JP2005146365A - Sputter film deposition machine, and sputtering film deposition method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、スパッタ成膜機及び当該成膜機を用いたスパッタリング成膜方法に関するもので、カルーセル(回転コンベア)に下地(光学レンズなどの成膜基材)を装着して成膜を行う上記装置及び方法に関するものである。 The present invention relates to a sputtering film forming apparatus and a sputtering film forming method using the film forming apparatus, and performs film formation by attaching a ground (film forming substrate such as an optical lens) to a carousel (rotary conveyor). The present invention relates to an apparatus and a method.
従来一般的な平板型ターゲットを用いたカルーセル式スパッタ成膜機では、真空槽壁にターゲットを取り付けて成膜する方式が採られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a carousel-type sputter film forming machine using a flat plate target employs a method of forming a film by attaching a target to a vacuum chamber wall.
スパッタ成膜で光学膜を成膜する際、従来のカルーセル式スパッタ成膜機では、カルーセルの外側にターゲットを配置し、カルーセルの外面に取り付けた下地ホルダに向けて放電成膜するか、その逆にターゲットをカルーセルの内側に配置し、下地ホルダもカルーセルの内面に取り付けたスパッター成膜機を使用していた。 When forming an optical film by sputter deposition, a conventional carousel-type sputter deposition machine places a target on the outside of the carousel and discharges it toward the base holder attached to the outer surface of the carousel, or vice versa. In addition, a sputtering film forming machine was used in which a target was placed inside the carousel and the base holder was also attached to the inner surface of the carousel.
下地の両面に成膜する際は、片面の成膜完了後、チャンバーを大気開放して下地を反転して取り付けて他面の成膜をするか、カルーセルに取り付けたゼネバ反転機構を用いて被成膜面をターゲット側に向けて再度スパッタ成膜してきた。
この従来の両面成膜方法では、スパッタ成膜に要する成膜時間は片面成膜の2倍の時間を要していた。また複数層を成膜する場合、チャンバーを開いてターゲット材を交換し、再びチャンバーを真空に引いて成膜を行う必要があり、チャンバーを高真空にするのに長時間を必要とするため、多層膜の成膜に時間がかかるという問題があった。 In this conventional double-side film formation method, the film formation time required for the sputter film formation requires twice as long as the single-side film formation. Also, when forming multiple layers, it is necessary to open the chamber and replace the target material, and again to form a film by evacuating the chamber, and it takes a long time to make the chamber high vacuum. There is a problem that it takes time to form a multilayer film.
両面に成膜する下地を片面ずつ成膜する場合、成膜時間が2倍要することの他に、片面の成膜中に微量の成膜分子が真空中で回り込んで下地の非成膜面に低エネルギーで付着し、次にその面のクリーニング無しで引き続いて目的の膜を成膜した場合、微量の低付着力膜が下地面に存在するために目的材料の膜と下地面との付着力が弱まり、後で成膜された目的の膜が剥離したり、最初に成膜された膜との付着力の差異で、下地面に対する応力差を生じて、下地面と目的の膜との間の膜密度の関係で経年変化により付着力が弱まり、目的膜の剥離、割れ等の不具合を発生する可能性が高くなるという問題があった。 In the case of forming the underlayer to be formed on both sides one side at a time, in addition to the film formation time being doubled, a small amount of film-forming molecules wraps around in the vacuum during the formation of the single side and the non-deposition side of the underlayer When the target film is subsequently deposited without cleaning the surface, a small amount of low adhesion film is present on the base surface. The adhesion force is weakened, and the target film formed later peels off, or due to the difference in adhesion with the film formed first, a stress difference with the base surface is generated. There is a problem that the adhesive force is weakened due to secular change in relation to the film density between them, and there is a high possibility that problems such as peeling and cracking of the target film occur.
更に、アクリルレンズなどのプラスチック下地の成膜においては、両面成膜を片面ずつ行う従来方法では、一方の面の成膜中に引っ張り応力で下地が変形した状態を生じ、次の面の成膜中にもその面の成膜の進みに伴う下地プラスチックの歪変化が順次進むこととなるが、結果として両面間の発生応力差を残した状態で大気中に取り出した時点で、吸湿作用で更に歪が拡大し、結果として膜割れが生じる問題があった。 Further, in the film formation of a plastic substrate such as an acrylic lens, the conventional method in which film formation on both sides is performed one side at a time causes a state in which the substrate is deformed by tensile stress during film formation on one surface, and film formation on the next surface. The distortion change of the underlying plastic will gradually progress with the progress of film formation on that surface, but as a result, when it is taken out to the atmosphere with the difference in generated stress between both surfaces left, it will further absorb moisture. There was a problem in that the distortion increased, resulting in film cracking.
