JP2020050939A - Film deposition apparatus and method of manufacturing film deposition product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成膜装置及び成膜製品の製造方法に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus and a method for manufacturing a film formed product.
半導体や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、例えばウエ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と、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繰り返すことによって、作成することができる。 In a process of manufacturing various products such as a semiconductor, a 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 repeatedly forming a film of a metal or the like on a workpiece and performing film processing such as etching, oxidation, or nitridation on the formed film.
成膜及び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、プラズマ処理による方法がある。成膜では、ターゲットを配置した真空容器であるチャンバ内にスパッタガスを導入し、ターゲットに直流電圧を印加する。プラズマ化したスパッタ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内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 and film treatment can be performed by various methods, and one of them is a method by plasma treatment. In film formation, a sputtering gas is introduced into a chamber, which is a vacuum vessel in which a target is arranged, and a DC voltage is applied to the target. The target is made to collide with ions of the sputtering gas that has been turned into plasma, and the material beaten from the target is deposited on the work to form a film. 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. Film processing is performed by colliding ions of the process gas that has been turned into plasma with the film on the work.
このような成膜と膜処理(以下、両者を含めてプラズマ処理とする)を連続して行えるように、一つのチャンバの内部に回転テーブルを取り付け、チャンバの天井、つまり回転テーブルの上方の周方向に、成膜部と膜処理部を複数配置した成膜装置がある(例えば、特許文献1参照)。これにより、ワークを回転テーブル上に保持して搬送し、成膜部と膜処理部の直下を通過させることによって、光学膜等を形成できる。 In order to perform such film formation and film processing (hereinafter referred to as plasma processing including both) continuously, a rotary table is mounted inside one chamber, and the ceiling of the chamber, that is, the peripheral area above the rotary table, is mounted. There is a film forming apparatus in which a plurality of film forming units and a film processing unit are arranged in a direction (for example, see Patent Document 1). Thus, an optical film or the like can be formed by holding and transporting the work on the rotary table and passing the work immediately below the film forming unit and the film processing unit.
上記のような成膜装置は、チャンバ内に、プラズマ処理を行う空間である処理室を有する。この処理室の一部は、シールド部材によって構成される。シールド部材は、ターゲットからの成膜材料が飛散してチャンバ内壁へ付着したり、導入されるスパッタガスやプロセスガス(以下、両者を含めて反応ガスとする)が各処理室から流出する等を防ぐために設けられる。 Such a film forming apparatus has a processing chamber, which is a space for performing plasma processing, in a chamber. A part of this processing chamber is constituted by a shield member. The shield member prevents the film-forming material from the target from being scattered and adhering to the inner wall of the chamber, and the sputter gas or process gas to be introduced (hereinafter, referred to as a reaction gas including both) flowing out of each processing chamber. Provided to prevent.
シールド部材の縁部は、ワークの通過を許容するために、隙間を空けてワークに近接している。反応ガスの漏れを極力少なくするためには、シールド部材とワークとの隙間はできるだけ小さくすることが好ましい。例えば、シールド部材の縁部とワークとの間に、数mm程度の隙間が形成されるように設定されている。 The edge of the shield member is close to the work with a gap in order to allow passage of the work. In order to minimize the leakage of the reaction gas, it is preferable to make the gap between the shield member and the work as small as possible. For example, it is set so that a gap of about several mm is formed between the edge of the shield member and the work.
但し、処理室のうち成膜室では、ワークの表面の所望の領域において、単位時間当たりの成膜材料の堆積量又は膜厚である成膜レートが異なり、結果的に、形成された膜の膜厚の分布が成膜対象面の全体で均一とならない場合が生じる。このため、スパッタガスの流量、ターゲットの大きさ、位置、数、印加電圧等を調整することにより、膜厚分布の均一性を図ることが試みられてきた。しかし、このような調整方法によっても、必ずしも良好な膜厚の均一性が得られない場合が生じていた。 However, in the film forming chamber of the processing chamber, the film forming rate, which is the amount of film forming material deposited per unit time or the film thickness, is different in a desired region on the surface of the work. In some cases, the distribution of the film thickness is not uniform over the entire surface to be formed. For this reason, attempts have been made to achieve uniform film thickness distribution by adjusting the flow rate of the sputtering gas, the size, position, number, applied voltage, etc. of the target. However, even with such an adjustment method, good film thickness uniformity may not always be obtained.
本発明の目的は、良好な膜厚分布の均一性が得られる成膜装置及び成膜製品の製造方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a film forming apparatus and a method for manufacturing a film formed product, which can obtain good uniformity of film thickness distribution.
上記の目的を達成するために、本発明の成膜装置は、内部を真空とすることが可能なチャンバと、前記チャンバ内に設けられ、回転することによって円周の搬送経路に沿ってワークを搬送する搬送部と、前記搬送部により搬送される前記ワークに対して、スパッタガスをプラズマ化することにより、ターゲットを構成する成膜材料を堆積させて成膜を行う成膜部と、前記成膜部に設けられ、前記スパッタガスが導入される成膜室の一部を画成し、前記搬送経路に向かう開口を有するシールド部材と、前記成膜室に前記スパッタガスを導入するスパッタガス導入部と、前記成膜室内に、前記開口を狭める方向に張り出して設けられた補正部材と、前記補正部材による前記成膜室内の圧力上昇を抑える圧力調整部と、を有する In order to achieve the above object, a film forming apparatus of the present invention is provided with a chamber capable of evacuating the inside thereof, and a work provided along the circumferential transfer path provided in the chamber and rotated. A transfer unit for transferring, a film forming unit for forming a film by forming a film forming material forming a target by plasmatizing a sputtering gas on the work transferred by the transfer unit; A shield member provided in the film section and defining a part of a film formation chamber into which the sputtering gas is introduced, and having an opening toward the transport path; and a sputtering gas introduction for introducing the sputtering gas into the film formation chamber. A correction member provided in the film formation chamber so as to protrude in a direction to narrow the opening, and a pressure adjustment unit configured to suppress a pressure increase in the film formation chamber due to the correction member.
