JP2020037740A - Plasma treatment apparatus - Google Patents

Plasma treatment apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2020037740A
JP2020037740A JP2019143550A JP2019143550A JP2020037740A JP 2020037740 A JP2020037740 A JP 2020037740A JP 2019143550 A JP2019143550 A JP 2019143550A JP 2019143550 A JP2019143550 A JP 2019143550A JP 2020037740 A JP2020037740 A JP 2020037740A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotating body
work
unit
film
supply
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
JP2019143550A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7233339B2 (en
Inventor
川又 由雄
Yoshio Kawamata
由雄 川又
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.)
Shibaura Mechatronics Corp
Original Assignee
Shibaura Mechatronics Corp
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 Shibaura Mechatronics Corp filed Critical Shibaura Mechatronics Corp
Priority to CN201910801621.2A priority Critical patent/CN110872691A/en
Priority to KR1020190106657A priority patent/KR102213416B1/en
Priority to TW108131259A priority patent/TWI731401B/en
Publication of JP2020037740A publication Critical patent/JP2020037740A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7233339B2 publication Critical patent/JP7233339B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32733Means for moving the material to be treated
    • H01J37/32752Means for moving the material to be treated for moving the material across the discharge
    • H01J37/32761Continuous moving
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • H01J37/32449Gas control, e.g. control of the gas flow
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68764Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a movable susceptor, stage or support, others than those only rotating on their own vertical axis, e.g. susceptors on a rotating caroussel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)

Abstract

To provide a plasma treatment apparatus capable of performing a desired plasma treatment corresponding to a position having different passing speed of the surface of a rotor, to a workpiece conveyed circularly by the rotor.SOLUTION: A plasma treatment apparatus has a conveyance part 30 provided in a vacuum vessel 20, and having a rotor 31 for loading and rotating a workpiece W, for conveying circularly the workpiece W along a conveyance route, a side wall part 51c for defining a part of a gas space R into which reaction gas G is introduced, a defining part 51 having an opening 51a facing the conveyance route, a gas supply part for supplying the reaction gas G into the gas space R, and a plasma source 55 for generating plasma for plasma-treating the workpiece W to the reaction gas G. The gas supply part has a regulation part for supplying the reaction gas G from a plurality of supply spots each having different time for passing through a treatment region where plasma treatment is performed by the surface of the rotor 31, and for regulating a supply amount of the reaction gas G per unit time from the plurality of supply spots, individually corresponding to the time for passing through the treatment region.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、プラズマ処理装置に関する。   The present invention relates to a plasma processing apparatus.

半導体装置や液晶ディスプレイあるいは光ディスクなど各種の製品の製造工程において、例えばウェーハやガラス基板等のワーク上に光学膜等の薄膜を成膜することがある。薄膜は、ワークに対して金属等の膜を形成する成膜や、形成した膜に対してエッチング、酸化又は窒化等の膜処理を行う等によって、作成することができる。   2. Description of the Related Art In a manufacturing process of various products such as a semiconductor device, a liquid crystal display, and an optical disk, a thin film such as an optical film may be formed on a work such as a wafer or a glass substrate. The thin film can be formed by forming a film of a metal or the like on the work, or performing film processing such as etching, oxidation, or nitridation on the formed film.

成膜あるいは膜処理は様々な方法で行うことができるが、その一つとして、プラズマを用いた方法がある。成膜では、ターゲットを配置したチャンバに不活性ガスを導入し、直流電圧を印加する。プラズマ化した不活性ガスのイオンをターゲットに衝突させ、ターゲットから叩き出された材料をワークに堆積させて成膜を行う。膜処理では、電極を配置したチャンバにプロセスガスを導入し、電極に高周波電圧を印加する。プラズマ化したプロセスガスのイオン、ラジカル等の活性種をワーク上の膜に衝突させることによって、膜処理を行う。   Film formation or film treatment can be performed by various methods, and one of them is a method using plasma. In film formation, an inert gas is introduced into a chamber in which a target is placed, and a DC voltage is applied. The film is formed by causing ions of the inert gas that has been turned into plasma to collide with the target and depositing the material beaten from the target on the work. In the film processing, a process gas is introduced into a chamber in which electrodes are arranged, and a high-frequency voltage is applied to the electrodes. The film processing is performed by colliding active species such as ions and radicals of the process gas which has been turned into plasma with the film on the work.

このような成膜と膜処理を連続して行えるように、一つのチャンバの内部に回転体である回転テーブルを取り付け、回転テーブル上方の周方向に、成膜用のユニットと膜処理用のユニットを複数配置したプラズマ処理装置がある(例えば、特許文献1参照)。このようにワークを回転テーブル上に保持して搬送し、成膜ユニットと膜処理ユニットの直下を通過させることで、光学膜等が形成される。   In order to perform such film formation and film processing continuously, a rotary table as a rotating body is mounted inside one chamber, and a film forming unit and a film processing unit are arranged in a circumferential direction above the rotary table. (See, for example, Patent Document 1). As described above, the work is held and transported on the rotary table, and is passed just below the film forming unit and the film processing unit, thereby forming an optical film and the like.

回転テーブルを用いたプラズマ処理装置において、膜処理ユニットとして、上端が塞がれ、下端に開口部を有する筒形の電極(以下、「筒形電極」と称する。)を用いることがある。筒形電極を用いる場合には、チャンバの上部に開口部を設け、この開口部に、筒形電極の上端を、絶縁物を介して取り付ける。筒形電極の側壁がチャンバの内部に延在し、下端の開口部が回転テーブルにわずかな隙間を介して面する。チャンバは接地され、筒形電極がアノード、チャンバと回転テーブルがカソードとして機能する。筒形電極の内部にプロセスガスを導入して高周波電圧を印加し、プラズマを発生させる。発生したプラズマに含まれる電子は、カソードである回転テーブル側に流れ込む。回転テーブルに保持されたワークを筒形電極の開口部の下を通過させることによって、プラズマにより生成されたイオン、ラジカル等の活性種がワークに衝突して膜処理がなされる。   In a plasma processing apparatus using a rotary table, a cylindrical electrode having a closed upper end and an opening at a lower end (hereinafter, referred to as a “cylindrical electrode”) may be used as a film processing unit. When a cylindrical electrode is used, an opening is provided in the upper part of the chamber, and the upper end of the cylindrical electrode is attached to this opening via an insulator. The side wall of the cylindrical electrode extends into the chamber, and the opening at the lower end faces the rotary table with a slight gap. The chamber is grounded, the cylindrical electrode functions as the anode, and the chamber and the turntable function as the cathode. A process gas is introduced into the cylindrical electrode, and a high-frequency voltage is applied to generate plasma. Electrons contained in the generated plasma flow into the rotary table, which is the cathode. By passing the work held on the turntable below the opening of the cylindrical electrode, active species such as ions and radicals generated by the plasma collide with the work and perform film processing.

特許第4428873号公報Japanese Patent No. 4428873 特開2011−103257号公報JP 2011-103257 A

近年、処理対象となるワークが大型化し、また、処理効率の向上も要請されているため、プラズマを発生させて成膜、膜処理を行う領域が拡大する傾向にある。しかし、筒形電極に電圧を印加してプラズマを発生させる場合、広範囲、高密度なプラズマを発生させることが困難な場合がある。   In recent years, the size of a workpiece to be processed and an improvement in processing efficiency have been demanded, and the area in which plasma is generated to perform film formation and film processing tends to increase. However, when plasma is generated by applying a voltage to the cylindrical electrode, it may be difficult to generate plasma over a wide area and at high density.

そこで、ライン状で高密度の均一なプラズマを発生させて、プラズマ源の長さ方向と直交する方向にワークを走査させて大型のワークに対して膜処理を行うことができるプラズマ処理装置が開発されている(例えば、特許文献2参照)。このようなプラズマ処理装置は、プロセスガスが導入されるガス空間に、プラズマ源によりプラズマを発生させて膜処理を行う。   Therefore, a plasma processing system has been developed that can generate linear, high-density, uniform plasma and scan the workpiece in the direction perpendicular to the length direction of the plasma source to perform film processing on large workpieces. (For example, see Patent Document 2). Such a plasma processing apparatus performs film processing by generating plasma in a gas space into which a process gas is introduced by a plasma source.

上記のような回転テーブルを用いたプラズマ処理装置において、膜処理ユニットとして、電子サイクロトロン共鳴(ECR:Electron Cyclotron Resonance)プラズマによる膜処理部を用いた場合を考える。この場合、回転テーブルの周方向における膜処理が行われる範囲、つまり処理領域の幅が、回転テーブルの径方向に沿う方向において平行に形成されることも考えられる。ところで、回転テーブルの内周側と外周側とでは、回転テーブルの表面の処理領域を通過する速度に相違が生じる。つまり、同一距離内の通過速度が、回転テーブルの外周側が速く、内周側が遅くなる。上記のように処理領域の幅が回転テーブルの径方向に沿う方向において平行に形成される場合、回転テーブルの表面は、内周側よりも外周側の方が処理領域を短時間で通り過ぎてしまうことになる。このため、一定時間処理した後の膜処理レートは、外周側が少なく、内周側が多くなる。   In a plasma processing apparatus using a rotary table as described above, a case is considered in which a film processing unit using electron cyclotron resonance (ECR) plasma is used as a film processing unit. In this case, it is conceivable that the range in which the film processing is performed in the circumferential direction of the rotary table, that is, the width of the processing region is formed in parallel in a direction along the radial direction of the rotary table. By the way, there is a difference between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the rotary table in the speed of passing through the processing area on the surface of the rotary table. That is, the passing speed within the same distance is faster on the outer peripheral side of the rotary table and slower on the inner peripheral side. When the width of the processing region is formed in parallel in the direction along the radial direction of the rotary table as described above, the surface of the rotary table passes through the processing region on the outer peripheral side more quickly than on the inner peripheral side. Will be. For this reason, the film processing rate after processing for a certain period of time is small on the outer peripheral side and increases on the inner peripheral side.

すると、例えば、成膜部で形成されたニオブやシリコンの膜に、膜処理として酸化又は窒化処理を行い、化合物膜を生成する場合、回転テーブルの内周側と外周側とでニオブやシリコンの膜の酸化や窒化の程度が大きく相違してしまう。従って、ワークの全体に均一に処理を行いたい場合や、ワークの所望の位置における処理の程度を変えることが困難となる。   Then, for example, when a niobium or silicon film formed by the film forming unit is subjected to oxidation or nitriding treatment as a film treatment to form a compound film, the niobium or silicon film is formed between the inner peripheral side and the outer peripheral side of the turntable. The degree of oxidation or nitridation of the film is greatly different. Therefore, it is difficult to uniformly process the entire work or to change the degree of processing at a desired position on the work.

この問題は、例えば、ワークとして半導体等のウェーハを、回転テーブル上で周方向に1列に並べてプラズマ処理を行う場合にも発生する。さらに、処理の効率化等の観点から、径方向にも複数並べてプラズマ処理を行えるようにした場合には、より顕著な問題となる。具体的には、回転テーブルの半径が1.0mを超え、回転テーブルの半径方向における処理領域の幅が0.5mに達する程度に大きくなると、内周側と外周側の処理レートの差が非常に大きくなってしまう。   This problem also occurs, for example, when a wafer such as a semiconductor as a work is arranged in a row in a circumferential direction on a rotary table to perform plasma processing. Further, from the viewpoint of processing efficiency and the like, when a plurality of plasma processing can be performed in the radial direction, the problem becomes more remarkable. Specifically, when the radius of the rotary table exceeds 1.0 m and the width of the processing area in the radial direction of the rotary table becomes large to reach 0.5 m, the difference between the inner and outer processing rates becomes extremely large. It becomes big.

本発明は、回転体により循環搬送されるワークに対して、回転体の表面の通過速度が異なる位置に応じて所望のプラズマ処理を行うことができるプラズマ処理装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a plasma processing apparatus capable of performing a desired plasma processing on a workpiece circulated and conveyed by a rotating body in accordance with a position at which a surface of the rotating body passes at a different speed.

上記の目的を達成するために、本発明のプラズマ処理装置は、内部を真空とすることが可能な真空容器と、前記真空容器内に設けられ、ワークを保持して回転する回転体を有し、前記回転体を回転させることにより前記ワークを円周の搬送経路で循環搬送させる搬送部と、反応ガスが導入されるガス空間の一部を画成する側壁部と、前記真空容器の内部の前記搬送経路に対向する開口を有する画成部と、前記ガス空間に前記反応ガスを供給するガス供給部と、前記反応ガスが導入される前記ガス空間に、前記搬送経路を通過する前記ワークをプラズマ処理するためのプラズマを発生させるプラズマ源と、を有し、前記ガス供給部は、前記回転体の表面が、前記プラズマ処理を行う処理領域を通過する時間が異なる複数の供給箇所から、前記反応ガスを供給し、前記複数の供給箇所の単位時間当たりの前記反応ガスの供給量を、前記通過する時間に応じて個別に調節する調節部を有する。   In order to achieve the above object, a plasma processing apparatus of the present invention includes a vacuum vessel capable of evacuating the inside thereof, and a rotating body provided in the vacuum vessel and holding and rotating a work. A conveying unit that circulates and conveys the work in a circumferential conveying path by rotating the rotating body, a side wall that defines a part of a gas space into which a reaction gas is introduced, and an inside of the vacuum vessel. A defining part having an opening facing the transfer path, a gas supply unit for supplying the reaction gas to the gas space, and the work passing through the transfer path to the gas space where the reaction gas is introduced. A plasma source for generating plasma for plasma processing, the gas supply unit, the surface of the rotating body, from a plurality of supply points different in time passing through the processing area to perform the plasma processing, Anti Gas supply, the supply amount of the reaction gas per unit time of said plurality of feed locations, with regulatory unit for adjusting individually according to the time of the passage.

前記調節部は、前記搬送経路に交差する方向の位置に応じて、各供給箇所から導入する前記反応ガスの供給量を調節してもよい。   The adjusting unit may adjust a supply amount of the reaction gas introduced from each supply point according to a position in a direction intersecting the transport path.

前記複数の供給箇所は、前記ガス空間における対向する位置であって、前記搬送経路に沿う方向に配設されていてもよい。   The plurality of supply points may be located at positions facing each other in the gas space, and may be arranged in a direction along the transport path.

前記調節部は、前記ワークに形成する膜の膜厚及び前記通過する時間に応じて、各供給口から供給する前記反応ガスの供給量を調節してもよい。   The controller may adjust a supply amount of the reaction gas supplied from each supply port according to a film thickness of a film formed on the work and the passing time.

前記ワークは、前記プラズマ処理がなされる処理対象面に凸部を有し、前記画成部の前記側壁部における前記回転体との対向面と前記回転体との間には、前記回転体に保持された前記ワークが通過可能な隙間を有し、前記側壁部は、前記ワークの凸部に沿う凹部を有していてもよい。   The workpiece has a projection on a surface to be processed on which the plasma processing is performed, and between the rotating body and a surface of the side wall of the defining portion facing the rotating body, the rotating body includes The work may have a gap through which the held work can pass, and the side wall may have a recess along a protrusion of the work.

前記ワークを保持する複数のトレイが、前記回転体に保持され、前記画成部の前記側壁部における前記回転体との対向面と前記トレイとの間には、前記トレイに保持された前記ワークが通過可能な隙間を有し、前記トレイは、前記側壁部の凹部に沿う凸部を有していてもよい。前記回転体における前記画成部に対向する面及び複数の前記トレイにおける前記画成部に対向する面は、前記円周の軌跡に沿って連続して面一となる部分を有していてもよい。   A plurality of trays for holding the work are held by the rotating body, and between the surface of the side wall of the defining portion facing the rotating body and the tray, the work held by the tray is provided. The tray may have a convex portion along a concave portion of the side wall portion. A surface of the rotating body facing the definition portion and a surface of the plurality of trays facing the definition portion may have a portion that is continuously flush with the circumference of the track. Good.

前記回転体は、前記真空容器が設置される設置面側に前記ワークを保持し、前記画成部の前記開口は、前記設置面側から前記ワークに対向していてもよい。   The rotating body may hold the work on an installation surface side on which the vacuum vessel is installed, and the opening of the defining unit may face the work from the installation surface side.

前記プラズマ源は、前記ガス空間に電子サイクロトロン共鳴プラズマを発生させる装置であってもよい。   The plasma source may be an apparatus for generating an electron cyclotron resonance plasma in the gas space.

前記プラズマ源は、前記ガス空間に誘導結合プラズマを発生させる装置であってもよい。   The plasma source may be a device that generates inductively coupled plasma in the gas space.

本発明によれば、回転体により循環搬送されるワークに対して、回転体の表面の通過速度が異なる位置に応じて所望のプラズマ処理を行うことができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, desired plasma processing can be performed with respect to the workpiece | work circulated and conveyed by a rotating body according to the position where the passing speed of the surface of a rotating body differs.

実施形態のプラズマ処理装置の透視斜視図である。It is a see-through | perspective perspective view of the plasma processing apparatus of embodiment. 実施形態のプラズマ処理装置の透視下面図である。It is a see-through | perspective bottom view of the plasma processing apparatus of embodiment. 図2のA−A線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2. 図2のB−B線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG. 2. ワークの側面図(A)、平面図(B)、斜視図(C)である。It is a side view (A), a plan view (B), and a perspective view (C) of a work. トレイの側面図(A)、平面図(B)、斜視図(C)である。It is the side view (A), top view (B), and perspective view (C) of a tray. 成膜部のシールド部材を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a shield member of a film forming unit. ワークとシールド部材との間隔を示す拡大断面図(A)、ワークと画成部との間隔を示す拡大断面図(B)である。It is an enlarged sectional view (A) showing the interval between the work and the shield member, and an enlarged sectional view (B) showing the interval between the work and the defining portion. プロセスガスの流路を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a flow path of a process gas. 実施形態の制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the composition of the control device of an embodiment. トレイの変形例を示す斜視図である。It is a perspective view showing a modification of a tray. トレイの変形例を示す斜視図である。It is a perspective view showing a modification of a tray. トレイの変形例を示す斜視図である。It is a perspective view showing a modification of a tray. トレイおよび回転体の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a tray and a rotating body. トレイの変形例を示す断面図であり、(A)はワークが凸部を有する場合、(B)はワークが平板状である場合である。It is sectional drawing which shows the modification of a tray, (A) is a case where a workpiece | work has a convex part, (B) is a case where a workpiece | work is flat.

本発明の実施の形態(以下、本実施形態と呼ぶ)について、図面を参照して具体的に説明する。
[概要]
図1に示すプラズマ処理装置100は、個々のワークWの表面に、プラズマを利用して化合物膜を形成する装置である。つまり、プラズマ処理装置100は、図1〜図4に示すように、回転体31が回転すると、回転体31に保持されたトレイ1上のワークWが円周の軌跡で移動する。この移動により、ワークWは、成膜部40A、40B又は40Cに対向する位置を繰り返し通過する。この通過毎に、スパッタリングによりターゲット41A〜41Cの粒子をワークWの表面に付着させる。
An embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as the present embodiment) will be specifically described with reference to the drawings.
[Overview]
The plasma processing apparatus 100 shown in FIG. 1 is an apparatus that forms a compound film on the surface of each work W using plasma. That is, in the plasma processing apparatus 100, as shown in FIGS. 1 to 4, when the rotating body 31 rotates, the work W on the tray 1 held by the rotating body 31 moves along a circumferential locus. By this movement, the work W repeatedly passes through the position facing the film forming unit 40A, 40B or 40C. Each time the particles pass, the particles of the targets 41A to 41C are attached to the surface of the work W by sputtering.

また、ワークWは、膜処理部50A又は50Bに対向する位置を繰り返し通過する。この通過毎に、ワークWの表面に付着した粒子は、導入されたプロセスガスG2中の物質と化合して化合物膜となる。図1はプラズマ処理装置100の透視斜視図、図2は透視下面図、図3は図2のA−A線断面図、図4は図2のB−B線断面図である。なお、以下の説明では、重力に従う方向を下方、これと逆に重力に抗する方向を上方とする。プラズマ処理装置100の真空容器20が、建屋の床面や地面など、真空容器20に対して重力に従う方向に存在する面を設置面として設置される場合には、真空容器20の内部において設置面側を下、これと反対側を上とする。   The work W repeatedly passes through a position facing the film processing unit 50A or 50B. Each time the particles pass, the particles adhering to the surface of the work W combine with the substance in the introduced process gas G2 to form a compound film. 1 is a perspective perspective view of the plasma processing apparatus 100, FIG. 2 is a perspective bottom view, FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 2, and FIG. 4 is a sectional view taken along line BB of FIG. In the following description, the direction according to gravity is downward, and conversely, the direction against gravity is upward. When the vacuum vessel 20 of the plasma processing apparatus 100 is installed on a surface existing in a direction following gravity with respect to the vacuum vessel 20, such as a floor surface or the ground of a building, as an installation surface, the installation surface inside the vacuum container 20 is used. The side is down and the opposite side is up.