この発明は、金属製の内筒2と外筒1との間に形成された円筒状の成膜室3と、この成膜室に挿入されて前記内外筒の軸心回りに回転する下地装着用のカルーセル4と、このカルーセルを挟んで前記内筒の外周と外筒の内周とに配置されたターゲット7a、7bとを備えたスパッタ成膜機を提供することにより、従来技術の上記問題を解決している。ターゲット7a、7bとしては、パイプ材8の外周にターゲット材を所定厚さに添着した回転円筒ターゲットを用いるのが好ましい。
The present invention includes a cylindrical
本願請求項2の発明に係るスパッタ成膜機は、上記構造のスパッタ成膜機において、内筒2及び外筒1に複数のターゲット7a、7bを成膜室3の円周方向に所定間隔を隔てて配置し、この間隔を隔てて配置された複数のターゲットのそれぞれに個別に電圧を印加する電極33を設けたものである。
The sputter film forming apparatus according to
また本願請求項3の発明に係るスパッタ成膜機は、上記構造のスパッタ成膜機において、カルーセル4が、円筒成膜室3の小口端を閉鎖する上下蓋の一方22に装着した回転支持板40に懸吊又は立設して設けられ、上下蓋の他方21に回転パイプ状ターゲット7a、7bがその一端を回転機構30を介して装着され、上下の蓋21、22を開くことによりカルーセル4及びターゲット7a、7bが成膜室3から引き出される構造としたものである。
The sputter film forming apparatus according to the invention of
更に本願請求項4の発明に係るスパッタ成膜機は、上記構造のスパッタ成膜機において、カルーセル4とターゲット7a、7bとの間に円筒成膜室3の軸心回りに回動してターゲット7a、7bとカルーセル4に装着された下地との間のガスイオンないし成膜粒子の通路を開閉するシャッター筒5a、5bを備えていることを特徴とするものである。シャッターの開閉のためのシャッタ筒5a、5bの好ましい回動角は、45度ないし180度の角度である。もっともこの回動角は、シャッター筒5a、5bの径が大きいときは小さくすることが可能で、要はシャッター筒5a、5bを閉状態にしたときに、下地への成膜粒子の回り込みによる付着が防止できる角度であればよい。
Further, the sputter film forming apparatus according to the invention of
上記各構造のスパッタ成膜機を用いて行う本願請求項5の発明に係るスパッタリング成膜方法は、カルーセル4を回転させながら当該カルーセルを挟んで対向する内側と外側のターゲット7a、7bに同時に通電して下地の両面を同時に成膜するというものである。
In the sputtering film forming method according to claim 5 of the present invention, which is performed using the sputter film forming apparatus having the above structure, the inner and
また本願請求項6の発明に係るスパッタリング成膜方法は、請求項2記載のスパッタ成膜機を用い、円周方向に間隔を隔てた複数のターゲット7a、7bに異なるターゲット材を用い、印加する電圧を複数のターゲット材に順次切替えることにより、下地に複数層の薄膜を形成するというものである。
Further, the sputtering film forming method according to the invention of claim 6 uses the sputter film forming apparatus according to
更に本願請求項7の発明に係るスパッタリング成膜方法は、請求項4記載の成膜機を用い、シャッター筒5a、5bの開口14をターゲット材7a、7bからずらした位置にして、カルーセル4の回転とターゲット7a、7bへの電圧の印加を開始した後、シャッター筒5a、5bを回動してその開口14を通電しているターゲット7a、7bに対向する位置に移動することによりシャッターを開いて、成膜を開始するというものである。
Further, in the sputtering film forming method according to the invention of claim 7 of the present application, the film forming machine according to
本願の発明のスパッタ成膜機は、スパッタ成膜が行われる空間である成膜室3を円筒形にすることで、排気の必要な空間を最小限とし、成膜開始時の排気時間を短縮させると共に、成膜室内で回転するカルーセル4の内外面に対向してターゲット7a、7bを配置することにより両面同時成膜を可能にし、更にカルーセル4の回転や成膜の開始をシャッタの開閉で行うことなどにより、均一な成膜を可能にすると共に、プラズマの収束を効率化したものである。