前記補正部材は、前記シールド部材の開口側の縁部に設けられていてもよい。前記補正部材は、前記ターゲットに対して、前記搬送部の回転の軸方向の重なりが生じない位置に設けられていてもよい。 The correction member may be provided at an edge on the opening side of the shield member. The correction member may be provided at a position where the rotation of the transport unit does not overlap with the target in the axial direction.
前記圧力調整部は、前記成膜室への前記スパッタガスの供給量を調節する供給量調節部を有していてもよい。前記圧力調整部は、前記成膜室からの前記スパッタガスの排気量を調節する排気量調節部を有していてもよい。前記排気量調節部は、前記シールド部材に形成された貫通孔である窓と、前記窓を開閉するシャッターと、前記シャッターを前記チャンバの外部から操作する操作部材と、を有していてもよい。なお、このような成膜装置を用いて、成膜製品を製造する方法も、本発明の一態様である。 The pressure adjustment unit may include a supply amount adjustment unit that adjusts a supply amount of the sputtering gas to the film formation chamber. The pressure adjusting unit may include an exhaust amount adjusting unit that adjusts an exhaust amount of the sputtering gas from the film forming chamber. The displacement adjusting unit may include a window that is a through hole formed in the shield member, a shutter that opens and closes the window, and an operation member that operates the shutter from outside the chamber. . Note that a method for manufacturing a film-formed product using such a film formation apparatus is also one embodiment of the present invention.
本発明によれば、良好な膜厚分布の均一性が得られる成膜装置及び成膜製品の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the film-forming apparatus and film-forming product which can obtain favorable uniformity of a film thickness distribution can be provided.
[構成]
本発明の実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。以下の説明では、重力に従う方向を下方、これとは逆に重力に抗する方向を上方とする。
[Constitution]
Embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings. In the following description, the direction according to gravity is defined as the downward direction, and the direction against the gravity is defined as the upward direction.
[チャンバ]
図1及び図2に示すように、成膜装置100はチャンバ1を有する。チャンバ1は、略円筒形状の有底の容器である。チャンバ1は、内部を真空とすることが可能である。チャンバ1の開口には、開閉可能な蓋体1aが設けられている。蓋体1aは、円形の板状部材であり、チャンバ1の上部を気密に封止する。また、チャンバ1には排気部2が設けられており、チャンバ1の内部を真空に排気可能になっている。すなわち、チャンバ1は真空容器として機能する。排気部2は、図示しない真空源を含む空気圧回路に接続された配管を有する。この空気圧回路の接続箇所が排気位置である。本実施形態では、排気位置は、チャンバ1の底部にある。なお、本実施形態では、チャンバ1の蓋体1aは上、底部は下となっているが、蓋体1aが下、底部が上となってもよい。
[Chamber]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[回転テーブル]
チャンバ1内には、円周の搬送経路Lに沿ってワークWを搬送する搬送部として、水平回転する円形の回転テーブル3が設けられている。つまり、中空の回転筒3bが、チャンバ1の底部を貫通してチャンバ1の内部に立設し、回転筒3bには、回転テーブル3が取り付けられている。回転筒3bには、モータ31(図6参照)等を含む不図示の駆動機構が連結される。駆動機構の駆動によって回転テーブル3は回転筒3bを中心に回転する。中空の回転筒3bの内部には、不動の支柱3cが配置されている。支柱3cは、チャンバ1の外部に設けられた不図示の基台に固定され、チャンバ1の底部を貫通してチャンバ1の内部に立設される。回転テーブル3の中心には開口部が設けられている。支柱3cは回転テーブル3の開口部を貫通し、先端は回転テーブル3の上面と、チャンバ1の上面の間に位置する。なお、以下の説明では、回転筒3bの軸を、回転テーブル3の回転の軸とする。回転テーブル3の回転軸に近い側を内周側、回転軸から離れる側を外周側とする。
[Rotary table]
In the
回転テーブル3の開口部と支柱3cとの間にはボールベアリング3dが配置されている。すなわち、回転テーブル3は、ボールベアリング3dを介して支柱3cに回転可能に支持されている。なお、支柱3cの先端は、後述する内周支持部IPを構成している。
A
回転テーブル3の上面には、ワークWを保持する保持部3aが複数設けられる。複数の保持部3aは、回転テーブル3の周方向に沿って等間隔に設けられる。回転テーブル3が回転することによって、保持部3aに保持されたワークWが回転テーブル3の周方向に移動する。言い替えると、回転テーブル3の面上には、ワークWの円周の移動軌跡である搬送経路Lが形成される。保持部3aは、例えばワークWを載置する窪み、トレイ等とすることができる。保持部3aに、ワークWを把持する静電チャック、メカチャック等のチャック部材を設けてもよい。
On the upper surface of the
本実施形態ではワークWの例として、中央に凸部を有する基板を用いているが、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、平板状の基板を用いてもよいし、凹部あるいは凸部を有する湾曲した基板を用いても良い。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。なお、成膜装置100により成膜されたワークWを、成膜製品と呼ぶ場合がある。
In the present embodiment, a substrate having a convex portion in the center is used as an example of the work W, but the type, shape, and material of the work W to be subjected to the plasma processing are not limited to specific ones. For example, a flat substrate may be used, or a curved substrate having a concave portion or a convex portion 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. The work W formed by the
