JP2020019989A - Film deposition device, and electronic device manufacturing method - Google Patents

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Abstract

To provide a film deposition device capable of simply realizing pre-sputtering at sufficient productivity, and an electronic device manufacturing method.SOLUTION: A film deposition device 1 comprises a chamber 10, inside which a film deposition object 6 and a cylindrical target 2 are arranged, magnetic field generation means 3 provided inside the target 2 and generating a stray magnetic field leaked from an outer periphery of the target 2, and target driving means 11 for rotary driving the target 2. The magnetic field generation means 3 generates a first stray magnetic field M1 leaked from a first region A1 on an outer surface of the target 2 opposed to the film deposition object of the target 2, and a second stray magnetic field M2 leaked from a second region A2 on the outer surface of the target 2 not opposed to the film deposition object 6 of the target 2. Strength of the second stray magnetic field M2 is lower than that of the first stray magnetic field M1.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、成膜装置、および、電子デバイスの製造方法に関する。   The present invention relates to a film forming apparatus and an electronic device manufacturing method.

基板や基板上に形成された積層体などの成膜対象物に、金属や金属酸化物などの材料からなる薄膜を形成する方法として、スパッタ法が広く知られている。スパッタ法によって成膜を行うスパッタ装置は、真空チャンバ内において、成膜材料からなるターゲットと成膜対象物とを対向させて配置した構成を有している。ターゲットに負の電圧を印加するとターゲットの近傍にプラズマが発生して電離した不活性ガス元素によってターゲット表面がスパッタされ、放出されたスパッタ粒子が成膜対象物に堆積して成膜される。また、ターゲットの背面(円筒形のターゲットの場合にはターゲットの内側)にマグネットを配置し、発生する磁場によってカソード近傍の電子密度を高くしてスパッタする、マグネトロンスパッタ法も知られている。   2. Description of the Related Art Sputtering is widely known as a method for forming a thin film made of a material such as a metal or a metal oxide on a film formation target such as a substrate or a laminate formed on the substrate. 2. Description of the Related Art A sputtering apparatus that forms a film by a sputtering method has a configuration in which a target made of a film-forming material and a film-forming target are arranged to face each other in a vacuum chamber. When a negative voltage is applied to the target, plasma is generated in the vicinity of the target, the target surface is sputtered by the ionized inert gas element, and the emitted sputtered particles are deposited on the film-forming target to form a film. There is also known a magnetron sputtering method in which a magnet is disposed on the back of the target (in the case of a cylindrical target, inside the target), and the generated magnetic field increases the electron density near the cathode to perform sputtering.

従来のこの種の成膜装置においては、例えば、ターゲットを交換した後や、チャンバ内を大気開放した後、あるいは成膜処理を連続して行わずターゲットがプラズマに曝されない期間が長い場合などには、ターゲットの表面が酸化あるいは変質している場合がある。このようにターゲットの表面が酸化あるいは変質した場合や、ターゲット表面に異物が付着した場合などには、成膜対象物に対してスパッタする前に、成膜対象物以外に対してスパッタを行い、ターゲットの表面を清浄にするプリスパッタが行われている(特許文献1)。   In this type of conventional film forming apparatus, for example, after replacing the target, after opening the chamber to the atmosphere, or when the target is not exposed to plasma for a long time without performing the film forming process continuously, etc. In some cases, the surface of the target may be oxidized or deteriorated. In the case where the surface of the target is oxidized or deteriorated in this way, or when a foreign substance adheres to the target surface, etc., the sputtering is performed on a material other than the film formation target before sputtering the film formation target, Pre-sputtering for cleaning the surface of a target has been performed (Patent Document 1).

ターゲットを回転させながらスパッタを行うロータリーカソード(RC;回転カソード、ローテータブルカソードとも称する)におけるプリスパッタとしては、例えば、特許文献2に記載のような方法がある。特許文献2に記載のスパッタ装置では、RCの内部に設けられたマグネット(磁石アセンブリ)を回転させることで、次の3つの状態をとることができる。
(1)プラズマが基板(成膜対象物)の反対側を向いている状態
(2)プラズマが横(基板の成膜面に水平な方向)を向いている状態
(3)プラズマが基板を向いている状態
As a pre-sputtering method for a rotary cathode (RC; also referred to as a rotating cathode or a rotatable cathode) that performs sputtering while rotating a target, for example, there is a method described in Patent Document 2. In the sputtering apparatus described in Patent Document 2, the following three states can be taken by rotating a magnet (magnet assembly) provided inside the RC.
(1) The state where the plasma is facing the opposite side of the substrate (film formation target) (2) The state where the plasma is facing sideways (the direction horizontal to the film formation surface of the substrate) (3) The plasma is facing the substrate State

すなわち、(1)の状態でプラズマを発生させて(1)または(2)の状態で維持することで基板にスパッタすることなくプリスパッタを行うことができる。プリスパッタが完了した後には、マグネットを回転させて(3)の状態にすれば、基板やRCを移動させることなく、プリスパッタから本スパッタに移行することもできる。   That is, by generating plasma in the state (1) and maintaining the state in the state (1) or (2), pre-sputtering can be performed without sputtering the substrate. After completion of the pre-sputtering, if the magnet is rotated to the state (3), it is possible to shift from the pre-sputtering to the main sputtering without moving the substrate or the RC.

特開2016−204705号公報JP-A-2006-204705 特表2015−519477号公報JP-T-2015-519777

しかしながら、特許文献2に記載のようにマグネットを回転させる方法では、成膜対象物が大型化してRCが長尺になった場合に、マグネットが重くなり、回転させることが困難になる。   However, in the method of rotating the magnet as described in Patent Literature 2, when the film-forming target becomes large and the RC becomes long, the magnet becomes heavy and it is difficult to rotate.

また、プリスパッタをしても、本スパッタまでに磁石アッセンブリを半周させている間にターゲット表面状態が変わる可能性があった。
その他の方法として、RC全体をプリスパッタのための位置まで移動させてプリスパッタする方法も考えられるが、移動距離が長くなり、生産性が低下してしまう。
In addition, even if pre-sputtering is performed, there is a possibility that the state of the target surface changes while the magnet assembly is half-turned before the main sputtering.
As another method, a method in which the entire RC is moved to a position for pre-sputtering to perform pre-sputtering is also conceivable. However, the moving distance becomes long and productivity is reduced.

本発明の目的は、プリスパッタを生産性良く、簡便に行うことができる成膜装置および電子デバイスの製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a film forming apparatus and a method for manufacturing an electronic device that can easily perform pre-sputtering with good productivity.

本発明の一側面としての成膜装置は、成膜対象物および円筒形のターゲットが内部に配置されるチャンバと、前記ターゲットの内部に設けられ、前記ターゲットの外周面から漏洩する漏洩磁場を生成する磁場発生手段と、前記ターゲットを回転駆動するターゲット駆動手段と、を備え、前記ターゲットと対向して配置される前記成膜対象物に成膜を行う成膜装置であって、前記磁場発生手段は、前記ターゲットの外表面の前記ターゲットの前記成膜対象物と対向する第1の領域から漏洩する第1の漏洩磁場と、前記ターゲットの外表面の前記ターゲットの前記成膜対象物と対向しない第2の領域から漏洩する第2の漏洩磁場と、を発生させる手段であり、前記第2の漏洩磁場の強度が、前記第1の漏洩磁場の強度よりも低いことを特徴とする。   A film forming apparatus according to one aspect of the present invention includes a chamber in which a film formation target and a cylindrical target are disposed, and a leakage magnetic field provided inside the target and leaking from an outer peripheral surface of the target. A film-forming apparatus, comprising: a magnetic field generating unit that performs rotation of the target; and a target driving unit that rotationally drives the target. Is a first leakage magnetic field leaking from a first region of the outer surface of the target facing the film formation target of the target, and does not face the film formation target of the target on the outer surface of the target. Means for generating a second leakage magnetic field leaking from a second region, wherein the intensity of the second leakage magnetic field is lower than the intensity of the first leakage magnetic field.

本発明の別の一側面としての成膜装置は、成膜対象物および円筒形のターゲットが内部に配置されるチャンバと、前記ターゲットの内部に設けられ、前記ターゲットの外周面から漏洩する漏洩磁場を生成する磁場発生手段と、前記ターゲットを回転駆動するターゲット駆動手段と、を備え、前記ターゲットと対向して配置される前記成膜対象物に成膜を行う成膜装置であって、前記ターゲットの長手方向に垂直な断面において、前記ターゲットの外周上の点であって前記成膜対象物と対向して配置されたときに前記成膜対象物との距離が最も短くなる点である第1の点とし、前記第1の点と前記ターゲットの回転軸上の点とを結ぶ直線を第1の直線、前記ターゲットの回転軸上の点を通り前記第1の直線に垂直な直線を第2の直線として、前記ターゲットを、前記第2の直線を含み、前記ターゲットの長手方向に平行な平面で分割したときに、前記第1の点を含む部分を第1の部分とし、他方を第2の部分とすると、前記磁場発生手段は、前記ターゲットの前記第1の部分の外表面から漏洩する第1の漏洩磁場と、前記ターゲットの前記第2の部分の外表面から漏洩する第2の漏洩磁場と、を発生させる手段であり、前記第2の漏洩磁場の強度が、前記第1の漏洩磁場の強度よりも低いことを特徴とする。   A film forming apparatus according to another aspect of the present invention includes a chamber in which a film forming target and a cylindrical target are disposed, and a leakage magnetic field provided inside the target and leaking from an outer peripheral surface of the target. A magnetic field generating means for generating a magnetic field, and a target driving means for rotating and driving the target, a film forming apparatus for forming a film on the film forming object disposed to face the target, wherein the target In a cross section perpendicular to the longitudinal direction, a point on the outer periphery of the target, which is the point at which the distance from the object to be filmed becomes shortest when the object is disposed to face the object to be filmed. A straight line connecting the first point and a point on the rotation axis of the target is a first straight line, and a straight line passing through a point on the rotation axis of the target and perpendicular to the first straight line is a second straight line. As a straight line When the target is divided by a plane including the second straight line and parallel to a longitudinal direction of the target, a portion including the first point is defined as a first portion, and the other is defined as a second portion. The magnetic field generating means generates a first stray magnetic field leaking from an outer surface of the first portion of the target and a second stray magnetic field leaking from an outer surface of the second portion of the target. Means for causing the intensity of the second leakage magnetic field to be lower than the intensity of the first leakage magnetic field.

