JP3207889B2 - インライン式スパツタ装置およびその運転方法 - Google Patents
インライン式スパツタ装置およびその運転方法Info
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- JP3207889B2 JP3207889B2 JP26550591A JP26550591A JP3207889B2 JP 3207889 B2 JP3207889 B2 JP 3207889B2 JP 26550591 A JP26550591 A JP 26550591A JP 26550591 A JP26550591 A JP 26550591A JP 3207889 B2 JP3207889 B2 JP 3207889B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスパツタ粒子を基板上に
堆積させて成膜するインライン式スパツタ装置およびそ
の運転方法に関する。
堆積させて成膜するインライン式スパツタ装置およびそ
の運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にスパツタ装置は、真空容器内でガ
スを放電させ、このときに生じたイオンでターゲツト電
極をスパツタリングし、ターゲツト電極に対向した位置
に設けた基板にスパツタ粒子を堆積させて薄膜を形成し
ている。量産用のインライン式スパツタ装置において
は、複数の成膜すべき材料をそれぞれ所定の厚さに成膜
する場合、その材料毎にターゲツト電極への供給電力を
変えて調整するが、特定のターゲツト電極の消耗が著し
く、それを頻繁に交換しなければならない。このため交
換の度に真空容器内の真空状態が破られ、再び真空状態
となるよう装置を再組立てするのに時間がかかると共
に、膜質に変化が生じ良好な薄膜を安定して得ることが
できない。
スを放電させ、このときに生じたイオンでターゲツト電
極をスパツタリングし、ターゲツト電極に対向した位置
に設けた基板にスパツタ粒子を堆積させて薄膜を形成し
ている。量産用のインライン式スパツタ装置において
は、複数の成膜すべき材料をそれぞれ所定の厚さに成膜
する場合、その材料毎にターゲツト電極への供給電力を
変えて調整するが、特定のターゲツト電極の消耗が著し
く、それを頻繁に交換しなければならない。このため交
換の度に真空容器内の真空状態が破られ、再び真空状態
となるよう装置を再組立てするのに時間がかかると共
に、膜質に変化が生じ良好な薄膜を安定して得ることが
できない。
【０００３】そこでインライン式スパツタ装置では、タ
ーゲツト電極の消耗ができるだけ等しくなるように基板
を搬送させながら同種類の成膜を複数のターゲツト電極
を用いてスパツタ成膜するようにしている。例えば磁気
記録用デイスクでは、金属膜、磁性膜、保護膜用等合わ
せて２０個近いターゲツト電極を用いて連続成膜を行な
つている。しかし、このようにターゲツト数が増えてく
ると、ターゲツト電極の交換に要する時間が無視できな
くなり、稼動率を下げてしまう最大の要因になつてい
る。特に交換の間中、成膜室を大気に開放しているた
め、装置を定常の運転状態にまで回復させるのに要する
再立上げ時間が長くなるばかりではなく、中断によつて
良好な膜を安定して得られなくなつてしまう。
ーゲツト電極の消耗ができるだけ等しくなるように基板
を搬送させながら同種類の成膜を複数のターゲツト電極
を用いてスパツタ成膜するようにしている。例えば磁気
記録用デイスクでは、金属膜、磁性膜、保護膜用等合わ
せて２０個近いターゲツト電極を用いて連続成膜を行な
つている。しかし、このようにターゲツト数が増えてく
ると、ターゲツト電極の交換に要する時間が無視できな
くなり、稼動率を下げてしまう最大の要因になつてい
る。特に交換の間中、成膜室を大気に開放しているた
め、装置を定常の運転状態にまで回復させるのに要する
再立上げ時間が長くなるばかりではなく、中断によつて
良好な膜を安定して得られなくなつてしまう。
【０００４】そこで特開平１−１６５７７０号公報に記
載されているように、ターゲツト電極部をユニツト構成
し、これらユニツトをハンドル等で簡単に固定する構成
が提案されたり、特開昭６１−１３３３７８号公報や特
開昭６１−２１０１７８号公報に記載のように、成膜室
からゲート弁等によつて仕切られた仕込み取出室に成膜
室内の防着板を適当な搬送手段によつて搬送し、この仕
込み取出室で防着板の交換を行ない、新しい防着板を再
び成膜室に戻すことにより、成膜室を大気に開放するこ
となく防着板の交換を可能にした構成が提案されてい
る。また特開昭６２−２０８７３号公報や特開昭６２−
１２７４７１号公報に記載されているように、窓ガラス
の交換においてもゲート弁を設けて成膜室と区分した交
換室を形成し、この交換室内で窓ガラスの交換を行なう