[ワーク]
ワークWは、図5(A)の側面図、(B)の平面図、(C)の斜視図に示すように、処理部に対向する面、つまり、処理対象となる面(以下、処理対象面Spとする)に凸部Cpを有し、凸部Cpと反対側の面に凹部Rpを有する板状の部材である。凸部Cpとは、処理対象面Spにおいて、曲率中心が処理対象面Spとは反対側に位置する湾曲部分または、処理対象面Spが角度の異なる複数の平面で構成される場合に、異なる平面同士を連結する部分をいう。つまり、凸部Cpは、湾曲部分を有する場合のみならず、角部分を有する場合も含む。凹部Rpとは凸部Cpの反対側の部分をいう。
[work]
As shown in the side view of FIG. 5A, the plan view of FIG. 5B, and the perspective view of FIG. 5C, the work W is a surface facing the processing unit, that is, a surface to be processed (hereinafter, a processing target). This is a plate-shaped member having a convex portion Cp on a surface Sp) and a concave portion Rp on a surface opposite to the convex portion Cp. The convex portion Cp is a curved surface whose center of curvature is located on the opposite side to the processing target surface Sp or a different plane when the processing target surface Sp is configured by a plurality of planes having different angles. It refers to the part that connects them. That is, the convex portion Cp includes not only a case having a curved portion but also a case having a corner portion. The concave portion Rp is a portion on the opposite side of the convex portion Cp.

本実施形態では、ワークWは長方形状の基板であって、一短辺側に形成された湾曲部分によって処理対象面Spに凸部Cpが形成されている。つまり、本実施形態では、湾曲により伸長する側が凸部Cp、伸縮する側が凹部Rpである。また、ワークWの凸部Cpから他方の短辺までの処理対象面Spは、平坦面となっている。   In the present embodiment, the workpiece W is a rectangular substrate, and a convex portion Cp is formed on the processing target surface Sp by a curved portion formed on one short side. That is, in the present embodiment, the side extending by bending is the convex portion Cp, and the side extending and contracting is the concave portion Rp. The processing target surface Sp from the convex portion Cp of the work W to the other short side is a flat surface.

[トレイ]
トレイ1は、図6(A)の側面図、図6(B)の平面図、図6(C)の斜視図に示すように、ワークWを保持する部材である。トレイ1は、略扇形形状の板状体であり、一方の面が、処理部である成膜部40、膜処理部50に対向する対向面11となっている。本実施形態では、トレイ1が回転体31に搭載される際には、図3及び図4に示すように、対向面11は下側に向かう。但し、図6は、対向面11側を上にして示している。ここで、トレイ1の対向面11を有する側を対向部X1、その反対面の側を支持部X2とする。
[tray]
The tray 1 is a member that holds the work W as shown in the side view of FIG. 6A, the plan view of FIG. 6B, and the perspective view of FIG. The tray 1 is a substantially fan-shaped plate-like body, and one surface is an opposing surface 11 that opposes the film forming unit 40 and the film processing unit 50 that are the processing units. In the present embodiment, when the tray 1 is mounted on the rotating body 31, the facing surface 11 faces downward as shown in FIGS. However, FIG. 6 shows the facing surface 11 side up. Here, the side of the tray 1 having the opposing surface 11 is referred to as an opposing portion X1, and the opposite side is referred to as a supporting portion X2.

より具体的には、対向部X1は、V字に沿う一対の側面である斜面12を有している。一対の斜面12が接近する側の端部は、直線に沿う内周面13で結ばれている。トレイ1の一対の斜面12が離れる側の端部には、平面視で直交する辺を組み合わせた凸形状に沿う外周面14が連続している。   More specifically, the facing portion X1 has a pair of side surfaces along the V-shape, that is, a slope 12. The ends on the side where the pair of slopes 12 approach each other are connected by an inner peripheral surface 13 along a straight line. An outer peripheral surface 14 along a convex shape formed by combining sides orthogonal to each other in plan view is continuous with an end of the tray 1 on the side where the pair of slopes 12 are separated.

また、対向部X1の対向面11は、処理部である成膜部40及び膜処理部50側に隆起した凸部11aを有する。この凸部11aは、後述するシールド部材8の凹部81、画成部51における側壁部51cの凹部51bに沿う形状となっている。凹部81、51bに沿うとは、凹部81、51bに倣う形状であることをいう。トレイ1の凸部11aは、凹部81、51bに非接触で対向する(図3参照)。   The opposing surface 11 of the opposing portion X1 has a protruding portion 11a protruding toward the film forming unit 40 and the film processing unit 50, which are processing units. The convex portion 11a has a shape along a concave portion 81 of the shield member 8 described later and a concave portion 51b of the side wall portion 51c in the defining portion 51. Along the concave portions 81 and 51b means that the shape follows the concave portions 81 and 51b. The convex portion 11a of the tray 1 faces the concave portions 81 and 51b in a non-contact manner (see FIG. 3).

図6(A)に示すように、凸部11aは、ワークWの凹部Rpに倣う曲面でもある。凸部11aは、図6(B)に示すように、平面視で一対の斜面12の中央を結ぶ円弧状に沿って形成されている。トレイ1の対向面11は、凸部11aを挟んで、内周面13側が回転体31に近い平坦面、外周面14側が回転体31から離れた平坦面となっている。このような対向面11に対して、両面粘着テープ等の粘着材を介して、ワークWの凹部Rp側の面が凸部11aに倣うように貼り付けられることにより、ワークWが保持される。   As shown in FIG. 6A, the convex portion 11a is also a curved surface following the concave portion Rp of the work W. As shown in FIG. 6B, the convex portion 11a is formed along an arc connecting the centers of the pair of slopes 12 in plan view. The opposing surface 11 of the tray 1 is a flat surface on the inner peripheral surface 13 side close to the rotating body 31 and a flat surface on the outer peripheral surface 14 side separated from the rotating body 31 across the convex portion 11a. The work W is held by attaching the surface of the work W on the concave portion Rp side to the facing surface 11 via an adhesive material such as a double-sided adhesive tape so as to follow the convex portion 11a.

トレイ1に保持されるワークWの数は、特定の数に限定されない。本実施形態では、一つのトレイ1に、三つのワークWが保持される。また、ワークWを保持する手段としては、粘着材には限定されない。トレイ1に、ワークWを着脱自在に保持するためのチャック機構などの保持機構や、ワークWを嵌め込むことで保持させることのできる爪部材などにより挟持する保持機構を設けるようにしても良い。   The number of works W held on the tray 1 is not limited to a specific number. In the present embodiment, one tray 1 holds three works W. The means for holding the work W is not limited to an adhesive. The tray 1 may be provided with a holding mechanism such as a chuck mechanism for detachably holding the work W, or a holding mechanism for holding the work W with a claw member that can be held by fitting the work W.

支持部X2の外形形状は、対向部X1の外形形状と略同一であるが、そのサイズは、対向部X1よりも一回り大きい。このため、トレイ1は、対向部X1の外周よりも支持部X2の外周が、全周に亘って外側に張り出した張出部15を有している。   The outer shape of the support portion X2 is substantially the same as the outer shape of the facing portion X1, but the size is slightly larger than the facing portion X1. For this reason, the tray 1 has a projecting portion 15 in which the outer periphery of the support portion X2 projects outwardly over the entire periphery than the outer periphery of the facing portion X1.

トレイ1の材質としては、熱伝導性の高い材質、例えば、金属とすることが好ましい。本実施形態では、トレイ1の材質をSUSとする。なお、トレイ1の材質は、例えば、熱伝導性の良いセラミクスや樹脂、または、それらの複合材としてもよい。   The material of the tray 1 is preferably a material having high thermal conductivity, for example, a metal. In the present embodiment, the material of the tray 1 is SUS. The material of the tray 1 may be, for example, ceramics or resin having good heat conductivity, or a composite material thereof.

[プラズマ処理装置]
プラズマ処理装置100は、図1〜図3に示すように、真空容器20、搬送部30、成膜部40A、40B、40C、膜処理部50A、50B、ロードロック部60、制御装置70を有する。
[Plasma processing device]
As shown in FIGS. 1 to 3, the plasma processing apparatus 100 includes a vacuum vessel 20, a transport unit 30, film forming units 40A, 40B, 40C, film processing units 50A, 50B, a load lock unit 60, and a control device 70. .

[真空容器]
真空容器20は、内部を真空とすることが可能な容器、所謂、チャンバである。真空容器20は、内部に真空室21が形成される。真空室21は、真空容器20の内部の底面20a、天井20b及び内周面20cにより囲まれて形成される円柱形状の密閉空間である。真空室21は、気密性があり、減圧により真空とすることができる。なお、真空容器20の底面20aは、開閉可能に構成されている。また、真空容器20は、軸が略垂直となる方向で、図示しない設置面に架台を介して設置されている。このとき、底面20a側が下方、つまり設置面側となる。
[Vacuum container]
The vacuum container 20 is a container capable of evacuating the inside, that is, a so-called chamber. The vacuum chamber 20 has a vacuum chamber 21 formed therein. The vacuum chamber 21 is a cylindrical closed space formed by being surrounded by a bottom surface 20a, a ceiling 20b, and an inner peripheral surface 20c inside the vacuum vessel 20. The vacuum chamber 21 is airtight, and can be evacuated by reducing the pressure. The bottom surface 20a of the vacuum container 20 is configured to be openable and closable. Further, the vacuum vessel 20 is installed on a mounting surface (not shown) via a gantry in a direction in which the axis is substantially vertical. At this time, the bottom surface 20a is the lower side, that is, the installation surface side.

真空室21の内部の所定の領域には、反応ガスGが導入される。反応ガスGは、成膜用のスパッタガスG1、膜処理用のプロセスガスG2を含む(図3、図4参照)。以下の説明では、スパッタガスG1、プロセスガスG2を区別しない場合には、反応ガスGと呼ぶ場合がある。スパッタガスG1は、電力の印加によって生じるプラズマにより、発生するイオンをターゲット41A〜41Cに衝突させて、ターゲット41A〜41Cの材料をワークWの表面に堆積させるためのガスである。例えば、アルゴンガス等の不活性ガスを、スパッタガスG1として用いることができる。   A reaction gas G is introduced into a predetermined region inside the vacuum chamber 21. The reaction gas G includes a sputtering gas G1 for film formation and a process gas G2 for film processing (see FIGS. 3 and 4). In the following description, when the sputtering gas G1 and the process gas G2 are not distinguished, they may be referred to as a reaction gas G. The sputtering gas G <b> 1 is a gas for causing the generated ions to collide with the targets 41 </ b> A to 41 </ b> C by plasma generated by the application of electric power, thereby depositing the materials of the targets 41 </ b> A to 41 </ b> C on the surface of the work W. For example, an inert gas such as an argon gas can be used as the sputtering gas G1.

プロセスガスG2は、マイクロ波により生じるプラズマにより発生する活性種を、ワークWの表面に堆積された膜に浸透させて、化合物膜を形成するためのガスである。以下、このようなプラズマを利用した表面処理であって、ターゲット41A〜41Cを用いない処理を、逆スパッタと呼ぶ場合がある。プロセスガスG2は、処理の目的によって適宜変更可能である。例えば、膜の酸窒化を行う場合には、酸素Oと窒素Nの混合ガスを用いる。 The process gas G2 is a gas for forming a compound film by causing active species generated by plasma generated by microwaves to penetrate into a film deposited on the surface of the work W. Hereinafter, such a surface treatment using plasma, which does not use the targets 41A to 41C, may be referred to as reverse sputtering. The process gas G2 can be appropriately changed depending on the purpose of the processing. For example, when oxynitriding a film, a mixed gas of oxygen O 2 and nitrogen N 2 is used.

真空容器20は、図3に示すように、排気口22、導入口24を有する。排気口22は、真空室21と外部との間で気体の流通を確保して、排気Eを行うための開口である。この排気口22は、例えば、真空容器20の側面に形成されている。排気口22には、排気部23が接続されている。排気部23は、配管及び図示しないポンプ、バルブ等を有する。この排気部23による排気処理により、真空室21内は減圧される。   The vacuum container 20 has an exhaust port 22 and an inlet 24 as shown in FIG. The exhaust port 22 is an opening for performing the exhaust E by securing a gas flow between the vacuum chamber 21 and the outside. The exhaust port 22 is formed, for example, on a side surface of the vacuum container 20. An exhaust port 23 is connected to the exhaust port 22. The exhaust unit 23 has a pipe, a pump, a valve, and the like (not shown). By the exhaust processing by the exhaust unit 23, the pressure in the vacuum chamber 21 is reduced.

導入口24は、各成膜部40A、40B、40CにスパッタガスG1を導入するための開口である。この導入口24は、例えば、真空容器20の底部に設けられている。この導入口24には、ガス供給部25が接続されている。ガス供給部25は、配管の他、図示しないスパッタガスG1のガス供給源、ポンプ、バルブ等を有する。このガス供給部25によって、導入口24から、後述するシールド部材8内にスパッタガスG1が導入される。なお、真空容器20の底面20aには、後述する膜処理部50A、50Bが挿入される取付孔21aが設けられている。   The introduction port 24 is an opening for introducing the sputtering gas G1 into each of the film forming units 40A, 40B, and 40C. The inlet 24 is provided, for example, at the bottom of the vacuum vessel 20. The gas supply unit 25 is connected to the inlet 24. The gas supply unit 25 has a gas supply source of a sputter gas G1 (not shown), a pump, a valve, and the like, in addition to the piping. The gas supply unit 25 introduces the sputtering gas G1 from the introduction port 24 into the shield member 8 described below. The bottom surface 20a of the vacuum vessel 20 is provided with a mounting hole 21a into which film processing units 50A and 50B described later are inserted.

[搬送部]
搬送部30の概略を説明する。搬送部30は、真空容器20内に設けられた回転体31を有する。回転体31は、ワークWを保持する。搬送部30は、回転体31を回転させることによりワークWを円周の搬送経路Tで循環搬送させる装置である。回転体31にワークWを保持するとは、回転体31の回転とともにワークWが循環搬送されるように、回転体31に対するワークWの位置が規定されていればよい。このため、回転体31にワークWが直接保持されていても、トレイ1等の他の部材を介して回転体31に間接的に保持されていても、回転体31に保持されていることに含まれる。
[Transportation section]
The outline of the transport unit 30 will be described. The transport section 30 has a rotating body 31 provided in the vacuum container 20. The rotating body 31 holds the work W. The transport unit 30 is a device that circulates and transports the work W along a circumferential transport path T by rotating the rotating body 31. To hold the work W on the rotating body 31, the position of the work W with respect to the rotating body 31 may be specified so that the work W is circulated and conveyed with the rotation of the rotating body 31. Therefore, regardless of whether the workpiece W is directly held on the rotating body 31 or indirectly held on the rotating body 31 via another member such as the tray 1, the work W is held on the rotating body 31. included.

また、ワークWは、回転体31の下側に保持されていても、上側に保持されていてもよい。ワークWの処理対象面Spが、回転体31における膜処理部50または成膜部40と対向する面に保持されていればよい。回転体31上又はトレイ1上にワークWが載置されている場合も、ワークWが保持されていることに含まれる。本実施形態では、ワークWは、回転体31に保持されたトレイ1に保持されて、循環搬送される。   The work W may be held below the rotating body 31 or may be held above it. The processing target surface Sp of the workpiece W may be held on the surface of the rotating body 31 facing the film processing unit 50 or the film forming unit 40. The case where the work W is placed on the rotating body 31 or the tray 1 is also included in the fact that the work W is held. In the present embodiment, the work W is held on the tray 1 held by the rotating body 31 and is circulated and transported.

循環搬送は、ワークWを円周の軌跡で繰り返し周回移動させることをいう。搬送経路Tは、搬送部30によってワークW又は後述するトレイ1が移動する軌跡である。図2に示した搬送経路Tは線状であるが、実際はドーナツ状の幅のある円環である。以下、搬送部30の詳細を説明する。   The circulating conveyance refers to repeatedly moving the work W around a circular locus. The transport path T is a trajectory along which the workpiece W or a tray 1 described later moves by the transport unit 30. Although the transport path T shown in FIG. 2 is linear, it is actually a ring having a toroidal width. Hereinafter, details of the transport unit 30 will be described.

本実施形態の回転体31は、円形の板状の回転テーブルである。回転体31は、例えば、ステンレス鋼の板状部材の表面に酸化アルミニウムを溶射したものとしても良い。以降、単に「周方向」という場合には、「回転体31の周方向」を意味し、単に「半径方向」という場合には、「回転体31の半径方向」を意味する。   The rotating body 31 of the present embodiment is a circular plate-shaped rotating table. For example, the rotating body 31 may be formed by spraying aluminum oxide on the surface of a stainless steel plate member. Hereinafter, simply referring to “circumferential direction” means “circumferential direction of the rotating body 31”, and simply saying “radial direction” means “radial direction of the rotating body 31”.

搬送部30は、回転体31に加えて、モータ32、保持部33を有する。モータ32は、回転体31に駆動力を与え、円の中心を軸として回転させる駆動源である。保持部33は、搬送部30により搬送されるトレイ1を保持する構成部である。回転体31の表面に、複数の保持部33が円周等配位置に構成されている。本実施形態でいう回転体31の表面は、回転体31の回転平面が水平方向に延在する場合に下方を向く面、つまり下面である。例えば、各保持部33がトレイ1を保持する領域は、回転体31の周方向の円の接線に平行な向きで形成され、かつ、周方向において等間隔に設けられている。   The transport section 30 has a motor 32 and a holding section 33 in addition to the rotating body 31. The motor 32 is a driving source that applies a driving force to the rotating body 31 and rotates around the center of the circle. The holding unit 33 is a component that holds the tray 1 conveyed by the conveying unit 30. On the surface of the rotating body 31, a plurality of holding parts 33 are formed at circumferentially equidistant positions. The surface of the rotating body 31 in the present embodiment is a surface that faces downward when the rotating plane of the rotating body 31 extends in the horizontal direction, that is, the lower surface. For example, a region where each holding unit 33 holds the tray 1 is formed in a direction parallel to a tangent of a circle in the circumferential direction of the rotating body 31 and is provided at equal intervals in the circumferential direction.

本実施形態では、保持部33は6つ設けられている。このため、回転体31上には60°間隔で6つのトレイ1が保持される。但し、保持部33は、一つであっても、複数であってもよい。回転体31は、ワークWを搭載したトレイ1を循環搬送して成膜部40A、40B、40C、膜処理部50A、50Bに対向する位置を繰り返し通過させる。   In the present embodiment, six holding units 33 are provided. Therefore, six trays 1 are held on the rotating body 31 at intervals of 60 °. However, the number of the holding units 33 may be one or plural. The rotator 31 circulates and conveys the tray 1 on which the work W is mounted, and repeatedly passes the position facing the film forming units 40A, 40B, and 40C and the film processing units 50A and 50B.

より具体的には、保持部33は、回転体31に設けられた開口33aである。開口33aは、回転体31の各トレイ1が載置される円周等配位置に設けられた貫通孔である。開口33aは、トレイ1の支持部X2の外形と略同一の形状であり、支持部X2の外形より僅かに大きくなっているため、支持部X2が挿入可能である。   More specifically, the holding portion 33 is an opening 33 a provided in the rotating body 31. The opening 33a is a through hole provided at a circumferentially equal position where each tray 1 of the rotating body 31 is placed. The opening 33a has substantially the same shape as the outer shape of the support portion X2 of the tray 1, and is slightly larger than the outer shape of the support portion X2, so that the support portion X2 can be inserted.

開口33aの内周には、搭載部33bが設けられている。搭載部33bは、開口33aの内周が、対向部X1の外形と略同一の形状で、対向部X1の外径より僅かに大きくなるように突出した部分である。このため、搭載部33bに対向部X1が挿入可能である。つまり、ワークWを載置したトレイ1の支持部X2を、開口33aに嵌め合わせると、搭載部33bによって張出部15が支持される。そして、対向面11が開口33aを貫通し、回転体31の下側に露出する。これにより、対向面11に保持されたワークWの処理対象面Spが、下方に向かう。   A mounting portion 33b is provided on the inner periphery of the opening 33a. The mounting portion 33b is a portion in which the inner periphery of the opening 33a has substantially the same shape as the outer shape of the facing portion X1, and protrudes so as to be slightly larger than the outer diameter of the facing portion X1. Therefore, the facing portion X1 can be inserted into the mounting portion 33b. That is, when the support portion X2 of the tray 1 on which the work W is placed is fitted into the opening 33a, the projecting portion 15 is supported by the mounting portion 33b. Then, the facing surface 11 penetrates through the opening 33 a and is exposed below the rotating body 31. Thereby, the processing target surface Sp of the workpiece W held on the facing surface 11 moves downward.

