JP2003342724A - Reactive film deposition apparatus and reactive film deposition method - Google Patents

Reactive film deposition apparatus and reactive film deposition method

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JP2003342724A
JP2003342724A JP2002156295A JP2002156295A JP2003342724A JP 2003342724 A JP2003342724 A JP 2003342724A JP 2002156295 A JP2002156295 A JP 2002156295A JP 2002156295 A JP2002156295 A JP 2002156295A JP 2003342724 A JP2003342724 A JP 2003342724A
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JP
Japan
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anode
cathode
reactive
film
forming apparatus
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JP2002156295A
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Japanese (ja)
Inventor
Toshinori Segawa
利規 瀬川
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Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reactive film deposition apparatus and a reactive film deposition method for reliably suppressing or eliminating any anode loss phenomenon. <P>SOLUTION: An anode reproducing mechanism 13 is provided to deposit a conductive film on an anode 12. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、スパッタリング法
などの反応性成膜装置及び反応性成膜方法に関するもの
である。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a reactive film forming apparatus such as a sputtering method and a reactive film forming method.

【0002】[0002]

【従来の技術】被成膜物に対して各種の緻密な薄膜を形
成させるための方法として周知のスパッタリング方法に
は、低圧力下で高いプラズマ密度が容易に得られるマグ
ネトロンスパッタリング方法があり、今日、このマグネ
トロンスパッタリング方法がよく採用されるところとな
っている。図10に、このマグネトロンスパッタリング
方法を行う反応性成膜装置100の一例を示す。
2. Description of the Related Art As a well-known sputtering method for forming various dense thin films on an object to be formed, there is a magnetron sputtering method which can easily obtain a high plasma density under a low pressure. This magnetron sputtering method is often adopted. FIG. 10 shows an example of a reactive film forming apparatus 100 that performs this magnetron sputtering method.

【0003】この図10に示した反応性成膜装置100
は、チャンバー101内の上部天井寄りにカソード10
2が設けられており、このカソード102自体が導電性
ターゲットを兼ねている。このカソード102の裏側
(上側)には同心円配置となるように中央磁石103と
外周磁石104とが設けられている。そして、これらカ
ソード102の外周部と両磁石103,104の外周部
とを全体的に取り囲むように接地シールドカバー105
が設けられている。また、この接地シールドカバー10
5のまわりを取り囲んで第1シャワーリング107が設
けられており、この第1シャワーリング107からカソ
ード102の下方領域へ向けてアルゴンガス等の不活性
ガスが噴出可能になっている。
The reactive film forming apparatus 100 shown in FIG.
Is the cathode 10 near the upper ceiling in the chamber 101.
2 is provided, and the cathode 102 itself also serves as a conductive target. A central magnet 103 and a peripheral magnet 104 are provided on the back side (upper side) of the cathode 102 so as to be concentrically arranged. Then, the ground shield cover 105 is provided so as to entirely surround the outer peripheral portion of the cathode 102 and the outer peripheral portions of the magnets 103 and 104.
Is provided. Also, this ground shield cover 10
A first shower ring 107 is provided so as to surround 5 and an inert gas such as argon gas can be ejected from the first shower ring 107 toward a region below the cathode 102.

【0004】カソード102(ターゲット)から所定距
離をおいた位置には被成膜物W用のキャリア108が設
けられ、このキャリア108上に被成膜物Wが載置され
ている。チャンバー101内には、カソード102(タ
ーゲット)と被成膜物Wとの間にマスク109が設けら
れており、このマスク109によって反応性成膜領域Z
が制限されている。また、このマスク109と被成膜物
Wとの間には、このマスク109によって制限された反
応性成膜領域Zを取り囲むようにして第2シャワーリン
グ110が設けられており、この第2シャワーリング1
10から酸素や窒素等の反応性ガスが噴出可能になって
いる。
A carrier 108 for the film-forming target W is provided at a position separated from the cathode 102 (target) by a predetermined distance, and the film-forming target W is placed on the carrier 108. In the chamber 101, a mask 109 is provided between the cathode 102 (target) and the film formation target W, and the reactive film formation region Z is formed by the mask 109.
Are limited. A second shower ring 110 is provided between the mask 109 and the film-forming target W so as to surround the reactive film-forming region Z limited by the mask 109. Ring 1
Reactive gases such as oxygen and nitrogen can be ejected from 10.

【0005】チャンバー101の内壁や接地シールドカ
バー105の外面等はアノードとして作用するようにな
っている。マスク109やキャリア108等も接地させ
ることによってアノードとして作用させることができ
る。このような構成の反応性成膜装置100では、例え
ばカソード102(ターゲット)を導電性Siとし、チ
ャンバー101内を真空引きしたうえで第1シャワーリ
ング107からアルゴンガス等の不活性ガスを、また第
2シャワーリング110から酸素や窒素等の反応性ガス
をそれぞれ噴出させ、チャンバー101の内壁や接地シ
ールドカバー105の外面(即ち、アノード)とカソー
ド102との間に、DC(直流)電源112によってD
C電圧を印加させる。
The inner wall of the chamber 101, the outer surface of the ground shield cover 105 and the like act as an anode. The mask 109, the carrier 108, and the like can also act as an anode by grounding. In the reactive film forming apparatus 100 having such a configuration, for example, the cathode 102 (target) is made of conductive Si, the inside of the chamber 101 is evacuated, and then an inert gas such as argon gas is supplied from the first shower ring 107. Reactive gases such as oxygen and nitrogen are ejected from the second shower ring 110, and a DC (direct current) power supply 112 is applied between the inner wall of the chamber 101 and the outer surface (that is, the anode) of the ground shield cover 105 and the cathode 102. D
C voltage is applied.

【0006】すると、チャンバー101内の不活性ガス
雰囲気中でグロー放電が起こり、不活性ガスのプラズマ
化によって電離された正イオンがカソード102(即
ち、ターゲット)に衝突するので、このカソード102
の表面ではスパッタ現象が起こり、その結果、スパッタ
粒子が蒸発することになる。このようにして飛散したス
パッタ粒子が被成膜物Wに堆積し、SiO2、SiOx
Ny、Si34等の絶縁膜を成膜することになる。とこ
ろで、上記のように被成膜物Wに形成する薄膜を電気的
な絶縁膜とする場合では、カソード102から飛散した
スパッタ粒子が被成膜物W以外にも堆積し、絶縁膜を成
膜するということがあった。すなわち、チャンバー10
1の内壁や接地シールドカバー105の外面、マスク1
09やキャリア108等にも絶縁膜が成膜されることに
なる。
Then, glow discharge occurs in the inert gas atmosphere in the chamber 101, and the positive ions ionized by the plasmaization of the inert gas collide with the cathode 102 (that is, the target).
A sputtering phenomenon occurs on the surface of, and as a result, sputtered particles are evaporated. The sputtered particles thus scattered are deposited on the film-forming target W to form SiO 2 , SiOx.
An insulating film such as Ny or Si 3 N 4 is formed. By the way, when the thin film formed on the film-forming target W is used as an electrical insulating film as described above, sputtered particles scattered from the cathode 102 are deposited on other than the film-forming target W to form an insulating film. I had to do it. That is, the chamber 10
1 inner wall, the outer surface of the ground shield cover 105, the mask 1
An insulating film is also formed on 09, the carrier 108, and the like.

