JP2019085603A - Sputtering apparatus and sputtering method - Google Patents

Sputtering apparatus and sputtering method Download PDF

Info

Publication number
JP2019085603A
JP2019085603A JP2017213422A JP2017213422A JP2019085603A JP 2019085603 A JP2019085603 A JP 2019085603A JP 2017213422 A JP2017213422 A JP 2017213422A JP 2017213422 A JP2017213422 A JP 2017213422A JP 2019085603 A JP2019085603 A JP 2019085603A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
target
deposition
sputtering
stage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017213422A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6928331B2 (en
Inventor
鈴木 康司
Yasuji Suzukii
康司 鈴木
英之 三浦
Hideyuki Miura
英之 三浦
英人 長嶋
Hideto Nagashima
英人 長嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ulvac Inc
Original Assignee
Ulvac Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ulvac Inc filed Critical Ulvac Inc
Priority to JP2017213422A priority Critical patent/JP6928331B2/en
Publication of JP2019085603A publication Critical patent/JP2019085603A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6928331B2 publication Critical patent/JP6928331B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

To provide a sputtering apparatus securing an in-plane homogeneity of a film thickness distribution on a substrate when sputtering using a sputtering particle having an obliquely incident component, and capable of reducing a maintenance frequency, and a sputtering method.SOLUTION: A sputtering apparatus has a stage 5 which is arranged in a vacuum chamber 2 and has a substrate 10 arranged thereon, a shielding part 6 which is arranged in the vacuum chamber 2 and shields a sputtering particle which fries from a target 4 when sputtering and obliquely enters toward an outside vicinity of an edge part of the substrate 10 placed on the stage 5 from an outside of the substrate to an inside of the substrate. A shielding part lifting mechanism 7 is arranged for the shielding part 6 to move close to or away from the target 4.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、スパッタリングによる成膜技術の分野に関する。   The present invention relates to the field of deposition techniques by sputtering.

近年、例えばLi電池等の分野では、アルミニウムを用いて比較的厚さが厚い膜をスパッタリングによって形成することが行われている。   In recent years, in the field of, for example, a lithium battery, it has been performed to form a relatively thick film by sputtering using aluminum.

この種のスパッタリングの際には、基板の外径より大きな外径を有するターゲットを用いることがある。   In this type of sputtering, a target having an outer diameter larger than the outer diameter of the substrate may be used.

このようなスパッタリングを行う際には、ターゲットの縁部から飛翔するスパッタ粒子が、基板に向って斜め方向に入射することになる。   When such sputtering is performed, sputtered particles flying from the edge of the target are obliquely incident on the substrate.

その一方、近年では、基板の端縁部(エッジ部)においても成膜を行うことが求められているが、基板の端縁部において成膜を行おうとすると、ターゲットの縁部から飛翔するスパッタ粒子が、真空槽内の基板の端縁部の外方近傍の領域に到達して、ステージ等に付着するという問題がある。   On the other hand, in recent years, it has been required to form a film also at the edge portion (edge portion) of the substrate, but if film deposition is to be carried out at the edge portion of the substrate, spatter flying from the edge portion of the target There is a problem that particles reach a region near the outer edge of the substrate in the vacuum chamber and adhere to a stage or the like.

このような問題に対しては、スパッタ粒子の飛翔を遮るための防着部を基板の端縁部の近傍に配置してスパッタ粒子の真空槽内における付着を防止することも考えられる。   In order to solve such problems, it is also conceivable to dispose a deposition preventing portion for blocking the flight of sputtered particles in the vicinity of the edge of the substrate to prevent the sputtered particles from adhering in the vacuum chamber.

しかし、防着部を基板の端縁部の近傍に配置すると、防着部上に付着したスパッタ粒子による膜がスパッタリングの回数が増えるに伴い隆起して、その隆起部分によってスパッタ粒子の基板の端縁部への到達が妨げられる。   However, when the deposition preventing portion is disposed in the vicinity of the edge of the substrate, the film formed by the sputtered particles deposited on the deposition removing portion is raised as the number of times of sputtering increases, and the raised portion causes the edge of the substrate of sputtered particles. It is prevented from reaching the edge.

そして、その結果、基板の表面の端縁部において膜の形成が妨げられて厚さが薄くなり、基板上における膜厚分布の面内均一性を確保できず、その結果、メンテナンス期間も短くなって生産効率も悪化する。   As a result, the formation of the film is hindered at the edge of the surface of the substrate, the thickness is reduced, and the in-plane uniformity of the film thickness distribution on the substrate can not be ensured, and as a result, the maintenance period is shortened. Production efficiency will also deteriorate.