[成膜部]
成膜部40A、40B、40Cは、搬送経路Tを循環搬送されるワークWに対向する位置に設けられ、スパッタリングによりワークWに成膜材料を堆積させて膜を形成する処理部である。以下、複数の成膜部40A、40B、40Cを区別しない場合には、成膜部40として説明する。成膜部40は、図3に示すように、スパッタ源4、電源部6、シールド部材8を有する。
[Deposition unit]
The film forming units 40A, 40B, and 40C are processing units that are provided at positions facing the work W that is circulated and transferred along the transfer path T, and form a film by depositing a film forming material on the work W by sputtering. Hereinafter, when the plurality of film forming units 40A, 40B, and 40C are not distinguished, the film forming unit 40 will be described. The film forming unit 40 includes a sputtering source 4, a power supply unit 6, and a shield member 8, as shown in FIG.

(スパッタ源)
スパッタ源4は、ワークWに、スパッタリングにより成膜材料を堆積させて成膜する成膜材料の供給源である。スパッタ源4は、図2及び図3に示すように、ターゲット41A、41B、41C、バッキングプレート42、電極43を有する。ターゲット41A、41B、41Cは、ワークWに堆積されて膜となる成膜材料によって形成され、搬送経路Tに離隔して対向する位置に配置されている。
(Sputter source)
The sputtering source 4 is a supply source of a film forming material for depositing a film forming material on the work W by sputtering. The sputter source 4 has targets 41A, 41B, 41C, a backing plate 42, and an electrode 43, as shown in FIGS. The targets 41A, 41B, and 41C are formed of a film-forming material that is deposited on the workpiece W to form a film, and are disposed at positions facing the transport path T at a distance.

本実施形態では、図2に示すように、3つのターゲット41A、41B、41Cが、平面視で三角形の頂点上に並ぶ位置に設けられている。回転体31の回転中心に近い方から外周に向かって、ターゲット41A、41B、41Cの順で配置されている。以下、ターゲット41A、41B、41Cを区別しない場合には、ターゲット41として説明する。ターゲット41の表面は、搬送部30により移動するワークWに離隔して対向する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, three targets 41A, 41B, and 41C are provided at positions arranged on the vertices of a triangle in plan view. The targets 41A, 41B, and 41C are arranged in this order from the side closer to the rotation center of the rotating body 31 toward the outer periphery. Hereinafter, when the targets 41A, 41B, and 41C are not distinguished, the target 41 will be described. The surface of the target 41 faces the workpiece W moved by the transport unit 30 while being spaced apart therefrom.

なお、3つのターゲット41A、41B、41Cによって、成膜材料を付着させることができる領域は、半径方向におけるトレイ1の大きさよりも大きい。このように、成膜部40で成膜させる領域に対応し、搬送経路Tに沿った円環状の領域を成膜領域F(図2の点線で示す)とする。成膜領域Fの半径方向の幅は、半径方向におけるトレイ1の幅よりも長い。また、本実施形態では、3つのターゲット41A〜41Cは、成膜領域Fの半径方向の幅全域で隙間なく成膜材料を付着させることができるように配置されている。   The area where the film forming material can be attached by the three targets 41A, 41B, and 41C is larger than the size of the tray 1 in the radial direction. As described above, an annular region along the transport path T corresponding to the region where the film is formed by the film forming unit 40 is referred to as a film forming region F (shown by a dotted line in FIG. 2). The radial width of the film formation region F is longer than the width of the tray 1 in the radial direction. Further, in the present embodiment, the three targets 41A to 41C are arranged so that the film-forming material can be attached without a gap over the entire radial width of the film-forming region F.

成膜材料としては、例えば、ニオブ、シリコンなどを使用する。但し、スパッタリングにより成膜される材料であれば、種々の材料を適用可能である。また、ターゲット41は、例えば、円柱形状である。但し、長円柱形状、角柱形状等、他の形状であってもよい。   As the film forming material, for example, niobium, silicon, or the like is used. However, various materials can be applied as long as the material is formed by sputtering. The target 41 has, for example, a cylindrical shape. However, other shapes such as an oval column shape and a prism shape may be used.

バッキングプレート42は、各ターゲット41A、41B、41Cを個別に保持する部材である。電極43は、真空容器20の外部から各ターゲット41A、41B、41Cに個別に電力を印加するための導電性の部材である。各ターゲット41A、41B、41Cに印加する電力は、個別に変えることができる。なお、スパッタ源4には、必要に応じてマグネット、冷却機構などが適宜具備されている。   The backing plate 42 is a member that individually holds the targets 41A, 41B, and 41C. The electrode 43 is a conductive member for individually applying power to each of the targets 41A, 41B, 41C from outside the vacuum vessel 20. The power applied to each target 41A, 41B, 41C can be individually changed. The sputter source 4 is provided with a magnet, a cooling mechanism, and the like as needed.

(シールド部材)
シールド部材8は、図3及び図7の斜視図に示すように、トレイ1に載置されたワークWに間隔を空けて対向する部材である。本実施形態のシールド部材8は、ワークWが通過する側に開口80を有し、成膜部40による成膜が行われる成膜室Sを形成する。つまり、シールド部材8は、スパッタガスG1が導入され、プラズマを発生させる空間を形成し、スパッタガスG1及び成膜材料の真空容器20内への漏れを抑制する。
(Shield member)
As shown in the perspective views of FIGS. 3 and 7, the shield member 8 is a member that faces the work W placed on the tray 1 at intervals. The shield member 8 of the present embodiment has an opening 80 on the side where the work W passes, and forms a film forming chamber S in which a film is formed by the film forming unit 40. That is, the shield member 8 forms a space in which the sputtering gas G1 is introduced and generates plasma, and suppresses leakage of the sputtering gas G1 and the film forming material into the vacuum chamber 20.

シールド部材8は、底面部82、側面部83を有する。底面部82は、成膜室Sの底面を形成する部材である。底面部82は、図3及び図7に示すように、回転体31の平面と平行に配置された略扇形の板状体である。底面部82には、成膜室S内に各ターゲット41A、41B、41Cが露出するように、各ターゲット41A、41B、41Cに対応する位置に、ターゲット41A、41B、41Cの大きさ及び形状と同じターゲット孔82aが形成されている。底面部82は、ターゲット孔82aからターゲット41A、41B、41Cが露出するように、真空容器20の底面20aに取り付けられている。   The shield member 8 has a bottom surface portion 82 and a side surface portion 83. The bottom surface portion 82 is a member that forms the bottom surface of the film forming chamber S. As shown in FIGS. 3 and 7, the bottom surface portion 82 is a substantially fan-shaped plate-shaped member arranged in parallel with the plane of the rotating body 31. The size and shape of the targets 41A, 41B, 41C are provided at positions corresponding to the targets 41A, 41B, 41C on the bottom surface portion 82 so that the targets 41A, 41B, 41C are exposed in the film formation chamber S. The same target hole 82a is formed. The bottom surface portion 82 is attached to the bottom surface 20a of the vacuum vessel 20 so that the targets 41A, 41B, and 41C are exposed from the target holes 82a.

側面部83は、成膜室Sの周囲を形成する部材である。側面部83は、外周壁83a、内周壁83b、隔壁83c、83dを有する。外周壁83a及び内周壁83bは、円弧状に湾曲した直方体形状で、回転体31の回転平面に直交する方向に直立した板状体である。外周壁83aの下縁は、底面部82の外周縁に取り付けられている。内周壁83bの下縁は、底面部82の内周縁に取り付けられている。隔壁83c、83dは、平坦な直方体形状で、回転体31の平面に直交する方向に直立した板状体である。隔壁83c、83dの下縁は、それぞれが、底面部82の一対の半径方向の縁部に取り付けられている。   The side surface portion 83 is a member that forms the periphery of the film forming chamber S. The side surface portion 83 has an outer peripheral wall 83a, an inner peripheral wall 83b, and partition walls 83c and 83d. The outer peripheral wall 83a and the inner peripheral wall 83b have a rectangular parallelepiped shape curved in an arc shape, and are plate-like bodies that stand upright in a direction orthogonal to the rotation plane of the rotating body 31. The lower edge of the outer peripheral wall 83a is attached to the outer peripheral edge of the bottom surface portion 82. The lower edge of the inner peripheral wall 83b is attached to the inner peripheral edge of the bottom surface portion 82. Each of the partition walls 83c and 83d has a flat rectangular parallelepiped shape, and is a plate-like body that stands upright in a direction perpendicular to the plane of the rotating body 31. The lower edges of the partitions 83c and 83d are respectively attached to a pair of radial edges of the bottom surface portion 82.

以上のような底面部82と側面部83との接合部は、気密に封止されている。なお、底面部82と側面部83を、一体的に、つまり共通の材料により連続して形成してもよい。このようなシールド部材8により、下部及び周縁の側面が底面部82及び側面部83によって覆われ、ワークWに向かう上部に開口80を有する成膜室Sが構成される。成膜室Sには、ターゲット41A、41B、41Cの近傍までガス供給部25の先端が延びている。   The joint between the bottom surface portion 82 and the side surface portion 83 as described above is hermetically sealed. Note that the bottom surface portion 82 and the side surface portion 83 may be formed integrally, that is, continuously by a common material. With such a shield member 8, the lower and peripheral side surfaces are covered with the bottom surface portion 82 and the side surface portion 83, and a film forming chamber S having an opening 80 at an upper portion facing the work W is configured. The leading end of the gas supply unit 25 extends to the vicinity of the targets 41A, 41B, and 41C in the film forming chamber S.

シールド部材8は、平面視で回転体31の半径方向における中心側から外側に向けて拡径する略扇形となる。ここでいう略扇形とは、扇子の扇面の部分の形を意味する。シールド部材8の開口80も、同様に略扇形である。回転体31下に保持されるワークWが開口80の上を通過する速度は、回転体31の半径方向において中心側に向かうほど遅くなり、外側へ向かうほど速くなる。そのため、開口80が平面視で長方形又は正方形であると、半径方向における中心側と外側とでワークWが開口80の直下を通過する時間に差が生じる。   The shield member 8 has a substantially sector shape whose diameter increases outward from the center side in the radial direction of the rotating body 31 in a plan view. The term "substantially sector-shaped" as used herein means the shape of the sector of the fan. The opening 80 of the shield member 8 is also substantially fan-shaped. The speed at which the workpiece W held below the rotating body 31 passes over the opening 80 becomes slower toward the center in the radial direction of the rotating body 31 and becomes faster toward the outside. Therefore, when the opening 80 is rectangular or square in plan view, there is a difference in the time when the workpiece W passes immediately below the opening 80 between the center side and the outside in the radial direction.

本実施形態では、開口80を半径方向における中心側から外側に向けて拡径させることで、ワークWが開口80を通過する時間を一定とすることができ、後述するプラズマ処理を均等にできる。ただし、通過する時間の差が製品上問題にならない程度であれば、平面視で長方形又は正方形であってもよい。シールド部材8の材質としては、例えば、アルミニウムやSUSを用いることができる。   In the present embodiment, by increasing the diameter of the opening 80 from the center side to the outside in the radial direction, the time during which the workpiece W passes through the opening 80 can be constant, and the plasma processing described later can be made uniform. However, the shape may be rectangular or square in plan view as long as the difference between the passing times does not cause a problem in the product. As a material of the shield member 8, for example, aluminum or SUS can be used.

隔壁83c、83dの上端と回転体31との間には、図8(A)に示すように、回転する回転体31の下のワークWが通過可能な間隔D1が形成されている。つまり、シールド部材8の上縁とワークWとの間に、僅かな隙間が生じるように、隔壁83c、83dの高さが設定されている。   As shown in FIG. 8A, a space D1 is formed between the upper ends of the partition walls 83c and 83d and the rotating body 31 so that the work W below the rotating rotating body 31 can pass through. That is, the height of the partition walls 83c and 83d is set so that a slight gap is formed between the upper edge of the shield member 8 and the work W.

より具体的には、シールド部材8の開口80は、トレイ1に保持されたワークWの凸部Cpに沿う凹部81を有する。凸部Cpに沿うとは、凸部Cpに倣う形状であることをいう。本実施形態では、凹部81は、凸部Cpの湾曲に沿う曲面である。但し、凹部81と凸部Cpとの間は、上記のように間隔D1が空いている。つまり、凹部81を含む隔壁83c、83dの上縁には、ワークWの処理対象面Spに非接触で沿う形状が形成されている。ワークWの処理対象面Spとシールド部材8との間隔D1は、凸部Cpと凹部81との間隔も含めて、1mm〜15mmとすることが好ましい。これは、ワークWの通過を許容するとともに、内部の成膜室Sの圧力を維持するためである。   More specifically, the opening 80 of the shield member 8 has a concave portion 81 along the convex portion Cp of the work W held on the tray 1. Along the convex portion Cp means that the shape follows the convex portion Cp. In the present embodiment, the concave portion 81 is a curved surface that follows the curvature of the convex portion Cp. However, the space D1 is left between the concave portion 81 and the convex portion Cp as described above. That is, the upper edge of the partition walls 83c and 83d including the concave portion 81 is formed in a shape that does not contact the processing target surface Sp of the work W in a non-contact manner. The distance D1 between the processing target surface Sp of the work W and the shield member 8 is preferably 1 mm to 15 mm, including the distance between the convex part Cp and the concave part 81. This is to allow the passage of the work W and maintain the pressure of the internal film forming chamber S.

このようなシールド部材8によって、図2に示すように、スパッタ源4によりワークWが成膜される成膜ポジションM2、M4、M5、膜処理を行う膜処理ポジションM1、M3が仕切られる。シールド部材8によって、成膜ポジションM2、M4、M5のスパッタガスG1及び成膜材料が真空室21に拡散することを抑制できる。   As shown in FIG. 2, the shield members 8 partition the film forming positions M2, M4, and M5 where the work W is formed by the sputtering source 4, and the film processing positions M1 and M3 for performing the film processing. The shield member 8 can suppress the diffusion of the sputtering gas G1 and the deposition material in the deposition positions M2, M4, and M5 into the vacuum chamber 21.

成膜ポジションM2、M4、M5の水平方向の範囲は、各シールド部材8によって区切られた領域となる。なお、回転体31により循環搬送されるワークWが、成膜ポジションM2、M4、M5のターゲット41に対向する位置を繰り返し通過することにより、ワークWの表面に成膜材料が膜として堆積する。   The horizontal range of the deposition positions M2, M4, and M5 is a region partitioned by each shield member 8. The work W circulated and conveyed by the rotating body 31 repeatedly passes through positions facing the target 41 at the film forming positions M2, M4, and M5, so that a film forming material is deposited as a film on the surface of the work W.

成膜ポジションM2、M4、M5の各シールド部材8で画される成膜室Sは、成膜の大半が行われる領域である。しかしながら、成膜室Sから外れる領域であっても、成膜室Sからの成膜材料の漏れはある。そのため、全く膜の堆積がないわけではない。つまり、成膜部40において成膜が行われる成膜領域Fは、シールド部材8で画される成膜室Sよりもやや広い領域となる。   The film forming chamber S defined by the shield members 8 at the film forming positions M2, M4, and M5 is an area where most of the film forming is performed. However, even in a region outside the film formation chamber S, there is leakage of the film formation material from the film formation chamber S. This is not to say that there is no film deposition at all. That is, the film formation region F where the film formation is performed in the film formation unit 40 is a region slightly larger than the film formation chamber S defined by the shield member 8.

このような成膜部40は、複数の成膜部40A、40B、40Cに同じ成膜材料を用いて同時に成膜することにより、一定時間内における成膜量つまり、成膜レートを上げることができる。また、複数の成膜部40A、40B、40Cに互いに異なる種類の成膜材料を用いて同時或いは順々に成膜することにより、複数の成膜材料の層から成る膜を形成することもできる。   Such a film forming unit 40 can increase the film forming amount, that is, the film forming rate within a certain period of time, by simultaneously forming films on the plurality of film forming units 40A, 40B, and 40C using the same film forming material. it can. Further, by simultaneously or sequentially forming films on the plurality of film forming units 40A, 40B, and 40C using different kinds of film forming materials, a film including a plurality of layers of the film forming materials can be formed. .

(電源部)
電源部6は、ターゲット41に電力を印加する構成部である。この電源部6によってターゲット41に電力を印加することにより、プラズマ化したスパッタガスG1が生じる。そして、プラズマにより生じたイオンがターゲット41に衝突することで、ターゲット41から叩き出された成膜材料をワークWに堆積させることができる。このため、電源部6は、ワークWをプラズマ処理するためのプラズマを発生させるプラズマ源として捉えることができる。各ターゲット41A、41B、41Cに印加する電力は、個別に変えることができる。
(Power supply part)
The power supply unit 6 is a component that applies power to the target 41. When power is applied to the target 41 by the power supply unit 6, a sputter gas G1 that is turned into plasma is generated. When the ions generated by the plasma collide with the target 41, the film-forming material beaten from the target 41 can be deposited on the work W. For this reason, the power supply unit 6 can be regarded as a plasma source that generates plasma for performing plasma processing on the work W. The power applied to each target 41A, 41B, 41C can be individually changed.

本実施形態においては、電源部6は、高電圧を印加するDC電源である。なお、高周波スパッタを行う装置の場合には、RF電源とすることもできる。また、電源部6は、成膜部40A、40B、40C毎に設けてもよいし、複数の成膜部40A、40B、40Cに対して1つだけ設けてもよい。1つだけ電源部6を設ける場合、電力の印加は、切換えて使用する。回転体31は、接地された真空容器20と同電位であり、ターゲット41側に高電圧を印加することにより、電位差を発生させている。   In the present embodiment, the power supply unit 6 is a DC power supply that applies a high voltage. In the case of an apparatus for performing high-frequency sputtering, an RF power supply may be used. Further, the power supply unit 6 may be provided for each of the film forming units 40A, 40B, and 40C, or may be provided for only one of the plurality of film forming units 40A, 40B, and 40C. When only one power supply unit 6 is provided, the power application is switched and used. The rotating body 31 has the same potential as the grounded vacuum vessel 20, and generates a potential difference by applying a high voltage to the target 41.

本実施形態では、図2に示すように、搬送経路Tの搬送方向で、膜処理部50A、50Bとの間に、3つの成膜部40A、40B、40Cが配設されている。3つの成膜部40A、40B、40Cに、成膜ポジションM2、M4、M5が対応している。2つの膜処理部50A、50Bに、膜処理ポジションM1、M3が対応している。   In the present embodiment, as shown in FIG. 2, three film forming units 40A, 40B, and 40C are disposed between the film processing units 50A and 50B in the transport direction of the transport path T. The film forming positions M2, M4, and M5 correspond to the three film forming units 40A, 40B, and 40C. The film processing positions M1 and M3 correspond to the two film processing units 50A and 50B.

[膜処理部]
膜処理部50A、50Bは、搬送部30により搬送されるワークWに堆積した材料に対して膜処理を行う処理部である。この膜処理は、ターゲット41を用いない逆スパッタである。以下、膜処理部50A、50Bを区別しない場合には、膜処理部50として説明する。膜処理部50は、処理ユニット5を有する。
[Film processing unit]
The film processing units 50A and 50B are processing units that perform film processing on the material deposited on the work W transported by the transport unit 30. This film processing is reverse sputtering without using the target 41. Hereinafter, when the film processing units 50A and 50B are not distinguished from each other, the description will be made as the film processing unit 50. The film processing unit 50 has a processing unit 5.

