JP2016008348A - ガス放出ユニット及びこれを具備する成膜装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)一定流量の反応性ガスを放出する(流量制御)
(2)一定圧力を保つように反応性ガスを放出する(圧力制御)
(3)スパッタリングカソードのインピーダンスが一定になるように反応性ガスを放出する(インピーダンス制御)
(4)スパッタリングのプラズマ強度が一定になるように反応性ガスを放出する(プラズマエミッション制御)
図1に示すような成膜装置(スパッタリングウェブコータ)を用いて反応性スパッタリング成膜を行った。具体的に説明すると、キャンロール16には直径600mm、幅750mmのステンレス製のロールを使用し、その外周面にハードクロムめっきを施した。前フィードロール15と後フィードロール21には直径150mm、幅750mmのステンレス製のロールを使用し、その外周面にハードクロムめっきを施した。キャンロール16は内部を循環する冷媒で0℃に冷却制御した。
図4のガス放出ユニットに代えて、図2に示すような末端が封止された1/4インチ×800mmのパイプ40に、孔径0.2mmのガス放出孔40aを孔ピッチ20mmで41個(合計面積:1.29mm2)穿設したものからなる単管型のガス放出パイプを用いた以外は上記実施例と同様にして反応性スパッタリング成膜を行った。
図4のガス放出ユニットに代えて、図3に示すような、末端が封止された1/2インチ×800mmの外管パイプ50に孔径0.2mmのガス放出孔50aを孔ピッチ20mmで41個(合計面積:1.29mm2)穿設したものの内側に、末端が封止された1/4インチ×900mmの内管パイプ51に孔径0.7mmのガス放出孔51aを孔ピッチ200mmで3個(合計面積:1.15mm2)穿設したものを挿入した構造の2重管型のガス放出パイプを用いた以外は上記実施例と同様にして反応性スパッタリング成膜を行った。
上記した実施例、比較例1及び比較例2のガス放出ユニットの各々について、チャンバー内に反応性ガスを放出する各ガス放出孔の孔位置、及びこれに対向する部分において成膜されたSiO2膜の波長550nmにおける透過率との関係を図6に示す。ここで横軸の孔位置0mmが第3分配パイプ63に設けられたガス放出孔63bのうち最も上流側のガス放出孔の位置に該当する。SiO2膜は完全に酸化すると透明になるので、透過率の高さが酸化の度合いの指標となる。この図6の結果から、実施例、比較例2、及び比較例1の順に下流側のガス放出孔に対応する位置での透過率が高くなっている。特に、実施例では横軸の距離が増えても透過率の値はほとんど変化しておらず、反応性ガスが複数のガス放出孔から均一に放出されてことが分かる。
11 真空チャンバー
12 巻出ロール
13 フリーロール
14 張力センサロール
15 フィードロール
16 キャンロール
17、18、19、20 マグネトロンスパッタリングカソード
21 フィードロール
22 張力センサロール
23 フリーロール
24 巻取ロール
25 遮蔽板
30 ガス放出ユニット
60 導入管
60a 接続部
60b ガス放出孔
61 第1分配パイプ
62 第2分配パイプ
63 第3分配パイプ
61a、62a、63a ガス導入孔
61b、62b、63b ガス放出孔
Claims (7)
- 両端部が封止された少なくとも3本のパイプが各々の壁部に設けられた開口部を介して順次連通されてなる、反応性スパッタリングのチャンバー内における反応性ガス放出用のガス放出ユニットであって、
前記少なくとも3本のパイプは、最も上流側のパイプの長手方向中央部に設けられた開口部から受け入れた反応性ガスを、隣接する互いに平行なパイプ同士を連通する複数の開口部を介して順次下流側のパイプ内に放出した後、最も下流側のパイプに設けられた複数の開口部から前記チャンバー内に放出するように構成されており、各パイプに設けられた前記複数の開口部は前記長手方向中央部を通り該長手方向に垂直な面に関して対称に配されており、且つこれら複数の開口部のうち放出側の複数の開口部の数及びそれらがパイプの長手方向に延在する範囲が下流側に向かうに従って増加していることを特徴としている。 - 前記隣接するパイプ同士がこれらパイプのいずれか細い方のパイプ太さ以下の距離で離間していることを特徴とする、請求項1に記載のガス放出ユニット。
- 前記少なくとも3本のパイプの各々において、前記放出側の複数の開口部の各々の開口面積が下流側に向かうに従って減少していることを特徴とする、請求項1または2に記載のガス放出ユニット。
- 前記少なくとも3本のパイプの各々において、前記放出側の複数の開口部の合計開口面積が当該パイプの延在方向に垂直な面での断面積より小さいことを特徴とする、請求項1から3のいずれかに記載のガス放出ユニット。
- 最も下流側のパイプに設けられた前記放出側の複数の開口部の各々が孔径0.5mm以下の孔であることを特徴とする、請求項1から4のいずれかに記載のガス放出ユニット。
- 前記少なくとも3本のパイプの各々に設けられた前記開口部のうち、前記放出側の複数の開口部の合計面積が下流側に向かうに従って増加していることを特徴とする、請求項1から5のいずれかに記載のガス放出ユニット。
- 真空チャンバー内で長尺基板を搬送する搬送機構と、前記長尺基板を支持部に支持した状態で成膜を行うスパッタリングカソードとを備えた成膜装置であって、前記スパッタリングカソードと前記支持部との間に設けられた反応性ガスの放出手段に請求項1から6のいずれかに記載のガス放出ユニットを用いることを特徴とする成膜装置。
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