【0007】そのため、これらチャンバー101の内壁
や接地シールドカバー105の外面、マスク109やキ
ャリア108等がアノードとしての作用を果たさなくな
る、いわゆるアノード消失現象が発生することになって
いた。このアノード消失現象は、最終的にはプラズマ消
火に至るが、そこへ到達するまでにもプラズマ状態の不
安定化によって電子温度やプラズマ密度等の悪化から成
膜状態の悪化や成膜不良などを招来することになる。従
来、このアノード消失現象を防止するために、マスク1
09と被成膜物Wとの間に更にアノードを設けたり(特
開昭60−155673号公報参照)、アノードに溝を
設けて絶縁膜を付着しにくくさせたり(特開2001−
164360号公報参照)するといったアノード長寿命
化措置が提案されていた。
Therefore, the so-called anode disappearance phenomenon occurs in which the inner wall of the chamber 101, the outer surface of the ground shield cover 105, the mask 109, the carrier 108 and the like do not function as an anode. This phenomenon of disappearing the anode eventually leads to plasma extinguishing, but by the time it reaches there, destabilization of the plasma state may cause deterioration of the electron temperature, plasma density, etc., leading to deterioration of the film formation state and film formation defects. Will be invited. Conventionally, in order to prevent the disappearance phenomenon of the anode, the mask 1
09 is further provided between the film W and the film-forming target W (see Japanese Patent Laid-Open No. 60-155673), or a groove is formed in the anode to make it difficult for the insulating film to adhere (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2001).
Japanese Patent No. 164360) has been proposed.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来におけるアノード
長寿命化措置のうち、マスク109と被成膜物Wとの間
に更にアノードを設ける方法では、本来ならマスク10
9における被成膜物W側を向く面では絶縁膜の付着が殆
どないにも拘わらず、ここへアノードを設けたことによ
って、むしろこの面が飛散するスパッタ粒子に曝される
ことになる。そのため、結果として、マスク109にお
ける被成膜物W側を向く面でも、いずれはアノード消失
現象が起こることは避けられないものとなっていた。
Among the conventional measures for extending the life of the anode, in the method of further providing the anode between the mask 109 and the film-forming target W, the mask 10 is originally required.
Although there is almost no adhesion of the insulating film on the surface of the film 9 facing the film-forming target W side, by providing the anode here, this surface is rather exposed to the scattered sputtered particles. Therefore, as a result, even on the surface of the mask 109 facing the film formation target W side, it is inevitable that the anode disappearance phenomenon will occur eventually.

【0009】また他方、アノードに溝を設けて絶縁膜を
付着しにくくさせる方法でも、アノードの表面積が増え
た分の絶縁膜成膜は遅延させることができたとしても、
この程度は微小であり、やはりいずれ溝内にも絶縁膜が
成膜され、アノード消失現象は避けられないものとなっ
ていた。本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであ
って、確実に、アノード消失現象の抑制乃至解消が図れ
るうようにした反応性成膜装置及び反応性成膜方法を提
供することを目的とする。
On the other hand, even if a method of forming a groove in the anode to make it difficult for the insulating film to adhere, even if the insulating film formation can be delayed by the amount of increase in the surface area of the anode,
This degree was very small, and an insulating film was formed in the groove, and the phenomenon of disappearing the anode was inevitable. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a reactive film forming apparatus and a reactive film forming method capable of surely suppressing or eliminating the anode disappearance phenomenon. To do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は次の手段を講じた。即ち、本発明に係る反
応性成膜装置は、アノードと導電性ターゲットを配した
カソードとを設けたチャンバー内へ反応ガスと不活性ガ
スとを導入しつつ、このチャンバー内で上記アノードと
カソードとの間にDC放電させ、上記ターゲットから所
定位置に配置された被成膜物に絶縁膜を成膜させるもの
であって、上記アノードに対して導電性膜を成膜させる
アノード再生機構が設けられているものである。
In order to achieve the above object, the present invention takes the following means. That is, the reactive film forming apparatus according to the present invention introduces a reaction gas and an inert gas into a chamber provided with an anode and a cathode on which a conductive target is arranged, and while the reaction gas and the inert gas are introduced into the chamber, A DC regeneration is performed between the targets to form an insulating film on a film-forming object arranged at a predetermined position from the target, and an anode regeneration mechanism for forming a conductive film on the anode is provided. It is what

【0011】このようにアノード再生機構が設けられて
いるため、アノードは長く継続して導電性を保持するも
のとなっている。従ってアノード消失現象は防止乃至殆
ど問題とされない状態まで抑制されるものとなる。この
ようなアノード再生機構は、アノードとカソードとの間
にシールド体が設けられて、これらアノード及びカソー
ドとシールド体との相対位置を成膜の進行する反応状態
と成膜の起こらない再生状態とに切り替え可能にする構
造が付加されており、再生状態とされたときのアノード
に対して導電性膜を成膜させるものとすればよい。
Since the anode regenerating mechanism is provided in this manner, the anode keeps its conductivity for a long time. Therefore, the phenomenon of disappearance of the anode can be prevented or suppressed to a state where it hardly causes a problem. In such an anode regeneration mechanism, a shield body is provided between the anode and the cathode, and a relative position between the anode and the cathode and the shield body is set to a reaction state where film formation proceeds and a regeneration state where film formation does not occur. A structure for enabling switching is added, and a conductive film may be formed on the anode in the regenerated state.

【0012】より具体的には、アノード再生機構におい
て、アノードは丸棒形に形成されていると共にこの丸棒
形の軸心を中心として回転可能に設けられており、シー
ルド体はこのアノードを包み込むカバー構造とされたう
えでアノードの一部外周面を軸方向に沿って反応性成膜
領域へ開放させる反応開口部が形成されており、アノー
ドは、その回転時にシールド体の反応開口部とシールド
体内に形成される再生空間とを交互に通過する丸棒形外
周面のうち反応開口部を通過中の外周面によってカソー
ドとの間でのDC放電が可能となっているものとすれば
よい。
More specifically, in the anode regeneration mechanism, the anode is formed in the shape of a round bar and is rotatably provided around the axis of the round bar, and the shield body encloses the anode. In addition to having a cover structure, a reaction opening is formed that opens a part of the outer peripheral surface of the anode along the axial direction to the reactive film formation region. Of the round bar-shaped outer peripheral surfaces that alternately pass through the regeneration space formed in the body, the outer peripheral surface passing through the reaction opening may be capable of DC discharge with the cathode.

【0013】シールド体において、その内部に形成され
る再生空間は、アノードを挟んで反応開口部と相反する
位置付けとされており、この再生空間内に再生用カソー
ドが設けられたものとすればよい。従って、この再生用
カソードとアノードにおいて再生空間内に向けられた面
との間でDC放電を起こさせ、アノードに対して導電性
膜を成膜させることになる。カソードにはターゲット表
面に磁界を生じさせる磁石が設けられていると共に、こ
のカソードに対して前記アノードはその側方に配置され
ており、このアノードにはカソードの最外側に配置され
た磁石の極性と反対の極性を有する補助磁石が設けられ
た構成とすることもできる。
In the shield body, the reproducing space formed inside the shield body is positioned so as to be opposite to the reaction opening with the anode interposed therebetween, and the reproducing cathode may be provided in the reproducing space. . Therefore, a DC discharge is caused between the regeneration cathode and the surface of the anode facing the regeneration space to form a conductive film on the anode. The cathode is provided with a magnet for generating a magnetic field on the target surface, and the anode is arranged laterally with respect to the cathode. The polarity of the magnet arranged on the outermost side of the cathode is arranged on the anode. It is also possible to adopt a configuration in which an auxiliary magnet having a polarity opposite to the above is provided.

【0014】本発明に係る反応性成膜装置でも、ターゲ
ットと被成膜物との間に反応性成膜領域を制限するマス
クが設けられていると共に、このマスクと被成膜物との
間へ反応性ガスが供給可能とされた構成を採用すること
ができる。本発明に係るは、次のような構成とすること
も可能である。即ち、アノードと導電性ターゲットを配
したカソードとを設けたチャンバー内へ反応ガスと不活
性ガスとを導入しつつ、このチャンバー内で上記アノー
ドとカソードとの間にDC放電させ、上記ターゲットか
ら所定位置に配置された被成膜物に絶縁膜を成膜させる
ものとしたうえで、上記アノードとカソードとの間にシ
ールド体が設けられ、且つ、アノードがシールド体に覆
われて成膜が進行しない箇所と、上記アノードがシール
ド体から露出して成膜が進行する箇所とが設けられてい
る、という構成である。
Also in the reactive film forming apparatus according to the present invention, a mask for limiting the reactive film forming region is provided between the target and the film forming object, and the mask is formed between the mask and the film forming object. It is possible to employ a configuration in which the reactive gas can be supplied to the. The present invention may have the following configurations. That is, while introducing a reaction gas and an inert gas into a chamber provided with an anode and a cathode on which a conductive target is arranged, a DC discharge is generated between the anode and the cathode in the chamber, and a predetermined amount is discharged from the target. An insulating film is to be formed on the film-formation object placed at a position, and a shield is provided between the anode and the cathode, and the anode is covered by the shield to form the film. This is a structure in which a portion where no film is formed and a portion where the anode is exposed from the shield body and film formation proceeds are provided.

