JP2009191310A - Multitarget sputtering apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a vacuum chamber as a whole without enlarging the diameter of the vacuum chamber even if the number of required targets is increased. <P>SOLUTION: The multitarget sputtering apparatus successively conveys a plurality of targets 7 to the sputtering positions within the vacuum chamber 1, and successively sputters the targets 7 in the sputtering positions to deposit thin films on substrates 12 opposed to the targets 7. Target holders 3 in which the plurality of target 7 are arranged in a circle are disposed on one above the other in multiple steps, within the vacuum chamber 1. A rotating mechanism 5 which intermittently rotates the target holders 3 around the center of the circle, and a lifting mechanism 4 which vertically moves the one target 7 from the target holders 3, conveys the target 7 to the sputtering position, and further returns the target 7 from the sputtering position to the target holders 3 are provided. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、真空チャンバ内で高エネルギーの粒子をターゲットに衝突し、これによりターゲットからそれを構成する材料分子を発射させるスパッタリング装置において、真空チャンバ内に配置した複数のターゲットを順次スパッタ位置に搬送し、スパッタリングすることができるようにしたマルチターゲットスパッタリング装置に関する。   The present invention is a sputtering apparatus in which high-energy particles collide with a target in a vacuum chamber, thereby firing material molecules constituting the target from the target, and a plurality of targets arranged in the vacuum chamber are sequentially transferred to a sputtering position. And a multi-target sputtering apparatus that can perform sputtering.

スパッタリング法により、半導体ウエハ等の基板の上に多層の薄膜を形成する場合、真空チャンバ内において、異なる材料からなるターゲットを順次スパッタリングし、基板上に複数の材料を成膜することが必要である。また、単一材料の層を成膜する場合でも、基板が複数あって、多くの量のターゲットが必要なときは、スパッタリングにより消耗したターゲットに代えて、新たな別のターゲットをスパッタリングする必要がある。   When a multilayer thin film is formed on a substrate such as a semiconductor wafer by sputtering, it is necessary to sequentially sputter targets made of different materials in a vacuum chamber to form a plurality of materials on the substrate. . Even when a single material layer is formed, if there are multiple substrates and a large amount of target is required, it is necessary to sputter another new target instead of the target consumed by sputtering. is there.

従来において、前述のように複数のターゲットをスパッタリングして基板上に成膜する場合、予め真空チャンバの中にターゲットとそのターゲットをスパッタするためのスパッタ電極を含む必要な数のターゲット源を設置しておく必要があった。しかしながら、このようにして複数のターゲット源を真空チャンバに設置しておくには、そのスパッタ源の数だけのスパッタ電源が必要となり、装置が大型となってしまう。   Conventionally, when a plurality of targets are sputtered and formed on a substrate as described above, a necessary number of target sources including a target and a sputtering electrode for sputtering the target are previously installed in a vacuum chamber. It was necessary to keep. However, in order to install a plurality of target sources in the vacuum chamber in this way, as many sputtering power sources as the number of the sputtering sources are required, and the apparatus becomes large.

