JP2019104956A - スパッタ装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成膜対象の面内において、スパッタ粒子の到達量のばらつきを抑えることを可能としたスパッタ装置を提供することを目的とする。
図1から図13を参照してスパッタ装置の第1実施形態を説明する。以下では、スパッタ装置の構成、スパッタチャンバの構成、ターゲットの構成、および、スパッタ装置の作用を順に説明する。
図1を参照してスパッタ装置の構成を説明する。
図1が示すように、スパッタ装置10は、搬出入チャンバ11およびスパッタチャンバ12を備え、2つのチャンバは、1つの方向である搬送方向D1に沿って並んでいる。搬出入チャンバ11は、キャリアCに固定された成膜前の成膜対象Sを搬入し、成膜面Ssに所定の薄膜が形成された成膜後の成膜対象Sを搬出する。成膜対象Sは、例えば、各種の樹脂から形成された樹脂基板、シリコン基板、または、ガラス基板などである。
図2および図3を参照して、スパッタチャンバ12の構成をより詳しく説明する。図2は、スパッタチャンバ12の概略構成を示している。
図2が示すように、スパッタチャンバ12は真空槽41を備え、真空槽41は、成膜対象Sを収容し、かつ、ターゲット21の被スパッタ面が露出する成膜空間を区画する。真空槽41の区画する成膜空間は、排気部14によって所定の圧力にまで減圧される。図2では、図示の便宜上、成膜空間内にカソード20と磁気回路30とが収容されているが、カソード20および磁気回路30のうち、少なくともターゲット21の被スパッタ面が真空槽41内に露出していればよく、それ以外は真空槽41の外部に位置してもよい。
図4から図6を参照して、ターゲット21の構成をより詳しく説明する。図4は、ターゲット21が拡がる平面と対向する平面視におけるターゲット21の平面構造を示している。また、図5は、ターゲット21の一例において、搬送方向D1に沿って延び、かつ、ターゲット21が拡がる平面に直交する面に沿うターゲット21の断面構造を示している。図6は、ターゲット21の他の例において、搬送方向D1に沿って延び、かつ、ターゲット21が拡がる平面に直交する面に沿うターゲット21の断面構造を示している。
図7から図9を参照して、スパッタチャンバ12の制御方法の例を説明する。なお、図7から図9では、図示の便宜上、シールド16の構造、および、磁気回路30の構造として、搬送方向D1と対向方向D2とに沿って広がる平面に沿う断面構造が示されている。制御部10Cは、例えば、以下のようにスパッタチャンバ12の駆動を制御することができる。
図10を参照して、スパッタチャンバ12によって成膜対象Sに形成される薄膜を説明する。
図10が示すように、スパッタチャンバ12によれば、成膜対象Sに形成される薄膜TFとして、複数の金属元素を含む合金から構成された薄膜を形成することができる。こうした合金製の薄膜TFの一例として、酸化インジウムスズ(ITO)膜を挙げることができる。ITO膜を形成するときには、第1ターゲット部材21Aとして酸化インジウム(In2O3)ターゲット部材を用い、かつ、第2ターゲット部材21Bとして酸化スズ(Sn2O3)ターゲット部材を用いることができる。
図11から図13を参照してスパッタ装置10の作用を説明する。なお、図11から図13では、図示の便宜上、図7から図9と同様にシールド16の構造、および、磁気回路30の構造として、搬送方向D1と対向方向D2とに沿って広がる平面に沿う断面構造が示されている。
(1)成膜面Ssの面内において、スパッタ粒子の到達量がばらつくことが抑えられる。ひいては、第1ターゲット部材21Aと第2ターゲット部材21Bとを含むターゲット21を用いた場合において、合金の薄膜を形成するときには、薄膜における組成を所望の値とすることが容易となる。
・第1ターゲット部材21Aおよび第2ターゲット部材21Bの各々は、ターゲット21の厚さ方向から見て、第1端面21Aeと第2端面21Beとが重ならない形状を有してもよい。例えば、第1ターゲット部材21Aおよび第2ターゲット部材21Bは、第1端面21Aeと第2端面21Beとが、ターゲット21の表面に対してほぼ垂直な方向に沿って延び、かつ、第1端面21Aeと第2端面21Beとが接していてもよい。
こうした構成であっても、上述した(1)から(5)に準じた効果を得ることはできる。
図14および図15を参照して、スパッタ装置の第2実施形態を説明する。第2実施形態は、第1実施形態と比べてスパッタチャンバの構成、および、こうしたスパッタチャンバを用いて形成することが好ましい薄膜の構成が異なる。そのため以下では、これら第2実施形態における第1実施形態の相違点を詳しく説明する。これに対して、第2実施形態において第1実施形態と共通する構成には、第1実施形態と同一の符号を付すことによって、その詳細な説明を省略する。
図14を参照してスパッタチャンバの構成を説明する。
図14が示すように、スパッタチャンバ60は、ほぼ円筒状の回転ドラム61を備えている。回転ドラム61は、搬送部の一例である。回転ドラム61は、回転ドラム61の中心軸Aを回転の中心として回転する。回転ドラム61の外周面61Sは、中心軸Aに沿って延びる矩形状を有した複数の支持面61Ssから構成されている。各支持面61Ssは、複数の成膜対象Sを支持することが可能に構成されている。各支持面61Ssは、例えば、支持面61Ssが有する粘着性によって成膜対象Sを支持する構成でもよいし、成膜対象Sが嵌る溝を有してもよい。