【0015】これは、上記したようにアノードに対して
アノード再生機構を設けるのではなく、アノードとシー
ルド体とを相対的に移動させ、結果として、アノードが
カソードに曝されるか否か(成膜の進行の有無)を切り
替えようとするものである。このようにすることでも、
アノードの寿命を長引かせることができ、アノード消失
を抑制することに繋がる。このようにアノード再生機構
を採用しない構成とする場合でも、アノードは丸棒状に
形成させ、またシールド体はこのアノードを包み込むよ
うなカバー構造とさせればよい。そして更にアノード
は、その丸棒状の軸心を中心とさせつつ回転させる構造
にすることができる。
This does not provide an anode regeneration mechanism for the anode as described above, but moves the anode and the shield body relative to each other and, as a result, determines whether or not the anode is exposed to the cathode. The presence or absence of the progress of the film) is to be switched. Even by doing this,
The life of the anode can be prolonged, which leads to suppression of the disappearance of the anode. Even if the anode regeneration mechanism is not adopted as described above, the anode may be formed in a round bar shape, and the shield body may have a cover structure that encloses the anode. Further, the anode may have a structure in which the anode is rotated while having its round bar-shaped axis as a center.

【0016】一方、本発明に係る反応性成膜方法では、
絶縁膜を成膜するに際して同一チャンバー内でアノード
に導電性膜を成膜させることによりアノード消失を防止
するものである。
On the other hand, in the reactive film forming method according to the present invention,
When the insulating film is formed, a conductive film is formed on the anode in the same chamber to prevent the disappearance of the anode.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面に基づき説明する。図1は、本発明に係る反応性成膜
装置1の第1実施形態を示している。この反応性成膜装
置1は、チャンバー3内の上部天井寄りにカソード4が
設けられており、このカソード4自体が導電性ターゲッ
トを兼ねている。このカソード4の裏側(上側)には同
心円配置となるように中央磁石5と外周磁石6とが設け
られている。そして、これらカソード4の外周部と両磁
石5,6の外周部とを全体的に取り囲むように接地シー
ルドカバー7が設けられている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of the reactive film forming apparatus 1 according to the present invention. In this reactive film forming apparatus 1, a cathode 4 is provided near the upper ceiling in the chamber 3, and the cathode 4 itself also serves as a conductive target. A central magnet 5 and an outer peripheral magnet 6 are provided on the back side (upper side) of the cathode 4 in a concentric arrangement. A ground shield cover 7 is provided so as to entirely surround the outer peripheral portion of the cathode 4 and the outer peripheral portions of the magnets 5 and 6.

【0018】また、カソード4(ターゲット)から所定
距離をおいた位置には被成膜物W用のキャリア10が設
けられ、このキャリア10上に被成膜物Wが載置されて
いる。本発明に係る反応性成膜装置1は、これらの基本
的な構成に加えて、接地シールドカバー7を中央に挟ん
でその両側に、アノード12と共にこれら各アノード1
2を組み込んだアノード再生機構13が設けられてい
る。図2及び図3に示すように、アノード12は軸線を
水平状態にした丸棒形に形成されている。
Further, a carrier 10 for the film-forming target W is provided at a position spaced apart from the cathode 4 (target) by a predetermined distance, and the film-forming target W is placed on the carrier 10. In addition to these basic configurations, the reactive film forming apparatus 1 according to the present invention includes the anodes 12 and the anodes 1 on both sides of the ground shield cover 7 in the center.
An anode regeneration mechanism 13 incorporating 2 is provided. As shown in FIGS. 2 and 3, the anode 12 is formed in the shape of a round bar whose axis is horizontal.

【0019】アノード再生機構13は、このアノード1
2を包み込むカバー構造とされたシールド体15を有し
ていると共に、アノード12をその軸心を中心として回
転させるモータ等の回転駆動部16を有している。また
アノード12は、ベアリング17を内装した軸受け18
によって軸心まわりで回転自在に保持されている。回転
駆動部16によるアノード12の回転は、一定方向へ連
続的に行われるように設定されている。また比較的低速
で回転される。シールド体15は、アノード12におけ
る外周面の所定部分(殆どの範囲)をカソード4から区
画して成膜の起こらない状態に保持しつつ、アノード1
2における外周面の一部分(上記したカソード4からの
区画範囲を除く部分)はチャンバー3内の反応性成膜領
域Zに露出状態とさせて、もってこの露出させた部分を
成膜の進行する反応状態にさせるといった作用をしてい
る。
The anode regeneration mechanism 13 uses the anode 1
It has a shield body 15 having a cover structure that wraps around 2, and a rotation drive unit 16 such as a motor for rotating the anode 12 around its axis. The anode 12 has a bearing 18 in which a bearing 17 is installed.
It is held rotatably around the axis. The rotation of the anode 12 by the rotation drive unit 16 is set so as to be continuously performed in a fixed direction. It is also rotated at a relatively low speed. The shield body 15 separates a predetermined portion (most range) of the outer peripheral surface of the anode 12 from the cathode 4 and keeps the anode 1 while preventing film formation.
A part of the outer peripheral surface in 2 (a part other than the above-mentioned partitioned area from the cathode 4) is exposed to the reactive film forming region Z in the chamber 3, and the exposed part is a reaction for the film formation to proceed. It has the effect of putting it in a state.

【0020】そのためこのシールド体15には、アノー
ド12の軸方向に沿って下向きに開口する反応開口部1
9が形成されており、この反応開口部19を通じて、ア
ノード12が反応性成膜領域Zへ開放されるようになっ
ている。すなわち、アノード12が回転駆動部16によ
って回転させられた場合において、アノード12におけ
る外周面のある一点を特定して観察すると、この部分は
シールド体15の反応開口部19を介して反応性成膜領
域Zへ開放されたり遮断されたりを繰り返すことにな
り、反応性成膜領域Zに対して開放されているときにだ
け、カソード4との間でのDC放電が可能となるもので
ある。
Therefore, in the shield body 15, the reaction opening 1 which opens downward along the axial direction of the anode 12 is formed.
9 is formed, and the anode 12 is opened to the reactive film forming region Z through the reaction opening 19. That is, when the anode 12 is rotated by the rotation drive unit 16, when a certain point on the outer peripheral surface of the anode 12 is specified and observed, this portion is reactively deposited through the reaction opening 19 of the shield body 15. Opening and blocking of the region Z are repeated, and DC discharge with the cathode 4 is possible only when the reactive film forming region Z is opened.

【0021】シールド体15の反応開口部19は、アノ
ード12の両端部は露出させない範囲となるように開口
長さが制限されている。そして、このシールド体15の
内周面とアノード12の外周面との間には周方向隙間2
0が確保されている。この周方向隙間20は、アノード
12の両端部に対応して反応開口部19の開口長さを制
限している上記部分にも確保されている。この周方向隙
間20は0.5mm程度の微小なものとした。またこの
シールド体15には、アノード12の上側、即ち、この
アノード12を挟んで反応開口部16と相反する位置関
係となるカバー内に、再生空間21が形成されている。
The reaction opening 19 of the shield body 15 is limited in opening length so that both ends of the anode 12 are not exposed. A circumferential gap 2 is formed between the inner peripheral surface of the shield body 15 and the outer peripheral surface of the anode 12.
0 is secured. The circumferential gap 20 is also secured in the above-mentioned portion where the opening length of the reaction opening 19 is limited corresponding to both ends of the anode 12. The circumferential gap 20 was made as small as about 0.5 mm. In addition, a reproducing space 21 is formed in the shield body 15 above the anode 12, that is, in a cover having a positional relationship opposite to the reaction opening 16 with the anode 12 interposed therebetween.

