JP2001131739A - シャッタ付き同軸型スパッタ成膜装置 - Google Patents
シャッタ付き同軸型スパッタ成膜装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ターゲットの表面に付着した不純物による基
板の損傷を防ぎ、良好な品質の成膜が可能な同軸型スパ
ッタ成膜装置を提供すること。 【解決手段】 膨らみを有していてもよい円筒状の基板
の中心軸の位置にターゲットを配置し、前記基板の内面
に成膜する同軸型スパッタ成膜装置であって、成膜に先
立ち基板とターゲットとを遮断した状態でプレスパッタ
を行いターゲット表面を清浄化し、その後基板内面にス
パッタ成膜を行うように構成してなることを特徴とする
シャッタ付き同軸型スパッタ成膜装置。
板の損傷を防ぎ、良好な品質の成膜が可能な同軸型スパ
ッタ成膜装置を提供すること。 【解決手段】 膨らみを有していてもよい円筒状の基板
の中心軸の位置にターゲットを配置し、前記基板の内面
に成膜する同軸型スパッタ成膜装置であって、成膜に先
立ち基板とターゲットとを遮断した状態でプレスパッタ
を行いターゲット表面を清浄化し、その後基板内面にス
パッタ成膜を行うように構成してなることを特徴とする
シャッタ付き同軸型スパッタ成膜装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は同軸型スパッタ成膜装置
に関し、特にターゲットの表面に付着した不純物による
基板の損傷を防ぐことができる同軸型スパッタ成膜装置
に関する。
に関し、特にターゲットの表面に付着した不純物による
基板の損傷を防ぐことができる同軸型スパッタ成膜装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】スパッタ成膜ではターゲットを不活性ガ
スイオンがたたき、原子や分子もしくはクラスタ状態で
飛び出したターゲット成分が基板に衝突し、成膜され
る。基板やターゲットの交換などの際にターゲットが大
気にさらされると、ターゲット表面は不純物に侵され
る。そのため、不活性ガスにたたかれる前はターゲット
の表面には酸素や水分、炭化物などの成膜される側にと
っては不純物が付着（吸着、化合を含む）している。通
常の場合、ターゲット表面の不純物はプレスパッタによ
って除去される。これは基板に覆いをした状態でスパッ
タを行い、ターゲット表面から不純物を除去し、ターゲ
ットを活性な状態にするものである。
スイオンがたたき、原子や分子もしくはクラスタ状態で
飛び出したターゲット成分が基板に衝突し、成膜され
る。基板やターゲットの交換などの際にターゲットが大
気にさらされると、ターゲット表面は不純物に侵され
る。そのため、不活性ガスにたたかれる前はターゲット
の表面には酸素や水分、炭化物などの成膜される側にと
っては不純物が付着（吸着、化合を含む）している。通
常の場合、ターゲット表面の不純物はプレスパッタによ
って除去される。これは基板に覆いをした状態でスパッ
タを行い、ターゲット表面から不純物を除去し、ターゲ
ットを活性な状態にするものである。
【０００３】通常のスパッタ成膜装置は平行平板型（基
板とターゲットが平行配置）であるが、図３に示すよう
に中心にターゲット１、周囲に円筒基板２ａを同軸上に
配置して内側を成膜するもの同軸型という。同軸型は円
筒だけでなく同軸で部分的に径が異なるもの（膨らみを
有する円筒）にも成膜可能である。図４は中央部が膨ら
んだ形状の基板２ｂに成膜するもので、基板径の大きな
位置に相当するターゲット１の内側には、ターゲット１
の表面に平行に磁場を発生させる磁石又は電磁石３が埋
め込まれている。図３、図４において、成膜条件によっ
ては基板を加熱する必要があるのでヒータ５が設けられ
ている。また、両端にそれぞれ基板上部フランジ３１と
基板下部フランジ３２を介して上部円筒部材３３及び下
部円筒部材３４を接続して成膜室６を形成している基板
２ａ、２ｂは真空加熱室４内に収納されており、基板を
酸化させることなく高温まで加熱することができる。ま
た、真空加熱室４と成膜室６は断絶しており成膜室６内
に真空加熱室４のガスが浸入することはない。図中の８
は熱反射板、１２は絶縁碍子、１３は高周波源、２２は
ガス導入口、２３は真空排気口である。
板とターゲットが平行配置）であるが、図３に示すよう
に中心にターゲット１、周囲に円筒基板２ａを同軸上に
配置して内側を成膜するもの同軸型という。同軸型は円
筒だけでなく同軸で部分的に径が異なるもの（膨らみを
有する円筒）にも成膜可能である。図４は中央部が膨ら
んだ形状の基板２ｂに成膜するもので、基板径の大きな
位置に相当するターゲット１の内側には、ターゲット１
の表面に平行に磁場を発生させる磁石又は電磁石３が埋
め込まれている。図３、図４において、成膜条件によっ
ては基板を加熱する必要があるのでヒータ５が設けられ
ている。また、両端にそれぞれ基板上部フランジ３１と
基板下部フランジ３２を介して上部円筒部材３３及び下
部円筒部材３４を接続して成膜室６を形成している基板
２ａ、２ｂは真空加熱室４内に収納されており、基板を
酸化させることなく高温まで加熱することができる。ま