本発明のさらに別の一側面としての成膜装置は、成膜対象物および円筒形のターゲットが内部に配置されるチャンバと、前記ターゲットの内部に設けられ、前記ターゲットの外周面から漏洩する漏洩磁場を生成する磁場発生手段と、前記ターゲットを回転駆動するターゲット駆動手段と、を備え、前記ターゲットと対向して配置される前記成膜対象物に成膜を行う成膜装置であって、前記チャンバの内部に、前記成膜対象物に成膜するためのスパッタを行う第1の空間と、前記ターゲットの外表面をクリーニングするためのスパッタを行う第2の空間と、が設けられており、前記磁場発生手段は、前記ターゲットの前記第1の空間側の外表面から漏洩する第1の漏洩磁場と、前記ターゲットの前記第2の空間側の外表面から漏洩する第2の漏洩磁場と、を発生させる手段であり、前記第2の漏洩磁場の強度が、前記第1の漏洩磁場の強度よりも低いことを特徴とする。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a film forming apparatus including: a chamber in which a film forming target and a cylindrical target are disposed; and a leakage provided inside the target and leaking from an outer peripheral surface of the target. A film forming apparatus comprising: a magnetic field generating unit configured to generate a magnetic field; and a target driving unit configured to rotationally drive the target, and a film forming apparatus configured to form a film on the film forming object arranged to face the target, Inside the chamber, there is provided a first space for performing sputtering for forming a film on the film-forming target, and a second space for performing sputtering for cleaning the outer surface of the target, The magnetic field generating means includes a first leakage magnetic field that leaks from the outer surface of the target on the first space side and a second leakage magnetic field that leaks from the outer surface of the target on the second space side. A means for generating a magnetic field, the strength of the second leakage magnetic field, and wherein the lower than the strength of the first leakage magnetic field.

また、本発明のさらに別の一側面としての電子デバイスの製造方法は、成膜対象物をチャンバ内に配置し、前記成膜対象物と対向して配置された円筒形のターゲットから飛翔するスパッタ粒子を堆積させて成膜するスパッタ成膜工程を含む電子デバイスの製造方法であって、前記ターゲットの内部に配置された磁場発生手段によって、前記ターゲットから前記成膜対象物に向かう第1の方向と、前記成膜対象物から離れる方向の第2の方向と、
の両方に前記ターゲットの外表面から漏洩する漏洩磁場を発生させ、前記第2の方向における漏洩磁場の強度は、前記第1の方向における漏洩磁場の強度よりも低く、前記第1の方向における漏洩磁場によってプラズマを集中させてスパッタを行う本スパッタ工程と、前記第2の方向における漏洩磁場によってプラズマを集中させてスパッタを行うプリスパッタ工程と、を有することを特徴とする。
According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an electronic device, comprising: placing a film formation target in a chamber; and sputtering from a cylindrical target disposed opposite to the film formation target. What is claimed is: 1. A method for manufacturing an electronic device, comprising: a sputter deposition step of depositing particles to form a film, wherein a first direction from the target to the film formation target is provided by a magnetic field generating unit disposed inside the target. And a second direction away from the film formation target;
In both cases, a leakage magnetic field leaking from the outer surface of the target is generated, and the intensity of the leakage magnetic field in the second direction is lower than the intensity of the leakage magnetic field in the first direction. The present invention is characterized by comprising a main sputtering step of performing sputtering by concentrating plasma by a magnetic field, and a pre-sputtering step of performing sputtering by concentrating plasma by a leakage magnetic field in the second direction.

本発明によれば、プリスパッタを生産性良く、簡便に行うことができる。   According to the present invention, pre-sputtering can be performed easily with good productivity.

(A)は実施形態1の成膜装置の構成を示す模式図、(B)は実施形態1の成膜装置の側面図。1A is a schematic diagram illustrating a configuration of a film forming apparatus according to a first embodiment, and FIG. 2B is a side view of the film forming apparatus according to the first embodiment. (A)は磁性板の斜視図、(B)は第1磁石ユニットの斜視図。(A) is a perspective view of a magnetic plate, (B) is a perspective view of a first magnet unit. (A)はターゲット駆動機構の一例を示す斜視図、(B)はターゲット駆動機構の一例を示す断面図。FIG. 3A is a perspective view illustrating an example of a target driving mechanism, and FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating an example of the target driving mechanism. 実施形態2の成膜装置の構成を示す模式図。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a film forming apparatus according to a second embodiment. (A)は実施形態3の成膜装置の構成を示す模式図、(B)は実施形態3の仕切板の斜視図。(A) is a schematic diagram showing a configuration of a film forming apparatus of Embodiment 3, (B) is a perspective view of a partition plate of Embodiment 3. 実施形態4の成膜装置の構成を示す模式図。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a configuration of a film forming apparatus according to a fourth embodiment. 有機EL素子の一般的な層構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a general layer configuration of an organic EL element.

以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲をそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成およびソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the following embodiments merely illustrate preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to those configurations. In the following description, the hardware configuration and software configuration of the apparatus, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, materials, shapes, and the like limit the scope of the present invention to only these, unless otherwise specified. It is not intended.

[実施形態1]
まず、図1(A)を参照して、実施形態1の成膜装置1の基本的な構成について説明する。
[Embodiment 1]
First, a basic configuration of the film forming apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG.

本実施形態に係る成膜装置1は、半導体デバイス、磁気デバイス、電子部品などの各種電子デバイスや、光学部品などの製造において基板(基板上に積層体が形成されているものも含む)上に薄膜を堆積形成するために用いられる。より具体的には、成膜装置1は、発光素子や光電変換素子、タッチパネルなどの電子デバイスの製造において好ましく用いられる。中でも、本実施形態に係る成膜装置1は、有機EL(ErectroLuminescence)素子などの有機発光素子や、有機薄膜太陽電池などの有機光電変換素子の製造において特に好ましく適用可能である。なお、本発明における電子デバイスは、発光素子を備えた表示装置(例えば有機EL表示装置)や照明装置(例えば有機EL照明装置)、光電変換素子を備えたセンサ(例えば有機CMOSイメージセンサ)も含むものである。   The film forming apparatus 1 according to the present embodiment is used for manufacturing various electronic devices such as a semiconductor device, a magnetic device, and an electronic component, and an optical component on a substrate (including a substrate on which a laminate is formed). Used to deposit thin films. More specifically, the film forming apparatus 1 is preferably used in the manufacture of an electronic device such as a light emitting element, a photoelectric conversion element, and a touch panel. Above all, the film forming apparatus 1 according to the present embodiment is particularly preferably applicable to the manufacture of an organic light emitting element such as an organic EL (Electro Luminescence) element and an organic photoelectric conversion element such as an organic thin film solar cell. Note that the electronic device in the present invention includes a display device (for example, an organic EL display device) and a lighting device (for example, an organic EL lighting device) including a light emitting element, and a sensor (for example, an organic CMOS image sensor) including a photoelectric conversion element. It is a thing.

図7は、有機EL素子の一般的な層構成を模式的に示している。図7に示すとおり、勇気EL素子は、基板に陽極、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極の順番に成膜される構成が一般的である。本実施形態に係る成膜装置1は、有機膜上に、スパッタリングによって、電子注入層や電極(陰極)に用いられる金属や金属酸化物等の積層被膜を成膜する際に好適に用いられる。また、有機膜上への成膜に限定されず、金属材料や酸化物材料等のスパッタで成膜可能な材料の組み合わせであれば、多様な面に積層成膜が可能である。   FIG. 7 schematically shows a general layer configuration of the organic EL element. As shown in FIG. 7, a courage EL device generally has a structure in which an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are formed in this order on a substrate. is there. The film forming apparatus 1 according to the present embodiment is suitably used when a laminated film of a metal or a metal oxide used for an electron injection layer or an electrode (cathode) is formed on an organic film by sputtering. Further, the present invention is not limited to film formation on an organic film, and a stacked film can be formed on various surfaces as long as a combination of materials which can be formed by sputtering such as a metal material and an oxide material is used.

成膜装置1は、ガス導入口(供給口)7aおよび不図示の排気口を備え、内部を真空に
維持することができるチャンバ10を有する。チャンバ10の内部には、ガス導入口7a
1を介して不図示のガス導入手段によってアルゴン等の不活性ガスや反応性ガスが供給される。ここでは、ガス導入口7aは、チャンバ10の内部に配置されたガス配管7の先端
に設けられている。チャンバ10の内部からは、不図示の排気口を介して不図示の排気手段によって真空排気が行われる。
The film forming apparatus 1 has a gas inlet (supply port) 7a and an exhaust port (not shown), and has a chamber 10 capable of maintaining the inside at a vacuum. Inside the chamber 10, a gas inlet 7a is provided.
An inert gas such as argon or a reactive gas is supplied by a gas introducing means (not shown) through the unit 1. Here, the gas inlet 7 a is provided at the tip of a gas pipe 7 arranged inside the chamber 10. The inside of the chamber 10 is evacuated by an exhaust unit (not shown) through an exhaust port (not shown).