そこで、真空チャンバ内で複数のターゲットを効率よく短時間に交換して順次スパッタリングすることができるマルチターゲットスパッタリング装置として、例えば、特開２００２−２５６４２５号公報に記載されたものが知られている。このマルチターゲットスパッタリング装置は、真空チャンバ内でターゲットをスパッタリングする位置の下に回転するターンテーブル状のターゲットホルダを設け、このターゲットホルダの回転中心から一定の距離の円周上に複数のターゲットを配置し、ターゲットホルダの回転とその位置決め停止により、順次複数のターゲットをスパッタリング位置の真下に搬送し、そこから昇降機構により昇降されるスパッタ電極でターゲットをスパッタリングする位置まで押し上げてスパッタリングするようにしている。そしてターゲットをスパッタリングした後は、昇降機構によりスパッタ電極を下降させて、ターゲットをターゲットホルダに戻す。次に、ターゲットホルダの間欠回転により次のターゲットをスパッタリング位置の真下に搬送し、同様にしてスパッタリング位置まで押し上げ、スパッタリングする。   Therefore, as a multi-target sputtering apparatus capable of efficiently performing a sputtering process by exchanging a plurality of targets efficiently in a short time in a vacuum chamber, for example, a device described in JP-A-2002-256425 is known. This multi-target sputtering apparatus is provided with a turntable-shaped target holder that rotates below the position where the target is sputtered in a vacuum chamber, and a plurality of targets are arranged on a circumference at a certain distance from the rotation center of the target holder. Then, by rotating the target holder and stopping its positioning, a plurality of targets are sequentially conveyed directly below the sputtering position, and the target is sputtered up to a position where the target is sputtered by a sputtering electrode that is lifted and lowered by a lifting mechanism. . And after sputtering a target, a sputtering electrode is lowered | hung with an raising / lowering mechanism, and a target is returned to a target holder. Next, the next target is conveyed directly below the sputtering position by intermittent rotation of the target holder, and similarly pushed up to the sputtering position and sputtered.

近年、基板上に形成する薄膜の層数が増える傾向にあり、このため同一基板に対して使用するターゲットの数も多数化している。そのため、スパッタリングによる成膜工程中に使用するターゲットの数も増大している。
しかし、前記のようなターゲットの交換方式では、ターゲットの数が増えるとその分だけターゲットホルダの径を大きくしなければならない。ターゲットホルダは真空チャンバの中に設けられるので、その径が大きくなるということは、真空チャンバの容積が増大することになる。真空チャンバの容積が増大すると、装置全体が大型化するだけでなく、大きな容積の真空チャンバを真空吸引する真空ポンプ等の周辺装置も強化しなければならず、経済的な装置の設計と運用は困難となる。 In recent years, the number of thin film layers formed on a substrate tends to increase, and for this reason, the number of targets used for the same substrate has increased. For this reason, the number of targets used during the film-forming process by sputtering is also increasing.
However, in the target replacement method as described above, when the number of targets increases, the diameter of the target holder must be increased accordingly. Since the target holder is provided in the vacuum chamber, an increase in the diameter increases the volume of the vacuum chamber. When the volume of the vacuum chamber increases, not only the entire apparatus becomes larger, but also peripheral devices such as a vacuum pump that vacuums a large volume vacuum chamber must be strengthened. It becomes difficult.

特開２００１−２３４３３６号公報JP 2001-234336 A 特開２００２−２５６４２５号公報JP 2002-256425 A 特開２００４−６１６０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2004-6160 特開２００５−２２０３６９号公報JP 2005-220369 A 特開２００７−１９７７４９号公報JP 2007-197749 A

本発明は、このような従来のマルチターゲットスパッタリング装置における課題に鑑み、必要とするターゲットの数が増えても、真空チャンバの径を大きくしなくても済み、全体して真空チャンバの小型化を図ることが出来るマルチターゲットスパッタリング装置を提供することを目的とする。   In view of the problems in the conventional multi-target sputtering apparatus, the present invention does not require an increase in the number of required targets or an increase in the diameter of the vacuum chamber, thereby reducing the overall size of the vacuum chamber. An object of the present invention is to provide a multi-target sputtering apparatus that can be realized.

本発明では、前記の目的を達成するため、複数のターゲット７を円上に配置すると共に、その円の回りに間欠回転させるターンテーブル状のターゲットホルダ３を真空チャンバ内に上下に多段に配置した。これにより、必要とするターゲット７の数が増えても真空チャンバ１の径を増大する必要が無く、よって真空チャンバ内でより多くのターゲットを使用して基板上に複数層の薄膜を形成出来るようにした。   In the present invention, in order to achieve the above object, a plurality of targets 7 are arranged on a circle, and turntable-like target holders 3 that are intermittently rotated around the circle are arranged in multiple stages in a vacuum chamber. . This eliminates the need to increase the diameter of the vacuum chamber 1 even if the number of required targets 7 increases, and therefore, a plurality of thin films can be formed on the substrate using more targets in the vacuum chamber. I made it.