特開2010−111892号公報Unexamined-Japanese-Patent No. 2010-111892

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、斜入射成分を有するスパッタ粒子を用いてスパッタリングを行う際に基板上における膜厚分布の面内均一性を確保するとともに、メンテナンスの頻度を減少させることができる技術を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and the object of the present invention is to provide an in-plane film thickness distribution on a substrate when sputtering is performed using sputtered particles having an oblique incident component. It is an object of the present invention to provide a technology capable of reducing the frequency of maintenance while ensuring uniformity.

上記課題を解決すべくなされた本発明は、真空槽と、前記真空槽内に設けられ、基板が配置されるステージと、前記真空槽内に設けられ、スパッタリングの際、ターゲットから飛翔して前記ステージ上に配置される基板の縁部の外側近傍の領域に向って基板外方側から基板内方側に斜入射するスパッタ粒子を遮蔽するための防着部とを有し、前記防着部を、前記ターゲットに対して近接又は離間させるための防着部駆動機構が設けられているスパッタリング装置である。
本発明は、前記防着部は、前記ターゲットに対向する防着面を有し、当該防着面は、前記ステージ上に配置される基板の表面に対して前記ターゲット側の領域内で移動できるように構成されているスパッタリング装置である。
本発明は、前記防着部の防着面に対するターゲット材料の付着量に応じて前記防着部を前記ターゲットから離間させるように前記防着部駆動機構の動作を制御するように構成されているスパッタリング装置である。
本発明は、前記ステージ上に基板の表面が水平となるように配置され、前記防着部駆動機構が鉛直上方向又は下方向に移動できるように構成されているスパッタリング装置である。
また、本発明は、上記いずれか記載のスパッタリング装置を用いるスパッタリング方法であって、前記ターゲットの使用量と前記防着部の防着面に対するターゲット材料の付着量の関係を予め算出しておき、当該算出された前記ターゲットの使用量に基づいて前記防着部を前記ターゲットから離間させるように前記防着部駆動機構の動作を制御するステップを有するスパッタリング方法である。
本発明は、前記基板として、前記ターゲットの外径より小さい外径を有する基板を用いるスパッタリング方法である。
本発明は、前記ターゲットがアルミニウムからなるスパッタリング方法である。
The present invention, which was made to solve the above problems, includes a vacuum chamber, a stage provided in the vacuum chamber, and a stage on which a substrate is disposed, and a stage provided in the vacuum chamber. A deposition prevention portion for shielding sputtered particles obliquely incident on the substrate from the outer side of the substrate toward the region near the outer side of the edge of the substrate disposed on the stage; Is a sputtering apparatus provided with an anti-adhesion part drive mechanism for causing the target to approach or separate from the target.
In the present invention, the deposition prevention part has an deposition prevention surface facing the target, and the deposition prevention surface can move within the area on the target side with respect to the surface of the substrate disposed on the stage. The sputtering apparatus is configured as follows.
The present invention is configured to control the operation of the deposition preventing portion drive mechanism so as to separate the deposition preventing portion from the target in accordance with the adhesion amount of the target material to the deposition prevention surface of the deposition preventing portion. It is a sputtering device.
The present invention is the sputtering apparatus, which is disposed on the stage so that the surface of the substrate is horizontal, and the attachment driving mechanism can move vertically upward or downward.
Further, the present invention is a sputtering method using the sputtering apparatus according to any one of the above, wherein the relationship between the amount of use of the target and the amount of adhesion of the target material to the adhesion surface of the adhesion portion is calculated in advance. The sputtering method may further include the step of controlling the operation of the deposition control unit driving mechanism to move the deposition protection unit away from the target based on the calculated usage amount of the target.
The present invention is a sputtering method using a substrate having an outer diameter smaller than the outer diameter of the target as the substrate.
The present invention is the sputtering method, wherein the target is made of aluminum.

本発明では、スパッタリングの際、ターゲットから飛翔してステージ上に配置される基板の縁部の外側近傍の領域に向って基板外方側から基板内方側に斜入射するスパッタ粒子を遮蔽するための防着部を有していることから、真空槽内のステージの近傍においてスパッタ粒子の付着を確実に防止することができる。   In the present invention, during sputtering, sputtered particles flying from the target and obliquely incident on the inner side of the substrate from the outer side of the substrate toward the region near the outer side of the edge of the substrate placed on the stage are shielded Because of the presence of the deposition prevention portion, the adhesion of sputtered particles can be reliably prevented in the vicinity of the stage in the vacuum chamber.