チャンバ10内には、成膜装置1によって成膜処理を行う対象である成膜対象物6と、成膜対象物6と対向して円筒形のターゲット2と、が配置される。チャンバ10内にターゲット2が配置された状態で、成膜対象物6が不図示の搬送手段によってターゲット2と対向するチャンバ10内の領域である成膜エリアに搬送され、成膜処理が行われてもよい。成膜対象物6は、成膜エリア内で成膜対象物6の成膜面に平行な方向に不図示の成膜対象物駆動手段によって移動させられつつ、成膜処理が行われてもよい。ターゲット2の内部には、磁場発生手段としての磁石ユニット3が設けられる。ターゲット2は、駆動手段としてのターゲット駆動装置11によって、ターゲット2の円筒中心軸を回転の軸として回転駆動される。磁石ユニット3は密閉されたケース4内に装着され、ターゲット2と共にロータリーカソード8を構成している。   In the chamber 10, a film-forming target 6 to be subjected to a film-forming process by the film-forming apparatus 1 and a cylindrical target 2 facing the film-forming target 6 are arranged. In a state where the target 2 is placed in the chamber 10, the film formation target 6 is transferred to a film formation area which is a region in the chamber 10 facing the target 2 by a transfer unit (not shown), and a film formation process is performed. You may. The film formation target 6 may be subjected to a film formation process while being moved by a film formation target drive unit (not shown) in a direction parallel to the film formation surface of the film formation target 6 in the film formation area. . Inside the target 2, a magnet unit 3 as a magnetic field generating means is provided. The target 2 is rotationally driven by a target driving device 11 as a driving unit, with the cylindrical central axis of the target 2 as the axis of rotation. The magnet unit 3 is mounted in a closed case 4 and forms a rotary cathode 8 together with the target 2.

ターゲット2は、成膜対象物6に成膜を行う成膜材料の供給源として機能する。ターゲット2の材質は特に限定はされないが、例えば、Cu、Al、Ti、Mo、Cr、Ag、Au、Niなどの金属ターゲットとその合金材が挙げられる。ターゲット2は、これらの成膜材料が形成された層の内側に、バッキングチューブのような別の材料からなる層が形成されていてもよい。また、ターゲット2は円筒形のターゲットであるが、ここで言う「円筒形」は数学的に厳密な円筒形のみを意味するのではなく、母線が直線ではなく曲線であるものや、中心軸に垂直な断面が数学的に厳密な「円」ではないものも含む。すなわち、本発明におけるターゲット2は、中心軸を軸に回転可能な円筒状のものであればよい。   The target 2 functions as a supply source of a film formation material for forming a film on the film formation target 6. The material of the target 2 is not particularly limited, and examples thereof include a metal target such as Cu, Al, Ti, Mo, Cr, Ag, Au, and Ni and an alloy material thereof. The target 2 may have a layer made of another material such as a backing tube formed inside the layer on which these film forming materials are formed. Although the target 2 is a cylindrical target, the “cylindrical shape” referred to here does not mean only a mathematically exact cylindrical shape, and the generatrix is not a straight line but a curved line. This includes those whose vertical cross section is not a mathematically exact "circle". That is, the target 2 in the present invention may be a cylindrical target that can rotate around the central axis.

磁石ユニット3は、ターゲット2の外表面から漏洩する漏洩磁場を発生する磁場発生手段である。磁石ユニット3は、ターゲット2の外表面の成膜対象物6と対向する第1の領域A1から漏洩する第1の漏洩磁場M1と、ターゲット2の外表面の成膜対象物6と対向しない第2の領域A2から漏洩する第2の漏洩磁場M2と、を発生させる。すなわち、磁石ユニット3によって、ターゲット2と成膜対象物6との間の空間である第1の空間S1には第1の漏洩磁場M1が生成され、ターゲット2の外表面から離れる方向で、かつ、成膜対象物6から離れる方向にある第2の空間S2には第2の漏洩磁場M2が生成される。ここで、第1の空間S1は、成膜対象物6に対する成膜を行うためのスパッタを行うための空間であり、第2の空間S2は後述するようにターゲットの外表面をクリーニングするためのスパッタを行う空間である。第2の空間S2は、図示例では、チャンバ底面とターゲット2の間の空間である。第1および第2の漏洩磁場M1、M2によって、ターゲット2の外周近傍にはプラズマP1、P2が集中し、効率的にスパッタが行われる。なお、第1の空間S1は第1の領域A1と面しており、第2の空間S2は第2の領域A2と面している。   The magnet unit 3 is a magnetic field generating unit that generates a leakage magnetic field leaking from the outer surface of the target 2. The magnet unit 3 includes a first leakage magnetic field M1 leaking from the first region A1 facing the film formation target 6 on the outer surface of the target 2 and a first leakage magnetic field M1 not facing the film formation target 6 on the outer surface of the target 2. And a second leakage magnetic field M2 leaking from the second region A2. That is, the first leakage magnetic field M1 is generated by the magnet unit 3 in the first space S1, which is a space between the target 2 and the film formation target 6, in a direction away from the outer surface of the target 2, and A second leakage magnetic field M2 is generated in the second space S2 in a direction away from the film formation target 6. Here, the first space S1 is a space for performing sputtering for forming a film on the film formation target 6, and the second space S2 is for cleaning an outer surface of the target as described later. This is the space where sputtering is performed. The second space S2 is a space between the bottom surface of the chamber and the target 2 in the illustrated example. Due to the first and second leakage magnetic fields M1 and M2, the plasmas P1 and P2 are concentrated near the outer periphery of the target 2, and sputtering is performed efficiently. Note that the first space S1 faces the first area A1, and the second space S2 faces the second area A2.

第1の磁石ユニット3Aと第2の磁石ユニット3Bの配置については、下記のように表現することもできる。ターゲット2の長手方向に垂直な断面において、ターゲット2の外周上の点であって、成膜対象物6と対向して配置されたときに成膜対象物6との距離が最も短くなる点を第1の点X1とする。そして、同じ断面において、第1の点X1とターゲット2の回転軸上の点nと、を結ぶ直線を第1の直線L1とする。さらに、同じ断面において、ターゲット2の回転軸上の点nを通り、第1の直線L1と垂直な直線を第2の直線L2とする。このとき、ターゲット2を、第2の直線L2を含み、かつターゲット2の長
手方向に平行な平面で分割して2つの部分に分割する。この2つの部分を、第1の部分、第2の部分とする。図1(A)の場合、第1の点X1はターゲット2の外周のうち最も上に位置する点であり、第1の直線L1は第1の点X1を通り、成膜対象物6に垂直な直線であり、第2の直線L2はターゲット2の中心(点n)を通り成膜対象物6と平行な直線である。したがって、図1(A)の場合、ターゲット2は成膜対象物6側の半円(半円筒)と、その反対側の半円(半円筒)とに分割される。このとき、第1の磁石ユニット3Aは第1の部分の外表面の少なくとも一部から漏洩する第1の漏洩磁場M1を発生させ、第2の磁石ユニット3Bは第2の部分の外表面の少なくとも一部から漏洩する第2の漏洩磁場M2を発生させるように配置されている。
The arrangement of the first magnet unit 3A and the second magnet unit 3B can be expressed as follows. In a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the target 2, a point on the outer periphery of the target 2, which is the point at which the distance from the film formation target 6 becomes the shortest when placed opposite to the film formation target 6. Let it be the first point X1. In the same cross section, a straight line connecting the first point X1 and the point n on the rotation axis of the target 2 is defined as a first straight line L1. Further, in the same cross section, a straight line passing through the point n on the rotation axis of the target 2 and perpendicular to the first straight line L1 is defined as a second straight line L2. At this time, the target 2 is divided into two parts by a plane including the second straight line L2 and parallel to the longitudinal direction of the target 2. These two parts are referred to as a first part and a second part. In the case of FIG. 1A, the first point X1 is a point located at the top of the outer periphery of the target 2, and the first straight line L1 passes through the first point X1 and is perpendicular to the film formation target 6. The second straight line L2 is a straight line that passes through the center (point n) of the target 2 and is parallel to the film formation target 6. Therefore, in the case of FIG. 1A, the target 2 is divided into a semicircle (semicircle) on the film formation target 6 side and a semicircle (semicircle) on the opposite side. At this time, the first magnet unit 3A generates a first leakage magnetic field M1 leaking from at least a part of the outer surface of the first portion, and the second magnet unit 3B generates at least an outer surface of the second portion. It is arranged to generate a second leakage magnetic field M2 leaking from a part.

ターゲット2の内部には、ターゲット2の内周と磁石ユニット3との間に、磁石ユニット3によって生成され、ターゲット2の外表面へと漏洩する漏洩磁場の強度を弱める磁性板5が配置されている。本実施形態では、磁性板5は、第2の漏洩磁場M2の強度を、第1の漏洩磁場M1の強度よりも弱める機能を有する。これにより、第2の空間S2におけるターゲット2の近傍のプラズマP2の密度を、第1の空間S1におけるターゲット2の近傍のプラズマP1の密度よりも低下させ、第2の空間S2における放電を第1の空間S1における放電よりも微弱にすることができる。   Inside the target 2, between the inner periphery of the target 2 and the magnet unit 3, there is disposed a magnetic plate 5 for reducing the strength of the leakage magnetic field generated by the magnet unit 3 and leaking to the outer surface of the target 2. I have. In the present embodiment, the magnetic plate 5 has a function of making the intensity of the second leakage magnetic field M2 weaker than the intensity of the first leakage magnetic field M1. Thereby, the density of the plasma P2 near the target 2 in the second space S2 is made lower than the density of the plasma P1 near the target 2 in the first space S1, and the discharge in the second space S2 is reduced to the first. Can be made weaker than the discharge in the space S1.