The sputter film forming apparatus of the present invention has a cylindrical
本発明のスパッタ成膜機は、円筒形の成膜室3に配置されるカルーセル4、及びシャッター筒5a、5b、並びに当該成膜室の内壁部と外壁部にスパッタ成膜に必要な複数のターゲット7a、7b、ターゲット磁石9及び磁界圧着用磁石10を、当該成膜室を区画形成しているチャンバーの内外筒1、2及びその小口端を閉鎖している上下蓋21、22に装着することで、下地の旋回による均一成膜、両面同時成膜を可能にし、チャンバーを開くことなく複数材料の多層成膜を可能にしている。
The sputter film forming apparatus of the present invention includes a
また、内部機構として、回転円筒ターゲット7a、7bの軸心と同軸のターゲットカバー11をアノードとして設けたことで、円筒ターゲット7a、7bの放電が画期的に安定化した。
Further, as an internal mechanism, the target cover 11 coaxial with the axis of the rotating
両面同時成膜では、片面成膜時に成膜材料が反対の面に回り込んで付着するという不具合発生の原因が取り除かれ、表裏の下地面に同時にほぼ同等の成膜レートで成膜することで、下地の両面に同等の引っ張り応力を作用させながら成膜することになり、下地に偏応力を生ずる可能性を少なくすることが可能になり、膜の剥離、割れ現象発生を最小限にすることが可能になる。 In simultaneous double-sided film formation, the cause of the problem of film deposition material wrapping around and adhering to the opposite surface during single-sided film formation is eliminated, and film formation at the same rate on the bottom surface of the front and back is performed simultaneously. The film is formed while applying the same tensile stress to both sides of the substrate, and it is possible to reduce the possibility of generating a bias stress on the substrate, minimizing the occurrence of film peeling and cracking. Is possible.
円筒成膜室3の上下の蓋板の一方21に円筒ターゲット7a、7bを取り付け、他方22にカルーセル4と及びこれと同心で回動するシャッター筒5a、5bを設けて、当該シャッター筒5a、5bに成膜用開口14を互いに60度〜180度の角度で開口するように設けることで、プラズマ電位が隣接するターゲット間での放電電圧の相互作用に影響しないようにしている。
本発明の両面同時成膜可能なスパッタ成膜機を用いて、アクリル成型レンズに両面同時スパッタ成膜して反射防止コート(ARコート)した結果、従来の成膜で問題となっていた経年変化による膜の割れ現象は全く確認しなかった。 Using the sputter film forming apparatus capable of simultaneous film formation on both sides of the present invention, the anti-reflection coating (AR coating) is applied to an acrylic molded lens on both sides simultaneously. No film cracking phenomenon was observed.
図1は、実施例装置の中央部横断面図、図2はその要部の拡大断面図である。装置は全体として図1の紙面直角方向に軸線を有する円筒形である。1はチャンバーの外筒、2は内筒で、両者の間にスパッタリング成膜を行うための円筒状の成膜室3が形成されている。この円筒状の成膜室3には、下地を保持する下地ホルダを複数設けた多角筒状のカルーセル4が挿入されており、当該カルーセルの外側と内側とに円筒状のシャッター筒5a、5bが挿入されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a central portion of the apparatus of the embodiment, and FIG. The apparatus as a whole has a cylindrical shape having an axis in a direction perpendicular to the plane of FIG.