このようなマルチターゲットスパッタリング装置は、真空チャンバ１内のスパッタリング位置に複数のターゲット７を順次搬送し、前記スパッタリング位置でターゲット７を順次スパッタリングして同ターゲット７と対向する基板１２上に薄膜を堆積させるものである。本発明では、複数のターゲット７を円上に並べて配置したターゲットホルダ３を真空チャンバ１内に上下に多段に設け、このターゲットホルダ３を前記の円の中心の回りにそれぞれ独立して間欠回転させる回転機構５と、ターゲットホルダ３から一つのターゲット７を上下移動させて、同ターゲット７をスパッタリング位置へ搬送し、さらに同ターゲット７をスパッタリング位置からターゲットホルダ３に戻す昇降機構４とを備えるものである。   Such a multi-target sputtering apparatus sequentially transports a plurality of targets 7 to a sputtering position in the vacuum chamber 1, sequentially deposits the targets 7 at the sputtering position, and deposits a thin film on the substrate 12 facing the target 7. It is something to be made. In the present invention, target holders 3 in which a plurality of targets 7 are arranged on a circle are provided in multiple stages in the vacuum chamber 1, and the target holders 3 are intermittently rotated independently around the center of the circle. It comprises a rotating mechanism 5 and an elevating mechanism 4 that moves one target 7 up and down from the target holder 3, transports the target 7 to the sputtering position, and further returns the target 7 from the sputtering position to the target holder 3. is there.

例えば、前記昇降機構４はスパッタ電極２を昇降させることにより、ターゲットホルダ３のターゲット７の下面にスパッタ電極２を当接させ、さらにターゲット７を昇降してこれをターゲットホルダ３とターゲット位置との間で昇降させる。また、ターゲットホルダ３は、このスパッタ電極２を通すため、ターゲット７を装着していない空の保持孔８を少なくとも１つ有している。   For example, the elevating mechanism 4 raises and lowers the sputter electrode 2 to bring the sputter electrode 2 into contact with the lower surface of the target 7 of the target holder 3, and further raises and lowers the target 7 so that the target holder 3 and the target position Raise and lower between. Further, the target holder 3 has at least one empty holding hole 8 in which the target 7 is not mounted in order to allow the sputter electrode 2 to pass therethrough.

このような本発明によるマルチターゲットスパッタリング装置では、複数のターゲット７を同一径の円上に並べて配置したターゲットホルダ３を上下に多段に配置し、それらをその回転中心の回りに間欠回転させると共に、昇降機構４によりターゲット７をターゲットホルダ３とスパッタリング位置との間で昇降させて順次スパッタリングするため、ターゲットホルダ３の径を増大することなく、より多くのターゲット７を真空チャンバ１内に配置することが出来る。これにより、ターゲット７の数が多くなっても真空チャンバ１の高さを若干高くするだけで、真空チャンバ１の径を増大しないように設計することが出来る。従って、多くのターゲットを使用する場合でも、その分だけ真空チャンバの容積を大きくとらずに済む。   In such a multi-target sputtering apparatus according to the present invention, the target holders 3 in which a plurality of targets 7 are arranged on a circle having the same diameter are arranged in multiple stages up and down, and they are intermittently rotated around the rotation center thereof. Since the target 7 is moved up and down between the target holder 3 and the sputtering position by the elevating mechanism 4 and sequentially sputtered, more targets 7 can be arranged in the vacuum chamber 1 without increasing the diameter of the target holder 3. I can do it. Thereby, even if the number of targets 7 increases, it can be designed so that the diameter of the vacuum chamber 1 is not increased only by slightly increasing the height of the vacuum chamber 1. Therefore, even when many targets are used, it is not necessary to increase the volume of the vacuum chamber.