[処理部]
回転テーブル3の保持部3aに対向する位置には、成膜装置100における各工程の処理を行う処理部4が設けられている。各処理部4は、回転テーブル3の面上に形成されるワークWの搬送経路Lに沿って、互いに所定の間隔を空けて隣接するように配置されている。保持部3aに保持されたワークWが各処理部4に対向する位置を通過することで、各工程の処理が行われる。
[Processing unit]
At a position facing the holding
図1の例では、回転テーブル3上の搬送経路Lに沿って7つの処理部4が配置されている。本実施形態では、ワークWに成膜処理を行う処理部4が、成膜部4aである。成膜部4aによってワークW上に形成された膜に対して処理を行う処理部4が、膜処理部4bである。本実施形態では、成膜部4aは、プラズマを用いたスパッタリングにより成膜を行う。つまり、成膜部4aは、回転テーブル3により搬送されるワークWに対して、スパッタガスG1をプラズマ化することにより、ターゲット61を構成する成膜材料を堆積させて成膜を行う(図2参照)。
In the example of FIG. 1, seven
また、膜処理部4bは、後酸化を行う処理部4として説明する。後酸化とは、成膜部4aで成膜された金属膜に対して、プラズマにより生成された酸素イオンによって金属膜を酸化させる処理である。なお、膜処理部4bの処理は、これには限定されない。例えば、プラズマにより生成された窒素イオン等によって金属膜を窒化させる後窒化を行ってもよい。また、酸素イオン、窒素イオンによる酸窒化を行ってもよい。成膜部4a、膜処理部4bは、周方向に間隔を空けて、配置されている。本実施形態では、成膜部4aは6つ、膜処理部4bは1つである。但し、複数の処理部4のうち、少なくとも成膜部4aが1つあればよい。
The
(成膜部)
成膜部4aは、図2に示すように、スパッタ源6を有する。スパッタ源6は、成膜材料の供給源である。スパッタ源6は、ターゲット61、バッキングプレート62、電極63を有する。ターゲット61は、ワークW上に堆積されて膜となる成膜材料で構成された板状の部材である。ターゲット61は、ワークWが成膜部4aに対向する位置を通過する際に、ワークWと対向する位置に設置される。本実施形態のターゲット61は、円形のものが3つ設けられている。2つのターゲット61は、中心が回転テーブル3の半径方向に並んでいる。1つのターゲット61は、その中心が、他の2つのターゲット61の中心と二等辺三角形の頂点を形成する位置に配置されている(図1参照)。
(Deposition unit)
The
バッキングプレート62は、ターゲット61を保持する部材である。電極63は、チャンバ1の外部からターゲット61に電力を印加するための導電性の部材である。なお、スパッタ源6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
ターゲット61には、電極63を介して直流電圧を印加するDC電源7が接続されている。また、チャンバ1の底部には、ターゲット61に対向する位置にスパッタガスG1をチャンバ1の内部に導入するために、スパッタガス導入部8が設置されている。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61に衝突させて、ターゲット61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、スパッタガスG1は、例えば、アルゴン等の不活性ガスを用いることができる。
The
以上のようなスパッタ源6のターゲット61を囲む位置には、シールド部材S1が設けられている。シールド部材S1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、チャンバ1の内部の搬送経路Lに向かう開口91を有する部材である。ここでいうガス空間は、成膜部4aによる成膜が行われる成膜室Dpである。「ガス空間の一部を画成」とは、ガス空間の一部の境界を形成することをいう。このため、シールド部材S1は、ガス空間の全てを形成するように覆うものではなく、シールド部材S1の回転テーブル3に対向する端面と回転テーブル3との間のガス空間は覆っていない。
The shield member S1 is provided at a position surrounding the
シールド部材S1は、カバー部92、側面部93を有する。カバー部92は、成膜室Dpの天井を形成する部材である。カバー部92は、図2及び図3に示すように、回転テーブル3の平面と平行に配置された略扇形の板状体である。カバー部92には、成膜室Dp内に各ターゲット61が露出するように、各ターゲット61に対応する位置に、ターゲット61の大きさ及び形状と同じターゲット孔92aが形成されている。
The shield member S1 has a
側面部93は、成膜室Dpの周縁の側面を形成する部材である。側面部93は、外周壁93a、内周壁93b、隔壁93c、93dを有する。外周壁93a及び内周壁93bは、円弧状に湾曲した直方体形状で、回転テーブル3の軸方向に延びた板状体である。外周壁93aの上縁は、カバー部92の外縁に取り付けられている。内周壁93bの上縁は、カバー部92の内縁に取り付けられている。
The
隔壁93c、93dは、平坦な直方体形状で、回転テーブル3の軸方向に延びた板状体である。隔壁93c、93dの上縁は、それぞれが、カバー部92の一対の半径方向の縁部に取り付けられている。カバー部92と側面部93との接合部は、気密に封止されている。なお、カバー部92と側面部93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S1により、上部及び周縁の側面がカバー部92及び側面部93によって覆われ、ワークWに向かう側が開口した成膜室Dpの一部が形成される。
Each of the
この成膜室Dp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Dpから外れる領域であっても、成膜室Dp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4aにおいて成膜が行われる成膜領域は、シールド部材S1で画される成膜室Dpよりもやや広い領域となる。なお、シールド部材S1内には、成膜室Dpの内部の圧力を検出する圧力センサSE(図6参照)が設けられている。
The film forming chamber Dp is an area where most of the film forming is performed. However, even in a region deviating from the film forming chamber Dp, there is leakage of the film forming material from the film forming chamber Dp. This is not to say that there is no film deposition at all. That is, the film formation region where the film formation is performed in the
シールド部材S1は、平面視で回転テーブル3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になっている。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S1の開口91も、同様に略扇形である。回転テーブル3上に保持されるワークWが開口91に対向する位置を通過する速度は、回転テーブル3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91が単なる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が開口部11に対向する位置を通過する時間に差が生じる。開口91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91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、長方形又は正方形でもよい。
The shield member S <b> 1 has a substantially fan shape whose diameter increases outward from the center in the radial direction of the
