JP2001181821A - Vacuum film deposition system - Google Patents

Vacuum film deposition system

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JP2001181821A
JP2001181821A JP36029799A JP36029799A JP2001181821A JP 2001181821 A JP2001181821 A JP 2001181821A JP 36029799 A JP36029799 A JP 36029799A JP 36029799 A JP36029799 A JP 36029799A JP 2001181821 A JP2001181821 A JP 2001181821A
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JP
Japan
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chamber
substrate
base plate
vacuum
shaft
Prior art date
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Pending
Application number
JP36029799A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Tanabe
秀雄 田辺
Shigeo Hayashi
茂雄 林
Yasuhiko Karasawa
泰彦 唐澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum film deposition system capable of depositing a film having highly precise film thickness distribution and excellent in reproducibility. SOLUTION: The system is provided with: a base plate 10 having strength where the deformation due to difference between internal and external air pressures at evacuation becomes negligible; a chamber 11 disposed on the base plate via a sealing member 12 and constituting a vacuum chamber; a substrate holder 16 attached to the base plate 10 via a connecting member and holding a substrate 17 disposed within the vacuum chamber in a manner not to be mechanically constrained to the chamber; and film deposition sources 18 and 23 disposed within the vacuum chamber in a manner to be opposed to the substrate 17 and held parallel to the substrate 17 and attached to the base plate 10 via a sealing member 19.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はスパッタ装置や真空
蒸着装置などの真空成膜装置に関するものである。
The present invention relates to a vacuum film forming apparatus such as a sputtering apparatus and a vacuum evaporation apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、薄膜形成装置としてスパッタ装置
が広く用いられている。このスパッタ装置は、スパッタ
室内にターゲットと基板とを対向して配置し、両者の間
に高電圧を印加することによりターゲットから粒子をた
たき出し、基板表面に薄膜を形成するものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a sputtering apparatus has been widely used as a thin film forming apparatus. In this sputtering apparatus, a target and a substrate are arranged in a sputtering chamber so as to face each other, and a high voltage is applied between the two to strike particles out of the target and form a thin film on the surface of the substrate.

【0003】図1は従来公知のスパッタ装置の一例を示
し、1はスパッタ室2を構成するチャンバ、3はカソー
ド、4はバッキングプレート、5はターゲット、6は基
板ホルダ、7は基板である。バッキングプレート4はカ
ソード3にネジ等によって締結され、ターゲット5はバ
ッキングプレート4の表面に一体に接合されている。カ
ソード3はチャンバ1の開口部1aをリング用の絶縁材
8を介して閉鎖しており、カソード3はネジ9によって
チャンバ1に取り付けられている。
FIG. 1 shows an example of a conventionally known sputtering apparatus, wherein 1 is a chamber constituting a sputtering chamber 2, 3 is a cathode, 4 is a backing plate, 5 is a target, 6 is a substrate holder, and 7 is a substrate. The backing plate 4 is fastened to the cathode 3 by screws or the like, and the target 5 is integrally joined to the surface of the backing plate 4. The cathode 3 closes the opening 1 a of the chamber 1 via an insulating material 8 for a ring, and the cathode 3 is attached to the chamber 1 by screws 9.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記のような構造のス
パッタ装置では、チャンバ1に対して基板ホルダ6およ
びカソード3を直接取り付けるようになっているので、
次のような問題が存在している。 (1)チャンバ内を真空排気した時、内外気圧差により
チャンバ1が変形するため、基板7とカソード4(ター
ゲット5)との相対位置または平行度が変動する。 (2)膜の材料であるターゲット5が消耗すれば随時交
換する必要がある。また、基板ホルダ6も異物付着ある
いは損傷すれば、随時交換する必要がある。ところが、
ターゲット5および基板ホルダ6の位置決め基準がない
ので、交換の度に基板7とカソード4との位置がずれた
り、平行度がばらつく。 (3)チャンバ1の加工精度によって、基板7とターゲ
ット5との相対位置または平行度がばらつく。 上記のような問題のため、従来のスパッタ装置では高精
度な膜厚分布でかつ再現性のよい膜を成膜できなかっ
た。
In the sputtering apparatus having the above structure, the substrate holder 6 and the cathode 3 are directly mounted on the chamber 1.
The following problems exist. (1) When the chamber is evacuated, the relative position or parallelism between the substrate 7 and the cathode 4 (target 5) fluctuates because the chamber 1 is deformed due to a difference in pressure between inside and outside. (2) If the target 5, which is the material of the film, is consumed, it needs to be replaced as needed. Also, if the foreign substance adheres or is damaged, the substrate holder 6 also needs to be replaced as needed. However,
Since there is no reference for positioning the target 5 and the substrate holder 6, the position between the substrate 7 and the cathode 4 is displaced or the degree of parallelism varies every time replacement is performed. (3) The relative position or parallelism between the substrate 7 and the target 5 varies depending on the processing accuracy of the chamber 1. Due to the problems described above, a conventional sputtering apparatus cannot form a film having a highly accurate film thickness distribution and good reproducibility.