内筒2の外周面及び外筒1の内周面の所定箇所には、成膜室3を挟んで断面円形の樋状のターゲット挿入溝6a、6bが形成され、このターゲット挿入溝に円筒状の回転ターゲット7a、7bが挿入されている。内外の対となるターゲット7a、7bは、カルーセル4及び内外のシャッター筒5a、5bを挟んで対抗しており、図の実施例では、そのようなターゲットの対が装置の円周方向3箇所に90度間隔で配置されている。各ターゲット7a、7bは、ターゲット支持パイプ8の周面に添着されており、ターゲット支持パイプ8の軸心には、図の紙面直角方向に細長いターゲット磁石9が挿通され、また各ターゲット7a、7bに近接してその両側には、同様に図の紙面直角方向に細長い磁界圧着用磁石10が配置されている。
At predetermined positions on the outer peripheral surface of the
円筒ターゲット7a、7bのカルーセル4側を向く面を除く外周は、銅板からなる断面円形の樋状のターゲットカバー11で包囲されており、このターゲットカバー11の両側の縁は、先端辺がシャッター筒5a、5bに臨むようにハの字形に開いて成膜室3内に延びている。成膜室3内に導入されるスパッタガスは、内筒2に設けたガス供給孔12及び横孔12bからターゲット挿入溝6bの背後に送られ、また外筒に設けた横孔12aからターゲット挿入溝6aの背後に送られて、ターゲット7a、7bとターゲットカバー11との間を通って、成膜室3に供給されるようになっている。
The outer periphery of the
カルーセル4には、スパッタ成膜を行う下地を取り付ける下地ホルダ13が複数個配置されており、シャッター筒5a、5bには、この下地ホルダを設けた位置に開口14が設けられている(図5、6参照)。シャッター筒5a、5bは、中心軸A回りに所定角度回動可能となっており、スパッタリング成膜を行うときは、その開口14がターゲット7a、7bに対向する位置となるようにシャッター筒5a、5bを回動させる。カルーセル4は、成膜中、中心軸A回りに一定速度で回転駆動されるようになっている。
The
この発明の装置におけるスパッタリング成膜は、次のようにして行われる。カルーセル4の下地ホルダ13に下地を固定して成膜室3に挿入し、成膜しようとする材料のターゲット7a、7bを添着したターゲット支持パイプ8をターゲット挿入溝6a、6bに挿入して、成膜室3を密閉する。成膜室3を真空にした後、シャッター筒5a、5bを閉じた状態でカルーセル4を回転し、ターゲット7a、7bを中心軸A回りに回転し、当該ターゲットに高圧の負電圧を印加する。成膜室3に導入したスパッタガスが定常状態に達したところでシャッター筒5a、5bを回動してシャッターを開き、ターゲット7a、7b及びカルーセル4を回転しながら成膜を行う。
Sputtering film formation in the apparatus of the present invention is performed as follows. The substrate is fixed to the
成膜中、カルーセル4に取り付けられた下地は、シャッター筒5a、5bの開口14を横切るときに成膜が行われ、静止した状態で成膜が行われるときよりも、下地表面全体への均一な成膜が可能である。下地の表裏面に同一材料の成膜を行うときは、内外のターゲット材を同一材料とし、異なる材料の成膜を行うときは、材料の異なるターゲットを挿入する。
During film formation, the substrate attached to the
例えば下地に材料a、b、cの3層の成膜を行うときは、3対のターゲットの一対を材質a、一対を材質b、残り一対を材質cのターゲットとし、最初に材質aのターゲットに電圧を印加してa膜の成膜を行い、次に材質bのターゲットに電圧を印加してb膜の成膜を行い、最後に材質cのターゲットに電圧を印加してc膜の成膜を行う。4層以上の成膜であっても、膜材料が3種類以内であれば、チャンバーを開くことなく多層成膜を行うことができる。成膜室3の円周上に配置するターゲット7a、7bの数を増やせば、膜材料の種類を増やすことができる。ターゲット7a、7bの配置個数を増やしたときの隣接するターゲット相互の間の干渉は、成膜室3の径を大きくすることで回避できる。
For example, when three layers of materials a, b, and c are formed on the base, a pair of three targets is a material a, a pair is a material b, and the other pair is a material c. Then, a voltage is applied to the film to form a film, then a voltage is applied to the target of material b to form a film of b, and finally a voltage is applied to the target of material c to form a film of c. Do the membrane. Even in the case of film formation of four or more layers, as long as the number of film materials is within three kinds, multilayer film formation can be performed without opening the chamber. If the number of