シールド部材S1は、支持部Pによって支持されている。支持部Pは、チャンバ1に対して不動で且つ蓋体1aから独立した部材である。本実施形態では、支持部Pは、外周支持部OP、内周支持部IPを有する。外周支持部OPは、チャンバ1の底部から立設された複数の柱状の部材であり、回転テーブル3の外側であって、回転テーブル3に搭載されたワークWよりも僅かに高い位置まで延びている。内周支持部IPは、支柱3cの先端に設けられた平坦面である。この内周支持部IPは、回転テーブル3の軸方向の長さ、つまり高さが、外周支持部OPと同等となるように設定されている。
The shield member S1 is supported by the support P. The support portion P is a member that is immovable with respect to the
このような外周支持部OPと内周支持部IPの上に、シールド部材S1が搭載されている。これにより、外周支持部OPの上端が、シールド部材S1の外周壁93aを支持し、内周支持部IPが、シールド部材S1の内周壁93bを支持する。隔壁93c、93dと回転テーブル3との間には、回転する回転テーブル3上のワークWが通過可能な間隔が形成されている。つまり、シールド部材S1とワークWとの間に、僅かな隙間が生じるように、支持部Pの高さが設定されている。
The shield member S1 is mounted on the outer peripheral support OP and the inner peripheral support IP. Thus, the upper end of the outer peripheral support OP supports the outer
さらに、シールド部材S1には、図4及び図5に示すように、補正部材94が設けられている。補正部材94は、成膜室Dp内に、開口91を狭める方向に張り出して設けられている。また、補正部材94は、開口91側の縁部に設けられている。さらに、補正部材94は、ターゲット61に対して、回転テーブル3の軸方向の重なりが生じない位置に設けられている。この補正部材94は、成膜材料のスパッタ粒子の一部を遮る領域を形成することにより、膜厚分布を補正することができる。つまり、補正部材94は、スパッタ粒子が多く付着して膜が厚くなり易い箇所に、必要以上にスパッタ粒子が付着しないように遮蔽する部材である。例えば、図4及び図5に示すように、シールド部材S1の隔壁93dの下端であって、成膜室Dpの内部の方向に突出した板状体により、補正部材94を構成する。
Further, a
一例として、補正部材94は、周方向の膜厚が厚くなる箇所に、成膜室Dp側に突出した3つの山を形成している。これにより、山の部分でスパッタ粒子を遮蔽して、ワークWへ必要以上に付着することが防止されるので、膜厚分布を均一にすることができる。但し、この形状は一例であり、膜厚分布を均一にするための形状は種々考えられるため、特定の形状には限定されない。
As an example, the
成膜室Dpには、図2に示すように、スパッタガス導入部8が接続されている。スパッタガス導入部8は、成膜室DpにスパッタガスG1を導入する構成部である。スパッタガス導入部8は、図示しないボンベ等のスパッタガスG1の供給源に接続された配管81を有する。この配管81の先端が、チャンバ1を気密に貫通して、シールド部材S1の内部に延びている。
As shown in FIG. 2, a sputtering
成膜装置100は、補正部材94による成膜室Dp内の圧力上昇を抑える圧力調整部を有している。本実施形態の圧力調整部は、図2及び図6に示すように、成膜室DpへのスパッタガスG1の供給量を調節する供給量調節部82である。供給量調節部82は、スパッタガスG1の供給量を、スパッタリング用の圧力が維持されるように調節する。供給量調節部82は、例えば、マスフローコントローラ(MFC)である。MFC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。供給量調節部82によってスパッタガスG1の供給量を低減することにより、成膜室Dp内の圧力を低減して、成膜室Dp内の圧力上昇を抑えることができる。
The
(膜処理部)
膜処理部4bは、チャンバ1の蓋体1aに設置され、筒形に形成された電極(以下、「筒形電極」という。)10を備えている。筒形電極10は、プロセスガスG2が導入されるガス空間に、搬送経路L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である。ここでいうガス空間は、膜処理部4bによる膜処理が行われる膜処理室Cpである。
(Film processing unit)
The
本実施形態の筒形電極10は角筒状であり、一端に開口部11を有し、他端は閉塞されている。筒形電極10はチャンバ1の蓋体1aに設けられた貫通孔を貫通して、開口部11側の端部がチャンバ1の内部に位置し、閉塞された端部がチャンバ1の外部に位置するように配置される。筒形電極10は、絶縁材を介してチャンバ1の貫通孔の周縁に支持されている。筒形電極10の開口部11は、回転テーブル3上に形成された搬送経路Lと向かい合う位置に配置される。すなわち、回転テーブル3は、ワークWを搬送して開口部11に対向する位置を通過させる。そして、開口部11に対向する位置が、ワークWの通過位置となる。
The
図1及び図2に示すように、筒形電極10及びその開口部11は、シールド部材S1と同様に、上から見ると回転テーブル3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になっている。略扇形としている理由は、シールド部材S1と同様であり、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、長方形又は正方形でもよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
筒形電極10は、シールド部材S2の内部に収容されている。シールド部材S2は、プロセスガスG2が導入されるガス空間の一部を画成し、チャンバ1の内部の搬送経路Lに向かう開口13aを有するシールド部材Sとして捉えることができる。「ガス空間の一部を画成」とは、ガス空間の一部の境界を形成することをいう。このため、シールド部材S2は、ガス空間の全てを形成するように覆うものではなく、シールド部材S2の回転テーブル3に対向する端面と回転テーブル3との間のガス空間は覆っていない。なお、以下の説明では、シールド部材S1、S2を区別しない場合には、シールド部材Sと呼ぶ場合がある。
The
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。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、膜の酸化を行う場合には酸素、膜の窒化を行う場合には窒素、膜の酸窒化を行う場合には、酸素と窒素の混合ガスを用いる。さらに、エッチングを行う場合は、エッチングガスとしてアルゴン等の不活性ガスを用いることができる。なお、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。 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. The process gas G2 can be appropriately changed depending on the purpose of the processing. For example, oxygen is used to oxidize a film, nitrogen is used to nitride a film, and a mixed gas of oxygen and nitrogen is used to oxynitride a film. Further, when etching is performed, an inert gas such as argon can be used as an etching gas. In the following description, the sputter gas G1 and the process gas G2 may be referred to as a reaction gas G when not distinguished.