【0005】そこで、本発明の目的は、高精度な膜厚分
布でかつ再現性のよい膜を成膜できる真空成膜装置を提
供することにある。
An object of the present invention is to provide a vacuum film forming apparatus capable of forming a film with a highly accurate film thickness distribution and good reproducibility.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明は、真空中で基板に成膜する
装置において、真空排気時の内外気圧差による変形が無
視しうる強度を持つベースプレートと、ベースプレート
上にシール部材を介して配置され、真空室を構成するチ
ャンバと、ベースプレートに連結部材を介して取り付け
られ、上記チャンバに対して機械的に拘束されないよう
に真空室内に配置された基板を保持する基板ホルダと、
基板と平行度を保って対向するように真空室内に配置さ
れ、ベースプレートにシール部材を介して取り付けられ
た成膜源と、を備えたことを特徴とする真空成膜装置を
提供する。
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an apparatus for forming a film on a substrate in a vacuum, in which the deformation caused by the difference in pressure between the inside and the outside during evacuation is negligible. A base plate having a base plate, a chamber disposed on the base plate via a seal member, and constituting a vacuum chamber, and a chamber mounted on the base plate via a connecting member and disposed in the vacuum chamber so as not to be mechanically restrained with respect to the chamber. A substrate holder for holding the substrate
There is provided a vacuum film forming apparatus comprising: a film forming source disposed in a vacuum chamber so as to face a substrate while maintaining parallelism, and attached to a base plate via a seal member.

【0007】真空チャンバとは別に剛性のあるベースプ
レートを設け、このベースプレートを基準として真空成
膜装置を構成する各部品を配置してある。そのため、真
空排気時の内外気圧差によりチャンバが変形しても、ベ
ースプレートは変形しないので、各部品の位置関係が変
化せず、基板と成膜源との位置関係または平行度が変動
することがない。同様に、チャンバの加工精度によって
基板と成膜源との位置関係が変動することもない。した
がって、高精度な分布でしかも再現性のよい膜を成膜で
きる。
[0007] A rigid base plate is provided separately from the vacuum chamber, and components constituting the vacuum film forming apparatus are arranged on the basis of the base plate. Therefore, even if the chamber is deformed due to a difference in pressure between the inside and outside during evacuation, the base plate does not deform, so that the positional relationship between the components does not change, and the positional relationship or parallelism between the substrate and the film forming source may fluctuate. Absent. Similarly, the positional relationship between the substrate and the film formation source does not change due to the processing accuracy of the chamber. Therefore, a film having a highly accurate distribution and good reproducibility can be formed.

【0008】請求項2では、ベースプレートと基板ホル
ダとを連結する連結部材が、基板ホルダを支持する基板
支持プレートと、基板支持プレートとベースプレートと
を連結するシャフトとで構成され、基板支持プレートと
シャフトは基板ホルダと共にチャンバ内に非接触で配置
されていることを特徴とする。この場合には、連結部材
および基板ホルダをチャンバの内部に非接触で配置でき
るので、チャンバが変形しても基板ホルダは全く影響を
受けない。
According to another aspect of the present invention, the connecting member for connecting the base plate and the substrate holder includes a substrate supporting plate for supporting the substrate holder, and a shaft for connecting the substrate supporting plate and the base plate. Is arranged in a non-contact manner in the chamber together with the substrate holder. In this case, since the connecting member and the substrate holder can be arranged in a non-contact manner inside the chamber, the substrate holder is not affected at all even if the chamber is deformed.