た、真空加熱室４と成膜室６は断絶しており成膜室６内
に真空加熱室４のガスが浸入することはない。図中の８
は熱反射板、１２は絶縁碍子、１３は高周波源、２２は
ガス導入口、２３は真空排気口である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のスパッタ成膜装
置のうち、平行平板型のものには通常、覆いが取り付け
られており、覆いをした状態でプレスパッタを行い、そ
の後覆いを取り除いて成膜を行うことができるが、同軸
型の装置では覆いが取り付けられておらず、ターゲット
表面の不純物がスパッタされて基板が侵されるという問
題点があった。本発明はこのような従来技術における問
題点を解決し、ターゲットの表面に付着した不純物によ
る基板の損傷を防ぎ、良好な品質の成膜が可能な同軸型
スパッタ成膜装置を提供することを目的とする。
置のうち、平行平板型のものには通常、覆いが取り付け
られており、覆いをした状態でプレスパッタを行い、そ
の後覆いを取り除いて成膜を行うことができるが、同軸
型の装置では覆いが取り付けられておらず、ターゲット
表面の不純物がスパッタされて基板が侵されるという問
題点があった。本発明はこのような従来技術における問
題点を解決し、ターゲットの表面に付着した不純物によ
る基板の損傷を防ぎ、良好な品質の成膜が可能な同軸型
スパッタ成膜装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は次の（１）〜
（４）の態様を有するものである。 （１）膨らみを有していてもよい円筒状の基板の中心軸
の位置にターゲットを配置し、前記基板の内面に成膜す
る同軸型スパッタ成膜装置であって、前記円筒状基板の
両端に円筒部材を接続し、該円筒部材の一端から中心軸
の位置にターゲットを挿入、固定することによって閉止
して内部に成膜室を形成した円筒状基板を真空加熱室内
に設置し、前記円筒部材の他端には可動式の筒状シャッ
タを接続し、成膜に先立ち前記成膜室内のターゲットと
基板内面との間に前記筒状シャッタを挿入して基板とタ
ーゲットとを遮断した状態で高周波電力を入力してプレ
スパッタを行いターゲット表面を清浄化し、その後筒状
シャッタを成膜室から抜き出して基板内面にスパッタ成
膜を行うように構成してなることを特徴とするシャッタ
付き同軸型スパッタ成膜装置。 （２）膨らみを有していてもよい円筒状の基板の中心軸
の位置にターゲットを配置し、前記基板の内面に成膜す
る同軸型スパッタ成膜装置であって、前記円筒状基板の
一端に一端を閉じた円筒部材を接続して閉止し、内部に
成膜室を形成した円筒状基板を真空加熱室内に設置し、
前記円筒状基板の他端にはゲートバルブを有する円筒部
材を介して、伸びた状態でターゲットを収納できる伸縮
可能な筒状シャッタを接続し、成膜に先立ちターゲット
を筒状シャッタ内に収納した状態で前記ゲートバルブを
閉じ、高周波電力を入力して前記筒状シャッタ内でプレ
スパッタを行ってターゲット表面を清浄化し、その後前
記ゲートバルブを開き、前記伸縮可能な筒状シャッタを
縮めてターゲットを成膜室内に挿入して基板内面にスパ
ッタ成膜を行うように構成してなることを特徴とするシ
ャッタ付き同軸型スパッタ成膜装置。
（４）の態様を有するものである。 （１）膨らみを有していてもよい円筒状の基板の中心軸
の位置にターゲットを配置し、前記基板の内面に成膜す
る同軸型スパッタ成膜装置であって、前記円筒状基板の
両端に円筒部材を接続し、該円筒部材の一端から中心軸
の位置にターゲットを挿入、固定することによって閉止
して内部に成膜室を形成した円筒状基板を真空加熱室内
に設置し、前記円筒部材の他端には可動式の筒状シャッ
タを接続し、成膜に先立ち前記成膜室内のターゲットと
基板内面との間に前記筒状シャッタを挿入して基板とタ
ーゲットとを遮断した状態で高周波電力を入力してプレ
スパッタを行いターゲット表面を清浄化し、その後筒状
シャッタを成膜室から抜き出して基板内面にスパッタ成
膜を行うように構成してなることを特徴とするシャッタ
付き同軸型スパッタ成膜装置。 （２）膨らみを有していてもよい円筒状の基板の中心軸
の位置にターゲットを配置し、前記基板の内面に成膜す
る同軸型スパッタ成膜装置であって、前記円筒状基板の
一端に一端を閉じた円筒部材を接続して閉止し、内部に
成膜室を形成した円筒状基板を真空加熱室内に設置し、
前記円筒状基板の他端にはゲートバルブを有する円筒部
材を介して、伸びた状態でターゲットを収納できる伸縮
可能な筒状シャッタを接続し、成膜に先立ちターゲット
を筒状シャッタ内に収納した状態で前記ゲートバルブを
閉じ、高周波電力を入力して前記筒状シャッタ内でプレ
スパッタを行ってターゲット表面を清浄化し、その後前
記ゲートバルブを開き、前記伸縮可能な筒状シャッタを
縮めてターゲットを成膜室内に挿入して基板内面にスパ
ッタ成膜を行うように構成してなることを特徴とするシ
ャッタ付き同軸型スパッタ成膜装置。
【０００６】（３）膨らみを有していてもよい円筒状の
基板の中心軸の位置にターゲットを配置し、前記基板の
内面に成膜する同軸型スパッタ成膜装置であって、真空
フランジを介して円筒状基板の上下端に接続して成膜室
を形成する、ガス導入口を備えた上部円筒部材及び真空