ようにして成膜室を大気に開放しないようにしたスパツ
タ装置も知られている。更にインライン式スパツタ装置
ではないが多層膜形成用スパツタ装置において、特開昭
６１−５７６号公報に記載のようにメインチヤンバにタ
ーゲツトの数だけサブチヤンバを設け、これら各サブチ
ヤンバとメインチヤンバ間をゲート弁で仕切つてそれぞ
れのターゲツトが他のターゲツトのスパツタ中に汚染さ
れないようにした構成も知られている。
載されているように、ターゲツト電極部をユニツト構成
し、これらユニツトをハンドル等で簡単に固定する構成
が提案されたり、特開昭６１−１３３３７８号公報や特
開昭６１−２１０１７８号公報に記載のように、成膜室
からゲート弁等によつて仕切られた仕込み取出室に成膜
室内の防着板を適当な搬送手段によつて搬送し、この仕
込み取出室で防着板の交換を行ない、新しい防着板を再
び成膜室に戻すことにより、成膜室を大気に開放するこ
となく防着板の交換を可能にした構成が提案されてい
る。また特開昭６２−２０８７３号公報や特開昭６２−
１２７４７１号公報に記載されているように、窓ガラス
の交換においてもゲート弁を設けて成膜室と区分した交
換室を形成し、この交換室内で窓ガラスの交換を行なう
ようにして成膜室を大気に開放しないようにしたスパツ
タ装置も知られている。更にインライン式スパツタ装置
ではないが多層膜形成用スパツタ装置において、特開昭
６１−５７６号公報に記載のようにメインチヤンバにタ
ーゲツトの数だけサブチヤンバを設け、これら各サブチ
ヤンバとメインチヤンバ間をゲート弁で仕切つてそれぞ
れのターゲツトが他のターゲツトのスパツタ中に汚染さ
れないようにした構成も知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のインライン式ス
パツタ装置および類似構成のスパツタ装置は上述の如く
構成されて成膜室を大気に開放する機会を少なくしよう
としているが、ターゲツト電極部をユニツト構成したも
のでも、結局その交換のために成膜室を大気に開放しな
ければならず、また防着板や窓ガラスを交換する構成で
ターゲツト電極を交換することはできないし、新たに設
けたゲート弁がスパツタによつて汚染され、その交換や
洗浄のために成膜室を大気に開放しなければならない。
従つて、インライン式スパツタ装置では、成膜室を大気
に開放するために稼動率の低下や膜質のばらつきによる
信頼性の低下は避けられなかつた。
パツタ装置および類似構成のスパツタ装置は上述の如く
構成されて成膜室を大気に開放する機会を少なくしよう
としているが、ターゲツト電極部をユニツト構成したも
のでも、結局その交換のために成膜室を大気に開放しな
ければならず、また防着板や窓ガラスを交換する構成で
ターゲツト電極を交換することはできないし、新たに設
けたゲート弁がスパツタによつて汚染され、その交換や
洗浄のために成膜室を大気に開放しなければならない。
従つて、インライン式スパツタ装置では、成膜室を大気
に開放するために稼動率の低下や膜質のばらつきによる
信頼性の低下は避けられなかつた。
【０００６】本発明の目的は、成膜室を大気に開放する
ことなくターゲツト電極の交換を可能にし、稼動率の向
上と膜質の安定性を向上させたインライン式スパツタ装
置およびその運転方法を提供するにある。
ことなくターゲツト電極の交換を可能にし、稼動率の向
上と膜質の安定性を向上させたインライン式スパツタ装
置およびその運転方法を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によるインライン
式スパツタ装置は上述の目的を達成するために、成膜室
内の基板に対向して複数のターゲツト電極を設け、これ
らターゲツト電極のうち消耗の大きな少なくとも１つ
は、上記成膜室の壁面に形成した開口部を介して設けた
ターゲツト交換室側から上記開口部を密封すると共に、
上記ターゲツト交換室側へ移動可能に配置し、さらに、
上記ターゲツト交換室側へ移動可能にした上記ターゲツ
ト電極は、冷却水を供給するよう上記ターゲツト交換室
に構成した冷却水導入口に一端を接続したフレキシブル
ホースの他端を接続して上記冷却水の供給を受けるよう
にし、上記フレキシブルホースは上記ターゲツト電極の
上記ターゲツト交換室側への移動を許す長さとしたこと
を特徴とする。
式スパツタ装置は上述の目的を達成するために、成膜室
内の基板に対向して複数のターゲツト電極を設け、これ
らターゲツト電極のうち消耗の大きな少なくとも１つ
は、上記成膜室の壁面に形成した開口部を介して設けた
ターゲツト交換室側から上記開口部を密封すると共に、
上記ターゲツト交換室側へ移動可能に配置し、さらに、
上記ターゲツト交換室側へ移動可能にした上記ターゲツ
ト電極は、冷却水を供給するよう上記ターゲツト交換室
に構成した冷却水導入口に一端を接続したフレキシブル
ホースの他端を接続して上記冷却水の供給を受けるよう