シールド部材S2は、外部シールド12、内部シールド13を有する。上述したように、筒形電極10はチャンバ1の貫通孔を貫通し、一部がチャンバ1の外部に露出している。この筒形電極10におけるチャンバ1の外部に露出した部分が、図2に示すように、外部シールド12に覆われている。外部シールド12によってチャンバ1の内部の空間が気密に保たれる。筒形電極10のチャンバ1の内部に位置する部分の周囲は、内部シールド13によって覆われている。
The shield member S2 has an outer shield 12 and an inner shield 13. As described above, the
内部シールド13は、筒形電極10と相似形の角筒状であり、チャンバ1の内部の蓋体1aに支持されている。内部シールド13の筒の各側面は、筒形電極10の各側面と略平行に設けられる。内部シールド13の回転テーブル3に対向する端面は筒形電極10の開口部11と高さ方向において同じ位置であるが、内部シールド13の端面は、開口13aとなっている。この開口13aには、回転テーブル3の平面と平行に延びたフランジ14が設けられている。このフランジ14によって、筒形電極10の内部で発生したプラズマが内部シールド13の外部に流出することが抑制される。回転テーブル3によって搬送されるワークWは、回転テーブル3と開口13aの間の隙間を通って筒形電極10の開口部11に対向する位置に搬入され、再び回転テーブル3と開口13aの間の隙間を通って筒形電極10の開口部11の対向する位置から搬出される。
The inner shield 13 has a rectangular cylindrical shape similar to the
筒形電極10には、高周波電圧を印加するためのRF電源15が接続されている。RF電源15の出力側には整合回路であるマッチングボックス21が直列に接続されている。RF電源15はチャンバ1にも接続されている。筒形電極10がアノード、チャンバ1から立設する回転テーブル3がカソードとして作用する。マッチングボックス21は、入力側及び出力側のインピーダンスを整合させることで、プラズマの放電を安定化させる。なお、チャンバ1や回転テーブル3は接地されている。フランジ14を有する内部シールド13も接地される。
An
また、筒形電極10にはプロセスガス導入部16が接続されており、プロセスガス導入部16を介して外部のプロセスガス供給源から、シールド部材S2の内部の筒形電極10の内部に、プロセスガスG2が導入される。プロセスガス導入部16は、膜処理室Cp内に、プロセスガスG2を供給するガス供給部である。RF電源15及びプロセスガス導入部16はともに、外部シールド12に設けられた貫通孔を介して筒形電極10に接続される。
Further, a process
[ロードロック部]
図1に示すように、いずれかの一組の処理部4の間には、チャンバ1内の真空を維持した状態で、外部から未処理のワークWをチャンバ1の内部に搬入し、処理済みのワークWをチャンバ1の外部へ搬出するロードロック部5が設けられている。なお、本実施形態では、ワークWの搬送方向を、平面視で時計回りとする。但し、これは一例であり、搬送方向、処理部の種類、並び順及び数は特定のものに限定されず、適宜決定することができる。
[Load lock section]
As shown in FIG. 1, between any one of the
[制御部]
図2及び図6に示すように、制御部70は、成膜装置100の各部を制御する装置である。この制御部70は、例えば、プロセッサ、メモリ等を含む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、チャンバ1内のシールド部材S1、S2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、DC電源7、RF電源15の制御、回転テーブル3の回転の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。制御部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 unit]
As shown in FIGS. 2 and 6, the
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、回転テーブル3のモータ31の回転速度、チャンバ1の初期排気圧力、稼働させる処理部4の選択、ターゲット61への印加電力、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などである。
The specific targets to be controlled are as follows. That is, the rotation speed of the
特に、本実施形態では、制御部70は、成膜部4aのターゲット61への電力の印加、スパッタガス導入部8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、制御部70は、プロセスガス導入部16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
上記のように各部の動作を実行させるための制御部70の構成を、ブロック図である図6を参照して説明する。すなわち、制御部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
機構制御部71は、排気部2、スパッタガス導入部8、プロセスガス導入部16、回転テーブル3、ロードロック部5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、DC電源7、RF電源15を制御する処理部である。
The
例えば、電源制御部72は、各ターゲット61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、内周側から外周側に従って、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
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61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61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
ガス制御部73は、供給量調節部82によるスパッタガスG1の導入量を制御する処理部である。例えば、補正部材94を設けている前提で、成膜レートをワークWの全体で均一にしたい場合に、成膜室DpへのスパッタガスG1の供給量を減少させる。より具体的には、補正部材94を設けない場合の膜厚分布をあらかじめ成膜条件の条件出しを行う試行時や実験により求める。そして、上記実験等で用いたスパッタガスG1の単位時間当たりの供給量で定まる成膜室Dp内の圧力を、基準圧力とする。つまり、基準圧力とは、補正部材94なしで成膜したときの成膜室Dp内の圧力値のことである。なお、基準圧力は、一つの値でも、プロファイルされた複数の値から選択されるようにしても良い。そして、オペレータは、成膜を開始してから、圧力センサSEにより検出された成膜室Dp内の圧力を監視して、検出される圧力が基準圧力よりも高くなる場合には、検出される圧力が基準圧力となるように、供給量調節部82により、単位時間当たりのスパッタガスG1の供給量を低減する。なお、ガス制御部73は、検出される圧力が、基準圧力となるようにフィードバック制御を行ってもよい。
The
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2の単位時間当たりの排気量、各ターゲット61へ印加する電力、スパッタガスG1、プロセスガスG2の単位時間当たりの供給量、基準圧力を含む。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
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スパッタガスG1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、外部から入力された膜厚、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 sputtering gas G1 corresponding thereto, 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
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、制御部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、制御部70を介して成膜装置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4a、膜処理部4bの選択、所望の膜厚、各ターゲット61の印加電力、スパッタガスG1、プロセスガスG2の供給量、基準圧力等を入力手段により入力することができる。また、入力装置77を用いて、供給量調節部82を操作することができる。
The input /
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61、スパッタガスG1、プロセスガスG2の導入位置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。また、ターゲット61、スパッタガスG1、プロセスガスG2の導入位置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。さらに、圧力センサSEにより検出された圧力を数値で表示させて、オペレータが入力装置77によって供給量調節部82を操作することができる。