処理ユニット5は、図3及び図8(B)に示すように、画成部51を有する。画成部51は、プロセスガスG2が導入されるガス空間Rの一部を画成する側壁部51cと、真空容器20の内部の搬送経路Tに対向する開口51aとを有する構成部である。ガス空間Rは、側壁部51cに囲まれる空間である画成部51の内部と回転体31との間に形成される空間であり、回転体31によって循環搬送されるワークWが繰り返し通過する。つまり、ガス空間Rは、画成部51の内部の空間のみならず、開口51aの端面、つまり画成部51の回転体31に対向する対向面と、回転体31との間の空間も含む。「ガス空間Rの一部を画成」とは、ガス空間Rの一部の境界を形成することをいう。このため、画成部51は、ガス空間Rの全てを形成するように覆うものではなく、画成部51の対向面と回転体31との間のガス空間Rは覆っていない。   The processing unit 5 has a defining unit 51 as shown in FIGS. 3 and 8B. The defining part 51 is a component part having a side wall part 51c defining a part of the gas space R into which the process gas G2 is introduced, and an opening 51a facing the transport path T inside the vacuum vessel 20. The gas space R is a space formed between the inside of the defining part 51, which is a space surrounded by the side wall part 51c, and the rotating body 31, and the work W circulated and conveyed by the rotating body 31 repeatedly passes. That is, the gas space R includes not only the space inside the defining part 51 but also the space between the end face of the opening 51 a, that is, the facing surface of the defining part 51 facing the rotating body 31 and the rotating body 31. . “Defining a part of the gas space R” means forming a part of the boundary of the gas space R. For this reason, the defining part 51 does not cover so as to form all of the gas space R, and does not cover the gas space R between the facing surface of the defining part 51 and the rotating body 31.

本実施形態の画成部51は、側壁部51cによって囲まれた水平断面が角丸長方形状の筒状体である。ここでいう角丸長方形状とは、陸上競技におけるトラック形状である。トラック形状とは、一対の部分円を、凸側を相反する方向として離隔して対向させ、それぞれの両端を互いに平行な直線で結んだ形状である。画成部51は、回転体31と同様の材質とする。   The defining section 51 of the present embodiment is a cylindrical body having a horizontal cross section surrounded by a side wall section 51c and having a rounded rectangular shape. Here, the rounded rectangular shape is a track shape in a track and field competition. The track shape is a shape in which a pair of partial circles are spaced apart from each other with the convex side opposite to each other, and both ends are connected by straight lines parallel to each other. The defining part 51 is made of the same material as the rotating body 31.

画成部51には、その長径が回転体31の半径方向と平行となるように配置されている。なお、厳密な平行である必要はなく、多少の傾きがあってもよい。画成部51の内部の空間は、軸に直交する断面が、開口51aの端面である対向面から内底面に達するまで、画成部51の外径と相似形状の角丸長方形状である。この空間が、ガス空間Rの一部を構成する。このため、プラズマ処理、つまり膜処理される領域である処理領域は、画成部51の開口51aと相似形状の角丸長方形状となる。すると、処理領域の回転方向の長さは、半径方向においてほぼ同様となる。   The defining portion 51 is disposed so that its major axis is parallel to the radial direction of the rotating body 31. In addition, it is not necessary to be strictly parallel, and there may be some inclination. The space inside the defining portion 51 has a rounded rectangular shape similar to the outer diameter of the defining portion 51 until the cross section orthogonal to the axis reaches the inner bottom surface from the facing surface, which is the end surface of the opening 51a. This space forms a part of the gas space R. For this reason, the plasma processing, that is, the processing area, which is the area where the film processing is performed, has a rounded rectangular shape similar to the opening 51 a of the defining section 51. Then, the length of the processing region in the rotation direction becomes substantially the same in the radial direction.

画成部51の上縁の開口51aは、回転体31側に離隔して向かい、搬送経路に対向している。つまり、図8(B)に示すように、画成部51における回転体31との対向面と回転体31との間には、回転体31に保持されたワークWが通過可能な間隔D2が形成されている。つまり、画成部51の上縁とワークWとの間に、僅かな隙間が生じるように、画成部51の側壁部51cの高さが設定されている。   The opening 51a at the upper edge of the defining portion 51 faces away from the rotating body 31 and faces the transport path. In other words, as shown in FIG. 8B, between the surface of the defining portion 51 facing the rotating body 31 and the rotating body 31, there is an interval D2 through which the work W held by the rotating body 31 can pass. Is formed. That is, the height of the side wall 51c of the defining part 51 is set so that a slight gap is formed between the upper edge of the defining part 51 and the work W.

より具体的には、画成部51の側壁部51cは、シールド部材8の凹部81と同様に、トレイ1に保持されたワークWの凸部Cpに沿う凹部51bを有する。凸部Cpに沿うとは、凸部Cpに倣う形状であることをいう。本実施形態では、凹部51bは、凸部Cpの湾曲に沿う曲面である。但し、凹部51bと凸部Cpとの間は、上記のように間隔D2が空いている。つまり、凹部51bを含む画成部51の上縁には、ワークWの処理対象面Spに非接触で沿う形状が形成されている。ワークWの処理対象面Spと画成部51との間隔D2は、凸部Cpと凹部51bとの間隔も含めて、1mm〜15mmとすることが好ましい。これは、ワークWの通過を許容するとともに、画成部51の内部の圧力を維持するためである。画成部51の内部には、マイクロ波の導入によってプラズマが発生する。   More specifically, the side wall portion 51 c of the defining portion 51 has a concave portion 51 b along the convex portion Cp of the work W held on the tray 1, similarly to the concave portion 81 of the shield member 8. Along the convex portion Cp means that the shape follows the convex portion Cp. In the present embodiment, the concave portion 51b is a curved surface along the curvature of the convex portion Cp. However, the space D2 is provided between the concave portion 51b and the convex portion Cp as described above. That is, the upper edge of the defining portion 51 including the concave portion 51b is formed in a shape that does not contact the processing target surface Sp of the workpiece W in a non-contact manner. The distance D2 between the processing target surface Sp of the workpiece W and the defining portion 51 is preferably 1 mm to 15 mm, including the distance between the convex portion Cp and the concave portion 51b. This is to allow the work W to pass through and to maintain the pressure inside the defining unit 51. Plasma is generated inside the defining unit 51 by the introduction of microwaves.

図3に示すように、画成部51の側壁部51cの大半は、真空室21内に収容されている。但し、画成部51の底面は下方に突出して、真空容器20の底面20aに設けられた取付孔21aに挿入されている。画成部51と真空容器20との間は、Оリング21bによって封止されている。また、画成部51の底面には、窓部52が設けられている。窓部52は、画成部51内のガス空間Rと外部との間を仕切るとともに、マイクロ波を導入可能とする構成部である。   As shown in FIG. 3, most of the side wall 51 c of the defining part 51 is housed in the vacuum chamber 21. However, the bottom surface of the defining portion 51 projects downward and is inserted into a mounting hole 21a provided in the bottom surface 20a of the vacuum vessel 20. The space between the defining part 51 and the vacuum vessel 20 is sealed by the O-ring 21b. A window 52 is provided on the bottom surface of the defining unit 51. The window 52 is a component that partitions the gas space R in the defining unit 51 from the outside and allows microwaves to be introduced.

本実施形態の窓部52は、窓孔52a、窓部材52bを有する。窓孔52aは、画成部51の底面に形成された貫通孔である。窓孔52aは、その形状により、発生するプラズマの分布形状を変えることができる。言い換えれば、プラズマの分布形状は、窓孔52aの形状によって定めることができる。本実施形態においては、窓孔52aを水平断面が角丸長方形状とすることにより、ガス空間Rの水平断面と略相似する形状のプラズマを発生させることができる。なお、窓孔52aを形成する材質、つまり画成部51の材質が石英等の誘電体であった場合、プラズマの分布形状は、後述の導波管55aの形状によって定めることができる。窓部材52bは、画成部51の内部に収まり、窓孔52aを塞ぐ平板である。窓部材52bは、画成部51の内底の窓孔52aの周囲に嵌め込まれたOリング52c上に載置され、窓孔52aを気密に封止している。なお、窓部材52bは、アルミナ等の誘電体であってもよいし、シリコン等の半導体であってもよい。   The window 52 of the present embodiment has a window hole 52a and a window member 52b. The window hole 52 a is a through hole formed on the bottom surface of the defining part 51. The shape of the window 52a can be changed according to the shape of the window 52a. In other words, the distribution shape of the plasma can be determined by the shape of the window 52a. In this embodiment, the horizontal cross section of the window hole 52a has a rounded rectangular shape, so that plasma having a shape substantially similar to the horizontal cross section of the gas space R can be generated. When the material forming the window 52a, that is, the material of the defining portion 51 is a dielectric such as quartz, the distribution shape of the plasma can be determined by the shape of the waveguide 55a described later. The window member 52b is a flat plate that fits inside the defining portion 51 and closes the window hole 52a. The window member 52b is placed on an O-ring 52c fitted around the window hole 52a on the inner bottom of the defining portion 51, and hermetically seals the window hole 52a. Note that the window member 52b may be a dielectric such as alumina or a semiconductor such as silicon.

さらに、処理ユニット5は、ガス供給部53、調節部54(図10参照)、プラズマ源55、冷却部56を有する。ガス供給部53は、図3、図4及び図9に示すように、ガス空間RにプロセスガスG2を供給する。ガス供給部53は、回転体31の表面が、処理領域を通過する時間が異なる複数の供給箇所から、プロセスガスG2を供給する装置である。この複数の供給箇所は、画成部51の長辺方向、つまり回転体31の半径方向の内壁であって、対向する一対の内壁に沿って等間隔で設けられている。このため、複数の供給箇所は、ガス空間Rにおける対向する位置であって、搬送経路Tに沿う方向にも設けられている。搬送経路Tに沿う方向は、搬送経路Tに略平行な方向又は搬送経路Tの接線方向である。   Further, the processing unit 5 includes a gas supply unit 53, an adjustment unit 54 (see FIG. 10), a plasma source 55, and a cooling unit 56. The gas supply unit 53 supplies the process gas G2 to the gas space R as shown in FIGS. The gas supply unit 53 is a device that supplies the process gas G2 from a plurality of supply points where the surface of the rotating body 31 passes through the processing region at different times. The plurality of supply points are provided at equal intervals along the long side direction of the defining portion 51, that is, the inner wall of the rotating body 31 in the radial direction, and along a pair of opposed inner walls. For this reason, the plurality of supply points are provided at opposite positions in the gas space R and also in a direction along the transport path T. The direction along the transport path T is a direction substantially parallel to the transport path T or a tangential direction of the transport path T.

ガス供給部53は、図示しないボンベ等のプロセスガスG2の供給源と、供給源に接続された複数の配管53aを有している。プロセスガスG2は、例えば、酸素及び窒素である。各配管53aは分岐して、酸素の供給源と窒素の供給源に接続されている。複数の配管53aの端部は、画成部51内の長辺方向に並んで設けられることにより、上記の供給箇所である複数の供給口531A〜531D、供給口531a〜531dを構成している。   The gas supply unit 53 has a supply source of a process gas G2 such as a cylinder (not shown) and a plurality of pipes 53a connected to the supply source. The process gas G2 is, for example, oxygen and nitrogen. Each pipe 53a branches and is connected to an oxygen supply source and a nitrogen supply source. The end portions of the plurality of pipes 53a are arranged side by side in the long side direction in the defining portion 51, thereby forming the plurality of supply ports 531A to 531D and the supply ports 531a to 531d which are the above-described supply points. .

ここで、回転体31に保持されたワークWの回転体31における回転中心側(内周側)と外周側とを比べると、回転体31の表面の点が辿る円周の長さ、つまり周長が異なる。このため、回転体31の表面の点が一定距離を通過する速度に差が生じる。そして、本実施形態において、画成部51は、開口51aの長径が回転体31の半径方向と平行になるように配置されている。しかも、複数の供給口531A〜531D、供給口531a〜531dが形成された開口51aの直線部分が、半径方向において互いに平行となっている。なお、以下、供給口531A〜531D、供給口531a〜531dを区別しない場合には、供給口531として説明する。   Here, comparing the rotation center side (inner peripheral side) of the rotating body 31 of the workpiece W held by the rotating body 31 with the outer peripheral side, the length of the circumference traced by a point on the surface of the rotating body 31, that is, the circumference. Lengths are different. For this reason, a difference occurs in the speed at which a point on the surface of the rotating body 31 passes through a certain distance. In the present embodiment, the defining part 51 is arranged such that the major axis of the opening 51 a is parallel to the radial direction of the rotating body 31. Moreover, the straight portions of the opening 51a in which the plurality of supply ports 531A to 531D and the supply ports 531a to 531d are formed are parallel to each other in the radial direction. Hereinafter, when the supply ports 531A to 531D and the supply ports 531a to 531d are not distinguished from each other, the supply ports 531 will be described.

このような構成では、画成部51の上方の一定距離をワークWが通過する時間は、回転体31における内周側よりも外周側が短い。このため、膜処理のレートが内周側と外周側で異なる。複数の供給口531は、回転体31の表面が、プラズマ処理を行う処理領域を通過する時間が異なる複数箇所に設けられている。複数の供給口531が並設された方向は、搬送経路Tに交差している。さらに、供給口531は、ガス空間Rを挟んで対向する位置に配設されている。ガス空間Rにおいて対向する供給口531の並び方向は、搬送経路Tに沿っている。   In such a configuration, the time for the workpiece W to pass a fixed distance above the defining unit 51 is shorter on the outer peripheral side than on the inner peripheral side of the rotating body 31. For this reason, the rate of film processing is different between the inner peripheral side and the outer peripheral side. The plurality of supply ports 531 are provided at a plurality of locations where the surface of the rotating body 31 passes through a processing region where plasma processing is performed at different times. The direction in which the plurality of supply ports 531 are juxtaposed intersects the transport path T. Further, the supply port 531 is provided at a position facing the gas space R. The arrangement direction of the supply ports 531 facing each other in the gas space R is along the transport path T.

より具体的には、各配管53aは、画成部51の一方の内壁と他方の内壁の対向する位置に分岐しており、それぞれの端部がプロセスガスG2の供給口531A〜531D、供給口531a〜531dとなっている。供給口531A〜531Dは、画成部51の長手方向の一方の内壁に沿って等間隔で並設されている。供給口531a〜531dは、画成部51の長手方向の他方の内壁に沿って等間隔で並設されている。   More specifically, each pipe 53a is branched to a position where one inner wall and the other inner wall of the defining portion 51 face each other, and the respective ends are provided with supply ports 531A to 531D and supply ports for the process gas G2. 531a to 531d. The supply ports 531A to 531D are juxtaposed at equal intervals along one inner wall in the longitudinal direction of the defining section 51. The supply ports 531a to 531d are arranged at equal intervals along the other inner wall in the longitudinal direction of the defining section 51.

供給口531A〜531Dは、内周側から外周側に向かって供給口531A、供給口531B、供給口531C、供給口531Dの順で並んでいる。同様に、供給口531a〜531dは、内周側から外周側に向かって、供給口531a、供給口531b、供給口531c、供給口531dの順で並んでいる。供給口531A〜531Dは、搬送経路Tの下流側、供給口531a〜dは、搬送経路Tの上流側に配置される。そして、供給口531Aと供給口531a、供給口531Bと供給口531b、供給口531Cと供給口531c、供給口531Dと供給口531dがそれぞれ下流側と上流側とで対向している。   The supply ports 531A to 531D are arranged in the order of the supply port 531A, the supply port 531B, the supply port 531C, and the supply port 531D from the inner peripheral side to the outer peripheral side. Similarly, the supply ports 531a to 531d are arranged in the order of the supply port 531a, the supply port 531b, the supply port 531c, and the supply port 531d from the inner peripheral side to the outer peripheral side. The supply ports 531A to 531D are disposed downstream of the transport path T, and the supply ports 531a to 531d are disposed upstream of the transport path T. The supply port 531A and the supply port 531a, the supply port 531B and the supply port 531b, the supply port 531C and the supply port 531c, and the supply port 531D and the supply port 531d face the downstream side and the upstream side, respectively.

さらに、本実施形態では、最内周の供給箇所、最外周の供給箇所は、成膜領域F外に位置している。つまり、供給口531A、531aは、成膜領域Fの内周よりも内側、531D、531dは、成膜領域Fの外周よりも外側に配置されている。   Furthermore, in the present embodiment, the innermost supply point and the outermost supply point are located outside the film formation region F. That is, the supply ports 531A and 531a are arranged inside the inner periphery of the film formation region F, and the supply ports 531D and 531d are arranged outside the outer periphery of the film formation region F.

調節部54は、図9に示すように、搬送経路Tに交差する方向の位置に応じて、ガス供給部53が導入するプロセスガスG2の供給量を調節する。搬送経路Tに交差する方向とは、搬送経路Tと平行でない方向であり、搬送経路Tに直交する方向には限定されない。つまり、調節部54は、ガス供給部53の複数箇所の単位時間当たりのプロセスガスG2の供給量を、回転体31の表面が処理領域を通過する時間に応じて個別に調節する。調節部54は、配管53aの一対の経路にそれぞれ設けられたマスフローコントローラ(MFC)54aを有する。MFC54aは、流体の流量を計測する質量流量計と流量を制御する電磁弁を有する部材である。   The adjusting unit 54 adjusts the supply amount of the process gas G2 introduced by the gas supply unit 53 according to the position in the direction intersecting the transport path T, as shown in FIG. The direction intersecting the transport path T is a direction that is not parallel to the transport path T, and is not limited to a direction orthogonal to the transport path T. That is, the adjustment unit 54 individually adjusts the supply amount of the process gas G2 per unit time at the plurality of locations of the gas supply unit 53 according to the time when the surface of the rotating body 31 passes through the processing region. The adjustment unit 54 has a mass flow controller (MFC) 54a provided on each of a pair of paths of the pipe 53a. The MFC 54a is a member having a mass flow meter that measures the flow rate of a fluid and an electromagnetic valve that controls the flow rate.

プラズマ源55は、図3、図4に示すように、プロセスガスG2が導入されたガス空間Rに、搬送経路Tを通過するワークWを処理するためのプラズマを発生させる構成部である。プラズマ源55は、導波管55a、コイル55bを有する。導波管55aは、一端が図示しないマイクロ波発信器に接続され、他端がガス空間Rの外部であって窓部52の近傍に配置された管である。導波管55aは、マイクロ波発信器からのマイクロ波を窓部52に導く。マイクロ波は、窓部52の窓部材52bを介して、ガス空間Rに導入される。   As shown in FIGS. 3 and 4, the plasma source 55 is a component that generates plasma for processing the workpiece W passing through the transport path T in the gas space R into which the process gas G2 has been introduced. The plasma source 55 has a waveguide 55a and a coil 55b. The waveguide 55a is a tube having one end connected to a microwave transmitter (not shown) and the other end arranged outside the gas space R and near the window 52. The waveguide 55a guides the microwave from the microwave transmitter to the window 52. The microwave is introduced into the gas space R via the window member 52b of the window 52.

コイル55bは、図示しない電源からの電圧の印加によって、ガス空間R内に磁場を発生させる部材である。プロセスガスG2が導入されたガス空間R内に、コイル55bにより磁場を発生させるとともに、マイクロ波を導入する。磁場の回りを円運動する電子の周波数と、マイクロ波の周波数を一致させると、共鳴により電子が高速に回転運動をして、電子が気体分子に衝突することによって高密度のプラズマが生成される。これによりガス空間Rに、電子、イオン及びラジカル等の活性種が発生する。   The coil 55b is a member that generates a magnetic field in the gas space R by applying a voltage from a power supply (not shown). A magnetic field is generated by the coil 55b and a microwave is introduced into the gas space R into which the process gas G2 has been introduced. When the frequency of the electrons moving circularly around the magnetic field and the frequency of the microwave are matched, the electrons rotate at a high speed due to resonance, and the electrons collide with gas molecules to generate high-density plasma. . As a result, active species such as electrons, ions, and radicals are generated in the gas space R.

冷却部56は、画成部51を冷却する構成部である。冷却部56は、配管56a、キャビティ56bを有する。配管56aは、図示はしないが、冷却水Cを循環供給する冷却水循環装置であるチラーに接続され、冷却水Cが循環する循環経路である。キャビティ56bは、画成部51の側壁部51cの内部に形成され、冷却水Cが流通する空間であり、配管56aの供給側と排出側が連通している。チラーにより冷却された冷却水Cは供給側から供給され、キャビティ内を流通して排水側から排出されることを繰り返すことにより、画成部51が冷却されて加熱が抑制される。   The cooling unit 56 is a component that cools the defining unit 51. The cooling unit 56 has a pipe 56a and a cavity 56b. Although not shown, the pipe 56a is connected to a chiller, which is a cooling water circulating device that circulates and supplies the cooling water C, and is a circulation path through which the cooling water C circulates. The cavity 56b is formed inside the side wall 51c of the defining portion 51, is a space through which the cooling water C flows, and the supply side and the discharge side of the pipe 56a communicate with each other. The cooling water C cooled by the chiller is supplied from the supply side, flows through the cavity, and is discharged from the drain side, so that the defining part 51 is cooled and heating is suppressed.