また、この防着部を、防着部駆動機構によってターゲットに対して近接又は離間させるようにしたことから、防着部に付着したスパッタ粒子による膜によって基板の縁部にスパッタ粒子が到達しなくなる前に防着部をターゲットに対して離間させることによって、ターゲットから飛翔して基板に対して斜入射するスパッタ粒子を基板の縁部に確実に到達させることができ、これにより基板上における膜厚分布の面内均一性を確保することができる。   Further, since the deposition preventing portion is made to approach or separate from the target by the deposition preventing portion driving mechanism, the sputtered particles can not reach the edge of the substrate due to the film by the sputtered particles attached to the deposition preventing portion. By separating the deposition preventing portion with respect to the target in advance, the sputtered particles flying from the target and obliquely incident on the substrate can be reliably made to reach the edge of the substrate, whereby the film thickness on the substrate is obtained. In-plane uniformity of distribution can be ensured.

さらに、本発明によれば、基板上における膜厚分布の面内均一性を長期間にわたって確保することができるので、メンテナンスの頻度を減少させることができる。   Furthermore, according to the present invention, since the in-plane uniformity of the film thickness distribution on the substrate can be ensured for a long time, the frequency of maintenance can be reduced.

本発明に係るスパッタリング装置の一例の内部構成を示す部分断面図Partial cross-sectional view showing an internal configuration of an example of a sputtering apparatus according to the present invention 本発明に係るスパッタリング方法の一例を模式的に示す部分説明図(その1)Partial explanatory drawing which shows typically an example of the sputtering method concerning this invention (the 1) 同スパッタリング方法の一例を模式的に示す部分説明図(その2)Partial explanatory drawing which shows typically an example of the sputtering method (the 2) 同スパッタリング方法の一例を模式的に示す部分説明図(その3)Partial explanatory drawing which shows typically an example of the sputtering method (the 3) 同スパッタリング方法の一例を模式的に示す部分説明図(その4)Partial explanatory drawing which shows typically an example of the sputtering method (the 4)

以下、本発明を図面を参照して説明する。
図1は、本発明に係るスパッタリング装置の一例の内部構成を示す部分断面図である。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial sectional view showing an internal configuration of an example of a sputtering apparatus according to the present invention.

図1に示すように、このスパッタリング装置1は、図示しない真空排気手段に接続された真空槽2を有している。   As shown in FIG. 1, the sputtering apparatus 1 has a vacuum chamber 2 connected to a vacuum evacuation unit (not shown).

真空槽2は、図示しないスパッタガス導入手段に接続され、アルゴン等の所定のスパッタガスを真空槽2内に導入するように構成されている。   The vacuum chamber 2 is connected to a sputtering gas introducing unit (not shown) and configured to introduce a predetermined sputtering gas such as argon into the vacuum chamber 2.

真空槽2の内部の例えば上部には、バッキングプレート3に取り付けられたスパッタリングターゲット(以下、「ターゲット」という。)4が設けられている。   A sputtering target (hereinafter, referred to as a “target”) 4 attached to a backing plate 3 is provided, for example, on the upper part inside the vacuum chamber 2.

本実施の形態の場合、ターゲット4として、アルミニウム(Al)からなるターゲット4が用いられている。   In the case of the present embodiment, a target 4 made of aluminum (Al) is used as the target 4.

このターゲット4は、真空槽2の外部に設けられたスパッタ電源(図示せず)からバッキングプレート3を介して所定の電力が印加されるように構成されている。なお、バッキングプレート3の近傍には、図示しないマグネットが設けられている。   The target 4 is configured such that a predetermined power is applied from a sputtering power source (not shown) provided outside the vacuum chamber 2 via the backing plate 3. In the vicinity of the backing plate 3, a magnet (not shown) is provided.

真空槽2内の例えば下部には、ステージ5が設けられている。
このステージ5は、例えばシリコンウェハ等の基板10を載置する本体部50を有し、この本体部50内には図示しない静電チャックが設けられている。
A stage 5 is provided, for example, at a lower portion in the vacuum chamber 2.
The stage 5 has a main body 50 on which a substrate 10 such as a silicon wafer is mounted, for example, and an electrostatic chuck (not shown) is provided in the main body 50.

なお、ステージ5の本体部50の下部の周囲には、例えばアルミナからなる台座部51が設けられ、この台座部51の上には例えばステンレスからなるステージ構成部材52が本体部50を取り囲むように設けられている。   A pedestal 51 made of alumina, for example, is provided around the lower portion of the main body 50 of the stage 5, and a stage component 52 made of stainless steel, for example, surrounds the main body 50 on the pedestal 51. It is provided.