The
[動作]
本実施形態の成膜装置100の動作を説明する。なお、以下のような手順によって成膜製品を製造する方法も、本実施形態の一態様である。成膜装置100においては、処理対象となるワークWに形成する膜に合わせて成膜条件が設定されており、ワークWの形状に合わせた形状や、保持部3a上の載置位置に合わせた形状の補正部材94が取り付けられている。まず、図2に示すように、蓋体1aによって封止されたチャンバ1の内部は、図中黒塗りの矢印に示すように、排気部2によって排気されて真空状態にされる。チャンバ1内の真空状態を維持しつつ、ロードロック部5から、未処理のワークWをチャンバ1内に搬入する。搬入されたワークWは、ロードロック部5に順次位置決めされる回転テーブル3の保持部3aによって保持される。さらに、回転テーブル3を連続して回転させることにより、ワークWを搬送経路Lに沿って循環搬送して、各処理部4に対向する位置を通過させる。
[motion]
The operation of the
成膜部4aでは、スパッタガス導入部8からスパッタガスG1を導入し、DC電源7からスパッタ源6に直流電圧を印加する。直流電圧の印加によってスパッタガスG1がプラズマ化され、イオンが発生する。発生したイオンがターゲット61に衝突すると、ターゲット61の材料が飛び出す。飛び出した材料が成膜部4aに対向する位置を通過するワークWに堆積することで、ワークW上に薄膜が形成される。ただし、必ずしもすべての成膜部4aで成膜する必要はない。一例として、ここでは、ワークWに対してSi等の金属膜をDCスパッタリングにより成膜する。
In the
成膜部4aで成膜が行われたワークWは、引き続き搬送経路L上を回転テーブル3によって搬送され、膜処理部4bにおいて、筒形電極10の開口部11に対向する位置、すなわち膜処理位置を通過する。上述したように、本実施形態では、膜処理部4bにおいて後酸化を行う例を説明する。膜処理部4bでは、プロセスガス導入部16から筒形電極10内にプロセスガスG2である酸素ガスを導入し、RF電源15から筒形電極10に高周波電圧を印加する。高周波電圧の印加によって酸素ガスがプラズマ化され、電子、イオン及びラジカル等が発生する。プラズマはアノードである筒形電極10の開口部11から、カソードである回転テーブル3へ流れる。プラズマ中のイオンが開口部11の下を通過するワークW上の薄膜に衝突することで、薄膜が後酸化される。
The workpiece W on which the film is formed by the
以上のような処理の過程において、成膜室Dp内の圧力の値が圧力センサSEにより検出され、出力装置78に表示される。表示された圧力の値が、基準圧力を超える場合には、オペレータは、入力装置77を用いて供給量調節部82を制御することにより、スパッタガスG1の供給量を低減して、表示された圧力が、基準圧力を維持するようにする。つまり、補正部材94を設けたことにより生じる成膜室Dp内の圧力上昇を、基準圧力との比較によって防ぐことができる。また、圧力センサSEにより検出される圧力を、常時モニタリングする必要はなく、基準圧力となったら圧力センサSEをOFFにしてもよい。
In the course of the processing as described above, the value of the pressure in the film forming chamber Dp is detected by the pressure sensor SE and displayed on the
[作用効果]
(1)本実施形態の成膜装置100は、内部を真空とすることが可能なチャンバ1と、チャンバ1内に設けられ、回転することによって円周の搬送経路Lに沿ってワークWを搬送する搬送部である回転テーブル3と、回転テーブル3により搬送されるワークWに対して、スパッタガスG1をプラズマ化することにより、ターゲット61を構成する成膜材料を堆積させて成膜を行う成膜部4aと、成膜部4aに設けられ、スパッタガスG1が導入される成膜室Dpの一部を画成し、搬送経路Lに向かう開口91を有するシールド部材S1と、成膜室DpにスパッタガスG1を導入するスパッタガス導入部8と、成膜室Dp内に、開口91を狭める方向に張り出して設けられた補正部材94と、成膜室Dp内の圧力を低減することにより、補正部材94による成膜室Dp内の圧力上昇を抑える圧力調整部と、を有する。
[Effects]
(1) The
これにより、補正部材94による圧力上昇が抑えられ、膜厚分布の均一性が維持できる。ここで、基本的な膜厚の制御は、複数のターゲット61への印加電圧を調整することにより可能となる。このため、各ターゲット61への印加電圧を制御することにより、ある程度の膜厚分布の均一性を得ることが可能となる。例えば、±3%程度の均一性を得ることは可能である。しかし、印加電圧の制御のみによって、例えば、±1%程度の均一性を得ることは困難である。
This suppresses a pressure increase due to the
これに対処するため、本発明者は、まず、ターゲット61への印加電圧の制御に加えて、補正部材94を設けることにより、膜厚分布を均一化することを検討した。つまり、膜厚が厚くなる傾向にある箇所において、補正部材94によって成膜室Dp内のスパッタ粒子の一部を遮ることにより、堆積される成膜材料を低減することを試行した。その結果、補正部材94によって膜厚分布の均一性の改善が認められた。但し、補正部材94を適用した装置によっては、改善の程度に差が発生した。これを調べたところ、補正部材94の形状や大きさによって改善具合に差があることを見出した。
In order to cope with this, first, the present inventor studied to make the film thickness uniform by providing a
本発明者は、このような差がなぜ発生するのか鋭意検討した結果、補正部材94の形状や大きさの相違によって、成膜室Dp内の圧力に違いが生じていることを発見した。そして、補正部材94を設けない場合と、補正部材94を設けた場合とでは、成膜時の成膜室Dp内の圧力の相違がより顕著であることを見出した。つまり、補正部材94を設けることにより、成膜時の成膜室Dp内の圧力が高くなっていることが、膜厚分布に影響を与えていると考えた。
As a result of intensive studies on why such a difference occurs, the inventor has found that a difference in the pressure in the film forming chamber Dp occurs due to a difference in the shape and size of the
ここで、補正部材94は、シールド部材S1の開口91側の端面と、回転テーブル3又はワークWとの間の隙間に、開口91を狭めるように介在する。このため、補正部材94は、シールド部材S1の開口91側の端面と、回転テーブル3又はワークWとの間の隙間におけるスパッタガスG1の流れ難さを表すコンダクタンスの値が減少し、成膜室Dpに導入されたスパッタガスG1が、より一層流出し難くなり、必要以上の圧力上昇を招いたと考えられる。そこで、本発明者は、補正部材94による成膜室Dp内の圧力上昇分を減殺するための圧力調整部を設けることにより、良好な膜厚分布の均一性が実現できることを見出した。
Here, the
(2)補正部材94は、シールド部材S1の開口91側の縁部に設けられている。ここで、上記のコンダクタンスだけに着目すると、補正部材94を、シールド部材S1の開口91側よりも、ターゲット61側に設けることによって、コンダクタンスを上昇させることができる。しかし、この場合、補正部材94とワークWとの距離が離れてしまうので、補正部材94よりも下で反応ガスG分子と衝突し、散乱したスパッタ粒子がワークWに付着しやすくなり、補正部材94の効果が薄れてしまう。本実施形態では、圧力調整部を設けることにより、成膜室Dpの圧力の上昇を抑えることができるので、補正部材94をシールド部材S1の開口91側の縁部に設けて、散乱したスパッタ粒子のワークWへの付着を防止でき、膜厚の均一性を維持できる。
(2) The
(3)補正部材94は、ターゲット61に対して、回転テーブル3の回転の軸方向の重なりが生じない位置に設けられている。補正部材94がターゲット61に対向すると、遮蔽効果が大きくなり過ぎて、補正部材94の加工誤差や組み立て作業者による組み立て誤差の影響も大きくなり、却って膜厚の均一性が損なわれる。本実施形態では、補正部材94は、ターゲット61に対して重なりが生じない位置に設けられているので、良好な膜厚の均一性を維持できる。
(3) The
(4)圧力調整部は、成膜室DpへのスパッタガスG1の供給量を調節する供給量調節部82を有する。このように供給量調節部82を設けると、取り付けられた補正部材94の形状や大きさ(成膜室Dpに介在する面積)等に合わせて、成膜室Dp内の圧力を適正に保つことができる。
(4) The pressure adjustment unit has a supply
[変形例]
本発明の実施形態は、上記の態様に限定されるものではなく、以下のような変形例も含む。
[Modification]
Embodiments of the present invention are not limited to the above-described aspects, and include the following modifications.