排気口を備えた下部円筒部材と、前記上部円筒部材の上
端に固定された支持フランジと、該支持フランジに取付
けられたガイド棒により上下に平行移動可能に保持され
た可動フランジと、上端が前記可動フランジに固定さ
れ、該可動フランジが最上部にあるときには前記成膜室
の上方に保持され、前記可動フランジが最下部にあると
きには前記成膜室内に挿入され、ターゲットと基板内壁
との間を遮断可能に取付けられた円筒シャッタと、上端
が前記可動フランジに固定され、下端が前記支持フラン
ジに固定され、前記円筒シャッタを覆う伸縮可能なベロ
ーズと、前記下部円筒部材の下端に絶縁碍子を介して固
定された高周波源に接続され、内面に上方に伸びて前記
成膜室内に挿入されるターゲットを固定する電極フラン
ジと、前記成膜室を収納し、内部にヒータを設けた真空
加熱室とを備えてなることを特徴とするシャッタ付き同
軸型スパッタ成膜装置。 （４）膨らみを有していてもよい円筒状の基板の中心軸
の位置にターゲットを配置し、前記基板の内面に成膜す
る同軸型スパッタ成膜装置であって、真空フランジを介
して円筒状基板の上下端に接続して成膜室を形成する、
上端が閉止されガス導入口を備えた上部円筒部材及びゲ
ートバルブとその下側に形成され、ガス導入口と真空排
気口を備えたシャッタ収納部を有する下部円筒部材と、
該下部円筒部材の下端に固定された支持フランジと、該
支持フランジに取付けられたガイド棒により上下に平行
移動可能に保持された可動フランジと、該可動フランジ
の下側に絶縁碍子を介して固定された高周波源に接続さ
れ、内面に前記可動フランジを貫通して上方に伸びるタ
ーゲットを固定する電極フランジと、下端が前記可動フ
ランジに固定され、該可動フランジが最下部にあるとき
にはターゲットの先端が前記ゲートバルブの下側に位置
するようにターゲットを収納し、該可動フランジが最上
部にあるときには前記シャッタ収納部に収納されて前記
ゲートバルブを通してターゲットを前記成膜室内に挿入
可能とする伸縮可能な円筒シャッタと、上端が前記支持
フランジに固定され、下端が前記可動フランジに固定さ
れ、前記円筒シャッタを覆う伸縮可能なベローズと、前
記成膜室を収納し、内部にヒータを設けた真空加熱室と
を備えてなることを特徴とするシャッタ付き同軸型スパ
ッタ成膜装置。
基板の中心軸の位置にターゲットを配置し、前記基板の
内面に成膜する同軸型スパッタ成膜装置であって、真空
フランジを介して円筒状基板の上下端に接続して成膜室
を形成する、ガス導入口を備えた上部円筒部材及び真空
排気口を備えた下部円筒部材と、前記上部円筒部材の上
端に固定された支持フランジと、該支持フランジに取付
けられたガイド棒により上下に平行移動可能に保持され
た可動フランジと、上端が前記可動フランジに固定さ
れ、該可動フランジが最上部にあるときには前記成膜室
の上方に保持され、前記可動フランジが最下部にあると
きには前記成膜室内に挿入され、ターゲットと基板内壁
との間を遮断可能に取付けられた円筒シャッタと、上端
が前記可動フランジに固定され、下端が前記支持フラン
ジに固定され、前記円筒シャッタを覆う伸縮可能なベロ
ーズと、前記下部円筒部材の下端に絶縁碍子を介して固
定された高周波源に接続され、内面に上方に伸びて前記
成膜室内に挿入されるターゲットを固定する電極フラン
ジと、前記成膜室を収納し、内部にヒータを設けた真空
加熱室とを備えてなることを特徴とするシャッタ付き同
軸型スパッタ成膜装置。 （４）膨らみを有していてもよい円筒状の基板の中心軸
の位置にターゲットを配置し、前記基板の内面に成膜す
る同軸型スパッタ成膜装置であって、真空フランジを介
して円筒状基板の上下端に接続して成膜室を形成する、
上端が閉止されガス導入口を備えた上部円筒部材及びゲ
ートバルブとその下側に形成され、ガス導入口と真空排
気口を備えたシャッタ収納部を有する下部円筒部材と、
該下部円筒部材の下端に固定された支持フランジと、該
支持フランジに取付けられたガイド棒により上下に平行
移動可能に保持された可動フランジと、該可動フランジ
の下側に絶縁碍子を介して固定された高周波源に接続さ
れ、内面に前記可動フランジを貫通して上方に伸びるタ
ーゲットを固定する電極フランジと、下端が前記可動フ
ランジに固定され、該可動フランジが最下部にあるとき
にはターゲットの先端が前記ゲートバルブの下側に位置
するようにターゲットを収納し、該可動フランジが最上
部にあるときには前記シャッタ収納部に収納されて前記
ゲートバルブを通してターゲットを前記成膜室内に挿入
可能とする伸縮可能な円筒シャッタと、上端が前記支持
フランジに固定され、下端が前記可動フランジに固定さ
れ、前記円筒シャッタを覆う伸縮可能なベローズと、前
記成膜室を収納し、内部にヒータを設けた真空加熱室と
を備えてなることを特徴とするシャッタ付き同軸型スパ
ッタ成膜装置。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明をさ
らに詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施態様を
示すシャッタ付きスパッタ成膜装置の断面図である。図