以上説明した通り、本発明によるマルチターゲットスパッタリング装置では、より多くの数のターゲット７を真空チャンバ１の中に収納し、それらターゲット７を順次ターゲット位置に送り出してスパッタリング出来る。これにより、基板１２の上により多くの層の薄膜を形成する場合に、基板１２を真空チャンバ１内に置いたままそれらの層の成膜が可能になる。しかも真空チャンバ１をターゲット７の数に応じて大径化する必要が無いので、ターゲット７の数の割にはコンパクトな装置として纏めることが可能となる。   As described above, in the multi-target sputtering apparatus according to the present invention, a larger number of targets 7 can be accommodated in the vacuum chamber 1, and these targets 7 can be sequentially sent to the target position and sputtered. As a result, when more layers of thin films are formed on the substrate 12, these layers can be formed while the substrate 12 is left in the vacuum chamber 1. In addition, since it is not necessary to increase the diameter of the vacuum chamber 1 in accordance with the number of targets 7, it is possible to collect as a compact device for the number of targets 7.

本発明では、真空チャンバ１内に収納する複数のターゲット７を円上に並べたターゲットホルダ３を上下に多段に配置し、これらのターゲットホルダ３を間欠回転してターゲット７を送りながら順次それらのターゲット７をターゲット位置に送ってスパッタリングするようにした。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、実施例をあげて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例であるマルチターゲットスパッタリング装置の真空チャンバ１の要部縦断側面図である。 In the present invention, target holders 3 in which a plurality of targets 7 housed in the vacuum chamber 1 are arranged in a circle are arranged in multiple stages up and down, and these target holders 3 are intermittently rotated to feed the targets 7 in order. The target 7 was sent to the target position for sputtering.
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.
FIG. 1 is a longitudinal sectional side view of a main part of a vacuum chamber 1 of a multi-target sputtering apparatus according to an embodiment of the present invention.

図１に示すように、真空チャンバ１の内部には、複数のターゲット７を円上に配置したターゲットホルダ３が上下に２段配置されている。このターゲットホルダ３は、真空チャンバ１の下の外部から回転運動を導入する回転機構５の支持軸に支持され、この回転機構５によりターゲット７を配置した円の中心の回りに間欠回転される。より具体的には、ここの回転機構５によるターゲットホルダ３の回転中心６は、それにターゲット７を配置した円の中心と一致しており、その間欠回転の間隔は、ターゲット７を配置した円上の間隔と同じピッチである。この回転機構５の支持軸はそれぞれのターゲットホルダ３について同軸上に個別に設けられており、複数のターゲットホルダ３は、それぞれ独立して間欠回転される。ターゲットホルダ３このターゲットホルダ３の例については後述する。   As shown in FIG. 1, a target holder 3 in which a plurality of targets 7 are arranged on a circle is arranged in two stages in the vertical direction inside the vacuum chamber 1. The target holder 3 is supported by a support shaft of a rotation mechanism 5 that introduces rotational movement from the outside under the vacuum chamber 1, and is intermittently rotated around the center of the circle on which the target 7 is disposed. More specifically, the rotation center 6 of the target holder 3 by the rotation mechanism 5 here coincides with the center of the circle on which the target 7 is arranged, and the interval of the intermittent rotation is on the circle on which the target 7 is arranged. The pitch is the same as the interval. The support shaft of the rotation mechanism 5 is individually provided coaxially with respect to each target holder 3, and the plurality of target holders 3 are intermittently rotated independently of each other. Target holder 3 An example of the target holder 3 will be described later.

このターゲットホルダ３のターゲット７が停止する位置の真上には、スパッタリング位置がある。このスパッタリング位置の真下には、ターゲットホルダ３の間欠回転に伴い、そのターゲットホルダ３に装着されたターゲット７が順次停止する。   There is a sputtering position directly above the position where the target 7 of the target holder 3 stops. Directly below the sputtering position, the target 7 mounted on the target holder 3 sequentially stops as the target holder 3 rotates intermittently.