[ロードロック部]
ロードロック部60は、真空室21の真空を維持した状態で、図示しない搬送手段によって、外部から未処理のワークWを搭載したトレイ1を、真空室21に搬入し、処理済みのワークWを搭載したトレイ1を真空室21の外部へ搬出する装置である。このロードロック部60は、周知の構造のものを適用することができるため、説明を省略する。
[Load lock section]
The load lock unit 60 loads the tray 1 on which the unprocessed work W is loaded from the outside into the vacuum chamber 21 by a transport unit (not shown) while maintaining the vacuum in the vacuum chamber 21, and removes the processed work W from the outside. This is a device for carrying the loaded tray 1 out of the vacuum chamber 21. The load lock unit 60 may have a known structure, and a description thereof will be omitted.

[制御装置]
制御装置70は、プラズマ処理装置100の各部を制御する装置である。この制御装置70は、例えば、専用の電子回路若しくは所定のプログラムで動作するコンピュータ等によって構成できる。つまり、真空室21へのスパッタガスG1及びプロセスガスG2の導入および排気に関する制御、電源部6の制御、回転体31の回転の制御、プラズマ源55におけるマイクロ波の導入、磁場の生成に関する制御、冷却部56における冷却水Cに関する制御などに関しては、その制御内容がプログラムされている。制御装置70は、このプログラムがPLCやCPUなどの処理装置により実行されるものであり、多種多様なプラズマ処理の仕様に対応可能である。
[Control device]
The control device 70 is a device that controls each part of the plasma processing apparatus 100. The control device 70 can be constituted by, for example, a dedicated electronic circuit or a computer operated by a predetermined program. That is, control relating to introduction and exhaust of the sputtering gas G1 and the process gas G2 into the vacuum chamber 21, control of the power supply unit 6, control of rotation of the rotating body 31, introduction of microwaves in the plasma source 55, control of generation of a magnetic field, As for the control related to the cooling water C in the cooling section 56, the control contents are programmed. The control device 70 executes this program by a processing device such as a PLC or a CPU, and can correspond to various types of plasma processing specifications.

具体的に制御される対象を挙げると以下の通りである。すなわち、モータ32の回転速度、プラズマ処理装置100の初期排気圧力、スパッタ源4の選択、ターゲット41及びコイル55bへの印加電力、マイクロ波の発信器の出力、スパッタガスG1及びプロセスガスG2の流量、種類、導入時間及び排気時間、成膜及び膜処理の時間、冷却水Cの流量及び温度などである。   The specific targets to be controlled are as follows. That is, the rotation speed of the motor 32, the initial exhaust pressure of the plasma processing apparatus 100, the selection of the sputtering source 4, the power applied to the target 41 and the coil 55b, the output of the microwave transmitter, the flow rates of the sputtering gas G1 and the process gas G2. , Type, introduction time and evacuation time, time of film formation and film processing, flow rate and temperature of cooling water C, and the like.

特に、本実施形態では、制御装置70は、成膜部40のターゲット41への電力の印加、ガス供給部25からのスパッタガスG1の供給量を制御することにより、成膜レートを制御する。また、制御装置70は、マイクロ波の出力、ガス供給部53からのプロセスガスG2の供給量を制御することにより、膜処理レートを制御する。   In particular, in the present embodiment, the control device 70 controls the film formation rate by controlling the application of power to the target 41 of the film formation unit 40 and the supply amount of the sputtering gas G1 from the gas supply unit 25. Further, the controller 70 controls the film processing rate by controlling the microwave output and the supply amount of the process gas G2 from the gas supply unit 53.

上記のように各部の動作を実行させるための制御装置70の構成を、仮想的な機能ブロック図である図10を参照して説明する。すなわち、制御装置70は、機構制御部71、電源制御部72、ガス制御部73、記憶部74、設定部75、入出力制御部76を有する。   The configuration of the control device 70 for executing the operation of each unit as described above will be described with reference to FIG. 10 which is a virtual functional block diagram. That is, the control device 70 includes a mechanism control unit 71, a power supply control unit 72, a gas control unit 73, a storage unit 74, a setting unit 75, and an input / output control unit 76.

機構制御部71は、排気部23、ガス供給部25、ガス供給部53、調節部54、モータ32、冷却部56のチラー、ロードロック部60等の駆動源、電磁弁、スイッチ、電源等を制御する処理部である。電源制御部72は、電源部6、プラズマ源55のマイクロ波の発信器及びコイル55bの電源等を制御する処理部である。   The mechanism control unit 71 includes a driving source such as an exhaust unit 23, a gas supply unit 25, a gas supply unit 53, a control unit 54, a motor 32, a chiller of a cooling unit 56, a load lock unit 60, an electromagnetic valve, a switch, and a power supply. This is a processing unit to be controlled. The power supply control unit 72 is a processing unit that controls the power supply unit 6, the microwave transmitter of the plasma source 55, the power supply of the coil 55b, and the like.

例えば、電源制御部72は、ターゲット41A、41B、41Cに印加する電力を、個別に制御する。成膜レートをワークWの全体で均一にしたい場合には、上記の内周側と外周側の速度差を考慮して、ターゲット41A<ターゲット41B<ターゲット41Cというように、順次電力を高くする。つまり、内周側と外周側の速度に比例させて、電力を決定すればよい。   For example, the power control unit 72 individually controls the power applied to the targets 41A, 41B, 41C. In order to make the film formation rate uniform over the entire work W, the power is sequentially increased in such a manner that the target 41A <the target 41B <the target 41C in consideration of the speed difference between the inner peripheral side and the outer peripheral side. In other words, the power may be determined in proportion to the inner and outer speeds.

但し、比例させる制御は一例であって、速度が大きくなるほど電力を高くし、処理レートが均一になるように設定すればよい。また、ワークWに形成する膜厚を厚くしたい箇所については、ターゲット41への印加電力を高くして、膜厚を薄くしたい箇所については、ターゲット41への印加電力を低くすればよい。   However, the proportional control is an example, and the power may be increased as the speed increases, and the processing rate may be set to be uniform. In addition, the power applied to the target 41 may be increased for a portion where the film thickness formed on the workpiece W is to be increased, and the power applied to the target 41 may be decreased for a portion where the film thickness is desired to be reduced.

ガス制御部73は、調節部54によるプロセスガスG2の導入量を制御する処理部である。例えば、各供給口531からのプロセスガスG2の単位時間当たりの供給量を、個別に制御する。膜処理レートをワークWの全体で均一にしたい場合には、上記の内周側と外周側の速度差を考慮して各供給口531からの供給量を内周側から外周側に向けて、順次多くする。具体的には、供給量を供給口531A<供給口531B<供給口531C<供給口531D、供給口531a<供給口531b<供給口531c<供給口531dとする。つまり、内周側と外周側の速度に比例させて、供給量を決定すればよい。   The gas control unit 73 is a processing unit that controls the introduction amount of the process gas G2 by the adjustment unit 54. For example, the supply amount of the process gas G2 from each supply port 531 per unit time is individually controlled. When the film processing rate is desired to be uniform over the entire work W, the supply amount from each supply port 531 is directed from the inner peripheral side to the outer peripheral side in consideration of the speed difference between the inner peripheral side and the outer peripheral side. Increase sequentially. Specifically, the supply amount is set to supply port 531A <supply port 531B <supply port 531C <supply port 531D, supply port 531a <supply port 531b <supply port 531c <supply port 531d. That is, the supply amount may be determined in proportion to the inner and outer peripheral velocities.

また、ワークWに形成する膜厚に応じて、各供給口531から供給するプロセスガスG2の供給量を調節する。つまり、膜厚を厚くする箇所については、膜処理の量が多くなるようにプロセスガスG2の供給量を多くする。そして、膜厚を薄くする箇所については、膜処理の量が少なくなるようにプロセスガスG2の供給量を少なくする。   Further, the supply amount of the process gas G2 supplied from each supply port 531 is adjusted according to the film thickness formed on the work W. In other words, for a portion where the film thickness is increased, the supply amount of the process gas G2 is increased so as to increase the amount of the film processing. Then, at a portion where the film thickness is reduced, the supply amount of the process gas G2 is reduced so that the amount of the film processing is reduced.

また、例えば、内周側ほど膜厚が厚くなるように形成された膜に対する膜処理の場合には、内周側ほどプロセスガスG2の供給量が多くなるように設定することもできる。これにより、上述の速度との関係とも合わさって、結果的には、各供給口531からの供給量が均一になる場合もある。つまり、調節部54は、ワークWに形成する膜厚及び回転体31が処理領域を通過する時間に応じて、各供給口531から供給するプロセスガスG2の供給量を調節してもよい。なお、ガス制御部73は、スパッタガスG1の導入量も制御する。   Further, for example, in the case of a film processing for a film formed so that the film thickness is increased toward the inner peripheral side, the supply amount of the process gas G2 may be set to be increased toward the inner peripheral side. Accordingly, in combination with the above-described relationship with the speed, the supply amount from each supply port 531 may eventually become uniform. That is, the adjusting unit 54 may adjust the supply amount of the process gas G2 supplied from each supply port 531 according to the film thickness formed on the work W and the time when the rotating body 31 passes through the processing region. Note that the gas control unit 73 also controls the introduction amount of the sputtering gas G1.

記憶部74は、本実施形態の制御に必要な情報を記憶する構成部である。記憶部74に記憶される情報としては、排気部23の排気量、各ターゲット41へ印加する電力、スパッタガスG1の供給量、コイル55bに印加する電力、マイクロ波の発信器の出力、供給口531毎のプロセスガスG2の供給量を含む。設定部75は、外部から入力された情報を、記憶部74に設定する処理部である。   The storage unit 74 is a configuration unit that stores information necessary for control of the present embodiment. The information stored in the storage unit 74 includes the exhaust amount of the exhaust unit 23, the power applied to each target 41, the supply amount of the sputtering gas G1, the power applied to the coil 55b, the output of the microwave transmitter, and the supply port. 531 includes the supply amount of the process gas G2. The setting unit 75 is a processing unit that sets information input from the outside in the storage unit 74.

さらに、ターゲット41A、41B、41Cに印加する電力と、供給口531A〜531D、531a〜531dからのプロセスガスG2の供給量をリンクさせてもよい。つまり、回転体31の回転速度(rpm)を一定として、ターゲット41A、41B、41Cに印加する電力が設定部によって設定された場合、これに比例させて各供給口531A〜531D、531a〜531dからの供給量が設定されるようにしてもよい。また、回転体31の回転速度(rpm)を一定として、各供給口531A〜531D、531a〜531dからの供給量が設定部によって設定された場合、これに比例させて各ターゲット41A、41B、41Cに印加する電力が設定されるようにしてもよい。   Further, the power applied to the targets 41A, 41B, and 41C may be linked to the supply amount of the process gas G2 from the supply ports 531A to 531D and 531a to 531d. That is, when the rotation speed (rpm) of the rotating body 31 is constant and the power applied to the targets 41A, 41B, 41C is set by the setting unit, the supply ports 531A to 531D, 531a to 531d May be set. When the rotation speed (rpm) of the rotating body 31 is fixed and the supply amount from each of the supply ports 531A to 531D and 531a to 531d is set by the setting unit, each of the targets 41A, 41B, and 41C is set in proportion to this. May be set.

このような設定は、例えば、以下のように行うことができる。まず、あらかじめ実験等
により、膜厚とこれに応じた印加電力又はプロセスガスG2の供給量との関係、印加電力とこれに応じたプロセスガスG2の供給量との関係を求めておく。そして、これらのうち少なくとも1つをテーブル化して記憶部74に記憶しておく。そして、入力された膜厚、印加電力又は供給量に応じて、設定部75がテーブルを参照して印加電力や供給量を決定する。
Such a setting can be performed, for example, as follows. First, the relationship between the film thickness and the applied power or the supply amount of the process gas G2, and the relationship between the applied power and the supply amount of the process gas G2 corresponding thereto are determined in advance by experiments or the like. Then, at least one of them is tabulated and stored in the storage unit 74. Then, in accordance with the input film thickness, applied power, or supplied amount, the setting unit 75 determines the applied power or the supplied amount with reference to the table.

(演算処理)
均一な膜厚で、かつ均一な膜質の膜を大面積で形成したい場合、プロセスガスG2の供給量を調節するときに、考慮しなければならない条件は、以下の4つである。
[1]回転体が1回転する間に成膜部で成膜される膜厚
[2]回転体の半径方向における成膜した膜の膜厚分布
[3]回転体の内周と外周の速度差
[4]プラズマの発生領域の幅(処理領域の幅)
(Arithmetic processing)
When it is desired to form a film having a uniform film thickness and a uniform film quality over a large area, the following four conditions must be considered when adjusting the supply amount of the process gas G2.
[1] Thickness of the film formed in the film forming unit during one rotation of the rotating body [2] Thickness distribution of the formed film in the radial direction of the rotating body [3] Velocity of the inner and outer circumferences of the rotating body Difference [4] Width of plasma generation area (width of processing area)

ここで、[2]の条件は、成膜部40の各ターゲット41A、41B、41Cに個別に電力を印加して、均一な膜厚とすれば、条件から除くことができる。また、上記の態様のように、ガス空間Rを平面方向から見て角丸長方形状の外形とすることにより、処理領域の幅が、成膜領域Fの最内周から最外周にかけて同じとなる。このため、その幅の範囲で、同じプラズマ密度とすることができるので、[4]の条件も条件から除くことができる。   Here, the condition [2] can be excluded from the condition if electric power is individually applied to each of the targets 41A, 41B, and 41C of the film forming unit 40 so that a uniform film thickness is obtained. Further, as in the above-described embodiment, by forming the gas space R to have a rounded rectangular shape when viewed from the plane, the width of the processing region becomes the same from the innermost periphery to the outermost periphery of the film forming region F. . For this reason, the same plasma density can be obtained within the range of the width, so that the condition [4] can be excluded from the conditions.

従って、[1]、[3]の条件から、各供給口531の供給量を決定できる。つまり、[1]の条件として、事前の実験等により、成膜領域Fの最内周または最外周の膜厚のいずれか一方と、その膜厚に適した最適供給量を求めておく。そして、[3]の内周と外周の速度差は、内周と外周の半径と関係(比例)するので、複数の供給口531の半径方向の位置(回転中心からの距離)と、上記の膜厚及び最適供給量から、複数の供給口531の各々の供給量を決定することができる。なお、成膜領域Fの最内周における回転体31が1回転する間に成膜される膜の膜厚、成膜領域Fの最外周における回転体31が1回転する間に成膜される膜の膜厚、上記の膜厚に適した最適供給量、各供給口531の半径方向の位置については、記憶部74に記憶される情報に含まれる。   Therefore, the supply amount of each supply port 531 can be determined from the conditions [1] and [3]. That is, as the condition of [1], one of the innermost and outermost film thicknesses of the film formation region F and an optimum supply amount suitable for the film thickness are obtained by a preliminary experiment or the like. Since the speed difference between the inner circumference and the outer circumference in [3] is related (proportional) to the radius of the inner circumference and the outer circumference, the radial position of the plurality of supply ports 531 (the distance from the rotation center) and the above The supply amount of each of the plurality of supply ports 531 can be determined from the film thickness and the optimum supply amount. The thickness of the film formed while the rotating body 31 at the innermost periphery of the film forming region F makes one rotation, and the film is formed while the rotating body 31 at the outermost periphery of the film forming region F makes one rotation. The film thickness, the optimum supply amount suitable for the above film thickness, and the radial position of each supply port 531 are included in the information stored in the storage unit 74.

例えば、成膜部40で成膜される膜の所定の膜厚に対する最内周の供給口531の最適供給量をa、最内周の半径をLin、最外周の半径をLоu、最外周の供給口531の最適供給量をAとする。まず、最内周の供給口531の最適供給量aが分かっている場合について説明する。供給量演算部は、最内周の最適供給量a、最内周の供給口531を通る円の半径Lin、最外周の供給口531を通る円の半径Lоuを、記憶部74から取得して、以下の式に基づいて、最外周の最適供給量Aを求める。
A=a×Lоu/Lin
For example, the optimum supply amount of the innermost supply port 531 for a predetermined thickness of the film formed by the film forming unit 40 is a, the innermost radius is Lin, the outermost radius is Lou, and the outermost radius is Lou. The optimum supply amount of the supply port 531 is assumed to be A. First, a case where the optimum supply amount a of the supply port 531 on the innermost circumference is known will be described. The supply amount calculation unit acquires from the storage unit 74 the optimum supply amount a of the innermost circumference, the radius Lin of the circle passing through the innermost supply port 531, and the radius Luo of the circle passing through the outermost supply port 531. , The optimum supply amount A at the outermost periphery is obtained based on the following equation.
A = a × Lou / Lin

同様に、その他の供給口531の最適供給量も、半径の比に応じて求めることができる。つまり、供給口531の最適供給量をAx、その供給口531を通る円の半径をPxとすると、以下の式に基づいて、最適供給量Axを求めることができる。
Ax=a×Px/Lin
Similarly, the optimum supply amount of the other supply ports 531 can be determined according to the ratio of the radii. That is, assuming that the optimum supply amount of the supply port 531 is Ax and the radius of a circle passing through the supply port 531 is Px, the optimum supply amount Ax can be obtained based on the following equation.
Ax = a × Px / Lin

これとは逆に、最外周の供給口531の最適供給量Aが分かっている場合には、各供給口531の最適供給量axを、その供給口531を通る円の半径pxから、以下の式に基づいて、求めることができる。
ax=A×px/Lоu
Conversely, when the optimum supply amount A of the outermost supply port 531 is known, the optimum supply amount ax of each supply port 531 is calculated from the radius px of the circle passing through the supply port 531 as follows. It can be determined based on the formula.
ax = Axpx / Lou

以上のように、[1]回転体が1回転する間に成膜部40で成膜される膜の膜厚が分かれば、複数の供給口531からの供給量が自動で決まる。このため、各供給口531からの供給量の想定されるパターンとして、多数のデータを保持する場合に比べて、記憶部74で保持するデータ量を少なくすることができる。例えば、SiONのように、組成によって屈折率が変化する膜の場合、成膜領域Fの最内周または最外周の膜厚から各供給口531の供給量が自動で決まるので、NとOの混合比率を調整すれば、所望の屈折率の膜を得ることができる。 As described above, [1] if the film thickness of the film formed in the film forming unit 40 during one rotation of the rotating body is known, the supply amount from the plurality of supply ports 531 is automatically determined. For this reason, as an expected pattern of the supply amount from each supply port 531, the amount of data held in the storage unit 74 can be reduced as compared with the case where a large amount of data is held. For example, as SiON, when a film whose refractive index changes depending on the composition, since the supply amount of the supply port 531 from the thickness of the innermost or outermost of the deposition region F is determined automatically, N 2 and O By adjusting the mixing ratio of 2 , a film having a desired refractive index can be obtained.

入出力制御部76は、制御対象となる各部との間での信号の変換や入出力を制御するインタフェースである。さらに、制御装置70には、入力装置77、出力装置78が接続されている。入力装置77は、オペレータが、制御装置70を介してプラズマ処理装置100を操作するためのスイッチ、タッチパネル、キーボード、マウス等の入力手段である。例えば、使用する成膜部40、膜処理部50の選択、所望の膜厚、各ターゲット41A〜41Cの印加電力、各供給口531A〜531D、531a〜531dからのプロセスガスG2の供給量等を入力手段により入力することができる。   The input / output control unit 76 is an interface that controls signal conversion and input / output with each unit to be controlled. Further, an input device 77 and an output device 78 are connected to the control device 70. The input device 77 is an input unit such as a switch, a touch panel, a keyboard, and a mouse for an operator to operate the plasma processing apparatus 100 via the control device 70. For example, the selection of the film forming unit 40 and the film processing unit 50 to be used, the desired film thickness, the applied power of each of the targets 41A to 41C, the supply amount of the process gas G2 from each of the supply ports 531A to 531D, 531a to 531d, and the like. It can be input by input means.

出力装置78は、装置の状態を確認するための情報を、オペレータが視認可能な状態とするディスプレイ、ランプ、メータ等の出力手段である。例えば、出力装置78は、入力装置77からの情報の入力画面を表示することができる。この場合、ターゲット41A、41B、41C、各供給口531A〜531D、531a〜531dを模式図で表示させて、それぞれの位置を選択して数値を入力できるようにしてもよい。さらに、ターゲット41A、41B、41C、各供給口531A〜531D、531a〜531dを模式図で表示させて、それぞれに設定された値を数値で表示してもよい。   The output device 78 is an output unit such as a display, a lamp, and a meter that makes information for confirming the state of the device visible to an operator. For example, the output device 78 can display a screen for inputting information from the input device 77. In this case, the targets 41A, 41B, 41C and the supply ports 531A to 531D, 531a to 531d may be displayed in a schematic diagram so that the respective positions can be selected and numerical values can be input. Further, the targets 41A, 41B, 41C and the supply ports 531A to 531D, 531a to 531d may be displayed in a schematic diagram, and the values set for each may be displayed by numerical values.