本実施の形態の場合、ステージ5の本体部50の上部に載置部53が設けられ、この載置部53は、水平面状に形成されている。   In the case of the present embodiment, the mounting portion 53 is provided on the upper portion of the main body portion 50 of the stage 5, and the mounting portion 53 is formed in a horizontal surface shape.

そして、ステージ5の載置部53上に配置(載置)される基板10は、その外径がターゲット4の外径より小さいものが使用される。   Then, as the substrate 10 disposed (mounted) on the mounting portion 53 of the stage 5, a substrate whose outer diameter is smaller than the outer diameter of the target 4 is used.

また、本実施の形態に使用する基板10は、ステージ5の載置部53の外径より大きな外径に形成され、ステージ5の載置部53上に配置された場合に、基板10の縁部がステージ5の載置部53の縁部から若干外方にはみ出すように、それぞれの寸法が定められている。   In addition, the substrate 10 used in the present embodiment is formed to have an outer diameter larger than the outer diameter of the mounting portion 53 of the stage 5, and the edge of the substrate 10 when disposed on the mounting portion 53 of the stage 5. Each dimension is determined such that the portion protrudes slightly outward from the edge of the mounting portion 53 of the stage 5.

ステージ5の載置部53の周囲には、スパッタ粒子の付着を防止するための防着部6がステージ5の載置部53を取り囲むように設けられている。   In the periphery of the mounting portion 53 of the stage 5, an adhesion preventing portion 6 for preventing adhesion of sputtered particles is provided so as to surround the mounting portion 53 of the stage 5.

防着部6は、例えばリング状に形成された防着面60を有している。
この防着面60は、ステージ5の載置部53並びに載置部53に載置された基板10の表面と平行になるように設けられている。
The adhesion preventing portion 6 has an adhesion preventing surface 60 formed in, for example, a ring shape.
The adhesion preventing surface 60 is provided in parallel to the mounting portion 53 of the stage 5 and the surface of the substrate 10 mounted on the mounting portion 53.

本実施の形態の防着部6は、例えば真空槽2内の底部に設けられた防着部昇降機構(防着部駆動機構)7に連結され、これにより防着部6がターゲット4に対して近接又は離間する方向、すなわち、鉛直上方又は鉛直下方に移動できるようになっている。   The deposition-proof part 6 of the present embodiment is connected to, for example, a deposition-proof part raising / lowering mechanism (a deposition-preventing part drive mechanism) 7 provided at the bottom of the vacuum tank 2. It is possible to move in the approaching or separating direction, that is, vertically upward or downward.

本発明の場合、特に限定されることはないが、防着部6上部へのスパッタ粒子の付着と基板面内における膜厚の均一分布を確保する観点からは、防着部昇降機構7として、例えばステッピングモータによって駆動され、下降の際に例えば1mm毎段階的に移動するようにその動作を制御するものを用いることが好ましい。   In the case of the present invention, there is no particular limitation, but from the viewpoint of securing adhesion of sputtered particles on the upper part of the deposition preventing part 6 and uniform distribution of film thickness in the substrate surface, For example, it is preferable to use one that is driven by a stepping motor and controls its operation so as to move stepwise, for example, every 1 mm during descent.

また、特に限定されることはないが、真空槽2内の各部分に対するスパッタ粒子の付着を確実に防止する観点からは、防着部昇降機構7は、防着部6の防着面60がステージ5の載置部53に載置された基板10の表面より高い位置、すなわち、基板10の表面に対してターゲット4側の領域内において昇降できるように構成することが好ましい。   Although not particularly limited, from the viewpoint of reliably preventing the adhesion of sputtered particles to each part in the vacuum chamber 2, the adhesion prevention portion lifting mechanism 7 has the adhesion prevention surface 60 of the adhesion prevention portion 6. It is preferable to be configured to be able to move up and down at a position higher than the surface of the substrate 10 mounted on the mounting portion 53 of the stage 5, that is, in the area on the target 4 side with respect to the surface of the substrate 10.

なお、ターゲット4と防着部6との間には、例えば真空槽2の内壁に対するスパッタ粒子の付着を防止するための図示しない上側の防着部が設けられている。   In addition, between the target 4 and the deposition prevention part 6, for example, an upper deposition prevention part (not shown) for preventing adhesion of sputtered particles to the inner wall of the vacuum chamber 2 is provided.

図2〜図5は、本発明に係るスパッタリング方法の一例を模式的に示す部分説明図である。
図2に示す例は、メンテナンス直後におけるスパッタリング時の成膜状態を示すものである。
2 to 5 are partial explanatory views schematically showing an example of the sputtering method according to the present invention.
The example shown in FIG. 2 shows the film formation state at the time of sputtering immediately after maintenance.