【0022】そして、この再生空間21内には再生用カ
ソード22が設けられている。この再生用カソード22
は金属製であり、ターゲットを兼ねている。またこの再
生用カソード22は、アノード12の長手方向に平行し
て設けられた略同じ長さの角棒状を呈しており、シール
ド体15とは非接触とされ、また絶縁ブシュ23を介し
てチャンバー3とも絶縁状態に保持されている。再生用
カソード22とアノード12とに対しては、再生スパッ
タ用DC電源25によってDC電圧が印加されるように
なっている。なお、アノード12に対しては軸受け18
を介して通電される。またアノード12やシールド体1
5は、それぞれチャンバー3の周壁を介して接地電位が
確保されていることになる。
A reproducing cathode 22 is provided in the reproducing space 21. This regeneration cathode 22
Is made of metal and doubles as a target. The reproducing cathode 22 is in the shape of a rectangular rod provided in parallel with the longitudinal direction of the anode 12 and having substantially the same length. The reproducing cathode 22 is not in contact with the shield body 15 and the chamber is provided with an insulating bush 23. All 3 are held in an insulated state. A DC voltage is applied to the reproducing cathode 22 and the anode 12 by a reproducing sputtering DC power source 25. A bearing 18 is provided for the anode 12.
Is energized through. In addition, the anode 12 and the shield 1
In No. 5, the ground potential is secured via the peripheral wall of the chamber 3.

【0023】この再生スパッタ用DC電源25は、所定
のスパッタレートが確保でき、且つ均一性が確保できれ
ば十分である。そのため、この再生用カソード22は両
側のアノード再生機構13において共用的に設けること
ができる。なお、各アノード再生機構13に対して個々
別々に設けてもよいことは言うまでもない。またこの再
生スパッタ用DC電源25は、カソード4に対して反応
性成膜用電圧を印加するためのDC電源26(図1参
照)と共用させることもできるし、別にしてもよい。
It is sufficient that the DC power source 25 for regenerated sputtering can ensure a predetermined sputtering rate and uniformity. Therefore, this regeneration cathode 22 can be commonly provided in the anode regeneration mechanisms 13 on both sides. Needless to say, each anode regeneration mechanism 13 may be provided separately. The DC power source 25 for regenerated sputtering may be shared with the DC power source 26 (see FIG. 1) for applying a reactive film forming voltage to the cathode 4, or may be separately provided.

【0024】シールド体15には再生空間21へ向けて
ガス供給管27が接続されており、このガス供給管25
を介してアルゴンガス等の不活性ガスが供給されるよう
になっている(図1参照)。このようにして再生空間2
1へ供給された不活性ガスは、再生用カソード22とア
ノード12との間を充満させると共に、シールド体15
の内周面とアノード12の外周面との間の周方向隙間2
0を介してチャンバー3内へと漏出し、その結果、アノ
ード12とカソード4(ターゲット)との間、即ち、反
応性成膜領域Zをも充満させるものとなる。
A gas supply pipe 27 is connected to the shield body 15 toward the reproduction space 21, and the gas supply pipe 25 is connected to the shield body 15.
An inert gas such as argon gas is supplied through the chamber (see FIG. 1). In this way playback space 2
The inert gas supplied to No. 1 fills the space between the regeneration cathode 22 and the anode 12, and at the same time, the shield body 15
The circumferential gap 2 between the inner peripheral surface of the anode and the outer peripheral surface of the anode 12.
It leaks into the chamber 3 via 0, and as a result, it fills the space between the anode 12 and the cathode 4 (target), that is, the reactive film-forming region Z.

【0025】なお、チャンバー3内には、カソード4
(ターゲット)と被成膜物Wとの間にマスク30が設け
られており、このマスク30によって反応性成膜領域Z
が制限されている。また、このマスク30と被成膜物W
との間には、このマスク30によって制限された反応性
成膜領域Zを取り囲むようにしてシャワーリング31が
設けられており、このシャワーリング31から酸素や窒
素等の反応性ガスが噴出可能になっている。上記したよ
うにアノード再生機構13において、シールド体15の
内周面とアノード12の外周面との間の周方向隙間20
は0.5mm程度の微小なものであり、この周方向隙間
20を介して不活性ガスがシールド体15内から反応性
成膜領域Zへ漏出することで、この反応性成膜領域Z側
に存在する反応性ガス(シャワーリング31から噴出さ
れた酸素や窒素等)がシールド体15内へ侵入するとい
ったことはない。
In the chamber 3, the cathode 4
A mask 30 is provided between the (target) and the film formation target W, and the reactive film formation region Z is formed by the mask 30.
Are limited. Further, the mask 30 and the film-forming target W
A shower ring 31 is provided between and to surround the reactive film formation region Z limited by the mask 30, and a reactive gas such as oxygen or nitrogen can be ejected from the shower ring 31. Has become. As described above, in the anode regeneration mechanism 13, the circumferential gap 20 between the inner peripheral surface of the shield body 15 and the outer peripheral surface of the anode 12 is provided.
Is as small as about 0.5 mm, and the inert gas leaks from the inside of the shield body 15 to the reactive film formation region Z through the circumferential gap 20 to the reactive film formation region Z side. The existing reactive gas (oxygen, nitrogen, etc. ejected from the shower ring 31) does not enter the shield body 15.

【0026】言うまでもなく、チャンバー3はその周壁
が圧力隔壁となっており、真空引きに耐え得るものであ
り、また排気部32が設けられており、必要に応じて排
気が可能になっている。次に、このような構成を具備し
た本発明の反応性成膜装置1において、これを用いて行
う反応性成膜方法を説明する。まず、キャリア10上に
被成膜物Wをセットし、チャンバー3内を真空引きした
うえで各アノード再生機構13のシールド体15内へガ
ス供給管25からアルゴンガス等の不活性ガスを供給す
る。これによってチャンバー3内に不活性ガスを供給す
る。
Needless to say, the peripheral wall of the chamber 3 is a pressure partition wall, which can withstand evacuation, and is provided with an exhaust portion 32 so that it can be exhausted if necessary. Next, a reactive film forming method using the reactive film forming apparatus 1 of the present invention having such a configuration will be described. First, the film-forming target W is set on the carrier 10, the inside of the chamber 3 is evacuated, and then an inert gas such as argon gas is supplied from the gas supply pipe 25 into the shield body 15 of each anode regeneration mechanism 13. . Thereby, the inert gas is supplied into the chamber 3.

【0027】またこれとは別に、シャワーリング31か
らチャンバー3内に直接的に酸素や窒素等の反応性ガス
を供給する。そして、反応性成膜用電圧を印加するため
のDC電源26をONにすると、チャンバー3内では不
活性ガス雰囲気中でグロー放電が起こり、不活性ガスの
プラズマ化によって電離された正イオンがカソード4
(即ち、ターゲット)に衝突するので、このカソード4
の表面ではスパッタ現象が起こり、その結果、スパッタ
粒子が蒸発しつつ飛散し、この飛散したスパッタ粒子が
被成膜物Wに堆積してここに絶縁膜を成膜する。
Separately from this, a reactive gas such as oxygen or nitrogen is directly supplied from the shower ring 31 into the chamber 3. Then, when the DC power supply 26 for applying the reactive film forming voltage is turned on, glow discharge occurs in the chamber 3 in the inert gas atmosphere, and the positive ions ionized by the plasmaization of the inert gas are cathodes. Four
(That is, the target), the cathode 4
On the surface of, the sputtering phenomenon occurs, and as a result, the sputtered particles are scattered while evaporating, and the scattered sputtered particles are deposited on the film-forming target W to form an insulating film thereon.

【0028】この際、図4(A)に示すように、アノー
ド12の外周面のうち、シールド体15の反応開口部1
9からチャンバー3内の反応性成膜領域Zへ露出される
部分でも絶縁膜Y(網掛けにして示す部分)が成膜され
ることになる。ただ、この絶縁膜Yは、シールド体15
がアノード12の両端部に対応して反応開口部19の開
口長さを制限している部分Xには不着となっている。そ
こで、各アノード再生機構13において回転駆動部16
を作動させてアノード12を一方向回転させると共に、
再生スパッタ用DC電源25をONにする。
At this time, as shown in FIG. 4A, the reaction opening portion 1 of the shield body 15 is formed on the outer peripheral surface of the anode 12.
The insulating film Y (the portion shown by hatching) is also formed in the portion exposed from 9 to the reactive film forming area Z in the chamber 3. However, this insulating film Y is used as the shield 15
Is not attached to the portion X that limits the opening length of the reaction opening 19 corresponding to both ends of the anode 12. Therefore, in each anode regeneration mechanism 13, the rotation driving unit 16
Is operated to rotate the anode 12 in one direction, and
The DC power source 25 for regenerated sputtering is turned on.