[動作]
以上のような本実施形態の動作を、上記の図1〜図10を参照して以下に説明する。なお、図示はしないが、プラズマ処理装置100には、コンベア、ロボットアーム等の搬送手段によって、ワークWを保持したトレイ1の搬入、搬送、搬出が行われる。
[motion]
The operation of the present embodiment as described above will be described below with reference to FIGS. Although not shown, loading, transporting, and unloading of the tray 1 holding the work W are performed in the plasma processing apparatus 100 by transporting means such as a conveyor and a robot arm.

複数のトレイ1は、ロードロック部60の搬送手段により、真空容器20内に順次搬入される。回転体31は、空の保持部33を、順次、ロードロック部60からの搬入箇所に移動させる。保持部33は、搬送手段により搬入されたトレイ1を、それぞれ個別に保持する。このようにして、図2及び図3に示すように、成膜対象となるワークWを保持したトレイ1が、回転体31上に全て保持される。   The plurality of trays 1 are sequentially loaded into the vacuum container 20 by the transport means of the load lock unit 60. The rotator 31 sequentially moves the empty holding unit 33 to a loading position from the load lock unit 60. The holding units 33 individually hold the trays 1 loaded by the transfer unit. In this way, as shown in FIGS. 2 and 3, the tray 1 holding the work W to be formed is all held on the rotating body 31.

以上のようにプラズマ処理装置100に導入されたワークWに対する膜を形成する処理は、以下のように行われる。なお、以下の動作は、成膜部40Aのみおよび膜処理部50Aのみといったように、成膜部40と膜処理部50の中からそれぞれ一つを稼働させて成膜及び膜処理を行う例である。但し、複数組の成膜部40、膜処理部50を稼働させて処理レートを高めてもよい。また、成膜部40及び膜処理部50による成膜及び膜処理の例は、酸窒化シリコンの膜を形成する処理である。酸窒化シリコンの膜を形成することは、ワークWに原子レベルでシリコンを付着させる毎に、酸素イオン及び窒素イオンを浸透させる処理を、ワークWを循環搬送させながら繰り返すことで行う。   The process of forming a film on the work W introduced into the plasma processing apparatus 100 as described above is performed as follows. The following operation is an example in which one of the film forming unit 40 and the film processing unit 50 is operated to perform film forming and film processing, such as only the film forming unit 40A and only the film processing unit 50A. is there. However, the processing rate may be increased by operating a plurality of sets of the film forming unit 40 and the film processing unit 50. An example of film formation and film processing by the film forming unit 40 and the film processing unit 50 is a process of forming a silicon oxynitride film. The formation of the silicon oxynitride film is performed by repeating the process of permeating oxygen ions and nitrogen ions while circulating and transporting the work W every time silicon is attached to the work W at the atomic level.

まず、真空室21は、排気部23によって常に排気され減圧されている。そして、真空室21が所定の圧力に到達すると、図2及び図3に示すように、回転体31が回転する。これにより、保持部33に保持されたワークWは、搬送経路Tに沿って移動し、成膜部40A、40B、40Cおよび膜処理部50A、50Bの上を通過する。回転体31が所定の回転速度に達すると、次に、成膜部40のガス供給部25は、スパッタガスG1を、ターゲット41の周囲に供給する。このとき、膜処理部50のガス供給部53も、プロセスガスG2をガス空間Rに供給する。   First, the vacuum chamber 21 is constantly evacuated and depressurized by the exhaust unit 23. Then, when the vacuum chamber 21 reaches a predetermined pressure, the rotating body 31 rotates as shown in FIGS. Thus, the work W held by the holding unit 33 moves along the transport path T and passes over the film forming units 40A, 40B, 40C and the film processing units 50A, 50B. When the rotating body 31 reaches a predetermined rotation speed, next, the gas supply unit 25 of the film forming unit 40 supplies the sputtering gas G1 around the target 41. At this time, the gas supply unit 53 of the film processing unit 50 also supplies the process gas G2 to the gas space R.

成膜部40では、電源部6が各ターゲット41A、41B、41Cに電力を印加する。これにより、スパッタガスG1がプラズマ化する。スパッタ源4において、プラズマにより発生したイオン等の活性種は、ターゲット41に衝突して成膜材料の粒子を飛ばす。このため、成膜部40を通過するワークWの表面には、その通過毎に成膜材料の粒子が堆積されて、膜が生成される。この例では、シリコンの層が形成される。   In the film forming unit 40, the power supply unit 6 applies power to each of the targets 41A, 41B, and 41C. Thereby, the sputtering gas G1 is turned into plasma. In the sputtering source 4, active species such as ions generated by plasma collide with the target 41 and fly particles of the film forming material. For this reason, on the surface of the work W passing through the film forming unit 40, particles of the film forming material are deposited every time the work W passes, and a film is generated. In this example, a layer of silicon is formed.

電源部6により各ターゲット41A、41B、41Cに印加する電力は、回転体31の内周側から外周側に行くに従って順次大きくなるように記憶部74に設定されている。電源制御部72は、この記憶部74に設定された電力に従って、電源部6が各ターゲット41に印加する電力を制御するように指示を出力する。この制御のため、スパッタリングによる単位時間当たりの成膜量は、内周側から外周側に行くほど多くなるが、内周側から外周側に行くほど回転体31の通過速度は、速くなる。結果として、ワークWの全体の膜厚は均一となる。   The power applied by the power supply unit 6 to each of the targets 41A, 41B, and 41C is set in the storage unit 74 so as to sequentially increase from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the rotating body 31. The power supply control unit 72 outputs an instruction to control the power applied by the power supply unit 6 to each target 41 according to the power set in the storage unit 74. Due to this control, the film deposition amount per unit time by sputtering increases from the inner peripheral side to the outer peripheral side, but the passing speed of the rotating body 31 increases from the inner peripheral side to the outer peripheral side. As a result, the entire film thickness of the work W becomes uniform.

なお、ワークWは、稼働していない成膜部40や膜処理部50を通過しても、成膜や膜処理は行われないため、加熱されない。この加熱されない領域において、ワークWは熱を放出する。なお、稼働していない成膜部40とは、例えば成膜ポジションM4、M5である。また、稼働していない膜処理部50とは、例えば、膜処理ポジションM3である。   The work W is not heated even if it passes through the inactive film forming unit 40 or the film processing unit 50 because the film W and the film processing are not performed. In this non-heated region, the work W emits heat. The non-operating film forming unit 40 is, for example, the film forming positions M4 and M5. The inactive film processing unit 50 is, for example, the film processing position M3.

一方、成膜されたワークWは、処理ユニット5における画成部51の開口51aに対向する位置を通過する。処理ユニット5では、図8に示すように、ガス供給部53から供給口531を介して、ガス空間R内にプロセスガスG2である酸素及び窒素が供給され、コイル55bに通電することにより磁場が形成されるとともに、導波管55aからのマイクロ波が窓部52を介して導入されることにより、ガス空間Rにプラズマが生成される。生成されたプラズマによって発生した酸素イオン及び窒素イオンが、成膜されたワークWの表面に衝突することにより、膜材料に浸透する。   On the other hand, the workpiece W on which the film is formed passes through a position of the processing unit 5 that faces the opening 51a of the defining unit 51. In the processing unit 5, as shown in FIG. 8, oxygen and nitrogen as the process gas G2 are supplied into the gas space R from the gas supply unit 53 through the supply port 531. When the coil 55b is energized, a magnetic field is generated. The plasma is generated in the gas space R by being formed and being introduced from the waveguide 55 a through the window 52. Oxygen ions and nitrogen ions generated by the generated plasma impinge on the film material by colliding with the surface of the formed work W.

供給口531から導入されるプロセスガスG2の単位時間当たりの流量は、回転体31の内周側ほど少なく、外周側ほど多くなるように、記憶部74に設定されている。ガス制御部73は、この記憶部74に設定された流量に従って、調節部54が各配管53aを流通するプロセスガスG2の流量を制御するように指示を出力する。このため、ガス空間Rに発生する単位体積当たりのイオン等の活性種の量は、内周側よりも外周側が多くなる。従って、活性種の量により左右される膜処理量は、内周側から外周側に行くほど多くなる。   The flow rate of the process gas G2 introduced from the supply port 531 per unit time is set in the storage unit 74 so that the flow rate per unit time is smaller on the inner peripheral side of the rotating body 31 and larger on the outer peripheral side. The gas control unit 73 outputs an instruction to control the flow rate of the process gas G2 flowing through each pipe 53a according to the flow rate set in the storage unit 74. For this reason, the amount of active species such as ions generated per unit volume in the gas space R is larger on the outer peripheral side than on the inner peripheral side. Therefore, the amount of film treatment that depends on the amount of active species increases from the inner circumference to the outer circumference.

しかし、膜処理される処理領域は、画成部51の開口51aと相似形状の角丸長方形状である。このため、処理領域の幅、つまり回転方向の幅が半径方向にわたって同じである。つまり、処理領域は、半径方向に一定幅である。一方、ワークWは、内周側から外周側に行くほど処理領域を通過する速度が速い。このため、ワークWは、内周側から外周側に行くほど、処理領域を通過する時間が短くなる。プロセスガスG2の供給量を外周側ほど多くすることで、外周側ほど膜処理量が多くなるので処理領域の通過時間の短さを補うことができる。結果として、ワークWの全体の膜処理量は均一となる。   However, the processing region to be subjected to the film processing has a rounded rectangular shape similar to the opening 51 a of the defining unit 51. For this reason, the width of the processing region, that is, the width in the rotation direction is the same in the radial direction. That is, the processing region has a constant width in the radial direction. On the other hand, the speed at which the work W passes through the processing region increases from the inner peripheral side to the outer peripheral side. For this reason, the time that the workpiece W passes through the processing area becomes shorter as going from the inner circumference to the outer circumference. By increasing the supply amount of the process gas G2 toward the outer peripheral side, the film processing amount increases toward the outer peripheral side, so that the short passage time of the processing region can be compensated. As a result, the entire film processing amount of the work W becomes uniform.

また、酸窒化処理のように、二種類以上のプロセスガスG2を使って膜処理を行う場合、成膜部40で成膜された膜を、回転体31が1回転する間に、完全に化合物膜にすると同時に、膜の組成も成膜面全体で均一にする必要がある。本実施形態は、二種類以上のプロセスガスG2を使って、膜処理を行うプラズマ処理に適している。例えば、酸窒化シリコン(SiO)のxとyの比を1:1とした膜が欲しいとする。すると、成膜された膜が十分に化合物膜となる活性種の量と、その活性種中に含まれる酸素と窒素の割合の両方をコントロールする必要がある。本実施形態では、プロセスガスG2の供給箇所を複数とするとともに、各供給箇所におけるプロセスガスG2の供給量を、プロセスガスG2の種類毎に調節することができるので、量と割合の両方をコントロールしやすい。 Further, in the case of performing the film processing using two or more types of process gas G2 as in the oxynitriding processing, the film formed in the film forming unit 40 is completely compounded during one rotation of the rotating body 31. At the same time as forming the film, it is necessary to make the composition of the film uniform over the entire film formation surface. The present embodiment is suitable for plasma processing for performing film processing using two or more types of process gases G2. For example, suppose that a film of silicon oxynitride (SiO x N y ) having a ratio of x to y of 1: 1 is desired. Then, it is necessary to control both the amount of the active species that makes the formed film sufficiently a compound film and the ratio of oxygen and nitrogen contained in the active species. In the present embodiment, a plurality of supply points of the process gas G2 are provided, and the supply amount of the process gas G2 at each supply point can be adjusted for each type of the process gas G2. It's easy to do.

以上のような膜を形成する処理の間、回転体31は回転を継続しワークWを保持したトレイ1を循環搬送し続ける。このように、ワークWを循環させて成膜と膜処理を繰り返すことにより、化合物膜を形成する。本実施形態では、化合物膜として、ワークWの表面に酸窒化シリコンの膜が形成される。   During the process of forming a film as described above, the rotating body 31 continues to rotate and continues to circulate and transport the tray 1 holding the work W. Thus, the compound film is formed by circulating the work W and repeating the film formation and the film processing. In the present embodiment, a silicon oxynitride film is formed on the surface of the work W as the compound film.

酸窒化シリコンの膜が所望の膜厚となる所定の処理時間が経過したら、成膜部40及び膜処理部50の稼働を停止する。つまり、電源部6によるターゲット41への電力の印加、供給口531からのプロセスガスG2の供給、コイル55bへの通電、導波管55aからのマイクロ波の導入を停止する。   When a predetermined processing time for the silicon oxynitride film to have a desired film thickness elapses, the operations of the film forming unit 40 and the film processing unit 50 are stopped. That is, application of power to the target 41 by the power supply unit 6, supply of the process gas G2 from the supply port 531, energization of the coil 55b, and introduction of microwaves from the waveguide 55a are stopped.

このように、膜を形成する処理が完了した後、ワークWを搭載したトレイ1は、回転体31の回転により、順次、ロードロック部60に位置決めされ、搬送手段により、外部へ搬出される。   After the process of forming a film is thus completed, the tray 1 on which the work W is mounted is sequentially positioned on the load lock unit 60 by the rotation of the rotating body 31, and is carried out to the outside by the transporting means.

なお、成膜領域F外にある最外周の供給口531D、531dのプロセスガスG2の流量を、最大とせずに、供給口531B、531C、531b、531cよりも少なくしてもよい。つまり、供給口531A<供給口531D<供給口531B<供給口531C、供給口531a<供給口531d<供給口531b<供給口531cとなるように流量を設定している。   The flow rate of the process gas G2 at the outermost supply ports 531D and 531d outside the film formation region F may be smaller than the supply ports 531B, 531C, 531b, and 531c without being maximized. That is, the flow rates are set so that the supply port 531A <the supply port 531D <the supply port 531B <the supply port 531C, and the supply port 531a <the supply port 531d <the supply port 531b <the supply port 531c.

成膜領域Fから外れた位置にはワークWが通過しないため、プロセスガスG2を供給する必要が無い。しかし、図9に示すように、画成部51が成膜領域Fの外に余裕を持って形成されている場合には、成膜領域Fの外側にプロセスガスG2をまったく供給しないと、成膜領域Fの内周端近傍や外周端近傍で、プロセスガスG2の成膜領域F外への拡散が生じる。結果的に成膜領域Fの内周端近傍や外周端近傍で処理レートが低下することになる。このため、成膜領域F外にも、予備的にプロセスガスG2を供給するとよい。このときのプロセスガスG2は、拡散による減少分を補える分でよいので、前述の余裕分となる領域の大きさとの関係で、拡散が防止できる程度の量であればよい。但し、供給口531C、531cよりも、供給量を多くする必要が生じる場合もある。   Since the workpiece W does not pass through a position outside the film formation region F, there is no need to supply the process gas G2. However, as shown in FIG. 9, when the definition portion 51 is formed with a margin outside the film formation region F, the formation gas is not supplied at all outside the film formation region F unless the process gas G2 is supplied at all. The process gas G2 diffuses outside the film formation region F near the inner peripheral end or the outer peripheral end of the film region F. As a result, the processing rate decreases near the inner peripheral end or the outer peripheral end of the film formation region F. For this reason, the process gas G2 may be preliminarily supplied outside the film formation region F. At this time, the amount of the process gas G2 may be sufficient to compensate for the decrease due to the diffusion. Therefore, the amount of the process gas G2 may be an amount that can prevent the diffusion in relation to the size of the above-mentioned marginal area. However, the supply amount may need to be larger than the supply ports 531C and 531c.

このように、成膜領域F外に位置している供給口531A、531a、531D、531dについては、通過時間に応じた調節部54によるプロセスガスG2の調節対象から外れていてもよい。   As described above, the supply ports 531A, 531a, 531D, and 531d located outside the film formation region F may be out of the adjustment target of the process gas G2 by the adjustment unit 54 according to the passage time.

また、成膜領域F外にある供給口531D、531dは、膜処理に関与する程度は低く、プロセスガスG2の流量を最大にする必要はないが、少量であってもプロセスガスG2を供給させることにより、膜処理の程度をさらに均一にすることができる。これは、内周側の供給口531A、531aについても同様である。つまり、成膜領域F外に供給口531を設けることによっても、膜処理の程度を均一化する等の効果を得ることができる。   Further, the supply ports 531D and 531d outside the film formation region F have a low degree of involvement in film processing, and it is not necessary to maximize the flow rate of the process gas G2. Thereby, the degree of the film treatment can be made more uniform. The same applies to the supply ports 531A and 531a on the inner peripheral side. That is, even when the supply port 531 is provided outside the film formation region F, effects such as uniformization of the degree of film processing can be obtained.

[作用効果]
(1)本実施形態は、内部を真空とすることが可能な真空容器20と、真空容器20内に設けられ、ワークWを搭載して回転する回転体31を有し、回転体31を回転させることによりワークWを円周の搬送経路Tで循環搬送させる搬送部30と、プロセスガスG2が導入されるガス空間Rの一部を画成する側壁部51cと、真空容器20の内部の搬送経路Tに対向する開口51aとを有する画成部51と、ガス空間RにプロセスガスG2を供給するガス供給部53と、プロセスガスG2が導入されたガス空間Rに、搬送経路Tを通過するワークWをプラズマ処理するためのプラズマを発生させるプラズマ源55と、を有し、ガス供給部53は、回転体31の表面が、プラズマ処理を行う処理領域を通過する時間が異なる複数の供給箇所から、プロセスガスG2を供給し、複数の供給箇所の単位時間当たりのプロセスガスG2の供給量を、処理領域を通過する時間に応じて個別に調節する調節部54を有する。
[Effects]
(1) This embodiment has a vacuum vessel 20 capable of evacuating the inside, and a rotating body 31 provided in the vacuum vessel 20 and mounted and rotating with the work W, and rotating the rotating body 31 By doing so, the transport unit 30 that circulates and transports the work W along the circumferential transport path T, the side wall 51c that defines a part of the gas space R into which the process gas G2 is introduced, and the transport inside the vacuum vessel 20 The transfer section T passes through the defining section 51 having the opening 51a facing the path T, the gas supply section 53 that supplies the process gas G2 to the gas space R, and the gas space R into which the process gas G2 is introduced. A plasma source 55 for generating plasma for performing plasma processing on the workpiece W, wherein the gas supply unit 53 includes a plurality of supply points in which the surface of the rotating body 31 passes through a processing region where plasma processing is performed at different times. From Supplying a process gas G2, having the adjusting unit 54 for adjusting individually depending on the supply amount of the process gas G2 per unit time of a plurality of feed locations, time to pass through the processing region.

このため、回転体31により循環搬送されるワークWに対するプラズマ処理の程度を、回転体31の表面の通過速度が異なる位置に応じて調節することができる。従って、ワークWに対する処理の程度を均一化させたり、所望の位置の処理の程度を変える等、所望のプラズマ処理を行うことができる。これは、回転体31の径が大きく、かつ、成膜領域Fの幅が大きい程、つまり、成膜領域Fの内周側と外周側での周速の差が大きい程有効である。   For this reason, the degree of the plasma processing on the work W circulated and conveyed by the rotating body 31 can be adjusted according to the position where the passing speed of the surface of the rotating body 31 is different. Therefore, a desired plasma process can be performed, such as making the degree of processing on the work W uniform or changing the degree of processing at a desired position. This is effective as the diameter of the rotating body 31 is larger and the width of the film formation region F is larger, that is, the difference between the peripheral speeds on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the film formation region F is larger.

(2)調節部54は、搬送経路Tに交差する方向の位置に応じて、各供給箇所から導入するプロセスガスG2の供給量を調節する。このため、複数の供給箇所のプロセスガスG2の供給量を、回転体31の表面の通過速度が異なる位置に応じて個別に調節することができる。 (2) The adjusting unit 54 adjusts the supply amount of the process gas G2 introduced from each supply point according to the position in the direction intersecting the transport path T. For this reason, the supply amounts of the process gas G2 at the plurality of supply points can be individually adjusted according to the positions where the passage speeds of the surface of the rotating body 31 are different.

(3)複数の供給箇所は、ガス空間Rにおける対向する位置であって、搬送経路Tに沿う方向に配設されている。このため、ガス空間R内に、短時間にプロセスガスG2を行き渡らせることができる。 (3) The plurality of supply points are opposed positions in the gas space R and are arranged in a direction along the transport path T. Therefore, the process gas G2 can be spread in the gas space R in a short time.