【0009】請求項3では、ベースプレートと基板ホル
ダとを連結する連結部材が、基板ホルダを連結軸を介し
て支持する基板支持プレートと、基板支持プレートとベ
ースプレートとを連結するシャフトとで構成され、基板
支持プレートとシャフトはチャンバ外に非接触で配置さ
れ、連結軸はチャンバの貫通穴に非接触で挿通され、連
結軸とチャンバとの間、基板支持プレートとチャンバと
の間、またはチャンバと基板ホルダとの間が変位を許容
するシール手段を介してシールされていることを特徴と
する。すなわち、基板支持プレートとシャフトとがチャ
ンバ外に配置され、基板ホルダはチャンバ内に配置さ
れ、基板支持プレートと基板ホルダとを連結する連結軸
がチャンバ内に挿通されている。連結軸とチャンバとの
間、基板支持プレートとチャンバとの間、またはチャン
バと基板ホルダとの間はチャンバの変形によって変位す
るが、その間が変位を許容するシール手段を介してシー
ルされているので、エア漏れが発生する恐れがない。変
位を許容するシール手段としては、ベローズなどを用い
ることができる。この場合も、チャンバが変形しても基
板ホルダには歪みの影響が及ばない。
According to a third aspect of the present invention, the connecting member for connecting the base plate and the substrate holder includes a substrate supporting plate for supporting the substrate holder via a connecting shaft, and a shaft for connecting the substrate supporting plate and the base plate. The substrate support plate and the shaft are arranged in a non-contact manner outside the chamber, the connection shaft is inserted through the through hole of the chamber in a non-contact manner, and is provided between the connection shaft and the chamber, between the substrate support plate and the chamber, or between the chamber and the substrate. It is characterized in that the space between the holder and the holder is sealed via sealing means that allows displacement. That is, the substrate support plate and the shaft are arranged outside the chamber, the substrate holder is arranged inside the chamber, and a connection shaft connecting the substrate support plate and the substrate holder is inserted into the chamber. The displacement between the connection shaft and the chamber, between the substrate support plate and the chamber, or between the chamber and the substrate holder is caused by the deformation of the chamber, but the gap between them is sealed by sealing means that allows the displacement. There is no risk of air leakage. Bellows or the like can be used as a sealing means that allows displacement. Also in this case, even if the chamber is deformed, the substrate holder is not affected by the distortion.

【0010】請求項4では、チャンバの外部に、基板ホ
ルダもしくは成膜源のいずれか一方を対向方向に移動さ
せる間隔調整機構を設けたことを特徴とする。この場合
には、間隔調整機構により基板と成膜源との距離を調整
することで、成膜条件を自由に調整できる。
According to a fourth aspect of the present invention, an interval adjusting mechanism for moving one of the substrate holder and the film forming source in the facing direction is provided outside the chamber. In this case, the film-forming conditions can be freely adjusted by adjusting the distance between the substrate and the film-forming source by the interval adjusting mechanism.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図2は本発明をスパッタ装置に適
用した第1実施例を示す。10はベースプレートであ
り、真空排気時の内外気圧差による変形が無視しうる強
度を持つ材料(例えば耐熱性金属,セラミックスなど)
で形成されている。ベースプレート10の上面には平坦
な上側基準面10aが形成され、この上側基準面10a
上に箱型のチャンバ11の下部開口部11aが載置さ
れ、Oリングなどのシール部材12によってシールされ
ている。チャンバ11の天面および側面は閉鎖されてい
る。
FIG. 2 shows a first embodiment in which the present invention is applied to a sputtering apparatus. Reference numeral 10 denotes a base plate, which is a material (for example, heat-resistant metal, ceramics, or the like) having a strength negligible to be deformed due to a difference in pressure between inside and outside during evacuation
It is formed with. A flat upper reference surface 10a is formed on the upper surface of the base plate 10, and this upper reference surface 10a
A lower opening 11a of a box-shaped chamber 11 is placed on the upper part, and is sealed by a seal member 12 such as an O-ring. The top and side surfaces of the chamber 11 are closed.