【0029】すると、アノード12において反応開口部
19とは対応しない範囲、即ち、再生空間21へ向くこ
とによって反応性成膜領域Zと遮断された部分では、再
生用カソード22との間でDC放電が起こり、図4
(B)に示すようにこのアノード12の外周面に導電性
膜28が成膜されることになる。この導電性膜28は、
シールド体15がアノード12の両端部に対応して反応
開口部19の開口長さを制限している部分Xにも付着さ
れるものとなっている。従って、この後もアノード12
が回転を続けることによって、この導電性膜28の成膜
された範囲が再びシールド体15の反応開口部19から
チャンバー3内の反応性成膜領域Zへ露出されることに
なり、この導電性膜28とカソード4との間でのDC放
電が起こることとなるのである。
Then, in the range where the anode 12 does not correspond to the reaction opening 19, that is, in the part where the reactive film forming region Z is cut off by moving toward the regeneration space 21, a DC discharge is generated between the cathode 12 for regeneration. Happened and Figure 4
As shown in (B), the conductive film 28 is formed on the outer peripheral surface of the anode 12. This conductive film 28 is
The shield body 15 is attached also to the portion X that limits the opening length of the reaction opening 19 corresponding to both ends of the anode 12. Therefore, even after this, the anode 12
By continuing to rotate, the area where the conductive film 28 is formed is again exposed to the reactive film formation area Z in the chamber 3 from the reaction opening 19 of the shield body 15, and the conductivity is reduced. A DC discharge will occur between the membrane 28 and the cathode 4.

【0030】このように、アノード12が回転すること
で、その外周面が再生空間21と反応性成膜領域Zとを
交互に通過し、反応状態と再生状態とに交互に切り替え
られることになる。従ってアノード12は長く継続して
導電性を保持するものとなり、アノード消失現象は防止
されるか、又は殆ど問題とされない状態まで抑制され
る。アノード再生機構13において、シールド体15の
内面のうち図3に向かって右側となる内面15a(アノ
ード12の回転方向前側)では、アノード12の外周面
との間で再生スパッタアノードとして作用することにな
るが、ここに対応するように回転によって現れるアノー
ド12の外周面は未だ絶縁膜Yが成膜されたままの状態
(導電性膜28が未着の状態)となっているので、この
ことが結果として、再生空間21で起こるスパッタのア
ノード消失を防止するという利点に繋がっている。
By rotating the anode 12 in this manner, the outer peripheral surface of the anode 12 alternately passes through the regeneration space 21 and the reactive film-forming region Z, and the reaction state and the regeneration state are alternately switched. . Therefore, the anode 12 continues to maintain conductivity for a long time, and the phenomenon of disappearance of the anode is prevented or suppressed to a state where it is hardly a problem. In the anode regeneration mechanism 13, the inner surface 15a (front side in the rotation direction of the anode 12) of the inner surface of the shield body 15 on the right side in FIG. 3 acts as a regeneration sputter anode with the outer peripheral surface of the anode 12. However, since the outer peripheral surface of the anode 12 which appears by rotation corresponding to this state is still in the state where the insulating film Y is still formed (the state where the conductive film 28 is not attached), this is the case. As a result, this leads to the advantage of preventing the disappearance of the anode of spatter that occurs in the reproduction space 21.

【0031】また、アノード再生機構13において、シ
ールド体15は下向きに反応開口部19を有し、これに
よってアノード12はカソード4に対してその側方に配
置されていることになる(即ち、アノード12とカソー
ド4とが同じ向きを向いている)ので、このこともカソ
ード4から飛散するスパッタ粒子(Si粒子等)がアノ
ード12に対して直接的には付着しにくい状態となると
いった好材料となっている。図5は、本発明に係る反応
性成膜装置1の第2実施形態を示している。
Further, in the anode regeneration mechanism 13, the shield body 15 has a reaction opening portion 19 facing downward so that the anode 12 is arranged laterally to the cathode 4 (that is, the anode). Since the cathode 12 and the cathode 4 face the same direction), this is also a good material such that spatter particles (Si particles or the like) scattered from the cathode 4 are difficult to directly adhere to the anode 12. Has become. FIG. 5 shows a second embodiment of the reactive film forming apparatus 1 according to the present invention.

【0032】この第2実施形態の反応性成膜装置1が上
記した第1実施形態と最も異なるところは、アノード再
生機構13が有するアノード12に対し、補助磁石40
が埋設状に設けられている点にある。この補助磁石40
は、カソード4の最外側に配置された外周磁石6と極性
の並びが反対となるように配置されている。このように
すると、カソード4の表面で発生した電子は磁力線に誘
導されてアノード12に対して効率よく到達されるよう
になる。そのため、アノード12としての反応性スパッ
タ現象を一層生起させやすく、また安定させるものとな
る。
The reactive film forming apparatus 1 of the second embodiment differs most from the first embodiment described above in that the auxiliary magnet 40 is used for the anode 12 of the anode regeneration mechanism 13.
Is that it is embedded. This auxiliary magnet 40
Are arranged so that their polarities are opposite to those of the outer peripheral magnet 6 arranged on the outermost side of the cathode 4. By doing so, the electrons generated on the surface of the cathode 4 are efficiently guided to the anode 12 by being induced by the lines of magnetic force. Therefore, the reactive sputtering phenomenon as the anode 12 is more easily caused and stabilized.

【0033】このような補助磁石40によって発生され
る磁場は、再生スパッタ用プラズマのExBドリフト現
象による偏りを避けて、再生スパッタが起こる部分での
電解と磁界とを並行に近づける作用を生じる。因みに、
カソード4が有する磁石5,6の磁石配置は、リング状
態の磁気トンネルを形成し、ExBドリフトによるプラ
ズマの偏りを排除し、カソード4(即ち、ターゲット)
上での均一なプラズマ発生を得ているものである。図6
は、本発明に係る反応性成膜装置1の第3実施形態を示
している。
The magnetic field generated by the auxiliary magnet 40 has a function of avoiding the bias of the reproduction sputtering plasma due to the ExB drift phenomenon and causing the electrolysis and the magnetic field in the portion where the reproduction sputtering occurs to approach in parallel. By the way,
The magnet arrangement of the magnets 5 and 6 included in the cathode 4 forms a magnetic tunnel in a ring state, eliminates the bias of the plasma due to the ExB drift, and the cathode 4 (that is, the target).
The above uniform plasma generation is obtained. Figure 6
Shows a third embodiment of the reactive film forming apparatus 1 according to the present invention.

【0034】この第3実施形態の反応性成膜装置1は、
フィルムコーターとして実施されている。すなわち、平
面円筒形を呈したチャンバー3がその中央部を直径方向
に横切る区画壁50によって排気室51と成膜室52と
に二分されており、このチャンバー3の中心部にはフィ
ルムFの冷却を兼ねたガイドローラ54が設けられてい
ると共に、排気室51に対してフィルムFの巻出リール
55と巻取リール56とが設けられている。
The reactive film forming apparatus 1 according to the third embodiment is
It is implemented as a film coater. That is, the chamber 3 having a planar cylindrical shape is divided into an exhaust chamber 51 and a film forming chamber 52 by a partition wall 50 that diametrically intersects the central portion of the chamber 3, and the film F is cooled at the center of the chamber 3. A guide roller 54 that also serves as a roller is provided, and a film reel W and a film reel 56 are provided for the exhaust chamber 51.

【0035】このフィルムFが被成膜物に相当する。ま
た、成膜室52には、カソード4とアノード12を組み
込んだアノード再生機構13とが、互いに交互配置とな
るようにしつつチャンバー3の周方向に沿って複数ずつ
配設されている。なお、この成膜室52内をガイドロー
ラ54の外周面に沿って通過搬送されるフィルムF(被
成膜物)に対し、互いに所定間隔をおいて複数のマスク
30が設けられており、これら各マスク30とフィルム
Fとの間に、不活性ガスを供給するためのガス供給管2
7が設けられている。
This film F corresponds to the film-forming object. Further, in the film formation chamber 52, a plurality of anode regeneration mechanisms 13 incorporating the cathodes 4 and the anodes 12 are arranged along the circumferential direction of the chamber 3 while being arranged alternately. A plurality of masks 30 are provided at a predetermined interval from each other with respect to the film F (object to be film-formed) which is conveyed in the film-forming chamber 52 along the outer peripheral surface of the guide roller 54. A gas supply pipe 2 for supplying an inert gas between each mask 30 and the film F.
7 is provided.