図2に示すように、本例では、基板10の外径より大きい外径を有するターゲット4の例えば周縁部から飛翔する例えばAlからなるスパッタ粒子のうち、基板10の例えば周縁部とその外側近傍の領域に向って四つのスパッタ粒子S1、S2、S3、S4が基板外方側から基板内方側にこの順序で斜入射するものとする(以下、「第1スパッタ粒子S1」、「第2スパッタ粒子S2」、「第3スパッタ粒子S3」、「第4スパッタ粒子S4」という。)。   As shown in FIG. 2, in the present example, for example, among the sputtered particles made of, eg, Al, flying from, eg, the peripheral portion of the target 4 having an outer diameter larger than the outer diameter of the substrate 10 The four sputtered particles S1, S2, S3 and S4 are obliquely incident in this order from the outer side to the inner side of the substrate toward the region of (in the following, “first sputtered particles S1,” “second Sputtered particles S2 ′ ′, “third sputtered particles S3”, and “fourth sputtered particles S4”.

そして、第1〜第4スパッタ粒子S1〜S4のうち、基板10に対して外方側から内方側に向って2番目に入射する第2スパッタ粒子S2が基板10の表面の端縁部(エッジ部)10aに到達するように設定されているものとする。   Then, among the first to fourth sputtered particles S1 to S4, an edge portion of the surface of the substrate 10 is a second sputtered particle S2 that is secondly incident from the outer side to the inner side with respect to the substrate 10 The edge portion 10a is set to reach.

また、第1〜第4スパッタ粒子S1〜S4のうち、基板10に対して最外方側の第1スパッタ粒子S1が防着部6の防着面60の内側端縁部(エッジ部)61に到達するように設定されているものとする。   Further, among the first to fourth sputtered particles S1 to S4, the first sputtered particle S1 on the outermost side with respect to the substrate 10 is an inner end edge portion (edge portion) 61 of the deposition resistant surface 60 of the deposition resistant portion 6 It is assumed that it is set to reach.

この場合、防着部6の防着面60は、ステージ5の載置部53に載置された基板10の表面より予め定めた高さだけ高い位置に配置され、基板10の表面に対してターゲット4側の領域内で移動(昇降)できるように構成されている。   In this case, the deposition resistant surface 60 of the deposition resistant portion 6 is disposed at a position higher than the surface of the substrate 10 placed on the placement portion 53 of the stage 5 by a predetermined height. It is configured to be able to move (lift and lower) within the area on the target 4 side.

このような状態で、スパッタリングを行うと、基板10に対して外方側から内方側に向って第2スパッタ粒子S2が基板10の表面の端縁部(エッジ部)10aに到達するとともに、この第2スパッタ粒子S2に対して基板内方側の第3スパッタ粒子S3と第4スパッタ粒子S4がそれぞれ基板10の表面に到達して、基板10の表面に例えばアルミニウム膜8が形成される。   In such a state, when sputtering is performed, the second sputtered particles S2 reach the edge portion (edge portion) 10a of the surface of the substrate 10 from the outer side to the inner side with respect to the substrate 10, The third sputtered particles S3 and the fourth sputtered particles S4 on the inner side of the substrate reach the surface of the substrate 10 with respect to the second sputtered particles S2, and an aluminum film 8 is formed on the surface of the substrate 10, for example.

その一方で、基板10に対して最外方側の第1スパッタ粒子S1は、防着部6の防着面60の内側端縁部(エッジ部)61に到達する。   On the other hand, the first sputtered particles S <b> 1 on the outermost side with respect to the substrate 10 reach the inner end edge portion (edge portion) 61 of the deposition resistant surface 60 of the deposition resistant portion 6.

ここで、防着部6の防着面60は、ステージ5の載置部53に載置された基板10の表面より高い位置に配置されているから、第1スパッタ粒子S1は、防着部6の防着面60の内側端縁部61によってその飛翔が遮られ、その結果、第1スパッタ粒子S1は基板10の裏面側に回り込まず、また、ステージ5の本体部50やステージ5構成部材に付着することなく、防着部6の防着面60の内側端縁部61上に付着する。   Here, since the deposition resistant surface 60 of the deposition resistant portion 6 is disposed at a position higher than the surface of the substrate 10 placed on the placement portion 53 of the stage 5, the first sputtered particle S1 is a deposition resistant portion The flight is blocked by the inner edge 61 of the adhesion surface 60, and as a result, the first sputtered particles S1 do not move to the back side of the substrate 10, and the main body 50 of the stage 5 and the components of the stage 5 are also included. And adhere to the inner end edge 61 of the deposition resistant surface 60 of the deposition resistant portion 6.