即ち、この発明のスパッタ装置によれば、チャンバーを大気開放することなく、複数材質の両面同時多層成膜を行うことができるので、成膜面や成膜材料が変わる毎にチャンバーを開いたり、チャンバー内を真空に引くという作業を行う必要がなくなり、成膜効率を大幅に向上できる。更にこの発明では、カルーセル4で下地を走行させながら成膜を行うので、下地表面への均一な成膜が可能であると共に、成膜室3が狭い幅の円筒形となり、容積を小さくできるので、チャンバー内を真空に引く時間の短縮が図れ、かつスパッタガスの供給量も少なくできる。
That is, according to the sputtering apparatus of the present invention, it is possible to perform double-sided simultaneous multi-layer film formation of a plurality of materials without opening the chamber to the atmosphere. It is not necessary to perform the work of evacuating the chamber, and the film formation efficiency can be greatly improved. Furthermore, in the present invention, the film formation is performed while the substrate is traveling in the
次に、図面に示した実施例装置の詳細構造を説明する。
真空チャンバは、中実内筒2と、外筒1と、上蓋21と、下蓋22とで形成され、内筒2と外筒1との間に円筒状の成膜室3が形成されている。内筒2は、上蓋21の下面に固定されている。上蓋21及び下蓋22は、外筒1に固定した垂直方向のガイドバー(図示せず)に案内されて垂直方向に平行移動して開閉可能である。内筒2の外周及び外筒1の内周には、周面の一部が成膜室3に開口する円形断面の樋状のターゲット挿入溝6a、6bが、中心軸Aと平行に、内筒側のものと外筒側のものとを対向させて、90度間隔で3対設けられている。更に各ターゲット挿入溝6a、6bの両側には、磁界圧着用の磁石棒を挿入する外筒側の磁石挿入溝23a及び内筒側の磁石挿入孔23bがターゲット挿入溝6a、6bと平行に穿設されている。更に内筒2のターゲット挿入溝6bの背後の位置にスパッタガス供給孔12がターゲット挿入溝6bと平行に穿設され、このスパッタガス供給孔12は半径方向の横孔12bでターゲット挿入溝6bの背後に連通している。一方、外筒1のターゲット挿入溝6aには、背面にスパッタガス供給用の横孔12aが開口している。更に内筒2には磁石挿入孔23bに開口する冷却水孔が設けられているが、図では省略されている。
Next, the detailed structure of the embodiment apparatus shown in the drawings will be described.
The vacuum chamber is formed by a solid
ターゲット7a、7bは、ターゲット支持パイプ8の上端を除く外周にターゲット材を溶射等により所定厚さに付着した細長い円筒ターゲットで、ターゲット挿入溝6a、6bの軸心に懸吊されている。ターゲット支持パイプ8の下端は、閉鎖されており、上端からパイプ8内に冷却水が供給されている。更にこのパイプ8内には、棒状のターゲット磁石9が挿通されている。ターゲット磁石9には、細長い3個の磁石9a、9bが固定されている。3個の磁石の内、中央の磁石9aと2個の両側の磁石9bとは、磁極の向きが逆になっており、その漏洩磁界がターゲット7a、7bの前面に生じている。
The
上蓋21には、ターゲット挿入溝6a、6bと同軸に開口が設けられ、その上部に磁気シールケース25が固定されている。この磁気シールケースに中空軸26が回転自在に挿通され、当該中空軸の上端には従動歯車27が固定されている。従動歯車27の上部には、回転継手28を介して冷却水供給用のエルボ29が装着されている。ターゲット支持パイプ8は、その上端を中空軸26の下端に固定した状態で懸吊されており、ターゲット磁石9は、その上端をエルボ29から下方に延びる中空の懸吊軸(図示されていない。)に固定した状態でターゲット支持パイプ8の中空孔内に懸吊されている。対となる内筒側と外筒側のターゲット7a、7bを懸吊している一対の従動歯車27は、各対に隣接して設けられたターゲット駆動モータ30の出力軸に取り付けた駆動歯車31に噛合している。即ち、内外一対のターゲット7a、7bは、ターゲット駆動モータ30で同期回転される。円筒ターゲット7a、7bは、スパッタリング中一定速度で回転して、ターゲット材が均一に消費されるようになっている。