真空チャンバ１の中のターゲット位置の真上には、基板ホルダ１１が配置され、この基板ホルダ１１の下面に基板１２が保持される。この基板ホルダ１１の下面に保持された基板１２は、前記ターゲットホルダ３に保持されたターゲット７が停止する位置において、同ターゲット７と上下に対向する。基板ホルダ１１は、真空チャンバ１の上の外部から上下運動を導入する形式の昇降機構１８により上下動される。   A substrate holder 11 is disposed directly above the target position in the vacuum chamber 1, and the substrate 12 is held on the lower surface of the substrate holder 11. The substrate 12 held on the lower surface of the substrate holder 11 faces the target 7 in the vertical direction at a position where the target 7 held by the target holder 3 stops. The substrate holder 11 is moved up and down by an elevating mechanism 18 of a type that introduces vertical movement from outside the vacuum chamber 1.

他方、前記ターゲット位置の真下には、前記ターゲットホルダ３に保持され、ターゲット位置の真下に停止したターゲット７の下面に当接し、同ターゲット７にスパッタ電圧を印加するスパッタ電極２が配置されている。すなわち、このスパッタ電極２は、前記ターゲット位置の真下に停止したターゲット７を挟んで、前記基板ホルダ１１の下面の基板１２と対向する。
このスパッタ電極２は、例えばターゲット７に衝突させるイオンを発生するためのマグネット等を含む電極構造となっている。真空チャンバ１の外部であって、その下部にはスパッタ電極２に高周波電圧を印加する電源９が備えられている。 On the other hand, a sputter electrode 2 that is in contact with the lower surface of the target 7 held by the target holder 3 and stopped just below the target position and applies a sputter voltage to the target 7 is disposed directly below the target position. . That is, the sputter electrode 2 faces the substrate 12 on the lower surface of the substrate holder 11 with the target 7 stopped just below the target position.
The sputter electrode 2 has an electrode structure including, for example, a magnet for generating ions that collide with the target 7. A power source 9 for applying a high frequency voltage to the sputter electrode 2 is provided outside the vacuum chamber 1 and below the vacuum chamber 1.

さらにこのスパッタ電極２は、真空チャンバ１の下の外部から上下運動を導入する形式の昇降機構４により上下動される。この昇降機構４は、スパッタ電極２を昇降させることで、同スパッタ電極２を前記ターゲットホルダ３に保持されたターゲット７の下面に当接し、さらに同ターゲット７を昇降し、ターゲット７をターゲット位置まで上昇させ、再びターゲットホルダ３に戻すものである。   Further, the sputter electrode 2 is moved up and down by an elevating mechanism 4 of a type in which vertical movement is introduced from the outside under the vacuum chamber 1. The elevating mechanism 4 moves the sputter electrode 2 up and down to bring the sputter electrode 2 into contact with the lower surface of the target 7 held by the target holder 3, and further raises and lowers the target 7 to bring the target 7 to the target position. It is raised and returned to the target holder 3 again.

図２は、２段のターゲットホルダ３の平面図を示している。（Ａ）と（Ｂ）にそれぞれ示した上下のターゲットホルダ３は、共に同じ構成になっている。図示の場合、ターゲット７を装着、保持するターゲットホルダ３の保持孔８は、ターゲットホルダ３の回転中心６の回りの円上に７２゜の間隔で５個所設けられている。そのうち一つの保持孔８が空になっていて、４つの保持孔にターゲット７が装着されている。なお、ターゲット７を装着していない空の保持孔８は、スパッタリングするターゲット７が少なくて済むような場合は、複数であってもよい。   FIG. 2 shows a plan view of the two-stage target holder 3. The upper and lower target holders 3 respectively shown in (A) and (B) have the same configuration. In the illustrated case, five holding holes 8 of the target holder 3 for mounting and holding the target 7 are provided at intervals of 72 ° on a circle around the rotation center 6 of the target holder 3. One of the holding holes 8 is empty, and the target 7 is mounted on the four holding holes. Note that there may be a plurality of empty holding holes 8 on which the target 7 is not mounted if the number of targets 7 to be sputtered is small.