【0012】ベースプレート10の上側基準面10aで
かつチャンバ11の内側には、複数本のシャフト13の
下端がインロー(高精度はめ合い)により固定され、こ
のシャフト13の上端に基板支持プレート14が同じく
インローにより連結されている。そして、基板支持プレ
ート14の下面中央部には連結軸15を介して基板ホル
ダ16が固定され、この基板ホルダ16に基板17が着
脱可能に保持されている。なお、連結軸15を介さずに
基板ホルダ16を基板支持プレート14の下面に直接取
り付けてもよい。上記シャフト13、基板支持プレート
14、連結軸15が本発明の連結部材を構成しており、
基板17とベースプレート10の上側基準面10aとの
平行度および位置関係が一定に保たれている。
At the upper reference surface 10a of the base plate 10 and inside the chamber 11, the lower ends of a plurality of shafts 13 are fixed by spigots (high-precision fitting). Connected by spigot. A substrate holder 16 is fixed to the center of the lower surface of the substrate support plate 14 via a connecting shaft 15, and a substrate 17 is detachably held by the substrate holder 16. Note that the substrate holder 16 may be directly attached to the lower surface of the substrate support plate 14 without using the connecting shaft 15. The shaft 13, the substrate support plate 14, and the connecting shaft 15 constitute a connecting member of the present invention,
The parallelism and the positional relationship between the substrate 17 and the upper reference surface 10a of the base plate 10 are kept constant.

【0013】ベースプレート10の中央部には窓穴10
bが形成され、ベースプレート10の下側には窓穴10
bを取り囲むように環状の位置決め用突部10cが形成
されている。突部10cの内側には平坦な下側基準面1
0dが形成され、上側基準面10aと下側基準面10d
とは平行に設定されている。下側基準面10dにカソー
ド18の上面がOリングなどのシール部材19を介して
密着保持され、カソード18の周面は突部10cによっ
て位置決めされる。上記ベースプレート10とチャンバ
11とカソード18との間に密閉されたスパッタ室(真
空室)20が形成される。このスパッタ室20はアルゴ
ンなどの不活性ガスを導入しながら真空ポンプで排気さ
れるが、アルゴンガス流量およびポンプとチャンバとの
間のバルブを制御することにより、一定の圧力(〜10
-2Pa)を保っている。カソード18の上面には、ベー
スプレート10の窓穴10bに臨むバッキングプレート
21が絶縁材22を介して取り付けられ、バッキングプ
レート21の上面には成膜源であるターゲット23が取
り付けられている。
A window hole 10 is provided at the center of the base plate 10.
b is formed, and a window hole 10 is formed below the base plate 10.
An annular positioning projection 10c is formed so as to surround b. A flat lower reference surface 1 is provided inside the protrusion 10c.
0d is formed, and the upper reference plane 10a and the lower reference plane 10d are formed.
And are set in parallel. The upper surface of the cathode 18 is closely held to the lower reference surface 10d via a seal member 19 such as an O-ring, and the peripheral surface of the cathode 18 is positioned by the protrusion 10c. A sealed sputtering chamber (vacuum chamber) 20 is formed between the base plate 10, the chamber 11, and the cathode 18. The sputtering chamber 20 is evacuated by a vacuum pump while introducing an inert gas such as argon. By controlling the flow rate of the argon gas and a valve between the pump and the chamber, the sputtering chamber 20 is kept at a certain pressure (〜1010 to 10).
-2 Pa). A backing plate 21 facing the window hole 10b of the base plate 10 is mounted on the upper surface of the cathode 18 via an insulating material 22, and a target 23 as a film forming source is mounted on the upper surface of the backing plate 21.