【0036】この第3実施形態の反応性成膜装置1にお
いて、フィルムF(被成膜物)に対する反応性成膜方法
及びアノード再生機構13の作用効果は、第1実施形態
と略同様であり、ここでの詳説は省略する。この第3実
施形態からも明らかなように、本発明に係る反応性成膜
装置1としての実施の態様には幅広い汎用化が考えられ
る。例えば、インライン型装置(この場合はアノード再
生機構13を平面的に複数を配置する)やカルーセル型
バッチ装置(この場合はアノード再生機構13を円筒形
配置で複数を配置する)などへの敷衍化も可能である。
In the reactive film forming apparatus 1 according to the third embodiment, the reactive film forming method for the film F (object to be formed) and the function and effect of the anode regeneration mechanism 13 are substantially the same as those in the first embodiment. , Detailed description is omitted here. As is clear from the third embodiment, widespread versatility is conceivable in the embodiment of the reactive film forming apparatus 1 according to the present invention. For example, extension to an in-line type device (in this case, a plurality of anode regeneration mechanisms 13 are arranged in a plane), a carousel type batch device (in this case, a plurality of anode regeneration mechanisms 13 are arranged in a cylindrical configuration), etc. Is also possible.

【0037】また、アノード再生機構13においては以
下のような各種の態様が考えられる。アノード12に
は、適宜冷却構造を付加して温度制御できるものとして
おくのが好適である。このようにすることで、このアノ
ード12の外周面に成膜した導電性膜28が熱応力を原
因として剥離することが防止されるものとなる。また再
生用カソード22に対しても適宜冷却構造を付加すれ
ば、ターゲット入熱を脱熱できて好適となる。
Further, the following various modes can be considered in the anode regeneration mechanism 13. It is preferable to add a cooling structure to the anode 12 so that the temperature can be controlled. By doing so, the conductive film 28 formed on the outer peripheral surface of the anode 12 is prevented from peeling off due to thermal stress. Further, if the cooling structure is appropriately added to the regeneration cathode 22, the heat input to the target can be removed, which is preferable.

【0038】再生用カソード22は円盤型とすることが
でき、この場合、アノード12は、この円盤形再生用カ
ソード22を取り囲むように正四角形や正六角形の配置
とさせればよいことになる。アノード12は金属製のエ
ンドレスベルト状に形成して、このベルトの周回作動に
よって成膜の進行する反応状態と成膜の起こらない再生
状態とに交互に切り替えるようにすることも可能であ
る。このようにアノード12を動作させる方式としては
回転に限られるものではない。例えば上記したような周
回動作や回転動作の他にも、往復動作させるような場合
が含まれる。また、この回転時における回転速度をはじ
めとして、各種動作をさせるにあたっての動作速度に関
しても、一定速としたり連続動作とさせることに限ら
ず、変速動作や間欠動作とさせることができる。
The reproducing cathode 22 may be of a disc type, and in this case, the anode 12 may be arranged in a regular square or a regular hexagon so as to surround the disc type reproducing cathode 22. It is also possible to form the anode 12 in the shape of an endless belt made of metal and to alternately switch between a reaction state in which film formation proceeds and a regenerated state in which film formation does not occur by the circular operation of the belt. Thus, the method of operating the anode 12 is not limited to rotation. For example, in addition to the revolving operation and the rotating operation as described above, a case of reciprocating operation is included. Further, the rotation speed at the time of this rotation and the operation speed for performing various operations are not limited to the constant speed or the continuous operation, and may be a speed change operation or an intermittent operation.

【0039】アノード12に対する導電性膜28の成膜
方式としては、スパッタリング方法に限定されるもので
はなく、アークイオンプレーティングや真空蒸着といっ
た方式を採用することができる。アノード12を設ける
向き(シールド体15において反応開口部19を設ける
向きであってカソード4との位置関係を言う)は、必ず
しも、カソード4から飛散するスパッタ粒子の付着し難
い位置関係(カソード4の側方等)にしなければならな
いというものではなく、回転等の動作速度を高速化させ
ることによっても、ある程度は、スパッタ粒子の付着制
限が可能となる。
The method for forming the conductive film 28 on the anode 12 is not limited to the sputtering method, and arc ion plating or vacuum vapor deposition can be used. The direction in which the anode 12 is provided (the direction in which the reaction opening 19 is provided in the shield body 15 and the positional relationship with the cathode 4) is not necessarily the position in which the sputtered particles scattered from the cathode 4 are difficult to attach (the position of the cathode 4). It is not necessary to make it sideways, etc., but it is possible to limit the adhesion of sputtered particles to some extent by increasing the operating speed such as rotation.

【0040】再生用カソード22は導電材であれば特に
限定されるものではないが、酸化物や窒化物が導体であ
るTi等を採用すれば、アノード12に対する再生周期
を長めに設定できるなどの利点がある。この場合は、シ
ールド体15の内周面とアノード12の外周面との間に
わざわざ周方向隙間20を設けなくても、カソード4か
ら飛散するスパッタ粒子さえシールド体15内に侵入し
ない構造であれば、反応性ガスの侵入は、アノード12
に対する導電性膜の成膜には何ら問題はない。
The regeneration cathode 22 is not particularly limited as long as it is a conductive material. However, if Ti or the like whose oxide or nitride is a conductor is adopted, the regeneration cycle for the anode 12 can be set longer. There are advantages. In this case, even if the circumferential gap 20 is not provided between the inner peripheral surface of the shield body 15 and the outer peripheral surface of the anode 12, even the sputtered particles scattered from the cathode 4 do not enter the shield body 15. For example, the invasion of the reactive gas is caused by the anode 12
There is no problem in forming a conductive film with respect to.

【0041】再生用カソード22についても、カソード
4と同様に磁石を具備させてマグネトロン型とさせるこ
とができる。更に、この再生用カソード22(マグネト
ロン型)についても丸棒型とし、回転可能な構造にし
て、その使用効率を高めるようにすることができる。そ
して更に、本発明に係る反応性成膜装置1では、以下に
例示する第4実施形態乃至第6実施形態のように、アノ
ード再生機構13が具備されない構成を採用することも
できる。
Similarly to the cathode 4, the reproducing cathode 22 can also be provided with a magnet to be a magnetron type. Further, this reproducing cathode 22 (magnetron type) can also be made into a round bar type and have a rotatable structure so as to improve its use efficiency. Further, in the reactive film forming apparatus 1 according to the present invention, it is also possible to adopt a configuration in which the anode regeneration mechanism 13 is not provided as in the following fourth to sixth embodiments.

【0042】すなわち、上記した第1乃至第3実施形態
では、シールド体15に覆われた部分にて導電性膜28
を成膜させることによりアノード12の再生を行ってい
るが、この再生(導電性膜28の成膜)を行うことな
く、単にアノード12を回転動作、周回動作、往復動作
等させているだけでも、アノード12の寿命を長引かせ
ることができ、結果、アノード消失を抑制することがで
きるというものである。図7は、本発明に係る反応性成
膜装置1の第4実施形態を示している。この第4実施形
態の反応性成膜装置1において、アノード12と導電性
ターゲットを配したカソード4とを設けたチャンバー3
内へ反応ガスと不活性ガスとを導入しつつ、このチャン
バー3内で上記アノード12とカソード4との間にDC
放電させ、上記ターゲットから所定位置に配置された被
成膜物Wに絶縁膜を成膜させるという、基本構成につい
ては第1乃至第3実施形態と同じである。
That is, in the above-described first to third embodiments, the conductive film 28 is covered by the shield body 15.
Although the anode 12 is regenerated by forming a film, the anode 12 may be simply rotated, circulated, reciprocated, etc. without performing the reproduction (deposition of the conductive film 28). That is, the life of the anode 12 can be prolonged, and as a result, the disappearance of the anode can be suppressed. FIG. 7 shows a reactive film forming apparatus 1 according to a fourth embodiment of the present invention. In the reactive film forming apparatus 1 according to the fourth embodiment, a chamber 3 provided with an anode 12 and a cathode 4 on which a conductive target is arranged.
DC is introduced between the anode 12 and the cathode 4 in the chamber 3 while introducing a reactive gas and an inert gas into the chamber 3.
The basic configuration of discharging and forming an insulating film on the film-forming target W arranged at a predetermined position from the target is the same as in the first to third embodiments.