このターゲットホルダ３の円周部には、やはり７２゜間隔で位置決めマーク１０が設けられている。これらの位置決めマーク１０はターゲットホルダ３を間欠回転するときの位置決めのために使用する。
なお、図１と図２に示したマルチターゲット装置では、ターゲットホルダ３が上下に２段設けられているが、これを３段以上設けることも出来る。 Positioning marks 10 are also provided on the circumference of the target holder 3 at intervals of 72 °. These positioning marks 10 are used for positioning when the target holder 3 is intermittently rotated.
In the multi-target apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the target holder 3 is provided in two stages in the upper and lower directions, but three or more stages can be provided.

次に、このマルチターゲットスパッタリング装置の一連の動作について説明する。
まず図１に示すように、真空チャンバ１内の基板ホルダ１１の下端部に予め基板１２を装着しておく。また、下段のターゲットホルダ３の空となっている保持孔８を互いに対向した基板１２とスパッタ電極２との間の位置に設定する。他方、上段のターゲットホルダ３は、最初にスパッタリングするターゲット７を互いに対向した基板１２とスパッタ電極２との間の位置に停止させる。 Next, a series of operations of this multi-target sputtering apparatus will be described.
First, as shown in FIG. 1, a substrate 12 is mounted in advance on the lower end portion of the substrate holder 11 in the vacuum chamber 1. Also, the empty holding hole 8 of the lower target holder 3 is set at a position between the substrate 12 and the sputter electrode 2 facing each other. On the other hand, the upper target holder 3 stops the target 7 to be sputtered first at a position between the substrate 12 and the sputtering electrode 2 facing each other.

この状態から下段のターゲットホルダ３の空となっている保持孔８を通して昇降機構４によりスパッタ電極２を上昇させ、このスパッタ電極２をターゲット７の下面に当接させる。さらに、このスパッタ電極２の上にターゲット７を載せてターゲット７をターゲット位置まで上昇させる。そこでスパッタ電極２に高周波電圧等のスパッタ電圧を印加し、ターゲット７をスパッタリングし、これによりターゲット７から発生する分子を上方に対向する基板１２の成膜面に被着させ、成膜する。その後、昇降機構４によりスパッタ電極２を下降させ、ターゲット７をターゲットホルダ３に戻し、スパッタ電極２が元の位置に復帰する。   From this state, the sputtering electrode 2 is raised by the lifting mechanism 4 through the empty holding hole 8 of the lower target holder 3, and the sputtering electrode 2 is brought into contact with the lower surface of the target 7. Further, the target 7 is placed on the sputtering electrode 2 and the target 7 is raised to the target position. Therefore, a sputtering voltage such as a high frequency voltage is applied to the sputtering electrode 2 to sputter the target 7, whereby molecules generated from the target 7 are deposited on the film forming surface of the substrate 12 facing upward. Thereafter, the sputtering electrode 2 is lowered by the elevating mechanism 4, the target 7 is returned to the target holder 3, and the sputtering electrode 2 returns to the original position.

その後、上段のターゲットホルダ３が間欠回転し、次にスパッタリングするターゲット７が互いに対向した基板１２とスパッタ電極２との間の位置に移動する。ここで前記最初のターゲット７と同様にして昇降機構４によりスパッタ電極２を上昇させ、その上にターゲット７を載せてターゲット７をターゲット位置まで上昇させる。そこでターゲット７をスパッタリングし、基板１２上に成膜する。その後ターゲット７を上段のターゲットホルダ３に戻し、スパッタ電極２が元の位置に復帰する。以下、順次同様にして上段のターゲットホルダ３に装着された複数のターゲット７、例えば図示の実施例では、４つのターゲット７をスパッタリングする。   Thereafter, the upper target holder 3 rotates intermittently, and the target 7 to be sputtered next moves to a position between the substrate 12 and the sputtering electrode 2 facing each other. Here, in the same manner as the first target 7, the sputtering electrode 2 is raised by the elevating mechanism 4, the target 7 is placed thereon, and the target 7 is raised to the target position. Therefore, the target 7 is sputtered to form a film on the substrate 12. Thereafter, the target 7 is returned to the upper target holder 3, and the sputter electrode 2 returns to its original position. Thereafter, a plurality of targets 7 mounted on the upper target holder 3 are sequentially sputtered in the same manner, for example, four targets 7 in the illustrated embodiment.