【0014】ターゲット23はカソード18と平行に保
持され、カソード18はベースプレート10の下側基準
面10dによって水平に保持される。そのため、ベース
プレート10の下側基準面10dとターゲット23の表
面とは平行度が保たれている。このように、基板17と
ベースプレート10の上側基準面10aとの平行度が保
たれ、ターゲット23とベースプレート10の下側基準
面10dとの平行度が保たれ、さらに上側基準面10a
と下側基準面10dとは平行に設定されているので、基
板17とターゲット23も互いに平行となる。
The target 23 is held in parallel with the cathode 18, and the cathode 18 is held horizontally by the lower reference surface 10d of the base plate 10. Therefore, the parallelism is maintained between the lower reference surface 10 d of the base plate 10 and the surface of the target 23. In this way, the parallelism between the substrate 17 and the upper reference surface 10a of the base plate 10 is maintained, the parallelism between the target 23 and the lower reference surface 10d of the base plate 10 is maintained, and the upper reference surface 10a is further maintained.
And the lower reference plane 10d are set in parallel, so that the substrate 17 and the target 23 are also parallel to each other.

【0015】次に、上記構成よりなるスパッタ装置の作
動を説明する。周知のように、スパッタ室20は所定の
圧力に維持された状態で、基板ホルダ16とカソード1
8との間に高電圧を印加することで、陰極であるターゲ
ット23にプラズマ中のイオンが衝突し、ターゲット2
3の原子がたたき出され、このスパッタ原子が基板17
に付着して薄膜を形成する。スパッタ室20を真空排気
した時、内外気圧差によりチャンバ11が変形すること
があるが、基板17,基板ホルダ16,シャフト13,
基板支持プレート14などの部材は全てスパッタ室20
内に収容され、チャンバ11とは非接触状態にあるの
で、チャンバ11の変形の影響を全く受けない。しか
も、基板17およびターゲット23はベースプレート1
0によって位置決めされているので、基板17とターゲ
ット23との平行度および位置が常に一定に保たれる。
そのため、高精度な膜厚分布でかつ再現性のよい膜を成
膜できる。
Next, the operation of the sputtering apparatus having the above configuration will be described. As is well known, the sputtering chamber 20 is maintained at a predetermined pressure, and the substrate holder 16 and the cathode 1 are maintained.
When a high voltage is applied between the target 2 and the target 2, the ions in the plasma collide with the target 23 serving as the cathode, and the target 2
3 atoms are knocked out, and the sputtered atoms are
To form a thin film. When the sputtering chamber 20 is evacuated to vacuum, the chamber 11 may be deformed due to a difference in pressure between the inside and outside, but the substrate 17, the substrate holder 16, the shaft 13,
The members such as the substrate support plate 14 are all
And is not in contact with the chamber 11, and is not affected by the deformation of the chamber 11 at all. In addition, the substrate 17 and the target 23 are
Since the position is set to 0, the parallelism and the position between the substrate 17 and the target 23 are always kept constant.
Therefore, a film having a highly accurate film thickness distribution and good reproducibility can be formed.

【0016】また、膜の材料であるターゲット23が消
耗すれば随時交換する必要があるが、ターゲット23を
支持するカソード18はベースプレート10の下側基準
面10dおよび突部10cによって位置決めされるの
で、カソード18を着脱してもターゲット23の位置は
常に一定となる。そのため、交換の度に基板17とカソ
ード18との位置関係がずれることがない。さらに、基
板ホルダ16は、異物付着あるいは損傷すれば、随時交
換する必要があるが、基板ホルダ16はベースプレート
10の上側基準面10aと、インローされたシャフト1
3、基板支持プレート14によって位置決めされるの
で、基板ホルダ16を着脱しても、基板17の位置は常
に一定となる。そのため、交換の度に基板17とカソー
ト18との位置関係がずれることがない。
If the target 23, which is a material of the film, is consumed, it is necessary to replace the target 23 as needed. The position of the target 23 is always constant even if the cathode 18 is attached or detached. Therefore, the positional relationship between the substrate 17 and the cathode 18 does not deviate each time it is replaced. Further, the substrate holder 16 needs to be replaced at any time if foreign matter adheres or is damaged. However, the substrate holder 16 is connected to the upper reference surface 10a of the base plate 10 and the shaft
3. Since the positioning is performed by the substrate support plate 14, the position of the substrate 17 is always constant even if the substrate holder 16 is attached or detached. For this reason, the positional relationship between the board 17 and the casette 18 does not shift every time it is replaced.