１の装置では、膨らみを有する円筒状の基板２の下端に
基板下部フランジ３２を介して接続された下部円筒部材
３６の下端から、電極フランジ２０の中心に固定したタ
ーゲット１が挿入され、基板２の中心軸の位置に固定さ
れ、基板２の下端部を封止している。基板２の上端には
基板上部フランジ３１を介して上部円筒部材３５が接続
され、その上部には円筒シャッタ７が配置されており、
該円筒シャッタ７の上端は可動フランジ９に固定されて
おり、下端は開放され、支持フランジ２１により上下に
移動可能に保持されている。基板上部は、可動フランジ
９と上端が可動フランジ９に固定されかつ下端が支持フ
ランジ２１に固定されている伸縮可能なベローズ１０に
よって封止されている。
らに詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施態様を
示すシャッタ付きスパッタ成膜装置の断面図である。図
１の装置では、膨らみを有する円筒状の基板２の下端に
基板下部フランジ３２を介して接続された下部円筒部材
３６の下端から、電極フランジ２０の中心に固定したタ
ーゲット１が挿入され、基板２の中心軸の位置に固定さ
れ、基板２の下端部を封止している。基板２の上端には
基板上部フランジ３１を介して上部円筒部材３５が接続
され、その上部には円筒シャッタ７が配置されており、
該円筒シャッタ７の上端は可動フランジ９に固定されて
おり、下端は開放され、支持フランジ２１により上下に
移動可能に保持されている。基板上部は、可動フランジ
９と上端が可動フランジ９に固定されかつ下端が支持フ
ランジ２１に固定されている伸縮可能なベローズ１０に
よって封止されている。
【０００８】ここで円筒状の基板２の内側の基板上部フ
ランジ３１と基板下部フランジ３２との間が成膜室６で
ある。また、図１の装置において、可動フランジ９、ベ
ローズ１０、上部円筒部材３５、基板２、下部円筒部材
３６、絶縁碍子１２及び電極フランジ２０で囲まれた部
分が真空に保持される領域であり、これとは別にヒータ
５や熱反射板８を含む真空加熱室４内も真空に保持でき
るようになっている。
ランジ３１と基板下部フランジ３２との間が成膜室６で
ある。また、図１の装置において、可動フランジ９、ベ
ローズ１０、上部円筒部材３５、基板２、下部円筒部材
３６、絶縁碍子１２及び電極フランジ２０で囲まれた部
分が真空に保持される領域であり、これとは別にヒータ
５や熱反射板８を含む真空加熱室４内も真空に保持でき
るようになっている。
【０００９】前記可動フランジ９はガイド棒１１により
上下に平行移動可能に保持されていて、必要時には下方
に移動させることによって円筒シャッタ７を下方に平行
移動させ、基板２内の成膜対象部分に相当する成膜室６
内のターゲット１と基板２内面との間に前記円筒シャッ
タ７を挿入して基板２とターゲット１とを遮断できるよ
うに構成されている。図中の７′は移動後の円筒シャッ
タ７の位置を示す。円筒シャッタ７及びベローズ１０の
長さは、円筒シャッタ７を最上部に移動させたときには
円筒シャッタ７の下端がターゲット１の上端よりも上に
なり、最下部に移動させたときには円筒シャッタ７によ
り基板２とターゲット１との間が遮断できるような長さ
とする。
上下に平行移動可能に保持されていて、必要時には下方
に移動させることによって円筒シャッタ７を下方に平行
移動させ、基板２内の成膜対象部分に相当する成膜室６
内のターゲット１と基板２内面との間に前記円筒シャッ
タ７を挿入して基板２とターゲット１とを遮断できるよ
うに構成されている。図中の７′は移動後の円筒シャッ
タ７の位置を示す。円筒シャッタ７及びベローズ１０の
長さは、円筒シャッタ７を最上部に移動させたときには
円筒シャッタ７の下端がターゲット１の上端よりも上に
なり、最下部に移動させたときには円筒シャッタ７によ
り基板２とターゲット１との間が遮断できるような長さ
とする。
【００１０】基板径の大きな位置に相当するターゲット
１の内側には、ターゲット１の表面に平行に磁場を発生
させる磁石又は電磁石３が埋め込まれており、成膜条件
によっては基板を加熱する必要があるのでヒータ５が設
けられている。また、基板２は真空加熱室４内に収納さ
れており、基板を酸化させることなく高温まで加熱する
ことができる。また、真空加熱室４と成膜室６は断絶し
ており成膜室６内に真空加熱室４のガスが浸入すること
はない。
１の内側には、ターゲット１の表面に平行に磁場を発生
させる磁石又は電磁石３が埋め込まれており、成膜条件
によっては基板を加熱する必要があるのでヒータ５が設
けられている。また、基板２は真空加熱室４内に収納さ
れており、基板を酸化させることなく高温まで加熱する
ことができる。また、真空加熱室４と成膜室６は断絶し
ており成膜室６内に真空加熱室４のガスが浸入すること
はない。
【００１１】基板２やターゲット１を交換したあとのタ
ーゲット１は大気に曝され、不純物が表面に付着してい
る。そのため、基板２やターゲット１を交換して装置を
組み立てた後、下部円筒部材３６に取付けられた真空排
気口２３から真空排気し、ターゲット１から基板２が見
えないように円筒シャッタ７を下げた状態で、上部円筒
部材３５に取付けられたガス導入口２２から不活性ガス