An opening is provided in the
前述した磁気シールケース25は、絶縁材で製作されており、従動歯車27の下部には、電極リング32が固定されており、一方、上蓋21の上面には、この電極リングに摺接する電極シュー33を設けた給電器34が装着されている。
The
ターゲット挿入溝6a、6bと、これに挿入されたターゲット7a、7bとの間に位置するように、垂直方向に細長い円筒樋状のターゲットカバー11が設けられ、このターゲットカバーの両縁は、ターゲット7a、7bの前方でハの字状に開いてターゲット分子を案内するガイド11aが形成されている。
A
ターゲットカバー11は、ターゲット挿入溝6a、6bが成膜室3に開口する部分でターゲット挿入溝6a、6bとターゲットカバー11との間の空間を閉鎖しており、かつターゲットの背後側に適宜貫通孔が設けられている。内筒2及び外筒1の横孔12b、12aから供給されたスパッタガスは、ターゲットカバー11の貫通孔を通過して、ターゲットカバー11とターゲット7a、7bの間の空間から成膜室3へ流出する。スパッタガスの排気口は、内筒2のターゲット挿入溝6bが設けられていない側に設けられている(図示されていない)。
The
チャンバーの外筒1はアルミニウム製、内筒2はステンレス製で、外筒1の内周面及び内筒2の外周面には、銅板35が添設されている。上下の蓋21、22はステンレス製である。外筒1のターゲット挿入溝6aが設けられていない側に、成膜室3を真空に引くためのダクト36が設けられている。
The
磁石挿入溝及び磁石挿入孔23a、23bに挿入される棒状の磁界圧着用磁石10は、ターゲット磁石9と同様な構造で、軸方向に細長い3個の磁石10a、10bを備えている。この磁界圧着用磁石10は、それぞれ外筒1又は内筒2に磁石10a、10bの方向を調整可能にして軸方向2箇所で固定されている。
The rod-shaped magnetic
下蓋22の下方には、モータ支持板37が設けられており、このモータ支持板の下面中央には、カルーセル4を回転駆動するカルーセル駆動モータ38が装着されている。カルーセル駆動モータ38の出力軸は、下蓋下面に固定された磁気シールケース39を貫通して下蓋22の上方に延びており、その上端にカルーセル支持円板40が固定されている。カルーセル支持円板40の直下には、シャッター支持円板41が、カルーセル支持円板40と同軸にして回転自在に軸支された従動歯車42の上面に固定して設けられている。
A
モータ支持板37の下面偏心位置には、シャッター筒5a、5bを往復回動する往復動モータ43が装着されている。往復動モータ43の出力軸は、下蓋22に固定した磁気シールケース44を貫通して下蓋22の上面に臨出しており、その上端に駆動歯車45が固定されている。駆動歯車45は、前述したシャッター支持円板41の下面の従動歯車42に噛合している。
A reciprocating
カルーセル支持円板40の外周部には、所定間隔で支持棒46が立設されており、この支持棒に巻装した状態でカルーセル4が多角筒状にして装着されている。多角筒状にしたカルーセル4の各面には、図5に示すように、縦方向に複数個の下地ホルダ13が配置されている。スパッタリング成膜を行う下地(例えばレンズ)は、この下地ホルダ13に装着される。
On the outer periphery of the
シャッター支持円板41の外周には、銅板で形成された円筒状の外シャッター筒5aが下縁を固定して立設されている。外シャッター筒5aの上縁には、内フランジ47が着脱自在にして固定され、この内フランジ47の内周縁に同じ銅板で製作された内シャッター筒5bの上縁が固定されている。内フランジ47は、カルーセル4の上方に位置しており、従って外シャッター筒5aと内シャッター筒5bとは、カルーセル4の外側面と内側面とを遮っている。内外のシャッター筒5a、5bには、円周方向には90度間隔の3箇所の位置に、縦方向にはカルーセルに設けた下地ホルダ13に対向する位置に、それぞれシャッター開口14が設けられている。
On the outer periphery of the
シャッター支持円板41を回動させてシャッター筒5a、5bの開口14をターゲット7a、7bに対向させると、シャッターが開かれて下地に対するスパッタリングが可能な状態となる。一方、その位置から例えばシャッター支持円板41を45度回動して開口14がターゲット7a、7bから外れた位置となるようにシャッター筒5a、5bを回動させると、シャッターが閉じられ、下地に対するスパッタリング成膜が不能な状態になる。ターゲット7a、7bをカルーセル4の内外に対となるように配置し、かつシャッター筒5a、5bの開口14も内外で対となるように配置することで、下地に対するスパッタリング成膜は、両面同時に行うことができる。
When the