【0017】図3はスパッタ装置の第2実施例を示す。
なお、図2と同一部分には同一符号を付して説明を省略
する。この実施例では、シャフト13および基板支持プ
レート14がチャンバ11の外部に非接触で配置され、
基板ホルダ16はチャンバ11内に配置され、基板ホル
ダ16と基板支持プレート14とを連結する連結軸15
がチャンバ11の天井部に形成された貫通穴11aに挿
通されている。この挿通部分をシールするために、基板
支持プレート14とチャンバ11との間に変位を許容す
るシール手段24が設けられている。ここでは、シール
手段24としてベローズが用いられている。なお、シー
ル手段24を連結軸15とチャンバ11との間に設けて
もよいし、基板支持プレート14と基板ホルダ16との
間に設けてもよい。
FIG. 3 shows a second embodiment of the sputtering apparatus.
The same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this embodiment, the shaft 13 and the substrate support plate 14 are arranged outside the chamber 11 in a non-contact manner,
The substrate holder 16 is disposed in the chamber 11 and has a connection shaft 15 for connecting the substrate holder 16 and the substrate support plate 14.
Is inserted through a through-hole 11 a formed in the ceiling of the chamber 11. In order to seal the insertion portion, a sealing means 24 for allowing displacement is provided between the substrate support plate 14 and the chamber 11. Here, a bellows is used as the sealing means 24. The sealing means 24 may be provided between the connection shaft 15 and the chamber 11, or may be provided between the substrate support plate 14 and the substrate holder 16.

【0018】この実施例の場合、チャンバ11が内外気
圧差により変形しても、基板17,基板ホルダ16,シ
ャフト13,基板支持プレート14、連結軸15がチャ
ンバ11とは非接触状態にあるので、チャンバ11の変
形の影響を全く受けない。しかも、基板支持プレート1
4とチャンバ11との間が変位を許容するシール手段2
4でシールされているので、エアー漏れを起こすことが
ない。この実施例では、シャフト13や基板支持プレー
ト14などの部品がチャンバ11の外部に配置されるの
で、スパッタ室20の内容積が狭くならず、チャンバ1
1を小型化できる。また、ターゲット23からたたき出
されたスパッタ原子がシャフト13や基板支持プレート
14に付着することもない。
In this embodiment, even if the chamber 11 is deformed due to the difference between the inside and outside pressures, the substrate 17, the substrate holder 16, the shaft 13, the substrate support plate 14, and the connecting shaft 15 are not in contact with the chamber 11. , Are not affected by the deformation of the chamber 11 at all. Moreover, the substrate support plate 1
Sealing means 2 allowing displacement between chamber 4 and chamber 11
Since it is sealed with 4, no air leakage occurs. In this embodiment, since components such as the shaft 13 and the substrate support plate 14 are arranged outside the chamber 11, the internal volume of the sputtering chamber 20 is not reduced, and
1 can be miniaturized. In addition, sputter atoms that have been hit from the target 23 do not adhere to the shaft 13 or the substrate support plate 14.

【0019】図4はスパッタ装置の第3実施例を示す。
なお、図2と同一部分には同一符号を付して説明を省略
する。このスパッタ装置は、図3と同様にシャフト13
および基板支持プレート14がチャンバ11の外部に非
接触で配置され、基板ホルダ16と基板支持プレート1
4とを連結する連結軸15がチャンバ11の天井部に形
成された貫通穴11aに挿通されている。基板支持プレ
ート14の上面には、連結軸15を軸方向に移動させる
間隔調整用駆動手段25が設けられ、基板ホルダ16を
上下に昇降させるようになっている。そのため、膜厚分
布の高精度化のために、基板17とターゲット23間の
間隔を自在に調整できる。なお、駆動手段25として
は、リニアモータやモータとボールねじとを組み合わせ
たものなど、任意の直動機構を用いることができる。
FIG. 4 shows a third embodiment of the sputtering apparatus.
The same parts as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This sputtering apparatus has a shaft 13 similar to FIG.
And the substrate support plate 14 is disposed outside the chamber 11 in a non-contact manner, and the substrate holder 16 and the substrate support plate 1
4 is inserted through a through-hole 11 a formed in the ceiling of the chamber 11. On the upper surface of the substrate support plate 14, an interval adjusting drive means 25 for moving the connection shaft 15 in the axial direction is provided, and the substrate holder 16 is moved up and down. Therefore, the interval between the substrate 17 and the target 23 can be freely adjusted to increase the accuracy of the film thickness distribution. Note that, as the driving means 25, any linear motion mechanism such as a linear motor or a combination of a motor and a ball screw can be used.