【0043】但し、この第4実施形態においてアノード
12はプレートとしてあり、例えばクランク機構等の適
宜上下駆動機構(図示略)を介して上下方向に往復動作
可能になっている。この上下方向の往復動作は、所定間
隔を開けるか又は開けないで、繰り返し行われるものと
する。そして、このアノード12とカソード4との間に
は、アノード12が上下方向に往復動作するうちの、下
降したときにだけ、アノード12がカソード4に対して
曝される(露出する)ような位置関係で、壁状のシール
ド体15が設けられている。
However, in the fourth embodiment, the anode 12 is a plate, and can reciprocate in the vertical direction through an appropriate vertical drive mechanism (not shown) such as a crank mechanism. The reciprocating operation in the vertical direction is repeated with or without opening a predetermined interval. A position between the anode 12 and the cathode 4 is such that the anode 12 is exposed (exposed) to the cathode 4 only when the anode 12 descends while the anode 12 reciprocates in the vertical direction. Due to this, a wall-shaped shield body 15 is provided.

【0044】従って、アノード12は、その上下方向の
往復動作に伴い、シールド体15に覆われて成膜が進行
しない箇所(上昇位置)と成膜が進行する箇所(下降位
置)とを行ったり来たりするようになっている。このよ
うな構成の反応性成膜装置1では、アノード12がシー
ルド体15に覆われて成膜が進行しない時間分だけ、ア
ノード12の寿命を長引かせることができるというもの
である。図8は、本発明に係る反応性成膜装置1の第5
実施形態を示している。
Therefore, as the anode 12 reciprocates in the vertical direction, the anode 12 is provided with a portion covered by the shield body 15 where the film formation does not proceed (a rising position) and a portion where the film formation progresses (a descending position). They are coming and going. In the reactive film forming apparatus 1 having such a configuration, the life of the anode 12 can be extended by the time during which the anode 12 is covered by the shield body 15 and film formation does not proceed. FIG. 8 shows a fifth example of the reactive film forming apparatus 1 according to the present invention.
1 illustrates an embodiment.

【0045】この第5実施形態の反応性成膜装置1が上
記第4実施形態と異なるところは、アノード12が上下
方向でエンドレス帯形を呈するスチールベルトによって
形成され、且つ、このアノード12(スチールベルト)
が上下一対のプーリ60,61間で循環走行可能になっ
ている点にある。すなわち、このアノード12は、恰も
縦型ベルトコンベアのような形態を有しており、上下方
向で周回動作をするものである。アノード12による上
下方向の周回動作は、連続的又は間欠的に行われる。
The reactive film forming apparatus 1 of the fifth embodiment differs from the fourth embodiment in that the anode 12 is formed by a steel belt having an endless belt shape in the vertical direction, and the anode 12 (steel belt)
Is that it can circulate between a pair of upper and lower pulleys 60, 61. That is, the anode 12 has a form like a vertical belt conveyor, and makes an orbiting operation in the vertical direction. The orbiting operation in the vertical direction by the anode 12 is performed continuously or intermittently.

【0046】このアノード12が、その下端部寄りの一
部だけを除いて壁状のシールド15によって覆われ、シ
ールド15で覆われていない部分でカソード4に曝され
ている(露出されている)点は、上記第4実施形態(図
7参照)と同様である。従って、このアノード12(ス
チールベルト)が上下方向に周回動作を行うことで、こ
のアノード12(ベルトの部分面)は、シールド体15
に覆われて成膜が進行しない箇所と成膜が進行する箇所
とを行ったり来たりするようになり、結果として、その
作用効果とするところも、基本的には上記第4実施形態
と略同様である。
The anode 12 is covered with a wall-shaped shield 15 except for a part near the lower end thereof, and is exposed (exposed) to the cathode 4 in a portion not covered with the shield 15. The points are the same as in the fourth embodiment (see FIG. 7). Therefore, when the anode 12 (steel belt) makes an orbiting operation in the vertical direction, the anode 12 (partial surface of the belt) is shielded by the shield body 15.
The area where the film formation is covered by the film and the area where the film formation is made progress back and forth, and as a result, the area where the effect is obtained is basically similar to that of the fourth embodiment. It is the same.

【0047】図9は、本発明に係る反応性成膜装置1の
第6実施形態を示している。この第6実施形態の反応性
成膜装置1は、第1実施形態(図1参照)や第2実施形
態(図5参照)等と同様に、アノード12が丸棒状に形
成されていると共に、シールド体15がこのアノード1
2を包み込むカバー構造とされており、またアノード1
2は、丸棒状の軸心を中心として回転可能とされている
ものである。言うまでもなく、この第6実施形態と第
1、第2実施形態との違いは、シールド体15内に再生
用カソード22が設けられていない点、即ち、まさしく
アノード再生機構13を具備していない点にある。
FIG. 9 shows a reactive film forming apparatus 1 according to a sixth embodiment of the present invention. In the reactive film forming apparatus 1 according to the sixth embodiment, the anode 12 is formed in a round bar shape as in the first embodiment (see FIG. 1) and the second embodiment (see FIG. 5). The shield body 15 is the anode 1
2 has a cover structure that wraps around the anode 1
2 is rotatable around a round bar-shaped axis. Needless to say, the difference between the sixth embodiment and the first and second embodiments is that the regeneration cathode 22 is not provided in the shield body 15, that is, the anode regeneration mechanism 13 is not provided. It is in.

【0048】その他の作用効果は、上記した第4、第5
実施形態の場合と略同様である。ところで、本発明は、
上記した各実施形態に限定されるものではなく、更に実
施の形態に応じて適宜変更可能である。
Other functions and effects are the same as the above-mentioned fourth and fifth.
It is substantially the same as the case of the embodiment. By the way, the present invention
The present invention is not limited to each of the above-described embodiments, and can be appropriately modified according to the embodiment.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る反応性成膜装置及び反応性成膜方法であれば、確
実に、アノード消失現象の抑制乃至解消が図れる。
As is apparent from the above description, the reactive film forming apparatus and the reactive film forming method according to the present invention can surely suppress or eliminate the anode disappearance phenomenon.

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

【図1】本発明に係る反応性成膜装置の第1実施形態を
示した概要正面断面図である。
FIG. 1 is a schematic front sectional view showing a first embodiment of a reactive film forming apparatus according to the present invention.

【図2】第1実施形態で用いたアノード再生機構を示す
側断面図である。
FIG. 2 is a side sectional view showing an anode regeneration mechanism used in the first embodiment.

【図3】図2のA−A線拡大断面図である。3 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図4】アノードが再生される様子を説明した図であ
る。
FIG. 4 is a diagram illustrating how the anode is regenerated.

【図5】本発明に係る反応性成膜装置の第2実施形態を
示した概要正面断面図である。
FIG. 5 is a schematic front sectional view showing a second embodiment of the reactive film forming apparatus according to the present invention.

【図6】本発明に係る反応性成膜装置の第3実施形態を
示した概要正面断面図である。
FIG. 6 is a schematic front sectional view showing a reactive film forming apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図7】本発明に係る反応性成膜装置の第4実施形態を
示した概要正面断面図である。
FIG. 7 is a schematic front sectional view showing a fourth embodiment of the reactive film forming apparatus according to the present invention.

【図8】本発明に係る反応性成膜装置の第5実施形態を
示した概要正面断面図である。
FIG. 8 is a schematic front sectional view showing a fifth embodiment of the reactive film forming apparatus according to the present invention.

【図9】本発明に係る反応性成膜装置の第6実施形態を
示した概要正面断面図である。
FIG. 9 is a schematic front sectional view showing a sixth embodiment of the reactive film forming apparatus according to the present invention.