内筒2の軸心には、上蓋21を貫通して膜厚検出用の光ビームの通路となる縦ビーム孔50が設けられ、内筒の下方部分において、この縦ビーム孔に直角に連接する横ビーム孔51が、ターゲット挿入溝6bや磁石挿入孔23bが設けられていない方向に向けて穿設されている。縦横のビーム孔50、51の交差部には、直角プリズム52が固定されている。内筒周面の横ビーム孔51が開口する位置と、外筒1の横ビーム孔51の延長上には、透明窓53b、53aが設けられている。
A
一方、カルーセル4の下方部分の横ビーム孔51に対向する位置には、試験片ホルダ54が設けられており、内外のシャッター筒には、この試験片ホルダ54に対向する位置に開口55が設けられている。
On the other hand, a
下蓋22をチャンバーの外筒1に固定している固定具(ボルトなど)を外して、垂直方向のガイドバーに沿って下蓋22を下方に開くと、カルーセル4及びシャッター筒5a、5bは、成膜室3から下方に引き出される。そして、更に内シャッター筒5bを固定している内フランジ47を外シャッター筒5aの上縁から外して上方へ引き抜くと、支持棒46からカルーセル4を取り外すことができる状態となり、下地ホルダ13への下地の着脱が可能になる。
When a fixture (bolt or the like) that fixes the
一方、上蓋21をチャンバーの外筒1に固定している固定具を外して垂直方向のガイドバーに沿って上蓋21を上方に移動して開くと、内筒2、ターゲット支持パイプ8及びターゲット磁石9が上蓋21と共に引き出される。更にチャンバーの内筒2を上蓋21から取り外して下方に引き出すと、内外のターゲット支持パイプ8がそれぞれのターゲット挿入溝6a、6bから引き出されて、交換可能な状態になる。
On the other hand, when the fixing member that fixes the
このように上蓋21及び下蓋22を開いてスパッタリング成膜を行おうとする下地をカルーセル4に取り付け、成膜材料を添着したターゲット支持パイプ8を装着して、上下の蓋21、22を閉じて外筒1に固定して成膜室3を密閉し、ダクト36を通して成膜室3を真空にした後、上蓋に開口するガス供給孔12及び外筒側面に開口するガス供給用横孔12aから不活性ガスやメタンガスなどのスパッタガスを成膜室3に供給し、電極シュー33から所定のターゲット7a、7bに高電圧の負電圧を印加し、ターゲット7a、7b及びカルーセル4を連続回転させながらシャッターを開いて、スパッタリング成膜を行う。第1層の成膜が完了したら、一旦シャッターを閉じ、電圧を印加するターゲットを変更してシャッターを開き、継続して第2層の成膜を行う。図示の実施例では、内外3本ずつのターゲットが設けられているので、下地の内外に3種類の材質の多層成膜をチャンバーを開くことなく継続的に行うことができる。
In this way, the
また図示実施例装置においては、カルーセル4の試験片ホルダ54に試験片を取付け、上蓋の縦ビーム孔50の上方と外筒の透明窓53aの外側とに投光光源56と光センサー57とを配置することで、光学式膜厚計測器で計測しながら成膜することが可能である。
In the illustrated embodiment apparatus, a test piece is attached to the
1 チャンバーの外筒
2 チャンバーの内筒
3 円筒状の成膜室
4 カルーセル
5a 外側のシャッター筒
5b 内側のシャッター筒
7a 外側の回転ターゲット
7b 内側の回転ターゲット
22 下蓋
33 電極シュー
40 カルーセル支持円板
1 Chamber
5a Outer shutter cylinder
5b Inner shutter cylinder
7a Outer rotating target
7b Inner rotating target
22 Lower lid
33 Electrode shoe
40 carousel support disc
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006131973A (en) * | 2004-11-08 | 2006-05-25 | Shincron:Kk | Thin-film-forming method and thin-film-forming apparatus |
KR100765941B1 (en) | 2006-04-28 | 2007-10-11 | 주식회사 에이브이엠에스 | A deposition apparatus and a system with the same |
KR101421642B1 (en) * | 2012-09-18 | 2014-07-22 | 에이피시스템 주식회사 | Apparatus for processing substrate |
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-
2003
- 2003-11-17 JP JP2003386958A patent/JP2005146365A/en active Pending
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