この状態でスパッタリングを繰り返すと、ターゲット4から飛翔した第1スパッタ粒子S1の防着部6の防着面60の内側端縁部61への付着が続行するため、図3に示すように、防着部6の防着面60の内側端縁部61上においてターゲット4の材料であるアルミニウム膜8が厚くなって隆起部分8aが形成される。   If sputtering is repeated in this state, the adhesion of the first sputtered particle S1 ejected from the target 4 to the inner edge 61 of the deposition resistant surface 60 of the deposition resistant portion 6 continues, as shown in FIG. The aluminum film 8 which is the material of the target 4 is thickened on the inner end edge 61 of the deposition resistant surface 60 of the attachment portion 6 to form a raised portion 8 a.

その後、さらにスパッタリングを繰り返すと、防着部6の防着面60の内側端縁部61におけるアルミニウム膜8の隆起部分8aの高さが高くなるため、図4に示すように、この隆起部分8aによって第2スパッタ粒子S2の基板10の表面の端縁部10aへの到達が妨げられる。   Thereafter, when sputtering is further repeated, the height of the raised portion 8a of the aluminum film 8 at the inner end edge 61 of the adhesion surface 60 of the adhesion prevention portion 6 is increased, as shown in FIG. Thus, the second sputtered particles S2 are prevented from reaching the edge portion 10a of the surface of the substrate 10.

そして、その結果、基板10の表面の端縁部10aにおいて膜が形成できなくなる。
そこで、本実施の形態では、防着部昇降機構7を動作させ、図5に示すように、防着部6をターゲット4から離間する方向、すなわち、鉛直下方に移動させる(例えば1mm程度)。
As a result, no film can be formed on the edge 10 a of the surface of the substrate 10.
Therefore, in the present embodiment, the deposition prevention part lifting mechanism 7 is operated to move the deposition removal part 6 away from the target 4, that is, vertically downward (for example, about 1 mm) as shown in FIG.

これにより、第2スパッタ粒子S2の基板10の表面の端縁部10aへの飛翔ルートに対して防着面60の内側端縁部61におけるアルミニウム膜8の隆起部分8aが下方に退避し、第2スパッタ粒子S2の基板10の表面の端縁部10aへの到達が再開されるため、基板10の表面の端縁部10aにおいてアルミニウム膜8の形成が行われる。   As a result, the raised portion 8a of the aluminum film 8 at the inner edge 61 of the adhesion surface 60 is retracted downward with respect to the flight route of the second sputtered particles S2 to the edge 10a of the surface of the substrate 10. Since the arrival of the two sputtered particles S2 on the edge 10a of the surface of the substrate 10 is resumed, the formation of the aluminum film 8 is performed at the edge 10a of the surface of the substrate 10.

この場合、図4に示すような基板10の表面の端縁部10aにおいて膜が形成できなくなった状態から基板10の表面の端縁部10aに対する成膜を再開しても、基板10の表面の端縁部10aにおける膜厚が中央部分に比べて薄くなってしまうため、それ以前のタイミングで防着部昇降機構7を動作させて防着部6を下降させることが望ましい。   In this case, even if film formation on the edge portion 10a of the surface of the substrate 10 is resumed from the state where the film can not be formed at the edge portion 10a of the surface of the substrate 10 as shown in FIG. Since the film thickness at the end edge portion 10 a becomes thinner than that at the central portion, it is desirable to operate the anti-sticking part lifting mechanism 7 at a timing earlier than that to lower the anti-sticking part 6.

そのためには、例えば防着部6の防着面60に対するターゲット4材料の付着量に応じて防着部6を下降させてターゲット4から離間させるように防着部昇降機構7の動作を制御する。   For that purpose, for example, the operation of the adhesion preventing and lowering mechanism 7 is controlled to lower the adhesion preventing portion 6 according to the adhesion amount of the target 4 material to the adhesion preventing surface 60 of the adhesion preventing portion 6 and separate it from the target 4. .

具体的には、例えばターゲット4の使用量と防着部6の防着面60に対するターゲット4材料の付着量の関係を予め算出しておき、当該算出されたターゲット4の使用量に基づいて防着部6を下降させてターゲット4から離間させるように防着部昇降機構7の動作を制御する。   Specifically, for example, the relationship between the amount of use of the target 4 and the amount of adhesion of the target 4 material to the adhesion preventing surface 60 of the adhesion preventing portion 6 is calculated in advance, and prevention is performed based on the calculated amount of use of the target 4 The operation of the deposition prevention portion lifting mechanism 7 is controlled so that the attachment portion 6 is lowered and separated from the target 4.