を導入し、高周波源１３により高周波電力を入力してプ
ラズマ点火し、プレスパッタを行う。このときの高周波
電力の強さ、不活性ガス流量、圧力、処理時間等は適宜
実験により定めればよい。このプレスパッタによりター
ゲット１表面の不純物は除去される。ターゲット１の表
面から除去された不純物は、基板に到達することなく円
筒シャッタ７で止められるので、基板２は清浄に保つこ
とができる。プレスパッタ後はターゲット１から基板が
見えるように円筒シャッタ７を引き上げ、清浄になった
ターゲット面を使ってスパッタ成膜を行うことによっ
て、品質良好なスパッタ被覆を形成することができる。
ーゲット１は大気に曝され、不純物が表面に付着してい
る。そのため、基板２やターゲット１を交換して装置を
組み立てた後、下部円筒部材３６に取付けられた真空排
気口２３から真空排気し、ターゲット１から基板２が見
えないように円筒シャッタ７を下げた状態で、上部円筒
部材３５に取付けられたガス導入口２２から不活性ガス
を導入し、高周波源１３により高周波電力を入力してプ
ラズマ点火し、プレスパッタを行う。このときの高周波
電力の強さ、不活性ガス流量、圧力、処理時間等は適宜
実験により定めればよい。このプレスパッタによりター
ゲット１表面の不純物は除去される。ターゲット１の表
面から除去された不純物は、基板に到達することなく円
筒シャッタ７で止められるので、基板２は清浄に保つこ
とができる。プレスパッタ後はターゲット１から基板が
見えるように円筒シャッタ７を引き上げ、清浄になった
ターゲット面を使ってスパッタ成膜を行うことによっ
て、品質良好なスパッタ被覆を形成することができる。
【００１２】図２は本発明の第２の実施態様を示すシャ
ッタ付きスパッタ成膜装置の断面図である。図２におい
て図１と同じ部位、部品には同一の符号を付し、一部説
明を省略した。図２の装置では、膨らみを有する円筒状
の基板２の上端には基板上部フランジ３１を介して上部
円筒部材３７が接続され、その上端はフランジ２４で封
止されている。また、基板２の下端には基板下部フラン
ジ３２を介して、ゲートバルブ１５を備え、その下方に
下端が支持フランジ２５に固定され、不活性ガスを導入
するガス導入口２７と真空排気口２８を備えたシャッタ
収納部３０を有する下部円筒部材３８が接続されてお
り、基板上部フランジ３１と基板下部フランジ３２との
間に成膜室６が形成されている。さらに前記支持フラン
ジ２５の下方には、下端が可動フランジ１９に固定さ
れ、上端が支持フランジ２５により上下に移動可能に保
持された伸縮可能な円筒シャッタ１７が接続されてお
り、該円筒シャッタ１７は、上端が支持フランジ２５に
下端が可動フランジ１９に固定されている伸縮可能なベ
ローズ１０により外気から遮蔽されている。
ッタ付きスパッタ成膜装置の断面図である。図２におい
て図１と同じ部位、部品には同一の符号を付し、一部説
明を省略した。図２の装置では、膨らみを有する円筒状
の基板２の上端には基板上部フランジ３１を介して上部
円筒部材３７が接続され、その上端はフランジ２４で封
止されている。また、基板２の下端には基板下部フラン
ジ３２を介して、ゲートバルブ１５を備え、その下方に
下端が支持フランジ２５に固定され、不活性ガスを導入
するガス導入口２７と真空排気口２８を備えたシャッタ
収納部３０を有する下部円筒部材３８が接続されてお
り、基板上部フランジ３１と基板下部フランジ３２との
間に成膜室６が形成されている。さらに前記支持フラン
ジ２５の下方には、下端が可動フランジ１９に固定さ
れ、上端が支持フランジ２５により上下に移動可能に保
持された伸縮可能な円筒シャッタ１７が接続されてお
り、該円筒シャッタ１７は、上端が支持フランジ２５に
下端が可動フランジ１９に固定されている伸縮可能なベ
ローズ１０により外気から遮蔽されている。
【００１３】円筒シャッタ１７内には、下端を電極フラ
ンジ１４の中心に固定されたターゲット１が、可動フラ
ンジ１９を貫通して挿入されており、円筒シャッタ１７
が伸びた状態では、ターゲット１の大部分が円筒シャッ
タ１７内にあり、ターゲット１の先端がゲートバルブ１
５の下方のシャッタ収納部３０内に位置するように円筒
シャッタ１７、ベローズ１０、ガイド棒１１の長さが設
定されている。
ンジ１４の中心に固定されたターゲット１が、可動フラ
ンジ１９を貫通して挿入されており、円筒シャッタ１７
が伸びた状態では、ターゲット１の大部分が円筒シャッ
タ１７内にあり、ターゲット１の先端がゲートバルブ１
５の下方のシャッタ収納部３０内に位置するように円筒
シャッタ１７、ベローズ１０、ガイド棒１１の長さが設
定されている。
【００１４】可動フランジ１９はガイド棒１１により上
下に平行移動可能に保持されていて、必要時には上方に
移動させることによって円筒シャッタ１７を上方に平行
移動させるようになっている。図の例では円筒シャッタ
１７は３段に構成されており、ゲートバルブ１５を開い
て可動フランジ１９を最上部に移動させたときには、３
重に重ねられて短くなった状態でシャッタ収納部３０に
収納され、ターゲット１のみが成膜室６内に挿入され、
ターゲット１に内蔵されている磁石又は電磁石３が基板
２の最も径の大きい部分に相対する位置に達して成膜可