【0020】また、カソード18はベースプレート10
の下面に突設されたガイドシャフト26にスライド自在
に挿通されており、ターゲット23の交換時にカソード
18を上下に平行移動させることができる。そのため、
ターゲット23の交換時におけるカソード18の位置決
め精度の再現性をガイドシャフト26によって保つこと
ができる。
The cathode 18 is connected to the base plate 10.
Is slidably inserted into a guide shaft 26 protruding from the lower surface of the target 23, and allows the cathode 18 to move up and down in parallel when the target 23 is replaced. for that reason,
The reproducibility of the positioning accuracy of the cathode 18 when replacing the target 23 can be maintained by the guide shaft 26.

【0021】本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。上記実施例ではスパッタ装置を例にして説明した
が、真空蒸着装置などの真空中で基板に成膜する装置で
あれば、適用可能である。また、スパッタ装置として
は、バッキングプレートの背後に磁石を配置したマグネ
トロンスパッタ装置であってもよい。図4では基板ホル
ダ16を駆動手段25によって昇降させる例を示した
が、ターゲット23を支持したカソード18を昇降させ
てもよい。但し、この場合には、カソード18とベース
プレート10との間に変位を許容するシール手段を設け
る必要がある。
The present invention is not limited to the above embodiment. In the above embodiment, the sputtering apparatus has been described as an example, but any apparatus that forms a film on a substrate in a vacuum such as a vacuum evaporation apparatus can be applied. Further, as the sputtering device, a magnetron sputtering device in which a magnet is arranged behind a backing plate may be used. FIG. 4 shows an example in which the substrate holder 16 is moved up and down by the driving means 25. However, the cathode 18 supporting the target 23 may be moved up and down. However, in this case, it is necessary to provide a sealing means for allowing displacement between the cathode 18 and the base plate 10.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項1
によれば、真空チャンバとは別に剛性のあるベースプレ
ートを設け、このベースプレートを基準として真空成膜
装置を構成する各部品を配置したので、真空排気時の内
外気圧差によりチャンバが変形しても、各部品の位置関
係が変化せず、基板と成膜源との位置関係および平行度
を一定に保持できる。同様に、チャンバの加工精度によ
って基板と成膜源との位置関係が変動することもない。
したがって、高精度な分布でしかも再現性のよい膜を成
膜できる。また、従来ではチャンバの変形が膜精度に影
響するので、チャンバを剛性が高くかつ高精度に成形す
る必要があったが、本発明ではチャンバが多少変形して
も膜精度に影響を及ぼさないので、チャンバを軽量で安
価な構造とすることができる。そのため、真空成膜装置
を安価に構成できるという効果を有する。
As is apparent from the above description, claim 1
According to the above, a rigid base plate is provided separately from the vacuum chamber, and the components constituting the vacuum film forming apparatus are arranged with reference to this base plate. The positional relationship between the components does not change, and the positional relationship and parallelism between the substrate and the film forming source can be kept constant. Similarly, the positional relationship between the substrate and the film formation source does not change due to the processing accuracy of the chamber.
Therefore, a film having a highly accurate distribution and good reproducibility can be formed. Further, conventionally, since the deformation of the chamber affects the film accuracy, it was necessary to form the chamber with high rigidity and high precision, but in the present invention, even if the chamber is slightly deformed, the film accuracy is not affected. The chamber can be made lightweight and inexpensive. Therefore, there is an effect that the vacuum film forming apparatus can be configured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】従来のスパッタ装置の一例の概略断面図であ
る。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an example of a conventional sputtering apparatus.