次いで、上段のターゲットホルダ３を間欠回転させ、その空となっている保持孔８を基板１２とスパッタ電極２とが対向した位置に移動させる。この状態で下段のターゲットホルダ３が間欠回転し、次にスパッタリングするターゲット７が互いに対向した基板１２とスパッタ電極２との間の位置に移動する。ここで上段のターゲットホルダ３の空となっている保持孔８を通して昇降機構４によりスパッタ電極２を上昇させ、その上にターゲット７を載せてターゲット７をターゲット位置まで上昇させる。そこでターゲット７をスパッタリングし、基板１２上に成膜する。その後ターゲット７を下段のターゲットホルダ３に戻し、スパッタ電極２が元の位置に復帰する。以下、順次同様にして下段のターゲットホルダ３に装着された複数のターゲット７、例えば図示の実施例では、４つのターゲット７をスパッタリングする。   Next, the upper target holder 3 is intermittently rotated, and the empty holding hole 8 is moved to a position where the substrate 12 and the sputtering electrode 2 face each other. In this state, the lower target holder 3 rotates intermittently, and the next target 7 to be sputtered moves to a position between the substrate 12 and the sputter electrode 2 facing each other. Here, the sputtering electrode 2 is raised by the elevating mechanism 4 through the empty holding hole 8 of the upper target holder 3, and the target 7 is placed thereon to raise the target 7 to the target position. Therefore, the target 7 is sputtered to form a film on the substrate 12. Thereafter, the target 7 is returned to the lower target holder 3, and the sputter electrode 2 returns to its original position. Thereafter, a plurality of targets 7 mounted on the lower target holder 3 in the same manner, for example, four targets 7 in the illustrated embodiment, are sputtered.

以上により上下２段のターゲットホルダ３に装着された全てのターゲット７がスパッタリングされる。ターゲットホルダ３が３段以上設けられた場合も基本動作は全く同じであり、ターゲットホルダ３の段数が増えただけ前記の回数が増えるだけである。また、前記の動作の例では、上段のターゲットホルダ３に装着されたターゲット７からスパッタリングを行ったが、その順序は任意である。   As described above, all the targets 7 mounted on the upper and lower two-stage target holders 3 are sputtered. When the target holder 3 is provided with three or more stages, the basic operation is exactly the same, and the number of times increases only as the number of stages of the target holder 3 increases. In the example of the operation described above, sputtering is performed from the target 7 mounted on the upper target holder 3, but the order is arbitrary.

本発明によるマルチターゲットスパッタリング装置は、より多くの数のターゲット７を真空チャンバ１の中に収納し、それらターゲット７を順次ターゲット位置に送り出してスパッタリング出来るので、基板１２上に多くの層の成膜が可能なコンパクトな装置として薄膜形成の分野等で利用可能である。   In the multi-target sputtering apparatus according to the present invention, a larger number of targets 7 are accommodated in the vacuum chamber 1 and can be sputtered by sequentially sending the targets 7 to the target position. Therefore, it can be used in the field of thin film formation, etc.

本発明の一実施例であるマルチターゲットスパッタリング装置の真空チャンバの部分の要部縦断側面図である。It is a principal part vertical side view of the part of the vacuum chamber of the multi-target sputtering device which is one Example of this invention. 同マルチターゲットスパッタリング装置に使用されるターゲットホルダとそれに装着されたターゲットの例を示す平面図である。It is a top view which shows the example of the target holder used for the same multi-target sputtering device, and the target with which it was mounted | worn.