磁性板5の形状は、図2(A)に示すように、円筒状のケース4の内周に沿ったアーチ状の板状部材で、ケース4の内周に固定されている。図示例では、磁性板5は、ケース4の半周分を覆う構成となっており、半円筒形状を有している。磁性板5の固定は、ケース4の内周に張り付けてもよいし、ねじ等の締結部材によって固定してもよいし、場合によっては、ケース4自体の材質を、該当部分について磁性部材によって構成してもよい。   As shown in FIG. 2A, the shape of the magnetic plate 5 is an arch-shaped plate-like member along the inner periphery of the cylindrical case 4, and is fixed to the inner periphery of the case 4. In the illustrated example, the magnetic plate 5 is configured to cover a half circumference of the case 4 and has a semi-cylindrical shape. The magnetic plate 5 may be fixed to the inner periphery of the case 4 or fixed with a fastening member such as a screw. In some cases, the material of the case 4 itself is made of a magnetic member for a corresponding portion. May be.

磁性板5の材質は磁束を吸収して内部に集中しやすい材料、すなわち、高い比透磁率を有する材料であれば特に限定はされない。磁気遮蔽板5を構成する材料の比透磁率は500以上であることが好ましく、1000以上であることが好ましく、3000以上であることがより好ましい。なお、磁気遮蔽板5を構成する材料の比透磁率の上限は特に限定はされず、例えば、10000000以下であってもよいし、1000000以下であってもよい。より具体的には、磁気遮蔽板5を構成する材料としては、強磁性体であることが好ましく、例えば、Fe、Co、Niやその合金、パーマロイやミューメタル等を用いることができる。   The material of the magnetic plate 5 is not particularly limited as long as it absorbs magnetic flux and easily concentrates inside, that is, a material having a high relative magnetic permeability. The relative magnetic permeability of the material constituting the magnetic shielding plate 5 is preferably 500 or more, more preferably 1000 or more, and even more preferably 3000 or more. The upper limit of the relative magnetic permeability of the material forming the magnetic shielding plate 5 is not particularly limited, and may be, for example, 100,000,000 or less, or 1,000,000 or less. More specifically, the material forming the magnetic shielding plate 5 is preferably a ferromagnetic material. For example, Fe, Co, Ni, an alloy thereof, permalloy, mu metal, or the like can be used.

ターゲット2にはバイアス電圧を印加する電源13が接続され、制御装置14によって、ターゲット駆動装置11および電源13が制御される。なお、チャンバ10は接地されている。すなわち、ターゲット2を回転させながら、電源13に印加することで、成膜対象物6側の第1の空間S1と成膜対象物6と反対側(裏側)の第2の空間S2にプラズマを発生させ、裏面側で微弱放電させてプリスパッタを行う。同時に、第1の空間S1では密度の高いプラズマを発生させて本スパッタを行い、成膜対象物6にスパッタ粒子を堆積させて成膜するようになっている。   A power supply 13 for applying a bias voltage is connected to the target 2, and the control device 14 controls the target driving device 11 and the power supply 13. The chamber 10 is grounded. That is, by applying the power to the power source 13 while rotating the target 2, the plasma is applied to the first space S <b> 1 on the object 6 and the second space S <b> 2 on the opposite side (back side) of the object 6. The pre-sputtering is performed by generating a weak discharge on the back side. At the same time, high-density plasma is generated in the first space S1 to perform main sputtering, and sputter particles are deposited on the film-forming target 6 to form a film.

図1(B)に示すように、成膜対象物6は、図示例では、真空チャンバ10の天井側に、ロータリーカソード8の回転軸と平行、すなわち、水平に配置され、両側縁が基板ホルダによって保持されている。成膜対象物6は、例えば、チャンバ10の側壁に設けられた不図示の入口ゲートから搬入され、成膜エリア内の成膜位置まで移動して成膜され、成膜後、不図示の出口ゲートから排出される。成膜装置1は、上述のように、成膜対象物6の成膜面が重力方向下方を向いた状態で成膜が行われる、いわゆるデポアップの構成であってもよい。ただし、これに限定はされず、成膜対象物6がチャンバ10の底面側に配置されてその上方にロータリーカソード8が配置され、成膜対象物6の成膜面が重力方向上方を向いた状態で成膜が行われる、いわゆるデポダウンの構成であってもよい。あるいは、
成膜対象物6が垂直に立てられた状態、すなわち、成膜対象物6の成膜面が重力方向と平行な状態で成膜が行われる構成であってもよい。
As shown in FIG. 1B, in the illustrated example, the film formation target 6 is arranged on the ceiling side of the vacuum chamber 10 in parallel with the rotation axis of the rotary cathode 8, that is, horizontally, and both side edges are formed on the substrate holder. Is held by The film formation target 6 is carried in, for example, from an entrance gate (not shown) provided on the side wall of the chamber 10, moves to a film formation position in a film formation area, and forms a film. Exhausted from the gate. As described above, the film forming apparatus 1 may have a so-called deposit-up configuration in which film formation is performed with the film formation surface of the film formation target 6 facing downward in the direction of gravity. However, the present invention is not limited to this. The film-forming target 6 is disposed on the bottom side of the chamber 10 and the rotary cathode 8 is disposed above the same, and the film-forming surface of the film-forming target 6 faces upward in the direction of gravity. A so-called deposit-down configuration in which film formation is performed in a state may be employed. Or,
The film formation target 6 may be configured to be vertically set, that is, the film formation may be performed in a state where the film formation surface of the film formation target 6 is parallel to the direction of gravity.

ロータリーカソード8は、チャンバ10の上下方向ほぼ中央に配置され、両端がサポートブロック300とエンドブロック200を介して回転自在に支持されている。ガスの配管7は、図1(A)に示すように、ロータリーカソード8に対して、図中左右2か所に設けられ、チャンバ10の底面側から上向きに延びる。ガスの配管7のチャンバ10内の開口部であるガス導入口7aの位置(ガス供給位置)は、ロータリーカソード8の中心軸N
の高さで、円筒形状のターゲット2の左右側面に向けて屈曲し、ターゲット2の左右側面に対向して開口している。
The rotary cathode 8 is disposed substantially at the center in the vertical direction of the chamber 10, and both ends are rotatably supported via a support block 300 and an end block 200. As shown in FIG. 1 (A), gas pipes 7 are provided at two locations on the left and right of the rotary cathode 8 in the figure, and extend upward from the bottom side of the chamber 10. The position (gas supply position) of the gas inlet 7a, which is the opening of the gas pipe 7 in the chamber 10, is set at the center axis N of the rotary cathode 8.
At the height of the target 2, it bends toward the left and right side surfaces of the cylindrical target 2, and opens facing the left and right side surfaces of the target 2.

ガス導入口7aの位置は特に限定はされないが、第1の空間S1と第2の空間S2との
間が好ましい。すなわち、ガス導入口7aの位置は、成膜対象物6の成膜対象面の法線に
垂直で、かつ、ターゲット2の回転軸を含む平面の近傍とすることが好ましい。これにより、1つのガス導入口7aから、第1の空間S1および第2の空間S2の両方に、ガスを
供給するこができる。
The position of the gas inlet 7a is not particularly limited, but is preferably between the first space S1 and the second space S2. That is, it is preferable that the position of the gas inlet 7 a be perpendicular to the normal line of the film formation target surface of the film formation target 6 and near a plane including the rotation axis of the target 2. Thus, gas can be supplied from one gas inlet 7a to both the first space S1 and the second space S2.

(磁石ユニット3の配置構成)
磁石ユニット3は、成膜対象物6に向かう方向(第1の方向D1)に磁場を形成する第1磁石ユニット3Aと、成膜対象物2とは離れる方向である第2の方向D2に磁場を形成する第2磁石ユニット3Bによって構成されている。なお、本実施形態では第1の方向D1と第2の方向D2は180°逆向き、すなわち第1の方向D1と第2の方向D2とがなす角が180°としているが、これに限定はされない。第1の方向D1と第2の方向D2とがなす角は90°以上180°以下であればよく、120°以上180°以下であることが好ましい。第1磁石ユニット3Aと第2磁石ユニット3Bは背面合わせで重ねられており、磁力の強さは同じに設定されている。なお、第1磁石ユニット3Aと第2磁石ユニット3Bとの間には空間が設けられていてもよい。第1磁石ユニット3Aと第2磁石ユニット3Bは、基本的に同じ構成であり、第1磁石ユニット3Aを例にとって、その構成を説明する。
(Arrangement configuration of magnet unit 3)
The magnet unit 3 includes a first magnet unit 3A that forms a magnetic field in a direction toward the film formation target 6 (first direction D1), and a magnetic field in a second direction D2 that is a direction away from the film formation target 2. Are formed by a second magnet unit 3B that forms In the present embodiment, the first direction D1 and the second direction D2 are opposite by 180 °, that is, the angle between the first direction D1 and the second direction D2 is 180 °, but the present invention is not limited thereto. Not done. The angle formed by the first direction D1 and the second direction D2 may be 90 ° or more and 180 ° or less, and is preferably 120 ° or more and 180 ° or less. The first magnet unit 3A and the second magnet unit 3B are overlapped back to back, and the strength of the magnetic force is set to be the same. Note that a space may be provided between the first magnet unit 3A and the second magnet unit 3B. The first magnet unit 3A and the second magnet unit 3B have basically the same configuration, and the configuration will be described using the first magnet unit 3A as an example.

第1磁石ユニット3Aは、図2(B)に示すように、ロータリーカソード8の回転軸と平行方向に延びる中心磁石31と、中心磁石31を取り囲む中心磁石31とは異極の周辺磁石32と、ヨーク板33とを備えている。周辺磁石32は、中心磁石31と平行に延びる一対の直線部32a,32bと、直線部32a,32bの両端を連結する転回部32c、32cとによって構成されている。第2磁石ユニット3Bも同一の構成である。   As shown in FIG. 2B, the first magnet unit 3A includes a central magnet 31 extending in a direction parallel to the rotation axis of the rotary cathode 8, a peripheral magnet 32 having a different polarity from the central magnet 31 surrounding the central magnet 31. , And a yoke plate 33. The peripheral magnet 32 includes a pair of linear portions 32a and 32b extending parallel to the center magnet 31, and turning portions 32c and 32c connecting both ends of the linear portions 32a and 32b. The second magnet unit 3B has the same configuration.