(4)調節部54は、ワークWに形成する膜の膜厚及び回転体31の表面がプラズマ処理を行う処理領域を通過する時間に応じて、各供給箇所から供給するプロセスガスG2の供給量を調節する。このため、膜厚に適した膜処理を行うことができる。 (4) The adjusting unit 54 controls the supply amount of the process gas G2 supplied from each supply point according to the thickness of the film formed on the workpiece W and the time when the surface of the rotating body 31 passes through the processing region where the plasma processing is performed. Adjust Therefore, a film treatment suitable for the film thickness can be performed.

(5)本実施形態は、回転体31に保持され、ワークWを保持する複数のトレイ1を有し、トレイ1の画成部51に対向する面と、画成部51の側壁部51cにおける回転体31との対向面との間に、トレイ1に保持されたワークWが通過可能な隙間を有し、側壁部51cは、ワークWの画成部51に対向する面に設けられた凸部Cpに沿う凹部51bを有する。 (5) The present embodiment has a plurality of trays 1 that are held by the rotating body 31 and holds the work W, and a surface of the tray 1 that faces the defining portion 51 and a side wall portion 51 c of the defining portion 51. There is a gap through which the work W held on the tray 1 can pass between the surface and the rotating body 31, and the side wall 51 c is provided on a surface of the work W facing the defining portion 51. There is a concave portion 51b along the portion Cp.

このため、ワークWが、画成部51の対向面と回転体31との間を通過するときに、対向面と回転体31との間隔を狭めることができ、プロセスガスG2の漏れによる圧力の低下を防ぐことができる。また、ワークWを複数個、互いの間隔を狭めて配置することで、1つのワークWが通過後、すぐに次のワークWがやって来て、画成部51と回転体31との間の隙間を連続して狭めるので、プロセスガスG2がより一層漏れ難くなる。また、スパッタガスG1のガス空間Rへの流入によるコンタミネーションを防止して、膜処理レートの低下を防止できる。さらに、ガス空間Rから流出したプロセスガスG2の成膜部40への流入によるコンタミネーションを防止して、ターゲット41の反応による成膜レートの低下、アークの発生、パーティクルの発生を防止できる。   Therefore, when the workpiece W passes between the facing surface of the defining portion 51 and the rotating body 31, the distance between the facing surface and the rotating body 31 can be reduced, and the pressure due to the leakage of the process gas G2 can be reduced. Drop can be prevented. Further, by arranging a plurality of works W at a narrow interval, the next work W comes immediately after one work W passes, and the gap between the defining portion 51 and the rotating body 31 is formed. Is continuously reduced, so that the process gas G2 is more difficult to leak. Further, contamination due to the flow of the sputtering gas G1 into the gas space R can be prevented, and a decrease in the film processing rate can be prevented. Further, contamination due to the inflow of the process gas G2 flowing out of the gas space R into the film forming unit 40 can be prevented, so that a reduction in the film forming rate due to the reaction of the target 41, generation of an arc, and generation of particles can be prevented.

(6)回転体31は、真空容器20が設置される設置面側にワークWを保持し、画成部51の開口51aは、設置面側からワークWに対向する。このため、ワークWの処理対象面Spが設置面側に向くので、塵、埃、装置内に付着した成膜材料等が、重力により落下してワークWに付着することが防止される。なお、ここでいう設置面は、床面や地面等の、真空容器20に対して重力に従う方向に存在する面である。 (6) The rotating body 31 holds the work W on the installation surface side on which the vacuum vessel 20 is installed, and the opening 51a of the defining unit 51 faces the work W from the installation surface side. For this reason, since the processing target surface Sp of the work W faces the installation surface side, it is possible to prevent dust, dust, a film-forming material or the like adhering to the inside of the apparatus from dropping due to gravity and adhering to the work W. Here, the installation surface is a surface such as a floor surface or the ground surface that exists in a direction according to gravity with respect to the vacuum container 20.

(7)供給口531は、成膜部40が膜を形成する領域に対応し、搬送経路Tに沿った円環状の領域である成膜領域F内に設けられるとともに、成膜領域F外にも設けられ、成膜領域F外に設けられた供給口531は、調節部54によるプロセスガスG2の供給量の調節対象から外れている。 (7) The supply port 531 corresponds to a region where the film forming unit 40 forms a film, is provided in the film forming region F that is an annular region along the transport path T, and is provided outside the film forming region F. The supply port 531 provided outside the film formation region F is out of the adjustment target of the supply amount of the process gas G2 by the adjustment unit 54.

このように、成膜領域F外であっても、プロセスガスG2を供給することにより、成膜領域Fの端部におけるプロセスガスG2の流量不足を防止できる。例えば、最外周の供給口531や最内周の供給口531が、成膜領域F外であっても、プロセスガスG2を供給させることにより、膜処理の均一化を図ることができる。但し、最外周の成膜領域F外については、最大の流量としなくても成膜領域F内の流量不足とはならないため、流量を節約できる。つまり、成膜領域F外のプロセスガスG2の供給箇所は、成膜領域F内のプロセスガスG2の流量を補う補助供給箇所、補助供給口として機能する。   As described above, even when the process gas G2 is supplied outside the film formation region F, shortage of the flow rate of the process gas G2 at the end of the film formation region F can be prevented. For example, even when the outermost supply port 531 or the innermost supply port 531 is outside the film formation region F, the process gas G2 can be supplied to achieve uniform film processing. However, the flow rate outside the outermost film formation region F can be saved because the flow rate in the film formation region F does not become insufficient even if the maximum flow rate is not set. That is, the supply location of the process gas G2 outside the film formation region F functions as an auxiliary supply location and an auxiliary supply port that supplement the flow rate of the process gas G2 within the film formation region F.

[変形例]
本発明の実施形態は、以下のような変形例も含む。
(1)プロセスガスG2の供給口531は、画成部51に設けてもよい。例えば、ガス供給部53における各配管53aの先端を画成部51に形成された供給口531に延設させてもよい。配管53aの先端を、径を小さくしてノズル状としてもよい。この場合も、成膜領域Fのみならず、成膜領域F外にも配管53aを配設して、成膜領域FのプロセスガスG2の流量を補う補助供給口、補助ノズルとして機能させてもよい。
[Modification]
Embodiments of the present invention also include the following modifications.
(1) The supply port 531 for the process gas G2 may be provided in the defining unit 51. For example, the tip of each pipe 53 a in the gas supply unit 53 may be extended to a supply port 531 formed in the defining unit 51. The distal end of the pipe 53a may have a nozzle shape with a reduced diameter. Also in this case, the piping 53a may be provided not only in the film formation region F but also outside the film formation region F to function as an auxiliary supply port and an auxiliary nozzle for supplementing the flow rate of the process gas G2 in the film formation region F. Good.

(2)ガス供給部53がプロセスガスG2を供給する箇所の数、供給口531の数は、回転体の表面の通過速度が異なる複数箇所であればよく、上記で例示した数には限定されない。成膜領域F内に一列に3つ以上設けることにより、処理位置に応じたより細かい流量制御を行うことができる。また、供給箇所、供給口531の数を増やすほどガス流量の分布を線形に近づけて、局所的な処理のばらつきを防止できる。供給口531を、画成部51の対向する2列に設けずに、いずれかの1列としてもよい。また、供給口531を、直線上に並べなくても、高さ方向にずれた位置に並べてもよい。 (2) The number of locations where the gas supply unit 53 supplies the process gas G2 and the number of supply ports 531 may be a plurality of locations having different passing speeds on the surface of the rotating body, and are not limited to the numbers exemplified above. . By providing three or more in a line in the film formation region F, finer flow control according to the processing position can be performed. In addition, as the number of supply points and supply ports 531 increases, the distribution of gas flow rate becomes closer to linear, and local processing variation can be prevented. The supply ports 531 may be provided in any one row instead of being provided in two rows facing each other in the defining unit 51. Further, the supply ports 531 may not be arranged on a straight line, but may be arranged at positions shifted in the height direction.

(3)調節部54の構成は、上記の例には限定されない。各配管53aに手動のバルブを設けて、手動により調節する態様であってもよい。プロセスガスG2の供給量を調節できればよいので、圧力を一定として、バルブの開閉によって調節してもよいし、圧力を昇降させてもよい。調節部54を供給口531によって実現してもよい。例えば、回転体の表面の通過速度が異なる位置に応じて、異なる径の供給口531を設けて、プロセスガスG2の供給量を調節してもよい。供給口531を径の異なるノズルに交換可能としてもよい。また、シャッタ等により供給口531の径を変更可能としてもよい。 (3) The configuration of the adjustment unit 54 is not limited to the above example. A mode in which a manual valve is provided in each of the pipes 53a to adjust manually may be used. Since it is sufficient that the supply amount of the process gas G2 can be adjusted, the pressure may be adjusted to be constant by opening and closing the valve, or the pressure may be increased and decreased. The adjusting section 54 may be realized by the supply port 531. For example, supply ports 531 having different diameters may be provided in accordance with positions at which the passage speed of the surface of the rotating body differs, and the supply amount of the process gas G2 may be adjusted. The supply port 531 may be replaceable with a nozzle having a different diameter. Further, the diameter of the supply port 531 may be changeable by a shutter or the like.

(4)速度は、単位時間あたりに移動する距離であるから、径方向において処理領域を通過するのに要する時間との関係から、各供給口からのプロセスガスG2の供給量を設定するようにしてもよい。 (4) Since the speed is the distance traveled per unit time, the supply amount of the process gas G2 from each supply port is set in relation to the time required to pass through the processing region in the radial direction. You may.

(5)画成部51、窓部52の形状も、上記の実施形態で例示したものには限定されない。水平断面が方形、円形、楕円形であってもよい。但し、内周側と外周側の間隔が等しい形状の方が、内周側と外周側とのワークWの通過時間が異なるため、処理時間の差に応じたプロセスガスG2の供給量の調節がし易い。 (5) The shapes of the defining portion 51 and the window portion 52 are not limited to those illustrated in the above embodiment. The horizontal section may be square, circular, or elliptical. However, since the passage time of the work W between the inner peripheral side and the outer peripheral side is different in the shape having the same interval between the inner peripheral side and the outer peripheral side, the supply amount of the process gas G2 is adjusted according to the difference in the processing time. Easy to do.

(6)回転体31に複数のトレイ1が保持されることで、複数のトレイ1の対向面11が、円周の軌跡に沿って連続して面一となる部分を有するように形成してもよい。ここで、複数のトレイ1の対向面11が面一となるとは、各トレイ1の対向面11における対応する箇所同士が実質的に同一の高さとなる場合をいう。例えば、図11に示すように、トレイ1の対向部X1を保持部33の開口31aに嵌め込むと、トレイ1における対向面11と回転体31における画成部51に対向する面とが、円周の軌跡に沿って連続して面一となるように、トレイ1及び回転体31を形成する。この場合、開口31aと対向面11との境界に、僅かな溝が生じていてもよい。 (6) Since the plurality of trays 1 are held by the rotating body 31, the opposing surfaces 11 of the plurality of trays 1 are formed so as to have a portion that is continuously flush along a circumferential locus. Is also good. Here, the phrase “the opposing surfaces 11 of the plurality of trays 1 are flush” refers to a case where the corresponding portions on the opposing surfaces 11 of the respective trays 1 have substantially the same height. For example, as shown in FIG. 11, when the facing portion X1 of the tray 1 is fitted into the opening 31a of the holding portion 33, the facing surface 11 of the tray 1 and the surface of the rotating body 31 facing the defining portion 51 are circular. The tray 1 and the rotating body 31 are formed so as to be continuously flush with each other along the peripheral locus. In this case, a slight groove may be formed at the boundary between the opening 31a and the facing surface 11.

これにより、ワークWの表面と、画成部51又はシールド部材8との間隔に比べて、トレイ1の表面と、画成部51又はシールド部材8との間隔が極端に拡大することが防止され、反応ガスGの漏洩を、より一層抑制することができる。また、異なる反応ガスGを用いる処理部を含む場合に、反応ガスGの漏洩による相互のコンタミネーションを、より一層防止できる。   This prevents the distance between the surface of the tray 1 and the defining part 51 or the shield member 8 from being extremely increased compared to the distance between the surface of the work W and the defining part 51 or the shielding member 8. In addition, the leakage of the reaction gas G can be further suppressed. Further, in the case where a processing section using a different reaction gas G is included, mutual contamination due to leakage of the reaction gas G can be further prevented.

さらに、ワークWの処理対象面Spとトレイ1の対向面11とが、円周の軌跡に沿って連続して面一となる部分を有するように形成してもよい。例えば、図12に示すように、トレイ1に、ワークWが嵌め込まれる嵌込部11bを設けてもよい。嵌込部11bは、ワークWの厚み方向の一部又は全部が埋め込まれる窪みである。トレイ1の表面とワークWの処理対象面Spとが面一となるように、嵌込部11bの深さを設定する。   Further, the processing target surface Sp of the work W and the opposing surface 11 of the tray 1 may be formed so as to have a portion which is continuously flush along a circumferential locus. For example, as shown in FIG. 12, the tray 1 may be provided with a fitting portion 11b into which the work W is fitted. The fitting portion 11b is a recess in which a part or the whole of the work W in the thickness direction is embedded. The depth of the fitting portion 11b is set so that the surface of the tray 1 and the processing target surface Sp of the work W are flush.

これにより、ワークWの処理対象面Spと、トレイ1の表面との高低差を少なくして、ワークW以外のトレイ1の表面とシールド部材8、画成部51との隙間が拡大することを防止して、反応ガスGの漏れをより一層抑制できる。   Thereby, the height difference between the processing target surface Sp of the work W and the surface of the tray 1 is reduced, and the gap between the surface of the tray 1 other than the work W, the shield member 8 and the defining portion 51 is increased. Thus, the leakage of the reaction gas G can be further suppressed.

また、トレイ1を用いずに、ワークWを回転体31又は回転体31に設けた保持部により直接保持してもよい。この場合にも、例えば、図13に示すように、回転体31の下面31cに形成された窪み31dにワークWが嵌め込まれることにより、ワークWと回転体31とが、円周の軌跡に沿って連続して面一となる部分を有するように形成してもよい。   Alternatively, the work W may be directly held by the rotating body 31 or a holding unit provided on the rotating body 31 without using the tray 1. Also in this case, for example, as shown in FIG. 13, the work W is fitted into the recess 31 d formed on the lower surface 31 c of the rotating body 31, so that the work W and the rotating body 31 move along the circumferential locus. It may be formed so as to have a portion that is continuously flush with each other.

(7)トレイ1の形状、回転体31の形状は、上記の形状には限定されない。例えば、トレイ1の形状を、ワークWの凹凸に沿う形状としてもよい。つまり、上記の例では、トレイ1は、単純な凹部Rpに沿う凸部11aを有していたが、ワークWが凹凸を有する場合、トレイ1の対向面11を、ワークWの凹凸に沿う形状として、ワークWを安定して保持できるようにしてもよい。 (7) The shape of the tray 1 and the shape of the rotating body 31 are not limited to the above shapes. For example, the shape of the tray 1 may be a shape along the unevenness of the work W. That is, in the above-described example, the tray 1 has the convex portion 11a along the simple concave portion Rp. Alternatively, the work W may be stably held.

(8)トレイ1、回転体31にワークWの形状に沿う凹凸を設けなくてもよい。つまり、ワークWを安定して保持できる構成であれば、トレイ1、回転体31のワークWの保持面を平坦としてもよい。例えば、図14に示すように、トレイ1の対向面11を平坦として、この対向面11にワークWを保持してもよい。 (8) The tray 1 and the rotating body 31 do not need to be provided with irregularities along the shape of the work W. That is, as long as the work W can be stably held, the holding surface of the tray 1 and the rotating body 31 for holding the work W may be flat. For example, as shown in FIG. 14, the opposing surface 11 of the tray 1 may be flat, and the work W may be held on the opposing surface 11.

(9)ワークWの縁部を支える保持部をトレイ1に設けることによって、ワークWを保持する構成としてもよい。例えば、図15(A)、(B)に示すように、トレイ1に、上下方向に貫通した複数の開口16を形成する。図15(A)は凸部Cpを有するワークW、図15(B)は平板状のワークWの場合の例である。ここで、開口16は、支持部X2側が対向部X1側よりも一回り大きくなっている。より具体的には、開口16の支持部X2側は、ワークWをトレイ1の内部に入れることが可能な大きさの挿入部16aとなっている。 (9) The work W may be held by providing a holding portion for supporting the edge of the work W on the tray 1. For example, as shown in FIGS. 15A and 15B, a plurality of openings 16 penetrating vertically are formed in the tray 1. FIG. 15A shows an example of a work W having a convex portion Cp, and FIG. Here, the opening 16 is slightly larger on the support portion X2 side than on the opposing portion X1 side. More specifically, the support portion X2 side of the opening 16 is an insertion portion 16a large enough to allow the work W to be inserted into the tray 1.

また、開口16の対向部X1側は、内側に隆起してトレイ1を保持可能な保持部16bとなっている。保持部16bの内周は、ワークWの外形と略同一の形状であるが、ワークWより一回り小さくなっているため、挿入部16aから挿入されたワークWの処理対象面Spの外周を保持する。なお、このような例では、トレイ1の自重を保持部16bが支えることになるので、ワークWを保持するための複雑な機構を設ける必要がない。なお、このような保持部16bを、回転体31に設けた開口に形成して、回転体31によってワークWを保持する構成としてもよい。   Further, a holding portion 16b that can hold the tray 1 by being raised inward on the opposing portion X1 side of the opening 16 is formed. The inner periphery of the holding portion 16b has substantially the same shape as the outer shape of the work W, but is slightly smaller than the work W, and thus holds the outer periphery of the processing target surface Sp of the work W inserted from the insertion portion 16a. I do. In such an example, since the weight of the tray 1 is supported by the holding portion 16b, there is no need to provide a complicated mechanism for holding the work W. Note that such a holding portion 16b may be formed in an opening provided in the rotating body 31 so that the work W is held by the rotating body 31.

(10)搬送部により同時搬送されるトレイ1、ワークWの数、これを保持する保持部33、16bの数は、少なくとも1つであればよく、上記の実施形態で例示した数には限定されない。つまり、1つのワークWが循環搬送される態様でもよく、2つ以上のワークWが循環搬送される態様でもよい。ワークWを径方向に2列以上並べて循環搬送する態様でもよい。 (10) The number of trays 1 and the number of workpieces W simultaneously transferred by the transfer unit, and the number of holding units 33 and 16b for holding the trays may be at least one, and are limited to the numbers exemplified in the above embodiment. Not done. That is, one work W may be circulated and conveyed, or two or more works W may be circulated and conveyed. The work W may be arranged in two or more rows in the radial direction and circulated and conveyed.

(11)上記の実施形態では、回転体31を回転テーブルとしているが、回転体31はテーブル形状には限定されない。回転中心から放射状に延びたアームにトレイやワークを保持して回転する回転体31であってもよい。真空容器20の設置面は、床面や地面には限定されず、天井等の上側にあってもよい。また、成膜部40および膜処理部50が真空容器20の天井側にあり、成膜部40および膜処理部50と回転体31との上下関係が逆となっていてもよい。この場合、保持部33が配設される回転体31の表面は、回転体31の回転平面が水平方向に延在する場合に上方を向く面、つまり上面となる。シールド部材8の開口80、画成部51の開口51aは下方を向く。 (11) In the above embodiment, the rotating body 31 is a rotating table, but the rotating body 31 is not limited to a table shape. A rotating body 31 that rotates while holding a tray or a work on an arm extending radially from the rotation center may be used. The installation surface of the vacuum vessel 20 is not limited to the floor surface or the ground, and may be above the ceiling or the like. Further, the film forming unit 40 and the film processing unit 50 may be located on the ceiling side of the vacuum container 20, and the vertical relationship between the film forming unit 40 and the film processing unit 50 and the rotating body 31 may be reversed. In this case, the surface of the rotating body 31 on which the holding unit 33 is provided is a surface facing upward when the rotating plane of the rotating body 31 extends in the horizontal direction, that is, the upper surface. The opening 80 of the shield member 8 and the opening 51a of the defining portion 51 face downward.