(1)圧力調整部は、図7に示すように、成膜室DpからのスパッタガスG1の排気量を調節する排気量調節部83としてもよい。排気量調節部83は、例えば、シールド部材S1に形成された排気口95と、排気口95を開閉する開閉機構96とを有する。排気口95は、シールド部材S1の側面部93の外周壁93aに形成された貫通孔である。排気口95は、成膜室Dp内のスパッタガスG1を、チャンバ1内へ流出可能とする。本実施形態の排気口95は円形であるが、この形状には限定されない。
(1) As shown in FIG. 7, the pressure adjusting section may be an exhaust amount adjusting section 83 for adjusting the exhaust amount of the sputtering gas G1 from the film forming chamber Dp. The displacement adjusting unit 83 includes, for example, an
開閉機構96は、シャッター96a、操作部材96bを有する。シャッター96aは、外周壁93aの外部から排気口95を塞ぐ部材である。本実施形態のシャッター96aは、雫形の板状体であるが、この形状には限定されない。操作部材96bは、棒状の部材であり、チャンバ1の側面を気密に貫通し、その一端がシールド部材S1の外周壁93aに回動可能に接続されている。また、操作部材96bの一端近傍にはシャッター96aが固定されている。さらに、操作部材96bの他端は、チャンバ1の側面を気密に貫通し、チャンバ1の外に露出している。この操作部材96bの露出した端部が、オペレータが把持して回動させるためのハンドルとなる。
The opening /
このような開閉機構96は、初期状態では、シャッター96aが排気口95を塞ぐ位置にあり、スパッタガスG1の漏れを防止している。そして、上記のような成膜処理中に、オペレータが、圧力センサSEにより計測された成膜室Dp内の圧力が基準圧力を超えたと判断した場合には、操作部材96bを持って回動させる。すると、シャッター96aが回動して、排気口95が開放される。これにより、スパッタガスG1が排気され、成膜室Dp内の圧力上昇が抑えられる。従って、補正部材94による圧力上昇を抑えて、膜厚の均一性を維持できる。また、取り付けられた補正部材94の形状や大きさ(成膜室Dpに介在する面積)等に合わせて、排気口95の開度が調整できる。このため、ワークWの形状等が変わって、これに合わせて補正部材94が変更されても、成膜室Dpの圧力を適正な圧力に保つことができる。
In such an opening /
(2)補正部材94は、シールド部材S1に直接固定されていなくてもよい。補正部材94をシールド部材S1に着脱自在に設けてもよい。例えば、図8に示すように、シールド部材S1の隔壁93dに着脱自在に設けられた調整部材97に、補正部材94を設ける。調整部材97は、隔壁93dと同様の形状であるが、シールド部材S1の開口91を狭める方向に張り出した補正部材94が設けられている。
(2) The
調整部材97には、位置決め用の位置決め部Fが形成されている。本態様の位置決め部Fは、爪を屈曲させたフック状となっている。隔壁93c、93dには、複数の略方形の肉抜孔Haが形成され、軽量化が図られている。肉抜孔Haの下縁には、位置決め部Fが係止される係止部Hbが形成されている。本態様の係止部Hbは、フック状の位置決め部Fが嵌る切欠きとなっている。調整部材97は、シールド部材S1の下方の開口91から挿入され、位置決め部Fを係止部Hbに引っ掛けることにより係止させる。これにより、シールド部材S1に補正部材94が取り付けられる。種々の形状の補正部材94を有する調整部材97を用意しておくことで、調整部材97を交換するだけで、膜厚分布を変えることができる。
A positioning portion F for positioning is formed on the adjusting
(3)図9に示すように、シールド部材S1の開口91側の端面又は調整部材97のワークWに対向する端部に、ワークWの曲面に沿う形状の縁部97aが形成されていてもよい。図9の例は、ワークWが湾曲により表面に曲面等の凸部を有し、その裏面の凹部に沿う形状のトレイ等の保持部3aに載置されることにより、回転テーブル3上を搬送される場合である。この例では、調整部材97に、ワークWの凸部に沿う形状の凹部によって縁部97aが形成されている。これにより、回転テーブル3に搬送される保持部3a上のワークWの形状に合うように、調整部材97の縁部70aが間隔をおいて対向するので、ワークWの一部において、シールド部材S1との間隔が拡大することが防止され、成膜材料やスパッタガスG1の漏れを防ぐことができる。
(3) As shown in FIG. 9, even if an
(4)成膜室Dpにおけるスパッタリング時の成膜材料は、調整部材97に付着するので、調整部材97は、シールド部材S1への膜の形成を防止する防着板としても機能する。調整部材97を外して清掃又は交換することにより、膜を除去することができる。このため、重量物であるシールド部材S1を清掃又は交換する手間を省くことができる。なお、補正部材94又は調整部材97は、隔壁93c、93dのいずれか一方に設けられてもよいし、双方に設けられていてもよい。
(4) Since the film-forming material at the time of sputtering in the film-forming chamber Dp adheres to the
(5)上記の態様では、搬送部を回転テーブル3としているが、搬送部は回転テーブル3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Wを保持して回転する態様であってもよい。また、処理部4がチャンバ1の底部側にあり、処理部4と回転テーブル3との上下関係が逆となっていてもよい。この場合、保持部3aが配設される回転テーブル3の表面は、回転テーブル3が水平方向である場合に下方を向く面、つまり下面となる。シールド部材Sの開口91、13aは上方を向く。
(5) In the above embodiment, the transport section is the rotary table 3, but the transport section is not limited to the rotary table 3. A mode in which a tray or a work W is held by an arm extending radially from the rotation center and rotated is also possible. Further, the
成膜装置100の設置面は、床面であっても、天井であっても、側壁面であってもよい。上記の態様では、水平に配置した回転テーブル3の上面に保持部3aを設け、この回転テーブル3を水平面内で回転させ、この回転テーブル3の上方に処理部4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、回転テーブル3の配置は、水平に限らず垂直の配置でも傾斜した配置でもよい。また、保持部3aを、回転テーブル3の相反する面に設けるようにしてもよい。つまり、本発明は、搬送部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3aの位置、処理部4の位置は、保持部3aに保持されたワークWに処理部4が対向する位置であればよい。
The installation surface of the
(6)処理部4において、プラズマを発生させる装置は、上記の態様には限定されない。反応ガスGを用いたプラズマ処理により成膜、膜処理を行うことができる装置であればよい。
(6) The apparatus that generates plasma in the