磁石ユニット3によって形成される磁場は、中心磁石31の磁極から、周辺磁石32の直線部32a,32aへ向けてループ状に戻る磁力線を有している。これにより、ターゲット2の表面近傍には、ターゲット2の長手方向に延びたトロイダル型の磁場のトンネルが形成される。この磁場によって、電子が捕捉され、ターゲット2の表面近傍にプラズマを集中させ、スパッタリングの効率が高められている。   The magnetic field formed by the magnet unit 3 has magnetic lines of force that return from the magnetic poles of the center magnet 31 to the linear portions 32a of the peripheral magnet 32 in a loop. Thus, a tunnel of a toroidal magnetic field extending in the longitudinal direction of the target 2 is formed near the surface of the target 2. The magnetic field captures electrons, concentrates plasma near the surface of the target 2, and enhances the efficiency of sputtering.

(ケースの構成)
ケース4は円筒形状の密閉されたボックスで、磁石ユニット3がケース4内に配置される。ケース4の中心軸線とターゲットの中心軸はロータリーカソード8の中心軸線Nと同軸的に組付けられている。また、磁石ユニット3のヨーク板33は、中心軸線Nを通る水平面上に位置し、第1磁石ユニット3Aと第2磁石ユニット3Bの中心磁石31、31の中心を通る垂直面が、中心軸線を通るように配置されている。
(Case configuration)
The case 4 is a closed box having a cylindrical shape, and the magnet unit 3 is arranged in the case 4. The central axis of the case 4 and the central axis of the target are assembled coaxially with the central axis N of the rotary cathode 8. The yoke plate 33 of the magnet unit 3 is located on a horizontal plane passing through the center axis N, and a vertical plane passing through the centers of the center magnets 31 of the first magnet unit 3A and the second magnet unit 3B defines the center axis. It is arranged to pass.

(ターゲットの駆動機構)
図3(A)は、ターゲット駆動機構11の一例を示す概略斜視図であり、図3(B)はロータリーカソード8の回転軸に沿った断面図である。図3(A)は、ロータリーカソード8の基本的な構成、図3(B)は、回転軸受とシールの配置構成を主として記載している。
(Target drive mechanism)
FIG. 3A is a schematic perspective view illustrating an example of the target driving mechanism 11, and FIG. 3B is a cross-sectional view along the rotation axis of the rotary cathode 8. FIG. 3A mainly illustrates a basic configuration of the rotary cathode 8, and FIG. 3B mainly illustrates an arrangement configuration of a rotary bearing and a seal.

まず、図3(A)を参照して、ターゲット駆動機構11について説明する。ターゲット2に動力を伝達する動力伝達軸21は円筒状の中空軸でエンドブロック200に突出しており、この動力伝達軸21の中空穴を通じてケース4の固定軸41がターゲット2の動力伝達軸21から突出している。ターゲット2の動力伝達軸21は、ターゲット2の端部に固定される端板22の中央に突設され、ケース4の固定軸41は、ケース4の端板42の中央に突設されている。   First, the target driving mechanism 11 will be described with reference to FIG. A power transmission shaft 21 for transmitting power to the target 2 is a cylindrical hollow shaft protruding from the end block 200, and the fixed shaft 41 of the case 4 is moved from the power transmission shaft 21 of the target 2 through a hollow hole of the power transmission shaft 21. It is protruding. The power transmission shaft 21 of the target 2 projects from the center of an end plate 22 fixed to the end of the target 2, and the fixed shaft 41 of the case 4 projects from the center of an end plate 42 of the case 4. .

ターゲット2の動力伝達軸21は、駆動伝達機構としてのベルト伝達機構110を介して、駆動源であるモータ130に接続され、回転駆動力が伝達されるようになっている。すなわち、モータ130の回転駆動力が、ベルト伝達機構110、動力伝達軸21を介してターゲット2に伝達され、ターゲット2が回転駆動される。ベルト伝達機構110は、図示例では、ベルトおよびプーリは、歯付きタイプのものが使用されているが、これに限定されない。   The power transmission shaft 21 of the target 2 is connected to a motor 130 as a drive source via a belt transmission mechanism 110 as a drive transmission mechanism, so that a rotational driving force is transmitted. That is, the rotational driving force of the motor 130 is transmitted to the target 2 via the belt transmission mechanism 110 and the power transmission shaft 21, and the target 2 is rotationally driven. In the illustrated example, the belt transmission mechanism 110 uses a toothed type belt and pulley, but is not limited thereto.

一方、サポートブロックの端部は、ターゲット2の端部に設けられた従動側回転軸24が、サポートブロック300に回転自在に支持されている。エンドブロック側と異なり、互いに回転自在に支持されればよいので、ターゲット2の従動側回転軸24をケース4の固定軸44が貫通しなくもよい。   On the other hand, at the end of the support block, a driven rotation shaft 24 provided at the end of the target 2 is rotatably supported by the support block 300. Unlike the end block side, it is only necessary to be supported so as to be rotatable with respect to each other, so that the fixed shaft 44 of the case 4 does not have to penetrate the driven side rotating shaft 24 of the target 2.

次に、図3(B)を参照して、回転部分の軸受とシールを中心に説明する。   Next, with reference to FIG. 3B, description will be made focusing on a bearing and a seal of a rotating part.

(エンドブロック側の構成)
固定軸41とターゲット2の動力伝達軸21との間には、一対の軸受Bが設けられ、固定軸41に対してターゲット2の動力伝達軸21が回転自在となっており、固定軸41とターゲット2の動力伝達軸21との環状隙間に真空シールに適した密封装置270が装着されている。この密封装置270は、固定軸41とターゲット2の動力伝達軸21との相対的な回転を可能としつつ、環状隙間を封止する機能を有している。また、ケース4と磁石ユニット3は連結されており、ターゲット2が回転しても、ケース4および内部の磁石ユニット3は回転することはない。すなわち、成膜装置1は、ケース4および内部の磁石ユニット3がエンドブロック200に対して固定された状態のまま、ターゲット2を回転させることができる。
(Configuration on the end block side)
A pair of bearings B is provided between the fixed shaft 41 and the power transmission shaft 21 of the target 2, and the power transmission shaft 21 of the target 2 is rotatable with respect to the fixed shaft 41. A sealing device 270 suitable for vacuum sealing is mounted in the annular gap between the target 2 and the power transmission shaft 21. The sealing device 270 has a function of sealing the annular gap while enabling relative rotation between the fixed shaft 41 and the power transmission shaft 21 of the target 2. Further, the case 4 and the magnet unit 3 are connected, and even if the target 2 rotates, the case 4 and the internal magnet unit 3 do not rotate. That is, the film forming apparatus 1 can rotate the target 2 while the case 4 and the internal magnet unit 3 are fixed to the end block 200.

さらに、ターゲット2の動力伝達軸21と、エンドブロック200に設けられた円形の開口部201との間にも軸受Bが設けられ、エンドブロック200に対してターゲット2の動力伝達軸21が回転自在となっており、さらに、ターゲット2の動力伝達軸21と開口部201との環状隙間が密封装置270によってシールされている。なお、図示例では、駆動力伝達軸21は、ターゲット2の開口端を塞ぐ端板22に設けられた構成で、ターゲット2は、クランプなどの締結部材290によって外周側の端部が締結され、ターゲット2の内周と端板22との嵌合部はガスケットGによって封止されている。これにより、ケース4内を低圧力状態に維持している。   Further, a bearing B is provided between the power transmission shaft 21 of the target 2 and the circular opening 201 provided in the end block 200, and the power transmission shaft 21 of the target 2 can rotate with respect to the end block 200. Further, the annular gap between the power transmission shaft 21 of the target 2 and the opening 201 is sealed by the sealing device 270. In the illustrated example, the driving force transmission shaft 21 is provided on an end plate 22 that closes the open end of the target 2, and the target 2 is fastened at its outer peripheral end by a fastening member 290 such as a clamp. A fitting portion between the inner periphery of the target 2 and the end plate 22 is sealed by a gasket G. Thereby, the inside of the case 4 is maintained in a low pressure state.

(サポートブロック300側の構成)
ターゲット2の従動側回転軸24は中空ではなく、動力伝達軸21と同軸的に設けられ、サポートブロック300に設けられた軸穴301に軸受Bを介して回転自在に支持されている。この軸受部には特に密封装置は不要である。
(Configuration on the support block 300 side)
The driven side rotation shaft 24 of the target 2 is not hollow, but is provided coaxially with the power transmission shaft 21, and is rotatably supported via a bearing B in a shaft hole 301 provided in the support block 300. This bearing does not require a sealing device.

従動側回転軸24は、ターゲット2の開口端を塞ぐ端板25に設けられた構成で、端板25の内側の端面には未貫通の軸受穴26が設けられており、この軸受穴26にケース4の固定軸44が、軸受Bを介して回転自在に支持されている。なお、ターゲット2のサポートブロック300側の端部も、クランプなどの締結部材290によって外周側の端部が締結され、ターゲット2の内周と端板との嵌合部はガスケットGによって封止され、ターゲット100の内部空間を低圧力状態に維持している。   The driven-side rotary shaft 24 is provided on an end plate 25 for closing the open end of the target 2, and an unpenetrated bearing hole 26 is provided on an inner end face of the end plate 25. A fixed shaft 44 of the case 4 is rotatably supported via a bearing B. The end of the target 2 on the support block 300 side is also fastened to the outer end by a fastening member 290 such as a clamp, and the fitting portion between the inner periphery of the target 2 and the end plate is sealed by a gasket G. , The internal space of the target 100 is maintained at a low pressure.