能な状態となる。図中の１７′は移動後（最も上部に押
し上げられた状態）の円筒シャッタ１７の位置を示し、
１′は成膜室６内に挿入されたターゲット１の位置を示
す。図２の装置ではフランジ２４、上部円筒部材３７、
基板２、下部円筒部材３８、ベローズ１０、絶縁碍子１
２及び電極フランジ１４で囲まれた部分が真空に保持可
能な領域である。
下に平行移動可能に保持されていて、必要時には上方に
移動させることによって円筒シャッタ１７を上方に平行
移動させるようになっている。図の例では円筒シャッタ
１７は３段に構成されており、ゲートバルブ１５を開い
て可動フランジ１９を最上部に移動させたときには、３
重に重ねられて短くなった状態でシャッタ収納部３０に
収納され、ターゲット１のみが成膜室６内に挿入され、
ターゲット１に内蔵されている磁石又は電磁石３が基板
２の最も径の大きい部分に相対する位置に達して成膜可
能な状態となる。図中の１７′は移動後（最も上部に押
し上げられた状態）の円筒シャッタ１７の位置を示し、
１′は成膜室６内に挿入されたターゲット１の位置を示
す。図２の装置ではフランジ２４、上部円筒部材３７、
基板２、下部円筒部材３８、ベローズ１０、絶縁碍子１
２及び電極フランジ１４で囲まれた部分が真空に保持可
能な領域である。
【００１５】基板２やターゲット１を交換したあとのタ
ーゲット１は大気に曝され、不純物が表面に付着してい
る。そのため、基板２やターゲット１を交換して装置を
組み立てた後、ベローズ１０を伸ばした状態（可動フラ
ンジ１９を最下部に移動させ、円筒シャッタ１７を最も
長くした状態）でゲートバルブ１５を閉じ、下部円筒部
材３８のゲートバルブ１５の下方に取付けられた真空排
気口２８及びガス導入口２７から真空排気及び不活性ガ
スの導入を行い、高周波源１３により高周波電力を入力
してプラズマ点火し、プレスパッタを行う。このときの
高周波電力の強さ、不活性ガス流量、圧力、処理時間等
は適宜実験により定めればよい。このプレスパッタによ
りターゲット１表面の不純物は除去される。ターゲット
１の表面から除去された不純物は、基板に到達すること
なく排気されるかシャッタ７で止められ、成膜室６内に
は入らないので、基板２は清浄に保つことができる。な
お、図１及び図２の実施態様においては、基板とターゲ
ットを遮断するシャッタ又はプレスパッタの際にターゲ
ットを収納する筒状シャッタとして円筒シャッタを示し
たが、円筒状に限定されることはなく、断面が多角形あ
るいは楕円形などの筒状であってもよいことはもちろん
である。
ーゲット１は大気に曝され、不純物が表面に付着してい
る。そのため、基板２やターゲット１を交換して装置を
組み立てた後、ベローズ１０を伸ばした状態（可動フラ
ンジ１９を最下部に移動させ、円筒シャッタ１７を最も
長くした状態）でゲートバルブ１５を閉じ、下部円筒部
材３８のゲートバルブ１５の下方に取付けられた真空排
気口２８及びガス導入口２７から真空排気及び不活性ガ
スの導入を行い、高周波源１３により高周波電力を入力
してプラズマ点火し、プレスパッタを行う。このときの
高周波電力の強さ、不活性ガス流量、圧力、処理時間等
は適宜実験により定めればよい。このプレスパッタによ
りターゲット１表面の不純物は除去される。ターゲット
１の表面から除去された不純物は、基板に到達すること
なく排気されるかシャッタ７で止められ、成膜室６内に
は入らないので、基板２は清浄に保つことができる。な
お、図１及び図２の実施態様においては、基板とターゲ
ットを遮断するシャッタ又はプレスパッタの際にターゲ
ットを収納する筒状シャッタとして円筒シャッタを示し
たが、円筒状に限定されることはなく、断面が多角形あ
るいは楕円形などの筒状であってもよいことはもちろん
である。
【００１６】プレスパッタ後はゲートバルブ１５を開
け、可動フランジ１９を押し上げてターゲット１を成膜
室６内に挿入し、上部円筒部材３７に取付けられた不活
性ガス導入口２６から不活性ガスを導入し、清浄になっ
たターゲット面を使ってスパッタ成膜を行う。これによ
って、品質良好なスパッタ被覆を形成することができ
る。
け、可動フランジ１９を押し上げてターゲット１を成膜
室６内に挿入し、上部円筒部材３７に取付けられた不活
性ガス導入口２６から不活性ガスを導入し、清浄になっ
たターゲット面を使ってスパッタ成膜を行う。これによ
って、品質良好なスパッタ被覆を形成することができ
る。
【００１７】
【発明の効果】本発明の同軸型スパッタ成膜装置によれ
ば、（１）基板への成膜開始に先立って可動式の筒状シ
ャッタをターゲットと基板との間に挿入してプレスパッ
タを行い、ターゲット表面の不純物を除去し、その後筒
状シャッタを移動させて基板内面にスパッタ成膜を行う
か、又は（２）ターゲットを可動式とし、基板への成膜
開始に先立って成膜室の外の筒状シャッタ内でプレスパ
ッタを行い、ターゲット表面の不純物を除去し、その
後、清浄化したターゲットを成膜室内に挿入して基板内
面にスパッタ成膜を行うことができるので、ターゲット
が大気に曝された場合などにターゲット表面に付着する
不純物の影響を受けることのないスパッタ成膜が可能と
なり、膨らみを有していてもよい円筒状の基板の内面に