これにより、基板10の表面の端縁部10aにおけるアルミニウム膜8の形成を連続的に行うことができるので、基板10上における膜厚分布の面内均一性を確保することができる。   Thus, the aluminum film 8 can be continuously formed on the edge portion 10 a of the surface of the substrate 10, so that the in-plane uniformity of the film thickness distribution on the substrate 10 can be secured.

また、本実施の形態によれば、基板10上における膜厚分布の面内均一性を長期間にわたって確保することができるので、メンテナンスの頻度を減少させることができる。   Further, according to the present embodiment, since the in-plane uniformity of the film thickness distribution on the substrate 10 can be ensured for a long time, the frequency of maintenance can be reduced.

なお、本発明は上記実施の形態に限られず、種々の変更を行うことができる。
例えば上記実施の形態では、ターゲットとしてアルミニウムからなるものを用いたが、本発明はこれに限られず、他の材料からなるものを用いることもできる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made.
For example, in the above-mentioned embodiment, although what used aluminum as a target was used, the present invention is not limited to this, and may also use what consists of other materials.

また、上記実施の形態では、ターゲットの外径より小さい外径を有する基板を用いる場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、基板の外径より小さい外径を有する複数のターゲットを並べて配置し、所定のターゲットから飛翔したスパッタ粒子が、ステージ上に配置される基板の縁部の外側近傍の領域に向って基板外方側から基板内方側に斜入射する場合にも適用することができるものである。   In the above embodiment, although the case where the substrate having the outer diameter smaller than the outer diameter of the target is used is described as an example, the present invention is not limited thereto, and a plurality of targets having the outer diameter smaller than the outer diameter of the substrate Are arranged side by side, and sputtering particles flying from a predetermined target are applied obliquely to the inner side of the substrate from the outer side of the substrate toward the region near the outer side of the edge of the substrate placed on the stage. It is something that can be done.

1……スパッタリング装置
2……真空槽
3……バッキングプレート
4……ターゲット
5……ステージ
6……防着部
7……防着部昇降機構(防着部駆動機構)
8……アルミニウム膜
8a…隆起部分
10……基板
10a…端縁部
50……本体部
53……載置部
60……防着面
61……内側端縁部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...... Sputtering apparatus 2 ...... Vacuum tank 3 ...... Backing plate 4 ...... Target 5 ...... Stage 6 ...... Adhesion part 7 ...... Adhesion part raising / lowering mechanism (adhesion part drive mechanism)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 8 ...... Aluminum film 8a ... Protrusion part 10 ...... Substrate 10a ... Edge part 50 ...... Main body part 53 ...... Mounting part 60 ...... Bonding surface 61 ...... Inner edge part

Claims (7)

真空槽と、
前記真空槽内に設けられ、基板が配置されるステージと、
前記真空槽内に設けられ、スパッタリングの際、ターゲットから飛翔して前記ステージ上に配置される基板の縁部の外側近傍の領域に向って基板外方側から基板内方側に斜入射するスパッタ粒子を遮蔽するための防着部とを有し、
前記防着部を、前記ターゲットに対して近接又は離間させるための防着部駆動機構が設けられているスパッタリング装置。
With a vacuum chamber,
A stage provided in the vacuum chamber and on which a substrate is disposed;
The sputtering is provided in the vacuum chamber, and spattered from the target toward the area outside the edge of the substrate disposed on the stage from the outside toward the inside of the substrate during sputtering. And a protection part for shielding particles,
A sputtering apparatus provided with a deposition prevention part drive mechanism for bringing the deposition prevention part close to or away from the target.
前記防着部は、前記ターゲットに対向する防着面を有し、当該防着面は、前記ステージ上に配置される基板の表面に対して前記ターゲット側の領域内で移動できるように構成されている請求項1記載のスパッタリング装置。   The anti-adhesion portion has an anti-adhesion surface facing the target, and the anti-adhesion surface is configured to be movable within the region on the target side with respect to the surface of the substrate disposed on the stage. The sputtering apparatus according to claim 1. 前記防着部の防着面に対するターゲット材料の付着量に応じて前記防着部を前記ターゲットから離間させるように前記防着部駆動機構の動作を制御するように構成されている請求項1又は2のいずれか1項記載のスパッタリング装置。   2. The apparatus according to claim 1, wherein the operation of the deposition control unit driving mechanism is controlled to separate the deposition protection unit from the target in accordance with the adhesion amount of the target material to the deposition deposition surface of the deposition storage unit. The sputtering apparatus according to any one of 2. 前記ステージ上に基板の表面が水平となるように配置され、前記防着部駆動機構が鉛直上方向又は下方向に移動できるように構成されている請求項1乃至3のいずれか1項記載のスパッタリング装置。   4. The apparatus according to claim 1, wherein the surface of the substrate is disposed on the stage so as to be horizontal, and the deposition unit driving mechanism is configured to be able to move vertically upward or downward. Sputtering equipment. 請求項1乃至4のいずれか1項記載のスパッタリング装置を用いるスパッタリング方法であって、
前記ターゲットの使用量と前記防着部の防着面に対するターゲット材料の付着量の関係を予め算出しておき、当該算出された前記ターゲットの使用量に基づいて前記防着部を前記ターゲットから離間させるように前記防着部駆動機構の動作を制御するステップを有するスパッタリング方法。
A sputtering method using the sputtering apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein
The relationship between the usage of the target and the adhesion of the target material to the deposition surface of the deposition part is calculated in advance, and the deposition part is separated from the target based on the calculated usage of the target. Controlling the operation of the deposition control part drive mechanism so as to cause the sputtering method.
前記基板として、前記ターゲットの外径より小さい外径を有する基板を用いる請求項1記載のスパッタリング方法。   The sputtering method according to claim 1, wherein a substrate having an outer diameter smaller than the outer diameter of the target is used as the substrate. 前記ターゲットがアルミニウムからなる請求項5又は6のいずれか1項記載のスパッタリング方法。   The sputtering method according to any one of claims 5 or 6, wherein the target is made of aluminum.
JP2017213422A 2017-11-06 2017-11-06 Sputtering equipment and sputtering method Active JP6928331B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017213422A JP6928331B2 (en) 2017-11-06 2017-11-06 Sputtering equipment and sputtering method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017213422A JP6928331B2 (en) 2017-11-06 2017-11-06 Sputtering equipment and sputtering method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019085603A true JP2019085603A (en) 2019-06-06
JP6928331B2 JP6928331B2 (en) 2021-09-01