符号の説明Explanation of symbols

１ 真空チャンバ
７ ターゲット
１２ 基板
３ ターゲットホルダ
５ 回転機構
４ 昇降機構
２ スパッタ電極
８ 空の保持孔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 7 Target 12 Substrate 3 Target holder 5 Rotation mechanism 4 Lifting mechanism 2 Sputter electrode 8 Empty holding hole

Claims (3)

真空チャンバ（１）内のスパッタリング位置に複数のターゲット（７）を順次搬送し、前記スパッタリング位置でターゲット（７）を順次スパッタリングして同ターゲット（７）と対向する基板（１２）上に薄膜を堆積させるマルチターゲットスパッタリング装置において、複数のターゲット（７）を円上に並べて配置したターゲットホルダ（３）を真空チャンバ（１）内に上下に多段に設け、このターゲットホルダ（３）を前記円の中心回りにそれぞれ独立して間欠回転させる回転機構（５）と、ターゲットホルダ（３）から一つのターゲット（７）を上下移動させて、同ターゲット（７）をスパッタリング位置へ搬送し、さらに同ターゲット（７）をスパッタリング位置からターゲットホルダ（３）に戻す昇降機構（４）とを備えることを特徴とするマルチターゲットスパッタリング装置。 A plurality of targets (7) are sequentially transferred to the sputtering position in the vacuum chamber (1), and the target (7) is sequentially sputtered at the sputtering position to form a thin film on the substrate (12) facing the target (7). In the multi-target sputtering apparatus to be deposited, a target holder (3) in which a plurality of targets (7) are arranged on a circle is provided in multiple stages in the vacuum chamber (1), and the target holder (3) is provided in the circle. A rotating mechanism (5) that rotates intermittently independently around the center, one target (7) is moved up and down from the target holder (3), and the target (7) is transported to the sputtering position. Elevating mechanism (4) for returning (7) from sputtering position to target holder (3) Multi-target sputtering apparatus according to claim. 昇降機構（４）はスパッタ電極（２）を昇降させることにより、ターゲットホルダ（３）のターゲット（７）の下面にスパッタ電極（２）を当接させ、さらにターゲット（７）を昇降してこれをターゲットホルダ（３）とターゲット位置との間で昇降させることを特徴とする請求項１に記載のマルチターゲットスパッタリング装置。 The elevating mechanism (4) moves the sputter electrode (2) up and down to bring the sputter electrode (2) into contact with the lower surface of the target (7) of the target holder (3), and further raises and lowers the target (7). The multi-target sputtering apparatus according to claim 1, wherein the target is moved up and down between the target holder and the target position. ターゲットホルダ（３）は、ターゲット（７）を装着していない空の保持孔（８）を少なくとも１つ有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマルチターゲットスパッタリング装置。 The multi-target sputtering apparatus according to claim 1 or 2, wherein the target holder (3) has at least one empty holding hole (8) in which the target (7) is not mounted. .
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017115218A (en) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社エイコー・エンジニアリング Sputtering device
CN110295351A (en) * 2019-05-27 2019-10-01 东莞市汇成真空科技有限公司 A kind of coating machine that target body being isolated by convertible target door
CN111485206A (en) * 2020-04-14 2020-08-04 兰州大学 Vacuum target station system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002256425A (en) * 2001-02-28 2002-09-11 Eiko Engineering Co Ltd Multi-targeting device for sputtering
JP2003247061A (en) * 2001-12-17 2003-09-05 Fuji Photo Film Co Ltd Material feeder

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002256425A (en) * 2001-02-28 2002-09-11 Eiko Engineering Co Ltd Multi-targeting device for sputtering
JP2003247061A (en) * 2001-12-17 2003-09-05 Fuji Photo Film Co Ltd Material feeder

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017115218A (en) * 2015-12-25 2017-06-29 株式会社エイコー・エンジニアリング Sputtering device
CN110295351A (en) * 2019-05-27 2019-10-01 东莞市汇成真空科技有限公司 A kind of coating machine that target body being isolated by convertible target door
CN110295351B (en) * 2019-05-27 2024-02-27 东莞市汇成真空科技有限公司 Coating machine for isolating target body through turnover target door
CN111485206A (en) * 2020-04-14 2020-08-04 兰州大学 Vacuum target station system
CN111485206B (en) * 2020-04-14 2021-01-22 兰州大学 Vacuum target station system

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