図15を参照して、スパッタチャンバ60によって成膜対象Sに形成される薄膜TFの構成を説明する。
・第2実施形態は、上述した第1実施形態の変形例における構成と組み合わせて実施することができる。すなわち、ターゲット21の厚さ方向から見て、第1端面21Aeと第2端面21Beとが重ならない形状を有してもよい。
Claims (6)
- 電源に接続されたターゲットを第1方向に沿って揺動させる揺動部と、
前記ターゲットの表側に位置し、前記ターゲットと対向する貫通孔を有したアノードと、
前記ターゲットの表側で前記第1方向に成膜対象を搬送しながら、前記貫通孔を通じて、前記ターゲットと前記成膜対象とを対向させる搬送部と、
前記ターゲットの裏側に位置し、前記アノードに対する前記第1方向の位置を固定され、かつ、前記第1方向における位置が、前記第1方向における前記貫通孔の位置と重なる磁気回路と、を備え、
前記ターゲットは、第1ターゲット部材と、前記第1ターゲット部材とは異なる組成を有した第2ターゲット部材とを備え、前記第1ターゲット部材と前記第2ターゲット部材とが、前記第1方向に並び、かつ、前記貫通孔を通じて共に前記成膜対象と対向する状態を有する
スパッタ装置。 - 前記揺動部、および、前記搬送部の駆動を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記電源による前記ターゲットへの電圧の印加が行われている間において、前記成膜対象が前記ターゲットと対向する領域を最初に通過する間にわたって、前記揺動部に前記第1ターゲット部材および前記第2ターゲット部材のいずれか一方が前記磁気回路と対向する状態に維持させる
請求項1に記載のスパッタ装置。 - 前記揺動部、および、前記搬送部の駆動を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記電源による前記ターゲットへの電圧の印加が行われている間において、前記成膜対象が前記ターゲットと対向する領域を最後に通過する間にわたって、前記揺動部に前記第1ターゲット部材および前記第2ターゲット部材のいずれか一方が前記磁気回路と対向する状態に維持させる
請求項1に記載のスパッタ装置。 - 前記揺動部の駆動を制御する制御部をさらに備え、
前記第1ターゲット部材が前記磁気回路と対向する状態に維持される時間が第1時間であり、前記第2ターゲット部材が前記磁気回路と対向する状態に維持される時間が第2時間であり、
前記制御部は、前記電源による前記ターゲットへの電圧の印加が行われている間において、前記第1時間と前記第2時間とが互いに異なるように、前記揺動部に前記ターゲットを揺動させる
請求項1に記載のスパッタ装置。 - 前記揺動部の駆動を制御する制御部をさらに備え、
前記第1ターゲット部材が前記磁気回路と対向する状態に維持される時間が第1時間であり、前記第2ターゲット部材が前記磁気回路と対向する状態に維持される時間が第2時間であり、
前記制御部は、前記電源による前記ターゲットへの電圧の印加の開始から終了までの間に、前記第1時間および前記第2時間の少なくとも一方が、複数の長さの間で変わるように、前記揺動部にターゲットを揺動させる
請求項1に記載のスパッタ装置。 - 前記ターゲットが拡がる平面と対向する平面視において、前記第1ターゲット部材のなかで前記第1方向において前記第2ターゲット部材と隣り合う端面が第1端面であり、
前記第2ターゲット部材のなかで前記第1方向において前記第1ターゲット部材と隣り合う端面が第2端面であり、
前記ターゲットの厚さ方向から見て、前記第1端面と前記第2端面とが重なっている
請求項1から5のいずれか一項に記載のスパッタ装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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GB2588938A (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-19 | Dyson Technology Ltd | Sputter deposition |
GB2588942A (en) * | 2019-11-15 | 2021-05-19 | Dyson Technology Ltd | Sputter deposition |
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JPH0578837A (ja) * | 1991-03-09 | 1993-03-30 | Leybold Ag | スパツタリング陰極の使用の下に化合物をまたは合金を製造するために、ドーピング材料で基本材料をドーピングする方法およびこの方法を実施する装置 |
JP2014114498A (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Ulvac Japan Ltd | スパッタ装置 |
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2017
- 2017-12-12 JP JP2017237306A patent/JP7045177B2/ja active Active
Patent Citations (3)
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