(7)シールド部材Sの回転テーブルの回転軸に直交する方向の断面は、略扇形には限定されない。断面が長方形状となる角筒形状であってもよいし、断面が角丸長方形状となる円筒形状であってもよい。但し、シールド部材Sの断面を略扇形とする方が、半径方向の速度差による処理量の相違を周長差によって補うことができる。 (7) The cross section of the shield member S in a direction perpendicular to the rotation axis of the rotary table is not limited to a substantially sector shape. The cross section may be a rectangular tube shape having a rectangular shape or a cylindrical shape having a rounded rectangular shape. However, when the cross section of the shield member S is substantially fan-shaped, a difference in processing amount due to a difference in speed in the radial direction can be compensated for by a difference in circumference.
(8)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。各請求項の発明をどのように組み合わせた態様とするかは自由である。 (8) Although the embodiment of the present invention and the modification of each unit have been described above, 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. Any combination of the inventions of the claims can be freely made.
1 チャンバ
1a 蓋体
2 排気部
3 回転テーブル
3a 保持部
3b 回転筒
3c 支柱
3d ボールベアリング
4 処理部
4a 成膜部
4b 膜処理部
5 ロードロック部
6 スパッタ源
7 DC電源
8 スパッタガス導入部
10 筒形電極
11 開口部
12 外部シールド
13 内部シールド
13a 開口
14 フランジ
15 RF電源
16 プロセスガス導入部
21 マッチングボックス
31 モータ
53 ガス供給部
61 ターゲット
62 バッキングプレート
63 電極
70 制御部
70a 縁部
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
81 配管
82 供給量調節部
83 排気量調節部
91 開口
92 カバー部
92a ターゲット孔
93 側面部
93a 外周壁
93b 内周壁
93c 隔壁
93d 隔壁
94 補正部材
95 排気口
96 開閉機構
96a シャッター
96b 操作部材
97 調整部材
100 成膜装置
Cp 膜処理室
Dp 成膜室
F 位置決め部
G 反応ガス
G1 スパッタガス
G2 プロセスガス
Ha 肉抜孔
Hb 係止部
IP 内周支持部
L 搬送経路
OP 外周支持部
P 支持部
S、S1、S2 シールド部材
W ワーク
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記チャンバ内に設けられ、回転することによって円周の搬送経路に沿ってワークを搬送する搬送部と、
前記搬送部により搬送される前記ワークに対して、スパッタガスをプラズマ化することにより、ターゲットを構成する成膜材料を堆積させて成膜を行う成膜部と、
前記成膜部に設けられ、前記スパッタガスが導入される成膜室の一部を画成し、前記搬送経路に向かう開口を有するシールド部材と、
前記成膜室に前記スパッタガスを導入するスパッタガス導入部と、
前記成膜室内に、前記開口を狭める方向に張り出して設けられた補正部材と、
前記補正部材による前記成膜室内の圧力上昇を抑える圧力調整部と、
を有することを特徴とする成膜装置。 A chamber capable of evacuating the inside,
A transfer unit that is provided in the chamber and transfers a work along a circumferential transfer path by rotating.
A film forming unit that forms a film by depositing a film forming material constituting a target by turning a sputtering gas into plasma for the work carried by the carrying unit,
A shield member provided in the film forming unit, defining a part of a film forming chamber into which the sputtering gas is introduced, and having an opening toward the transport path;
A sputtering gas introduction unit for introducing the sputtering gas into the film forming chamber,
A correcting member provided in the film forming chamber so as to protrude in a direction to narrow the opening;
A pressure adjusting unit that suppresses a pressure increase in the film formation chamber due to the correction member;
A film forming apparatus comprising:
前記シールド部材に形成された貫通孔である窓と、
前記窓を開閉するシャッターと、
前記シャッターを前記チャンバの外部から操作する操作部材と、
を有することを特徴とする請求項5記載の成膜装置。 The displacement control unit,
A window that is a through hole formed in the shield member,
A shutter for opening and closing the window,
An operation member for operating the shutter from outside the chamber;
6. The film forming apparatus according to claim 5, comprising:
前記供給量調節部による前記成膜室への前記スパッタガスの供給量を低減することにより、前記成膜室内の圧力上昇を抑えることを特徴とする成膜製品の製造方法。
A method for manufacturing a film-forming product that performs film formation on the work using the film-forming apparatus according to claim 4,
A method for manufacturing a film-forming product, comprising: reducing a supply amount of the sputtering gas to the film-forming chamber by the supply-amount adjusting unit, thereby suppressing a pressure increase in the film-forming chamber.
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