上記の実施形態では、水平に配置した回転体31の下面に保持部33を設け、この回転体31を水平面内で回転させ、この回転体31の下方に成膜部40および膜処理部50を配置するものとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、回転体31の配置は、水平に限らず垂直に配置されていても、垂直又は水平に対して傾斜して配置されていてもよい。また、保持部33も、回転体31の両方の面に設けるようにしてもよい。つまり、本発明は、回転体31の回転平面の方向はどのような方向であってもよく、保持部33の位置、成膜部40、膜処理部50の位置は、保持部33に保持されたワークWに成膜部40、膜処理部50が対向する位置にあればよい。   In the above embodiment, the holding unit 33 is provided on the lower surface of the horizontally arranged rotating body 31, the rotating body 31 is rotated in a horizontal plane, and the film forming unit 40 and the film processing unit 50 are arranged below the rotating body 31. Although described as being arranged, it is not limited to this. For example, the arrangement of the rotating body 31 is not limited to horizontal, and may be arranged vertically, or may be arranged inclined with respect to vertical or horizontal. Further, the holding portions 33 may be provided on both surfaces of the rotating body 31. That is, in the present invention, the direction of the rotation plane of the rotating body 31 may be any direction, and the position of the holding unit 33, the position of the film forming unit 40, and the position of the film processing unit 50 are held by the holding unit 33. It suffices that the film forming unit 40 and the film processing unit 50 be positioned so as to face the work W.

(12)プラズマ源55としては、上記の装置には限定されない。ECRプラズマによる装置のみならず、他の原理によりガス空間Rにプラズマを発生させる装置であってもよい。例えば、ガス空間Rに、誘導結合(ICP:Inductively Coupled Plasma)プラズマを発生させる装置であってもよい。このような装置は、ガス空間Rの外部であって窓部52の近傍にアンテナを有する。アンテナに電力が印加されることにより、ガス空間RのプロセスガスG2が電離し、プラズマが発生する。このプラズマによって、搬送経路Tを通過するワークWを処理する。 (12) The plasma source 55 is not limited to the above device. In addition to the device using ECR plasma, a device that generates plasma in the gas space R based on another principle may be used. For example, an apparatus that generates inductively coupled plasma (ICP) plasma in the gas space R may be used. Such a device has an antenna outside the gas space R and near the window 52. When power is applied to the antenna, the process gas G2 in the gas space R is ionized, and plasma is generated. The workpiece W passing through the transport path T is processed by the plasma.

(13)プラズマ処理を行うワークWの種類、形状及び材料は特定のものに限定されない。例えば、成膜部40、膜処理部50に対向する処理対象面Spに、凹部を有するワークWを用いてもよい。また、処理対象面Spに凹凸部を有するワークWを用いてもよい。このような場合に、シールド部材8、画成部51のワークWに対向する側を、ワークWの凹部又は凹凸部に沿う形状としてもよい。 (13) The type, shape, and material of the workpiece W on which the plasma processing is performed are not limited to specific ones. For example, a workpiece W having a concave portion may be used on the processing target surface Sp facing the film forming unit 40 and the film processing unit 50. Further, a workpiece W having an uneven portion on the processing target surface Sp may be used. In such a case, the side of the shield member 8 and the defining portion 51 facing the work W may have a shape along the concave or uneven portion of the work W.

さらに、上記のように、処理対象面Spが平坦面のワークWを用いても良い。また、金属、カーボン等の導電性材料を含むもの、ガラスやゴム等の絶縁物を含むもの、シリコン等の半導体を含むものを用いても良い。また、プラズマ処理を行うワークWの数も、特定の数には限定されない。保持部33は、トレイ1を保持する溝、突起、治具、ホルダ等であってもよく、メカチャック、粘着チャック等によっても構成できる。   Further, as described above, the workpiece W having the flat processing target surface Sp may be used. Further, a material containing a conductive material such as metal or carbon, a material containing an insulator such as glass or rubber, or a material containing a semiconductor such as silicon may be used. Further, the number of works W to be subjected to the plasma processing is not limited to a specific number. The holding unit 33 may be a groove, a projection, a jig, a holder, or the like that holds the tray 1, and may be configured by a mechanical chuck, an adhesive chuck, or the like.

(14)成膜材料については、スパッタリングにより成膜可能な種々の材料を適用可能である。例えば、タンタル、チタン、アルミニウム等を適用できる。化合物とするための材料についても、窒素、酸素の他、種々の材料を適用可能である。 (14) As the film forming material, various materials capable of forming a film by sputtering can be applied. For example, tantalum, titanium, aluminum, or the like can be used. Various materials other than nitrogen and oxygen can be applied to the material for forming the compound.

(15)成膜部40におけるターゲット41の数は、3つには限定されない。ターゲット41を1つとしても、2つとしても、4つ以上としてもよい。ターゲット41の数を多くして、印加電力を調節することによって、より細かい膜厚の制御が可能となる。 (15) The number of targets 41 in the film forming unit 40 is not limited to three. The number of targets 41 may be one, two, or four or more. By increasing the number of targets 41 and adjusting the applied power, finer control of the film thickness becomes possible.

(16)成膜部40、膜処理部50の数は、特定の数には限定されない。成膜部40、膜処理部50をそれぞれ1つとしても、2つとしても、4つ以上としてもよい。成膜部の数を多くして、成膜レートを向上させることができる。これに応じて、膜処理部50の数も多くして、膜処理レートを向上させることができる。膜処理部50が複数ある場合において、それぞれの調節部54によって、上記のようにガス流量を調節してもよい。さらに、複数の膜処理部50を径方向に配置してもよい。 (16) The numbers of the film forming units 40 and the film processing units 50 are not limited to specific numbers. The number of the film forming unit 40 and the film processing unit 50 may be one, two, or four or more. By increasing the number of film forming units, the film forming rate can be improved. Accordingly, the number of the film processing units 50 is increased, and the film processing rate can be improved. When there are a plurality of membrane processing units 50, the gas flow rates may be adjusted by the respective adjustment units 54 as described above. Further, a plurality of film processing units 50 may be arranged in the radial direction.

(17)成膜部40におけるシールド部材8は、スパッタガスG1が導入されるガス空間の一部を画成し、真空容器20の内部の搬送経路Tに対向する開口を有する画成部として捉えることもできる。この場合のガス空間は、シールド部材8の内部と回転体31との間に形成される空間であり、回転体31によって循環搬送されるワークWが繰り返し通過する。つまり、ガス空間は、シールド部材8の内部の空間のみならず、開口80に対向する回転体31との間の空間も含む。成膜部40のガス供給部25についても、回転体31の表面が、プラズマ処理を行う処理領域を通過する時間が異なる複数の供給箇所から、スパッタガスG1を供給し、複数の供給箇所の単位時間当たりのスパッタガスG1の供給量を、通過する時間に応じて個別に調節する調節部を有する構成としてもよい。 (17) The shield member 8 in the film forming section 40 defines a part of the gas space into which the sputtering gas G1 is introduced, and is regarded as a defining section having an opening facing the transport path T inside the vacuum vessel 20. You can also. The gas space in this case is a space formed between the inside of the shield member 8 and the rotating body 31, and the work W circulated and conveyed by the rotating body 31 repeatedly passes. That is, the gas space includes not only the space inside the shield member 8 but also the space between the rotating body 31 facing the opening 80. Also for the gas supply unit 25 of the film forming unit 40, the sputtering gas G1 is supplied from a plurality of supply points at which the surface of the rotating body 31 passes through the processing region where the plasma processing is performed, and a unit of the plurality of supply points is provided. It is good also as a structure which has the adjustment part which adjusts the supply amount of the sputtering gas G1 per time individually according to the passage time.

(18)本発明は、成膜部40を有していても、有していなくてもよい。つまり、成膜を行うプラズマ処理装置100には限定されない。また、膜処理を行うプラズマ処理装置100には限定されず、プラズマによって発生させた活性種を利用して、処理対象に処理を行うプラズマ処理装置100に広く適用できる。例えば、上記の態様に加えて、又は成膜部及び膜処理部の双方若しくは一方を省略して、ガス空間内にプラズマを発生させて、エッチング、アッシング等の表面改質、クリーニング等を行う処理ユニットを有するプラズマ処理装置100として構成してもよい。この場合、例えば、処理ユニットをリニアイオン源としてもよい。また、例えば、アルゴン等の不活性ガスをプロセスガスG2とすることが考えられる。 (18) The present invention may or may not include the film forming unit 40. That is, the present invention is not limited to the plasma processing apparatus 100 that performs film formation. Further, the present invention is not limited to the plasma processing apparatus 100 that performs the film processing, and can be widely applied to the plasma processing apparatus 100 that performs processing on a processing target using active species generated by plasma. For example, in addition to the above-described embodiments, or omitting both or one of the film forming unit and the film processing unit, a process in which plasma is generated in a gas space to perform surface modification such as etching and ashing, and cleaning. The plasma processing apparatus 100 having a unit may be configured. In this case, for example, the processing unit may be a linear ion source. Further, for example, it is conceivable to use an inert gas such as argon as the process gas G2.

(19)真空容器20の形状は、円筒形状には限定されない。直方体形状等の多角筒形状であってもよい。 (19) The shape of the vacuum vessel 20 is not limited to a cylindrical shape. It may be a polygonal cylinder such as a rectangular parallelepiped.

(20)以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。 (20) The embodiment of the present invention and the modification of each unit have been described above. However, the embodiment and the modification of each unit are presented as examples, and are not intended to limit the scope of the invention. . These novel embodiments described above can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims.

1 トレイ
4 スパッタ源
5 処理ユニット
6 電源部
8 シールド部材
11 対向面
11a 凸部
11b 嵌込部
12 斜面
13 内周面
14 外周面
15 張出部
16 開口
16a 挿入部
16b 保持部
20 真空容器
20a 底面
20b 天井
20c 内周面
21 真空室
21a 取付孔
21b Оリング
22 排気口
23 排気部
24 導入口
25 ガス供給部
30 搬送部
31 回転体
31a 開口
31c 下面
31d 窪み
31e 載置部
32 モータ
33 保持部
33a 開口
33b 搭載部
40、40A〜40C 成膜部
41、41A〜41C ターゲット
42 バッキングプレート
43 電極
50、50A、50B 膜処理部
51 画成部
51a 開口
51b 凹部
51c 側壁部
52 窓部
52a 窓孔
52b 窓部材
52c Oリング
53 ガス供給部
53a 配管
54 調節部
55 プラズマ源
55a 導波管
55b コイル
56 冷却部
56a 配管
56b キャビティ
60 ロードロック部
70 制御装置
71 機構制御部
72 電源制御部
73 ガス制御部
74 記憶部
75 設定部
76 入出力制御部
77 入力装置
78 出力装置
80 開口
81 凹部
82 底面部
82a ターゲット孔
83 側面部
83a 外周壁
83b 内周壁
83c、83d 隔壁
100 プラズマ処理装置
531、531A〜531D、531a〜531d 供給口
C 冷却水
Cp 凸部
D1、D2 間隔
E 排気
F 成膜領域
G 反応ガス
G1 スパッタガス
G2 プロセスガス
M1、M3 膜処理ポジション
M2、M4、M5 成膜ポジション
R ガス空間
Rp 凹部
S 成膜室
Sp 処理対象面
T 搬送経路
W ワーク
X1 対向部
X2 支持部
Reference Signs List 1 Tray 4 Sputter source 5 Processing unit 6 Power supply unit 8 Shield member 11 Opposing surface 11a Convex portion 11b Fitting portion 12 Slope 13 Inner peripheral surface 14 Outer peripheral surface 15 Overhang portion 16 Opening 16a Insertion portion 16b Holding portion 20 Vacuum container 20a 20b Ceiling 20c Inner peripheral surface 21 Vacuum chamber 21a Mounting hole 21b ОRing 22 Exhaust port 23 Exhaust unit 24 Inlet 25 Gas supply unit 30 Transport unit 31 Rotating body 31a Opening 31c Lower surface 31d Depression 31e Mounting unit 32 Motor 33 Holding unit 33a Opening 33b Mounting part 40, 40A to 40C Film forming part 41, 41A to 41C Target 42 Backing plate 43 Electrode 50, 50A, 50B Film processing part 51 Defining part 51a Opening 51b Depression 51c Side wall 52 Window 52a Window 52b Window Member 52c O-ring 53 Gas supply unit 53a Pipe 54 Adjustment unit 55 Plasma Source 55a Waveguide 55b Coil 56 Cooling unit 56a Pipe 56b Cavity 60 Load lock unit 70 Control unit 71 Mechanism control unit 72 Power control unit 73 Gas control unit 74 Storage unit 75 Setting unit 76 Input / output control unit 77 Input device 78 Output device 80 opening 81 concave portion 82 bottom surface portion 82a target hole 83 side surface portion 83a outer peripheral wall 83b inner peripheral wall 83c, 83d partition wall 100 plasma processing apparatus 531, 531A to 531D, 531a to 531d supply port C cooling water Cp convex part D1, D2 interval E exhaust F Film forming area G Reaction gas G1 Sputtering gas G2 Process gas M1, M3 Film processing position M2, M4, M5 Film forming position R Gas space Rp Depression S Film forming chamber Sp Processing target surface T Transport path W Work X1 Opposing portion X2 Support Department

Claims (10)

内部を真空とすることが可能な真空容器と、
前記真空容器内に設けられ、ワークを保持して回転する回転体を有し、前記回転体を回転させることにより前記ワークを円周の搬送経路で循環搬送させる搬送部と、
反応ガスが導入されるガス空間の一部を画成する側壁部と、前記真空容器の内部の前記搬送経路に対向する開口とを有する画成部と、
前記ガス空間に前記反応ガスを供給するガス供給部と、
前記反応ガスが導入される前記ガス空間に、前記搬送経路を通過する前記ワークをプラズマ処理するためのプラズマを発生させるプラズマ源と、
を有し、
前記ガス供給部は、前記回転体の表面が、前記プラズマ処理を行う処理領域を通過する時間が異なる複数の供給箇所から、前記反応ガスを供給し、
前記複数の供給箇所の単位時間当たりの前記反応ガスの供給量を、前記通過する時間に応じて個別に調節する調節部を有することを特徴とするプラズマ処理装置。
A vacuum container capable of evacuating the inside,
A transfer unit provided in the vacuum vessel, having a rotating body that holds and rotates the work, and circulating and transferring the work in a circumferential transfer path by rotating the rotating body,
A side wall portion that defines a part of a gas space into which a reaction gas is introduced, and a defining portion that has an opening facing the transfer path inside the vacuum vessel,
A gas supply unit that supplies the reaction gas to the gas space,
In the gas space where the reaction gas is introduced, a plasma source that generates plasma for performing plasma processing on the workpiece that passes through the transport path,
Has,
The gas supply unit supplies the reaction gas from a plurality of supply points at different times when the surface of the rotating body passes through a processing region where the plasma processing is performed,
A plasma processing apparatus, comprising: an adjusting unit that individually adjusts the supply amount of the reaction gas per unit time at the plurality of supply points according to the passing time.
前記調節部は、前記搬送経路に交差する方向の位置に応じて、各供給箇所から導入する前記反応ガスの供給量を調節することを特徴とする請求項1記載のプラズマ処理装置。   2. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the adjustment unit adjusts a supply amount of the reaction gas introduced from each supply point according to a position in a direction intersecting the transport path. 3. 前記複数の供給箇所は、前記ガス空間における対向する位置であって、前記搬送経路に沿う方向に配設されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載のプラズマ処理装
置。
3. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of supply points are opposed to each other in the gas space, and are arranged in a direction along the transport path. 4.
前記調節部は、前記ワークに形成する膜の膜厚及び前記通過する時間に応じて、各供給口から供給する前記反応ガスの供給量を調節することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のプラズマ処理装置。   The said adjustment part adjusts the supply amount of the said reaction gas supplied from each supply port according to the film thickness of the film | membrane formed in the said workpiece | work, and the passing time. A plasma processing apparatus according to any one of the above. 前記ワークは、前記プラズマ処理がなされる処理対象面に凸部を有し、
前記画成部の前記側壁部における前記回転体との対向面と前記回転体との間には、前記回転体に保持された前記ワークが通過可能な隙間を有し、
前記側壁部は、前記ワークの前記凸部に沿う凹部を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
The workpiece has a projection on a surface to be processed on which the plasma processing is performed,
Between the surface facing the rotating body and the rotating body in the side wall portion of the defining portion, there is a gap through which the work held by the rotating body can pass,
5. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the side wall has a recess along the protrusion of the work. 6.
前記ワークを保持する複数のトレイが、前記回転体に保持され、
前記画成部の前記側壁部における前記回転体との対向面と前記トレイとの間には、前記トレイに保持された前記ワークが通過可能な隙間を有し、
前記トレイは、前記側壁部の凹部に沿う凸部を有することを特徴とする請求項5記載のプラズマ処理装置。
A plurality of trays holding the work are held by the rotating body,
Between the surface of the side wall of the defining portion facing the rotating body and the tray, there is a gap through which the work held by the tray can pass,
The plasma processing apparatus according to claim 5, wherein the tray has a convex portion along the concave portion of the side wall portion.
前記回転体における前記画成部に対向する面及び複数の前記トレイにおける前記画成部に対向する面は、前記円周の軌跡に沿って連続して面一となる部分を有することを特徴とする請求項6記載のプラズマ処理装置。   A surface of the rotating body facing the definition portion and a surface of the plurality of trays facing the definition portion have portions that are continuously flush with each other along the locus of the circumference. The plasma processing apparatus according to claim 6, wherein 前記回転体は、前記真空容器が設置される設置面側に前記ワークを保持し、
前記画成部の前記開口は、前記設置面側から前記ワークに対向することを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のプラズマ処理装置。
The rotating body holds the work on the installation surface side where the vacuum vessel is installed,
8. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the opening of the defining unit faces the work from the installation surface side. 9.
前記プラズマ源は、前記ガス空間に電子サイクロトロン共鳴プラズマを発生させる装置であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のプラズマ処理装置。   9. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma source is a device that generates an electron cyclotron resonance plasma in the gas space. 前記プラズマ源は、前記ガス空間に誘導結合プラズマを発生させる装置であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のプラズマ処理装置。   9. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the plasma source is an apparatus that generates inductively coupled plasma in the gas space.
JP2019143550A 2018-08-30 2019-08-05 Plasma processing equipment Active JP7233339B2 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910801621.2A CN110872691A (en) 2018-08-30 2019-08-28 Plasma processing apparatus
KR1020190106657A KR102213416B1 (en) 2018-08-30 2019-08-29 Plasma processing apparatus
TW108131259A TWI731401B (en) 2018-08-30 2019-08-30 Plasma processing device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018162013 2018-08-30
JP2018162013 2018-08-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020037740A true JP2020037740A (en) 2020-03-12
JP7233339B2 JP7233339B2 (en) 2023-03-06

Family

ID=69738518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019143550A Active JP7233339B2 (en) 2018-08-30 2019-08-05 Plasma processing equipment

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7233339B2 (en)
KR (1) KR102213416B1 (en)
TW (1) TWI731401B (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022047890A (en) * 2020-09-14 2022-03-25 株式会社シンクロン Power supply apparatus

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4428873B2 (en) * 2001-02-28 2010-03-10 芝浦メカトロニクス株式会社 Sputtering equipment
JP2010219125A (en) * 2009-03-13 2010-09-30 Tokyo Electron Ltd Film forming device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011103257A (en) 2009-11-11 2011-05-26 Kochi Univ Of Technology Plasma generator and film forming device, etching device, surface treatment device, and ion implantation device
KR101109063B1 (en) * 2009-12-24 2012-02-09 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈 Plasma processing apparatus
JP6242288B2 (en) * 2014-05-15 2017-12-06 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing method and plasma processing apparatus
JP6479560B2 (en) * 2015-05-01 2019-03-06 東京エレクトロン株式会社 Deposition equipment

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4428873B2 (en) * 2001-02-28 2010-03-10 芝浦メカトロニクス株式会社 Sputtering equipment
JP2010219125A (en) * 2009-03-13 2010-09-30 Tokyo Electron Ltd Film forming device

Also Published As

Publication number Publication date
TWI731401B (en) 2021-06-21
JP7233339B2 (en) 2023-03-06
TW202009525A (en) 2020-03-01
KR102213416B1 (en) 2021-02-08
KR20200026139A (en) 2020-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102412766B1 (en) Vacuum processing apparatus and tray
KR102410186B1 (en) Film forming apparatus and film forming substsrate manufacturing method
JP2022180370A (en) Plasma processing apparatus
CN108690966B (en) Plasma processing apparatus
JP2010059498A (en) Film deposition apparatus, substrate treating apparatus, film deposition method and recording medium which records program for executing the film deposition method therein
CN108690965B (en) Plasma processing apparatus
JP7233339B2 (en) Plasma processing equipment
CN110872691A (en) Plasma processing apparatus
JP7162483B2 (en) Film forming apparatus and film forming product manufacturing method
KR102278935B1 (en) Film formation apparatus
JP7390997B2 (en) Film forming equipment
JP7051301B2 (en) Plasma processing equipment
JP2023115151A (en) Film deposition apparatus and film deposition method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210803

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220607

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220808

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221006

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: 20230124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230221

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7233339

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150