なお、ここではサポートブロック300はチャンバ10の内部に配置され、エンドブロック200はチャンバ10の外部に配置されるものとしたが、これに限定はされず、エンドブロック200もチャンバ10の内部に配置されてもよい。この場合、モータ130等もエンドブロック200の内部に配置されてもよい。エンドブロック200およびサポートブロック300をチャンバ10の内部に配置して、ロータリーカソード8と共に成膜対象物6の成膜面に対して平行に移動可能な構成としてもよい。この構成にすれば、ロータリーカソード8を回転駆動させつつ、ロータリーカソード8を成膜対象物6の成膜面に対して平行に駆動させることができる。   Here, the support block 300 is arranged inside the chamber 10 and the end block 200 is arranged outside the chamber 10. However, the present invention is not limited to this, and the end block 200 is also arranged inside the chamber 10. May be done. In this case, the motor 130 and the like may be arranged inside the end block 200. The end block 200 and the support block 300 may be arranged inside the chamber 10 so that the end block 200 and the support block 300 can move together with the rotary cathode 8 in parallel with the film formation surface of the film formation target 6. With this configuration, the rotary cathode 8 can be driven in parallel to the film formation surface of the film formation target 6 while the rotary cathode 8 is rotationally driven.

次に、成膜装置1の作用について説明する。   Next, the operation of the film forming apparatus 1 will be described.

成膜装置1は、制御部14によって、駆動源のモータ130、ターゲット駆動機構11を制御し、ターゲット2を回転させて、成膜対象物6に成膜する。ターゲット2を回転させながら、電源13からターゲット2にバイアス電圧を印加すると、磁石ユニット3によって生成される漏洩磁場によって、ターゲット2の外側の空間にプラズマが発生する。より具体的には、成膜対象物6側の第1の空間S1には磁力の高い第1の漏洩磁場M1によって高密度のプラズマP1が生成され、成膜対象物6と反対側の第2の空間S2には、磁力の低い第2の漏洩磁場M2によって低密度のプラズマP2が生成される。   In the film forming apparatus 1, the control unit 14 controls the motor 130 as a driving source and the target driving mechanism 11, and rotates the target 2 to form a film on the film formation target 6. When a bias voltage is applied to the target 2 from the power supply 13 while rotating the target 2, plasma is generated in a space outside the target 2 due to a stray magnetic field generated by the magnet unit 3. More specifically, high-density plasma P1 is generated in the first space S1 on the side of the film formation target 6 by the first leakage magnetic field M1 having a high magnetic force, and the second space S1 on the opposite side to the film formation target 6 is formed. In the space S2, a low-density plasma P2 is generated by the second leakage magnetic field M2 having a low magnetic force.

ターゲット2の外表面のうち、第2の領域A2に相当する部分は、第2の空間S2における低密度のプラズマP2の荷電粒子によってターゲット2がスパッタされて表面がクリーニングされる(プリスパッタ)。ターゲット2は回転駆動されているため、ターゲット2の外表面のうち、プリスパッタによってクリーニングされる部分はターゲット2の外表面を移動していく。すなわち、ターゲット2を回転させつつプリスパッタすることで、ターゲット2の外表面の全周についてクリーニングを行うことができる。ターゲット2の外表面のうち、プリスパッタによってクリーニングされた部分は、回転によって第1の領域A1に送り込まれる。第1の領域A1では、第1の空間S1における高密度のプラズマP1の荷電粒子によって清浄なターゲット表面がスパッタされる(本スパッタ)。これにより、不純物が低減されたスパッタ粒子が成膜対象物6に堆積し、均一な被膜が成膜される。   A portion of the outer surface of the target 2 corresponding to the second region A2 is subjected to sputtering of the target 2 by charged particles of the low-density plasma P2 in the second space S2 to clean the surface (pre-sputtering). Since the target 2 is rotationally driven, a portion of the outer surface of the target 2 that is cleaned by pre-sputtering moves on the outer surface of the target 2. That is, by performing pre-sputtering while rotating the target 2, it is possible to clean the entire outer surface of the target 2. The portion of the outer surface of the target 2 that has been cleaned by pre-sputtering is sent to the first area A1 by rotation. In the first region A1, a clean target surface is sputtered by charged particles of the high-density plasma P1 in the first space S1 (main sputtering). As a result, sputtered particles with reduced impurities are deposited on the film formation target 6, and a uniform film is formed.

なお、本スパッタとプリスパッタは、時間的に間隔をあけて順番に実施してもよいし、連続して順番に実施してもよいし、同時に実施してもよい。本実施形態では、本スパッタとプリスパッタは同時に実施される。本スパッタとプリスパッタを同時に実施するなどして、第2の領域A2でクリーニングされたターゲット2の表面を直ちに本スパッタするようにすることで、本スパッタが行われる第1の領域A1では、ターゲット2の表面を常に清浄な状態に保つことができる。これにより、純度の高い均質な成膜層を得ることができる。   Note that the main sputtering and the pre-sputtering may be sequentially performed at intervals in time, may be continuously performed sequentially, or may be simultaneously performed. In the present embodiment, the main sputtering and the pre-sputter are performed simultaneously. By performing the main sputtering immediately on the surface of the target 2 cleaned in the second region A2 by, for example, simultaneously performing the main sputtering and the pre-sputtering, the target is removed in the first region A1 where the main sputtering is performed. 2 can be kept clean at all times. Thus, a highly pure and uniform film formation layer can be obtained.

また、本実施形態では、成膜対象物6から離れる方向にある第2の空間S2においてプリスパッタを行う。すなわち、ターゲット2の外表面のうち、成膜対象物6と対向していない部分をスパッタすることで、プリスパッタを行う。これにより、プリスパッタによっ
て飛散するスパッタ粒子は、成膜対象物6とは反対側のチャンバ10の内壁面等に付着するため、プリスパッタによる成膜対象物6または成膜対象物6に形成されている膜への影響を低減させることができる。さらに、第2の領域A2から漏洩して形成される第2の漏洩磁場M2は第1の漏洩磁場M1よりも磁場強度が弱く、第2の空間S2で生成されるプラズマP2はプラズマP1よりも低密度である。そのため、プリスパッタにおいては本スパッタよりも微弱な放電によってスパッタされるので、プリスパッタによるターゲット2の消費量の抑制を図ることもできる。
In the present embodiment, pre-sputtering is performed in the second space S2 in a direction away from the film formation target 6. That is, presputtering is performed by sputtering a portion of the outer surface of the target 2 that is not opposed to the film formation target 6. Thereby, the sputtered particles scattered by the pre-sputter adhere to the inner wall surface or the like of the chamber 10 on the opposite side to the film-forming object 6, and are formed on the film-forming object 6 or the film-forming object 6 by the pre-sputtering. The effect on the film can be reduced. Further, the second leakage magnetic field M2 formed by leaking from the second region A2 has a lower magnetic field intensity than the first leakage magnetic field M1, and the plasma P2 generated in the second space S2 is lower than the plasma P1. Low density. For this reason, in the pre-sputtering, the sputtering is performed by a weaker discharge than in the main sputtering, so that the consumption of the target 2 due to the pre-sputtering can be suppressed.

次に、本発明の他の実施形態について説明する。以下の説明では実施形態1と、主として異なる点についてのみ説明し、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明を省略する。   Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, only differences from the first embodiment will be mainly described, and the same components will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.

[実施形態2]
図4は、本発明の実施形態2に係る成膜装置101を示している。実施形態1では、磁性板5によって、第2の領域A2から漏洩する第2の漏洩磁場M2の強度を、第1の領域A1から漏洩する第1の漏洩磁場M1の強度よりも低く設定していた。一方、実施形態2では、第2磁石ユニット3B自体の磁力を、成膜対象物6側の第1磁石ユニット3Aの磁力より弱くする。これにより、第2の領域A2から漏洩する第2の漏洩磁場M2の強度を、第1の領域A1から漏洩する第1の漏洩磁場M1の強度よりも低く設定する。このようにすれば、磁性板5を用いることなく、第2の領域A2側の漏洩磁場を弱めて微弱放電が可能となり、第1の領域A1における本スパッタと、第2の領域A2におけるプリスパッタと、を効率的に行うことができる。
[Embodiment 2]
FIG. 4 shows a film forming apparatus 101 according to Embodiment 2 of the present invention. In the first embodiment, the intensity of the second leakage magnetic field M2 leaking from the second region A2 is set to be lower than the intensity of the first leakage magnetic field M1 leaking from the first region A1 by the magnetic plate 5. Was. On the other hand, in the second embodiment, the magnetic force of the second magnet unit 3B itself is made weaker than the magnetic force of the first magnet unit 3A on the film formation target 6 side. Thereby, the intensity of the second leakage magnetic field M2 leaking from the second region A2 is set lower than the intensity of the first leakage magnetic field M1 leaking from the first region A1. By doing so, it is possible to weaken the leakage magnetic field on the side of the second area A2 without using the magnetic plate 5 and to perform a weak discharge, and to perform main sputtering in the first area A1 and pre-sputtering in the second area A2 And can be performed efficiently.

[実施形態3]
図5は、本発明の実施形態3に係る成膜装置102を示している。実施形態3では、チャンバ10の内部を、成膜対象物6に成膜するための第1の空間S1と、第2の空間S2と、に仕切るための仕切り部材400を設けたものである。
[Embodiment 3]
FIG. 5 shows a film forming apparatus 102 according to Embodiment 3 of the present invention. In the third embodiment, a partition member 400 for partitioning the inside of the chamber 10 into a first space S1 and a second space S2 for forming a film on the film formation target 6 is provided.

