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 4K029 BB02 DA02 DA09 DC16
Claims (3)
ー内において互いに仕切られた状態で複数配置され、真
空チャンバーの真空排気口が設けられ、各電極が設置さ
れた空間と真空排気口との間に開口度調節手段が設けら
れていることを特徴とするスパッタ装置。A plurality of electrodes each having a target are disposed in a vacuum chamber in a state of being separated from each other, a vacuum exhaust port of the vacuum chamber is provided, and a space between the space where each electrode is installed and the vacuum exhaust port is provided. A sputtering apparatus comprising an aperture adjusting means.
回転テーブルが設けられ、複数の電極は回転テーブルに
保持された基板に対応する円周上に設けられ、回転テー
ブルの中央に開口が形成され、この回転テーブルの開口
に連通してチャンバーからの真空排気口が設けられ、開
口度調節手段は、各電極が設置された空間と回転テーブ
ルの開口との間における排気径路の部分に設けられてい
ることを特徴とする請求項１記載のスパッタ装置。2. A rotary table for holding a plurality of substrates along a circumferential direction, wherein the plurality of electrodes are provided on a circumference corresponding to the substrates held on the rotary table, and an opening is provided at a center of the rotary table. Is formed, a vacuum exhaust port from the chamber is provided in communication with the opening of the rotary table, and the opening degree adjusting means is provided in a portion of the exhaust path between the space in which each electrode is installed and the opening of the rotary table. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the sputtering apparatus is provided.
ーニング電極に置き換えられており、このクリーニング
電極用の個別の真空排気口が設けられていることを特徴
とする請求項１または２記載のスパッタ装置。3. The cleaning electrode according to claim 1, wherein a part of the plurality of electrodes is replaced with a cleaning electrode, and a separate vacuum exhaust port for the cleaning electrode is provided. Sputtering equipment.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11198254A JP2001026865A (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Sputtering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11198254A JP2001026865A (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Sputtering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001026865A true JP2001026865A (en) | 2001-01-30 |
Family
ID=16388075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11198254A Pending JP2001026865A (en) | 1999-07-13 | 1999-07-13 | Sputtering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001026865A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109504946A (en) * | 2018-12-20 | 2019-03-22 | 兰州空间技术物理研究所 | A kind of planar rectangular magnetic control sputtering cathode adjustable angle type electromagnetic coil |
-
1999
- 1999-07-13 JP JP11198254A patent/JP2001026865A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109504946A (en) * | 2018-12-20 | 2019-03-22 | 兰州空间技术物理研究所 | A kind of planar rectangular magnetic control sputtering cathode adjustable angle type electromagnetic coil |
| CN109504946B (en) * | 2018-12-20 | 2020-12-01 | 兰州空间技术物理研究所 | Angle-adjustable electromagnetic coil for planar rectangular magnetron sputtering cathode |
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