品質良好なスパッタ被覆を形成することができる。
ば、（１）基板への成膜開始に先立って可動式の筒状シ
ャッタをターゲットと基板との間に挿入してプレスパッ
タを行い、ターゲット表面の不純物を除去し、その後筒
状シャッタを移動させて基板内面にスパッタ成膜を行う
か、又は（２）ターゲットを可動式とし、基板への成膜
開始に先立って成膜室の外の筒状シャッタ内でプレスパ
ッタを行い、ターゲット表面の不純物を除去し、その
後、清浄化したターゲットを成膜室内に挿入して基板内
面にスパッタ成膜を行うことができるので、ターゲット
が大気に曝された場合などにターゲット表面に付着する
不純物の影響を受けることのないスパッタ成膜が可能と
なり、膨らみを有していてもよい円筒状の基板の内面に
品質良好なスパッタ被覆を形成することができる。
【図１】本発明の第１の実施態様を示すシャッタ付きス
パッタ成膜装置の断面図。
パッタ成膜装置の断面図。
【図２】本発明の第２の実施態様を示すシャッタ付きス
パッタ成膜装置の断面図。
パッタ成膜装置の断面図。
【図３】円筒基板の内面に成膜を行う従来のスパッタ成
膜装置の１例を示す断面図。
膜装置の１例を示す断面図。
【図４】膨らみを有する円筒基板の内面に成膜を行う従
来のスパッタ成膜装置の１例を示す断面図。
来のスパッタ成膜装置の１例を示す断面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K029 AA27 CA05 DA10 DA12 DC13 DC22 DC27 DC30 DC35 DC46 FA04 FA05 4M104 DD37 DD39 HH20 5F045 AA19 BB14 DP25 EB02 EB09 EB11 EH04 EH16 EK06
Claims (4)
- 【請求項１】 膨らみを有していてもよい円筒状の基板
の中心軸の位置にターゲットを配置し、前記基板の内面
に成膜する同軸型スパッタ成膜装置であって、前記円筒
状基板の両端に円筒部材を接続し、該円筒部材の一端か
ら中心軸の位置にターゲットを挿入、固定することによ
って閉止して内部に成膜室を形成した円筒状基板を真空
加熱室内に設置し、前記円筒部材の他端には可動式の筒
状シャッタを接続し、成膜に先立ち前記成膜室内のター
ゲットと基板内面との間に前記筒状シャッタを挿入して
基板とターゲットとを遮断した状態で高周波電力を入力
してプレスパッタを行いターゲット表面を清浄化し、そ
の後筒状シャッタを成膜室から抜き出して基板内面にス
パッタ成膜を行うように構成してなることを特徴とする
シャッタ付き同軸型スパッタ成膜装置。 - 【請求項２】 膨らみを有していてもよい円筒状の基板
の中心軸の位置にターゲットを配置し、前記基板の内面
に成膜する同軸型スパッタ成膜装置であって、前記円筒
状基板の一端に一端を閉じた円筒部材を接続して閉止
し、内部に成膜室を形成した円筒状基板を真空加熱室内
に設置し、前記円筒状基板の他端にはゲートバルブを有
する円筒部材を介して、伸びた状態でターゲットを収納
できる伸縮可能な筒状シャッタを接続し、成膜に先立ち
ターゲットを筒状シャッタ内に収納した状態で前記ゲー
トバルブを閉じ、高周波電力を入力して前記筒状シャッ
タ内でプレスパッタを行ってターゲット表面を清浄化
し、その後前記ゲートバルブを開き、前記伸縮可能な筒
状シャッタを縮めてターゲットを成膜室内に挿入して基
板内面にスパッタ成膜を行うように構成してなることを
特徴とするシャッタ付き同軸型スパッタ成膜装置。 - 【請求項３】 膨らみを有していてもよい円筒状の基板
の中心軸の位置にターゲットを配置し、前記基板の内面
に成膜する同軸型スパッタ成膜装置であって、真空フラ
ンジを介して円筒状基板の上下端に接続して成膜室を形
成する、ガス導入口を備えた上部円筒部材及び真空排気
口を備えた下部円筒部材と、前記上部円筒部材の上端に
固定された支持フランジと、該支持フランジに取付けら
れたガイド棒により上下に平行移動可能に保持された可
動フランジと、上端が前記可動フランジに固定され、該
可動フランジが最上部にあるときには前記成膜室の上方
に保持され、前記可動フランジが最下部にあるときには
前記成膜室内に挿入され、ターゲットと基板内壁との間
を遮断可能に取付けられた円筒シャッタと、上端が前記
可動フランジに固定され、下端が前記支持フランジに固
定され、前記円筒シャッタを覆う伸縮可能なベローズ
と、前記下部円筒部材の下端に絶縁碍子を介して固定さ
れた高周波源に接続され、内面に上方に伸びて前記成膜
室内に挿入されるターゲットを固定する電極フランジ
と、前記成膜室を収納し、内部にヒータを設けた真空加
熱室とを備えてなることを特徴とするシャッタ付き同軸
型スパッタ成膜装置。 - 【請求項４】 膨らみを有していてもよい円筒状の基板
の中心軸の位置にターゲットを配置し、前記基板の内面
に成膜する同軸型スパッタ成膜装置であって、真空フラ
ンジを介して円筒状基板の上下端に接続して成膜室を形
成する、上端が閉止されガス導入口を備えた上部円筒部
材及びゲートバルブとその下側に形成され、ガス導入口
と真空排気口を備えたシャッタ収納部を有する下部円筒
部材と、該下部円筒部材の下端に固定された支持フラン
ジと、該支持フランジに取付けられたガイド棒により上