第1の空間S1は、上記した通り、本スパッタの際の高密度のプラズマP1が生成される領域であり、第2の空間S2はプリスパッタの際に低密度のプラズマP2が生成される領域である。成膜装置102は、第1の空間S1にガスを導入するための第1のガス導入口71と、第2の空間S2にガスを導入するための第2のガス導入口72と、を有しており、それぞれのガス導入口71,72は別のガス供給源に接続されていてもよい。それぞれのガス導入口71,72からは別種のガスが供給されてもよい。   As described above, the first space S1 is a region where high-density plasma P1 is generated during main sputtering, and the second space S2 is a region where low-density plasma P2 is generated during pre-sputtering. It is. The film forming apparatus 102 has a first gas introduction port 71 for introducing a gas into the first space S1 and a second gas introduction port 72 for introducing a gas into the second space S2. The respective gas inlets 71 and 72 may be connected to different gas supply sources. Different types of gases may be supplied from the respective gas introduction ports 71 and 72.

仕切り部材400は、ロータリーカソード8の中心軸Nを通る水平面に沿って、ロータリーカソード8の左右に一対の水平板部401と、水平板部401を支持する垂直方向に延びる支持板部402とを備えたL字形状に屈曲した板材によって構成される。支持板部402はチャンバ10の内壁面に固定され、水平板部401のロータリーカソード8側の端部が、ターゲット2の側面に対して微小な隙間を介して対向するように構成される。なお、水平板部401が直接チャンバ10の壁に固定された構成でもよい。このように第1の空間S1と第2の空間S2を仕切ることで、プリスパッタ時の酸化物等の飛散粒子が成膜対象物側に付着する等の影響を抑制することできる。   The partition member 400 includes a pair of horizontal plate portions 401 on the left and right sides of the rotary cathode 8 along a horizontal plane passing through the central axis N of the rotary cathode 8, and a support plate portion 402 extending in the vertical direction that supports the horizontal plate portion 401. It is constituted by a plate material bent in an L-shape provided. The support plate 402 is fixed to the inner wall surface of the chamber 10, and the end of the horizontal plate 401 on the rotary cathode 8 side is opposed to the side surface of the target 2 via a small gap. The horizontal plate 401 may be directly fixed to the wall of the chamber 10. By partitioning the first space S1 and the second space S2 in this manner, it is possible to suppress the influence of scattered particles such as oxides at the time of pre-sputtering on the object to be film-formed.

[実施形態4]
図6は、本発明の実施形態4に係る成膜装置103を示している。実施形態4では、磁石ユニット3を、成膜対象物6側の第1の領域A1に対向させて1つ設け、第2の領域A21,A22に対向させて2つ設けている。すなわち、成膜装置103は、第1の領域A1から漏洩磁場を発生させるために配置される第1の磁石ユニット3Aと、第2の領域A21,A22から漏洩磁場M21,M22を発生させるために配置される2つの第2の磁
石ユニット3B1,3B2と、を有する。第2の磁石ユニット3B1,3B2は、ターゲットの回転方向に沿って上流側と下流側に配置される構成で、第1の磁石ユニット3Aと合わせて3角形状の配置となっている。
[Embodiment 4]
FIG. 6 shows a film forming apparatus 103 according to Embodiment 4 of the present invention. In the fourth embodiment, one magnet unit 3 is provided so as to face the first area A1 on the film formation target 6 side, and two magnet units 3 are provided so as to face the second areas A21 and A22. That is, the film forming apparatus 103 includes a first magnet unit 3A arranged to generate a leakage magnetic field from the first region A1 and a leakage magnetic field M21, M22 from the second regions A21, A22. And two second magnet units 3B1 and 3B2 to be arranged. The second magnet units 3B1, 3B2 are arranged on the upstream side and the downstream side along the rotation direction of the target, and have a triangular arrangement together with the first magnet unit 3A.

このようにすれば、第2の領域A2に、2つの第2の磁石ユニット3B1,3B2によ
って、2つの磁場M21、M22によって複数のプラズマP21,P22が生成され、裏
面側の放電エリアを広くすることができ、クリーニングの表面均一性を向上させることができる。なお、第2の磁石ユニットは複数設ければよく、2つに限定されず、3つ以上でもよい。
By doing so, a plurality of plasmas P21 and P22 are generated in the second area A2 by the two magnetic fields M21 and M22 by the two second magnet units 3B1 and 3B2, and the discharge area on the back side is widened. Thus, the surface uniformity of the cleaning can be improved. Note that a plurality of second magnet units may be provided, and the number is not limited to two, and may be three or more.

[その他の実施形態]
なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の構成を採用することができる。
[Other Embodiments]
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted without departing from the spirit of the present invention.

例えば、実施形態1〜3では、磁石ユニット3は、成膜対象物と対向する第1磁石ユニット3Aに対して、1つの第2磁石ユニット3Bを180°反対側に配置しているが、1つの第2の磁石ユニット3Bを、実施形態4の2つの第2の磁石ユニットの下流側の磁石ユニット3B2のように、回転方向下流側に片寄せて配置するような構成としてもよい。このようにすれば、ターゲット2を本スパッタの直前でクリーニングすることができ、クリーニングの効果が高い。   For example, in the first to third embodiments, the magnet unit 3 is arranged such that one second magnet unit 3B is 180 ° opposite to the first magnet unit 3A facing the film-forming target. The configuration may be such that the two second magnet units 3B are arranged one-sidedly in the rotation direction downstream like the magnet unit 3B2 downstream of the two second magnet units of the fourth embodiment. By doing so, the target 2 can be cleaned immediately before the main sputtering, and the cleaning effect is high.

また、上記各実施形態では、磁性板5を磁石ユニット3と共にケース4内に配置した場合について説明したが、ケース4の外周とターゲット2の内周の間の隙間に配置する構成としてもよい。   In each of the above embodiments, the case where the magnetic plate 5 is arranged in the case 4 together with the magnet unit 3 has been described. However, the magnetic plate 5 may be arranged in a gap between the outer periphery of the case 4 and the inner periphery of the target 2.

また、磁性板のサイズとしては、上記実施形態ではほぼ断面半円形状となっており、円筒状のターゲットの180°の範囲を覆うサイズとなっているが、180°に限定されるものではない。円筒状のターゲットの90°以上270°以下の範囲を覆うサイズとすることが好ましく、150°以上210°以下の範囲を覆うサイズとすることがより好ましい。   Further, the size of the magnetic plate is substantially semicircular in cross section in the above embodiment, and is a size covering the range of 180 ° of the cylindrical target, but is not limited to 180 °. . The size preferably covers a range of 90 ° to 270 ° of the cylindrical target, and more preferably a size covering a range of 150 ° to 210 °.

また、上記実施形態では、磁性板5を1枚の磁性板で構成しているが、2枚重ねた構成としてもよいし、1枚には限定されない。   Further, in the above-described embodiment, the magnetic plate 5 is configured by one magnetic plate, but may be configured to be stacked two or is not limited to one.

また、上記実施形態では、ロータリーカソード8が1つの場合を例示したが、ロータリーカソード8がチャンバ10の内部に複数配置された成膜装置にも適用可能である。より具体的には、異種材料のターゲット2をそれぞれ有する複数のロータリーカソード8が配置され、成膜対象物6上に異種材料の積層構造の成膜層を形成する成膜装置にも適用可能である。複数のロータリーカソード8で異種材料を成膜する場合、1つのロータリーカソード8のターゲット2に、別のロータリーカソード8のターゲット2からスパッタされた異種材料からなるスパッタ粒子が付着してしまうことがある(コンタミ)。このように、コンタミが生じると、成膜対象物6に成膜される膜の組成比が、意図した比率から変わる恐れがある。このような場合でも、上述の各実施形態のように、裏面側で常に微弱放電しておけば、付着した異種材料は常にクリーニングされて除去され、成膜層の組成比を維持することができる。   Further, in the above embodiment, the case where the number of the rotary cathodes 8 is one is exemplified, but the present invention is also applicable to a film forming apparatus in which a plurality of the rotary cathodes 8 are arranged inside the chamber 10. More specifically, the present invention can be applied to a film forming apparatus in which a plurality of rotary cathodes 8 each having a target 2 of a dissimilar material are arranged, and a deposition layer having a laminated structure of dissimilar materials is formed on a deposition target 6. is there. When a heterogeneous material is formed with a plurality of rotary cathodes 8, sputtered particles of different materials sputtered from the target 2 of another rotary cathode 8 may adhere to the target 2 of one rotary cathode 8. (Contamination). As described above, when the contamination occurs, the composition ratio of the film formed on the film formation target 6 may be changed from an intended ratio. Even in such a case, if the weak discharge is always performed on the back surface side as in the above-described embodiments, the adhered dissimilar material is always cleaned and removed, and the composition ratio of the film formation layer can be maintained. .