Family

ID=66763935

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017213422A Active JP6928331B2 (en) 2017-11-06 2017-11-06 Sputtering equipment and sputtering method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6928331B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07126832A (en) * 1993-10-28 1995-05-16 Hitachi Ltd Sputtering device
JPH07145480A (en) * 1993-11-22 1995-06-06 Hitachi Ltd Sputtering device and film forming method using the same
WO2007066511A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-14 Ulvac, Inc. Film forming apparatus and method of forming film

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07126832A (en) * 1993-10-28 1995-05-16 Hitachi Ltd Sputtering device
JPH07145480A (en) * 1993-11-22 1995-06-06 Hitachi Ltd Sputtering device and film forming method using the same
WO2007066511A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-14 Ulvac, Inc. Film forming apparatus and method of forming film

Also Published As

Publication number Publication date
JP6928331B2 (en) 2021-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6959863B2 (en) Collimator for use in substrate processing chamber
JP2018533673A (en) Biasable flux optimizer / collimator for PVD sputter chamber
WO2019144696A1 (en) Shielding plate assembly and semiconductor processing apparatus and method
KR20110020918A (en) Apparatus and method for uniform deposition
KR20130058312A (en) Structure for preventing from arcing between susceptor and shadow frame
US8501283B2 (en) Methods for depositing bevel protective film
TW201042067A (en) Sputtering apparatus, double rotary shutter unit, and sputtering method
JP6171108B2 (en) Film forming apparatus and film forming method
JP5921048B2 (en) Sputtering method
US8834674B2 (en) Plasma etching apparatus
JP2010275574A (en) Sputtering apparatus and method for manufacturing semiconductor device
JP2019085603A (en) Sputtering apparatus and sputtering method
JP2008163355A (en) Magnetron sputtering apparatus and thin film manufacturing method
KR101704164B1 (en) Up and down device, method and apparatus for forming an EMI-shielding layer using the same
JP3729769B2 (en) Plasma processing equipment
JP2007046124A (en) Magnetron sputtering system, and thin film deposition method
KR20190138745A (en) Deposition guard plate and sputtering device
CN109477219A (en) Single oxide metal deposit chamber
JP2006307291A (en) Sputtering system
JP2015025170A (en) Silicon target
US6682635B2 (en) Cathodic sputtering chamber for applying material to the surface of a semiconductor wafer located therein
JP7326106B2 (en) Sputtering equipment
WO2023087205A1 (en) Vapor deposition equipment and method for depositing thin film
JP6014818B1 (en) Sputtering target
JP6196732B2 (en) Mirrortron sputtering equipment

Legal Events

Date Code Title Description
RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20200727

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20200805

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200930

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210610

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210629

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20210727

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210727

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6928331

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150