下に平行移動可能に保持された可動フランジと、該可動
フランジの下側に絶縁碍子を介して固定された高周波源
に接続され、内面に前記可動フランジを貫通して上方に
伸びるターゲットを固定する電極フランジと、下端が前
記可動フランジに固定され、該可動フランジが最下部に
あるときにはターゲットの先端が前記ゲートバルブの下
側に位置するようにターゲットを収納し、該可動フラン
ジが最上部にあるときには前記シャッタ収納部に収納さ
れて前記ゲートバルブを通してターゲットを前記成膜室
内に挿入可能とする伸縮可能な円筒シャッタと、上端が
前記支持フランジに固定され、下端が前記可動フランジ
に固定され、前記円筒シャッタを覆う伸縮可能なベロー
ズと、前記成膜室を収納し、内部にヒータを設けた真空
加熱室とを備えてなることを特徴とするシャッタ付き同
軸型スパッタ成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31479899A JP2001131739A (ja) | 1999-11-05 | 1999-11-05 | シャッタ付き同軸型スパッタ成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31479899A JP2001131739A (ja) | 1999-11-05 | 1999-11-05 | シャッタ付き同軸型スパッタ成膜装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001131739A true JP2001131739A (ja) | 2001-05-15 |
Family
ID=18057735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31479899A Withdrawn JP2001131739A (ja) | 1999-11-05 | 1999-11-05 | シャッタ付き同軸型スパッタ成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001131739A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6929724B2 (en) | 2002-05-10 | 2005-08-16 | Trikon Technologies Limited | Shutter |
| JP2007023387A (ja) * | 2005-07-18 | 2007-02-01 | Vladimir Yakovlevich Shiripov | 基板成膜用真空クラスタ（変形） |
| JP2009531545A (ja) * | 2006-03-28 | 2009-09-03 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | コーティング装置 |
| JP2009531544A (ja) * | 2006-03-28 | 2009-09-03 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | スパッタリング装置 |
| JP2013167635A (ja) * | 2006-01-13 | 2013-08-29 | Honeywell Internatl Inc | 金属材料の液体−粒子分析 |
-
1999
- 1999-11-05 JP JP31479899A patent/JP2001131739A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6929724B2 (en) | 2002-05-10 | 2005-08-16 | Trikon Technologies Limited | Shutter |
| JP2007023387A (ja) * | 2005-07-18 | 2007-02-01 | Vladimir Yakovlevich Shiripov | 基板成膜用真空クラスタ（変形） |
| JP2013167635A (ja) * | 2006-01-13 | 2013-08-29 | Honeywell Internatl Inc | 金属材料の液体−粒子分析 |
| JP2009531545A (ja) * | 2006-03-28 | 2009-09-03 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | コーティング装置 |
| JP2009531544A (ja) * | 2006-03-28 | 2009-09-03 | ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム | スパッタリング装置 |
| US9082595B2 (en) | 2006-03-28 | 2015-07-14 | Sulzer Metaplas Gmbh | Sputtering apparatus |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070109 |