1 成膜装置
2 ターゲット
3 磁石ユニット(磁場発生手段)
6 成膜対象物
10 チャンバ
11 ターゲット駆動装置(ターゲット駆動手段)
A1 第1の領域
A2 第2の領域
M1 第1の漏洩磁場
M2 第2の漏洩磁場
1 film forming apparatus 2 target 3 magnet unit (magnetic field generating means)
6 film formation target 10 chamber 11 target driving device (target driving means)
A1 First area A2 Second area M1 First stray magnetic field M2 Second stray magnetic field

Claims (15)

成膜対象物および円筒形のターゲットが内部に配置されるチャンバと、
前記ターゲットの内部に設けられ、前記ターゲットの外周面から漏洩する漏洩磁場を生成する磁場発生手段と、
前記ターゲットを回転駆動するターゲット駆動手段と、を備え、前記ターゲットと対向して配置される前記成膜対象物に成膜を行う成膜装置であって、
前記磁場発生手段は、前記ターゲットの外表面の前記ターゲットの前記成膜対象物と対向する第1の領域から漏洩する第1の漏洩磁場と、前記ターゲットの外表面の前記ターゲットの前記成膜対象物と対向しない第2の領域から漏洩する第2の漏洩磁場と、を発生させる手段であり、
前記第2の漏洩磁場の強度が、前記第1の漏洩磁場の強度よりも低いことを特徴とする成膜装置。
A chamber in which a film formation target and a cylindrical target are arranged,
Magnetic field generating means provided inside the target, for generating a leakage magnetic field leaking from the outer peripheral surface of the target,
A target driving unit configured to rotationally drive the target, and a film forming apparatus configured to form a film on the film formation target disposed to face the target,
The magnetic field generation means includes: a first leakage magnetic field leaking from a first region of the outer surface of the target facing the film formation target of the target; and a film formation target of the target on the outer surface of the target. And a second leaked magnetic field leaking from a second area not facing the object.
The film formation apparatus, wherein the intensity of the second leakage magnetic field is lower than the intensity of the first leakage magnetic field.
前記第2の領域は、前記ターゲットの回転軸を挟んで前記第1の領域の反対側にあることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。   2. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the second area is located on the opposite side of the first area with respect to a rotation axis of the target. 3. 前記磁場発生手段は、前記第1の漏洩磁場を発生させる第1の磁石ユニットと、前記第2の漏洩磁場を発生させる第2の磁石ユニットと、を有することを特徴とする請求項1または2に記載の成膜装置。   The said magnetic field generation means has the 1st magnet unit which produces | generates the said 1st leakage magnetic field, and the 2nd magnet unit which produces | generates the said 2nd leakage magnetic field, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 3. The film forming apparatus according to item 1. 前記第2の磁石ユニットと前記ターゲットとの間には、磁性板が配置されることを特徴とする請求項3に記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to claim 3, wherein a magnetic plate is disposed between the second magnet unit and the target. 前記磁性板は、前記ターゲットの長手方向と直交する断面形状が円弧状の磁性板であることを特徴とする請求項4に記載の成膜装置。   5. The film forming apparatus according to claim 4, wherein the magnetic plate is an arc-shaped magnetic plate having a cross section orthogonal to a longitudinal direction of the target. 前記第2の磁石ユニットは、前記第1の磁石ユニットよりも磁力の弱い磁石ユニットであることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の成膜装置。   6. The film forming apparatus according to claim 1, wherein the second magnet unit is a magnet unit having a lower magnetic force than the first magnet unit. 7. 前記第1の領域におけるスパッタと、前記第2の領域におけるスパッタと、を同時に行うモードを有する請求項1から6のいずれか一項に記載の成膜装置。   The film forming apparatus according to any one of claims 1 to 6, further comprising a mode for simultaneously performing sputtering in the first region and sputtering in the second region. 前記チャンバの内部を、前記第1の領域に面した第1の空間と前記第2領域に面した第2の空間とに仕切る仕切り部材をさらに有することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の成膜装置。   8. The apparatus according to claim 1, further comprising a partition member for partitioning the inside of the chamber into a first space facing the first region and a second space facing the second region. The film forming apparatus according to claim 1. 前記チャンバの内部にスパッタガスを供給するためのガス供給手段を備え、
前記ガス供給手段によるガス供給口の位置は、前記成膜対象物の成膜対象面の法線に垂直で、かつ、前記ターゲットの回転軸を含む平面の近傍であることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の成膜装置。
A gas supply unit for supplying a sputtering gas to the inside of the chamber,
The position of a gas supply port provided by the gas supply means is perpendicular to a normal to a film formation target surface of the film formation target and near a plane including a rotation axis of the target. The film forming apparatus according to any one of claims 1 to 8.
前記磁場発生手段を有し、前記ターゲットが、前記磁場発生手段がその内部に配置されるようにそれぞれ配置されるカソードユニットを、前記チャンバ内に複数有することを特徴とする請求項1から9のいずれか一項に記載の成膜装置。   10. The apparatus according to claim 1, wherein the target includes a plurality of cathode units in the chamber, each having the magnetic field generating means, and the target being arranged such that the magnetic field generating means is disposed therein. The film forming apparatus according to claim 1. 成膜対象物および円筒形のターゲットが内部に配置されるチャンバと、
前記ターゲットの内部に設けられ、前記ターゲットの外周面から漏洩する漏洩磁場を生成する磁場発生手段と、
前記ターゲットを回転駆動するターゲット駆動手段と、を備え、前記ターゲットと対向
して配置される前記成膜対象物に成膜を行う成膜装置であって、
前記ターゲットの長手方向に垂直な断面において、前記ターゲットの外周上の点であって前記成膜対象物と対向して配置されたときに前記成膜対象物との距離が最も短くなる点である第1の点とし、前記第1の点と前記ターゲットの回転軸上の点とを結ぶ直線を第1の直線、前記ターゲットの回転軸上の点を通り前記第1の直線に垂直な直線を第2の直線として、
前記ターゲットを、前記第2の直線を含み、前記ターゲットの長手方向に平行な平面で分割したときに、前記第1の点を含む部分を第1の部分とし、他方を第2の部分とすると、
前記磁場発生手段は、前記ターゲットの前記第1の部分の外表面から漏洩する第1の漏洩磁場と、前記ターゲットの前記第2の部分の外表面から漏洩する第2の漏洩磁場と、を発生させる手段であり、
前記第2の漏洩磁場の強度が、前記第1の漏洩磁場の強度よりも低いことを特徴とする成膜装置。
A chamber in which a film formation target and a cylindrical target are arranged,
Magnetic field generating means provided inside the target, for generating a leakage magnetic field leaking from the outer peripheral surface of the target,
A target driving unit configured to rotationally drive the target, and a film forming apparatus configured to form a film on the film formation target disposed to face the target,
In a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the target, a point on the outer periphery of the target, which is the point at which the distance from the object to be filmed becomes shortest when it is arranged to face the object to be filmed. A first point, a straight line connecting the first point and a point on the rotation axis of the target is a first straight line, and a straight line passing through the point on the rotation axis of the target and perpendicular to the first straight line is defined as a first point. As a second straight line,
When the target is divided by a plane including the second straight line and parallel to the longitudinal direction of the target, a portion including the first point is defined as a first portion, and the other is defined as a second portion. ,
The magnetic field generating means generates a first stray magnetic field leaking from an outer surface of the first portion of the target and a second stray magnetic field leaking from an outer surface of the second portion of the target. Means to
The film formation apparatus, wherein the intensity of the second leakage magnetic field is lower than the intensity of the first leakage magnetic field.
成膜対象物および円筒形のターゲットが内部に配置されるチャンバと、
前記ターゲットの内部に設けられ、前記ターゲットの外周面から漏洩する漏洩磁場を生成する磁場発生手段と、
前記ターゲットを回転駆動するターゲット駆動手段と、を備え、前記ターゲットと対向して配置される前記成膜対象物に成膜を行う成膜装置であって、
前記チャンバの内部に、前記成膜対象物に成膜するためのスパッタを行う第1の空間と、前記ターゲットの外表面をクリーニングするためのスパッタを行う第2の空間と、が設けられており、
前記磁場発生手段は、前記ターゲットの前記第1の空間側の外表面から漏洩する第1の漏洩磁場と、前記ターゲットの前記第2の空間側の外表面から漏洩する第2の漏洩磁場と、を発生させる手段であり、
前記第2の漏洩磁場の強度が、前記第1の漏洩磁場の強度よりも低いことを特徴とする成膜装置。
A chamber in which a film formation target and a cylindrical target are arranged,
Magnetic field generating means provided inside the target, for generating a leakage magnetic field leaking from the outer peripheral surface of the target,
A target driving unit configured to rotationally drive the target, and a film forming apparatus configured to form a film on the film formation target disposed to face the target,
A first space for performing sputtering for forming a film on the film formation target and a second space for performing sputtering for cleaning an outer surface of the target are provided inside the chamber. ,
The magnetic field generating means includes: a first leaked magnetic field leaking from an outer surface of the target on the first space side; a second leaked magnetic field leaking from an outer surface of the target on the second space side; Means for generating
The film formation apparatus, wherein the intensity of the second leakage magnetic field is lower than the intensity of the first leakage magnetic field.
成膜対象物をチャンバ内に配置し、前記成膜対象物と対向して配置された円筒形のターゲットから飛翔するスパッタ粒子を堆積させて成膜するスパッタ成膜工程を含む電子デバイスの製造方法であって、
前記ターゲットの内部に配置された磁場発生手段によって、前記ターゲットから前記成膜対象物に向かう第1の方向と、前記成膜対象物から離れる方向の第2の方向と、の両方に前記ターゲットの外表面から漏洩する漏洩磁場を発生させ、
前記第2の方向における漏洩磁場の強度は、前記第1の方向における漏洩磁場の強度よりも低く、
前記第1の方向における漏洩磁場によってプラズマを集中させてスパッタを行う本スパッタ工程と、
前記第2の方向における漏洩磁場によってプラズマを集中させてスパッタを行うプリスパッタ工程と、を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
A method for manufacturing an electronic device, comprising: a sputter film forming step of disposing a film forming object in a chamber, depositing sputter particles flying from a cylindrical target arranged to face the film forming object, and forming a film. And
The magnetic field generating means disposed inside the target causes the target to move in both a first direction from the target toward the film-forming target and a second direction away from the film-forming target. Generates a leakage magnetic field that leaks from the outer surface,
The strength of the stray magnetic field in the second direction is lower than the strength of the stray magnetic field in the first direction;
A main sputtering step of performing sputtering by concentrating plasma by a leakage magnetic field in the first direction;
A pre-sputtering step of performing sputtering while concentrating plasma by a leakage magnetic field in the second direction.
前記プリスパッタ工程は、前記ターゲットの外表面を清浄にする工程であることを特徴とする請求項13に記載の電子デバイスの製造方法。   14. The method according to claim 13, wherein the pre-sputtering step is a step of cleaning an outer surface of the target. 前記本スパッタ工程と前記プリスパッタ工程とを同時に行うことを特徴とする請求項14に記載の電子デバイスの製造方法。   15. The method according to claim 14, wherein the main sputtering step and the pre-sputtering step are performed simultaneously.
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