【図2】本発明にかかるスパッタ装置の第1実施例の概
略断面図である。
FIG. 2 is a schematic sectional view of a first embodiment of the sputtering apparatus according to the present invention.

【図3】本発明にかかるスパッタ装置の第2実施例の概
略断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a second embodiment of the sputtering apparatus according to the present invention.

【図4】本発明にかかるスパッタ装置の第3実施例の概
略断面図である。
FIG. 4 is a schematic sectional view of a third embodiment of the sputtering apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ベースプレート 11 チャンバ 16 基板ホルダ 17 基板 18 カソード 23 ターゲット Reference Signs List 10 base plate 11 chamber 16 substrate holder 17 substrate 18 cathode 23 target

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 唐澤 泰彦 京都府長岡京市天神2丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Fターム(参考) 4K029 DC01 JA01 KA05  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yasuhiko Karasawa 2-26-10 Tenjin, Nagaokakyo-shi, Kyoto F-term in Murata Manufacturing Co., Ltd. 4K029 DC01 JA01 KA05

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】真空中で基板に成膜する装置において、真
空排気時の内外気圧差による変形が無視しうる強度を持
つベースプレートと、ベースプレート上にシール部材を
介して配置され、真空室を構成するチャンバと、ベース
プレートに連結部材を介して取り付けられ、上記チャン
バに対して機械的に拘束されないように真空室内に配置
された基板を保持する基板ホルダと、基板と平行度を保
って対向するように真空室内に配置され、ベースプレー
トにシール部材を介して取り付けられた成膜源と、を備
えたことを特徴とする真空成膜装置。
1. An apparatus for forming a film on a substrate in a vacuum, comprising: a base plate having a strength negligible to be deformed due to a difference in pressure between inside and outside during evacuation; and a vacuum chamber formed on the base plate via a seal member. A chamber, a substrate holder attached to the base plate via a connecting member, and holding a substrate placed in a vacuum chamber so as not to be mechanically restrained with respect to the chamber. And a film forming source disposed in a vacuum chamber and attached to the base plate via a seal member.
【請求項2】上記連結部材は、基板ホルダを支持する基
板支持プレートと、基板支持プレートとベースプレート
とを連結するシャフトとで構成され、基板支持プレート
とシャフトは基板ホルダと共にチャンバ内に非接触で配
置されていることを特徴とする請求項1に記載の真空成
膜装置。
2. The connecting member comprises a substrate supporting plate for supporting the substrate holder, and a shaft for connecting the substrate supporting plate and the base plate, wherein the substrate supporting plate and the shaft together with the substrate holder are in non-contact with the chamber. The vacuum film forming apparatus according to claim 1, wherein the vacuum film forming apparatus is arranged.
【請求項3】上記連結部材は、基板ホルダを連結軸を介
して支持する基板支持プレートと、基板支持プレートと
ベースプレートとを連結するシャフトとで構成され、基
板支持プレートとシャフトはチャンバ外に非接触で配置
され、連結軸はチャンバの貫通穴に非接触で挿通され、
連結軸とチャンバとの間、基板支持プレートとチャンバ
との間、またはチャンバと基板ホルダとの間が変位を許
容するシール手段を介してシールされていることを特徴
とする請求項1に記載の真空成膜装置。
3. The connecting member includes a substrate supporting plate that supports the substrate holder via a connecting shaft, and a shaft that connects the substrate supporting plate and the base plate, wherein the substrate supporting plate and the shaft are outside the chamber. Arranged in contact, the connecting shaft is inserted into the through hole of the chamber in a non-contact manner,
2. The device according to claim 1, wherein the space between the connection shaft and the chamber, the space between the substrate support plate and the chamber, or the space between the chamber and the substrate holder is sealed by a seal means allowing displacement. Vacuum film forming equipment.
【請求項4】上記チャンバの外部に、基板ホルダもしく
は成膜源のいずれか一方を対向方向に移動させる間隔調
整機構を設けたことを特徴とする請求項1ないし3のい
ずれかに記載の真空成膜装置。
4. A vacuum according to claim 1, further comprising an interval adjusting mechanism provided outside said chamber to move one of a substrate holder and a film forming source in a facing direction. Film forming equipment.
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