【図10】従来の反応性成膜装置の一例を示した概要正
面断面図である。
FIG. 10 is a schematic front sectional view showing an example of a conventional reactive film forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 反応性成膜装置 3 チャンバー 4 カソード(ターゲットを兼ねたものとして例示) 5 磁石(中央磁石) 6 磁石(外周磁石) 12 アノード 13 アノード再生機構 15 シールド体 19 反応開口部 21 再生空間 22 再生用カソード 28 導電性膜 30 マスク 40 補助磁石 W 被成膜物 Z 反応性成膜領域 1 Reactive film forming equipment 3 chambers 4 Cathode (illustrated as a target that doubles as a target) 5 magnets (central magnet) 6 magnets (peripheral magnets) 12 Anode 13 Anode regeneration mechanism 15 Shield body 19 Reaction opening 21 Playback space 22 Regeneration cathode 28 Conductive film 30 masks 40 auxiliary magnet W Film forming object Z reactive film formation area

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アノード(12)と導電性ターゲットを
配したカソード(4)とを設けたチャンバー(3)内へ
反応ガスと不活性ガスとを導入しつつチャンバー(3)
内で上記アノード(12)とカソード(4)との間にD
C放電させ上記ターゲットから所定位置に配置された被
成膜物(W)に絶縁膜を成膜させる反応性成膜装置にお
いて、 上記アノード(12)に対して導電性膜を成膜させるア
ノード再生機構(13)が設けられていることを特徴と
する反応性成膜装置。
1. A chamber (3) while introducing a reaction gas and an inert gas into a chamber (3) provided with an anode (12) and a cathode (4) on which a conductive target is arranged.
Between the anode (12) and the cathode (4)
In a reactive film forming apparatus for forming an insulating film on an object to be formed (W) disposed at a predetermined position from the target by C discharge, anode regeneration for forming a conductive film on the anode (12). A reactive film forming apparatus comprising a mechanism (13).
【請求項2】 前記アノード再生機構(13)は、アノ
ード(12)とカソード(4)との間にシールド体(1
5)が設けられて、これらアノード(12)及びカソー
ド(4)とシールド体(15)との相対位置を成膜の進
行する反応状態と成膜の起こらない再生状態とに切り替
え可能にする構造が付加されており、再生状態とされた
ときのアノード(12)に対して導電性膜を成膜させる
ものであることを特徴とする請求項1記載の反応性成膜
装置。
2. The anode regeneration mechanism (13) comprises a shield body (1) between an anode (12) and a cathode (4).
5) is provided so that the relative positions of the shield (15) and the anode (12) and the cathode (4) can be switched between a reaction state where film formation proceeds and a reproduction state where film formation does not occur. 2. The reactive film forming apparatus according to claim 1, wherein the conductive film is formed on the anode (12) in the regenerated state.
【請求項3】 前記アノード再生機構(13)におい
て、アノード(12)は丸棒形に形成されていると共に
この丸棒形の軸心を中心として回転可能に設けられてお
り、シールド体(15)はこのアノード(12)を包み
込むカバー構造とされたうえでアノード(12)の一部
外周面を軸方向に沿って反応性成膜領域(Z)へ開放さ
せる反応開口部(19)が形成されており、 アノード(12)は、その回転時にシールド体(15)
の反応開口部(19)とシールド体(15)内に形成さ
れる再生空間(21)とを交互に通過する丸棒形外周面
のうち反応開口部(19)を通過中の外周面によってカ
ソード(4)との間でのDC放電が可能となっているこ
とを特徴とする請求項2記載の反応性成膜装置。
3. In the anode regeneration mechanism (13), the anode (12) is formed in the shape of a round bar, and is rotatably provided around the axis of the round bar, and the shield body (15) is provided. ) Has a cover structure that wraps around the anode (12), and a reaction opening (19) is formed to open a part of the outer peripheral surface of the anode (12) to the reactive film formation region (Z) along the axial direction. The anode (12) is shielded (15) when it rotates.
Of the round bar-shaped outer peripheral surface alternately passing through the reaction opening (19) and the regeneration space (21) formed in the shield body (15) by the outer peripheral surface passing through the reaction opening (19). The reactive film forming apparatus according to claim 2, wherein DC discharge is possible between (4).
【請求項4】 前記シールド体(15)内に形成される
再生空間(21)は、アノード(12)を挟んで前記反
応開口部(19)と相反する位置付けとされており、こ
の再生空間(21)内に再生用カソード(22)が設け
られていることを特徴とする請求項3記載の反応性成膜
装置。
4. The reproduction space (21) formed in the shield body (15) is positioned so as to be opposite to the reaction opening (19) with the anode (12) interposed therebetween. The reactive film forming apparatus according to claim 3, wherein a regeneration cathode (22) is provided in the inside (21).
【請求項5】 前記カソード(4)にはターゲット表面
に磁界を生じさせる磁石(5,6)が設けられていると
共に、このカソード(4)に対して前記アノード(1
2)はその側方に配置されており、 このアノード(12)にはカソード(4)の最外側に配
置された磁石(6)の極性と反対の極性を有する補助磁
石(40)が設けられていることを特徴とする請求項1
乃至請求項4のいずれかに記載の反応性成膜装置。
5. The cathode (4) is provided with magnets (5, 6) for generating a magnetic field on the target surface, and the anode (1) is provided with respect to the cathode (4).
2) is arranged on its side, and this anode (12) is provided with an auxiliary magnet (40) having a polarity opposite to that of the magnet (6) arranged on the outermost side of the cathode (4). Claim 1 characterized by the above.
5. The reactive film forming apparatus according to claim 4.
【請求項6】 前記ターゲットと被成膜物(W)との間
に反応性成膜領域(Z)を制限するマスク(30)が設
けられていると共に、このマスク(30)と被成膜物
(W)との間へ反応性ガスが供給可能とされていること
を特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の
反応性成膜装置。
6. A mask (30) for limiting a reactive film formation region (Z) is provided between the target and the film formation target (W), and the mask (30) and the film formation target. The reactive film forming apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a reactive gas can be supplied between the reactive film and the object (W).
【請求項7】 アノード(12)と導電性ターゲットを
配したカソード(4)とを設けたチャンバー(3)内へ
反応ガスと不活性ガスとを導入しつつチャンバー(3)
内で上記アノード(12)とカソード(4)との間にD
C放電させ上記ターゲットから所定位置に配置された被
成膜物(W)に絶縁膜を成膜させる反応性成膜装置にお
いて、 上記アノード(12)とカソード(4)との間にシール
ド体(15)が設けられ、上記アノード(12)がシー
ルド体(15)に覆われて成膜が進行しない箇所と、上
記アノード(12)がシールド体から露出して成膜が進
行する箇所とが設けられていることを特徴とする反応性
成膜装置。
7. A chamber (3) while introducing a reaction gas and an inert gas into a chamber (3) provided with an anode (12) and a cathode (4) on which a conductive target is arranged.
Between the anode (12) and the cathode (4)
In a reactive film forming apparatus for forming an insulating film on an object to be film-formed (W) arranged at a predetermined position from the target by C discharge, a shield body () is formed between the anode (12) and the cathode (4). 15) is provided, and a portion where the anode (12) is covered with the shield body (15) and film formation does not progress, and a portion where the anode (12) is exposed from the shield body and film formation progresses are provided. And a reactive film forming apparatus.
【請求項8】 前記アノード(12)が丸棒状に形成さ
れていると共に、前記シールド体(15)が上記アノー
ド(12)を包み込むカバー構造とされており、前記ア
ノード(12)が丸棒状の軸心を中心として回転可能と
されていることを特徴とする請求項7記載の反応性成膜
装置。
8. The anode (12) is formed in a round bar shape, and the shield body (15) has a cover structure enclosing the anode (12), and the anode (12) is a round bar shape. The reactive film forming apparatus according to claim 7, wherein the reactive film forming apparatus is rotatable about an axis.
【請求項9】 絶縁膜を成膜する反応性成膜方法におい
て、同一チャンバー(3)内でアノード(12)に導電
性膜(28)を成膜させることによりアノード消失を防
止することを特徴とする反応性成膜方法。
9. A reactive film forming method for forming an insulating film, characterized in that the disappearance of the anode is prevented by forming a conductive film (28) on the anode (12) in the same chamber (3). And a reactive film forming method.
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