にし、上記フレキシブルホースは上記ターゲツト電極の
上記ターゲツト交換室側への移動を許す長さとしたこと
を特徴とする。
【０００８】また本発明によるインライン式スパツタ装
置の運転方法は上記目的を達成するために、成膜室の基
板に対向して複数のターゲツト電極を設け、これらター
ゲツト電極は、上記成膜室の壁面に形成した開口部を介
して設けたターゲツト交換室側から上記開口部を密封す
ると共に、上記ターゲツト交換室側へ移動可能に設け、
先ず、上記ターゲツト交換室へ新たなターゲツト電極を
配置して上記ターゲツト交換室を上記成膜室とほぼ同じ
状態に成し、上記ターゲツト電極の交換は、他の上記タ
ーゲツト電極による成膜の継続中に、上記ターゲツト電
極を上記ターゲツト交換室内へ移動し、その後新たなタ
ーゲツト電極で上記開口部を密封して行ない、さらに、
上記ターゲツト電極の交換中に上記成膜室へ供給する上
記基板は、ダミー基板とし、成膜を継続させながら上記
ターゲツト電極を交換することを特徴とする。
置の運転方法は上記目的を達成するために、成膜室の基
板に対向して複数のターゲツト電極を設け、これらター
ゲツト電極は、上記成膜室の壁面に形成した開口部を介
して設けたターゲツト交換室側から上記開口部を密封す
ると共に、上記ターゲツト交換室側へ移動可能に設け、
先ず、上記ターゲツト交換室へ新たなターゲツト電極を
配置して上記ターゲツト交換室を上記成膜室とほぼ同じ
状態に成し、上記ターゲツト電極の交換は、他の上記タ
ーゲツト電極による成膜の継続中に、上記ターゲツト電
極を上記ターゲツト交換室内へ移動し、その後新たなタ
ーゲツト電極で上記開口部を密封して行ない、さらに、
上記ターゲツト電極の交換中に上記成膜室へ供給する上
記基板は、ダミー基板とし、成膜を継続させながら上記
ターゲツト電極を交換することを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明によるインライン式スパツタ装置は上述
の如き構成であるから、例えば消耗が早く高い頻度で交
換するターゲツト電極は、ターゲツト交換室内に新たな
ターゲツト電極を配置してそのターゲツト交換室を真空
状態にし、このターゲツト交換室内で交換できるので、
成膜室は交換作業中も真空状態に保持することができ、
最良の実施例では装置を停止させることなく行なえるの
で稼動率を向上し、また同時に膜質の安定性を図ること
ができる。また、ターゲット電極は冷却水導入用のフレ
キシブルホースに接続され、水抜きせずに成膜室からタ
ーゲット交換室へ移動させることができるため、冷却水
を用いてターゲット電極を冷却しているにもかかわら
ず、ターゲット電極の交換時の水抜きおよび乾燥を省略
することができる。
の如き構成であるから、例えば消耗が早く高い頻度で交
換するターゲツト電極は、ターゲツト交換室内に新たな
ターゲツト電極を配置してそのターゲツト交換室を真空
状態にし、このターゲツト交換室内で交換できるので、
成膜室は交換作業中も真空状態に保持することができ、
最良の実施例では装置を停止させることなく行なえるの
で稼動率を向上し、また同時に膜質の安定性を図ること
ができる。また、ターゲット電極は冷却水導入用のフレ
キシブルホースに接続され、水抜きせずに成膜室からタ
ーゲット交換室へ移動させることができるため、冷却水
を用いてターゲット電極を冷却しているにもかかわら
ず、ターゲット電極の交換時の水抜きおよび乾燥を省略
することができる。
【００１０】また本発明によるインライン式スパツタ装
置の運転方法は上述の如きであるから、ターゲツト電極
の交換中、他のターゲツト電極による成膜を継続させる
ので、ターゲツト電極の交換中も全く装置を停止するこ
となく行なえ、これによつて稼動率の一層の向上と膜質
の安定性を図ることができる。さらに、ターゲツト電極
の交換中に成膜室へ供給する基板をダミー基板としたの
で、ターゲット電極の交換中も成膜室以外の処理室は通
常の運転を続けることができ、装置全体としての再立ち
上げ時間の無駄を少なくし、かつ安定した処理特性を得
ることができる。
置の運転方法は上述の如きであるから、ターゲツト電極
の交換中、他のターゲツト電極による成膜を継続させる
ので、ターゲツト電極の交換中も全く装置を停止するこ
となく行なえ、これによつて稼動率の一層の向上と膜質
の安定性を図ることができる。さらに、ターゲツト電極
の交換中に成膜室へ供給する基板をダミー基板としたの
で、ターゲット電極の交換中も成膜室以外の処理室は通
常の運転を続けることができ、装置全体としての再立ち
上げ時間の無駄を少なくし、かつ安定した処理特性を得
ることができる。
【００１１】
【実施例】以下本発明の実施例を図面によつて説明す
る。図１は本発明の一実施例によるインライン式スパツ
タ装置を示す縦断面図である。真空容器を形成する成膜
室１は支切弁３０Ａを介して中間室３２に接続され、ま
た支切弁３０Ｂを介して冷却室３３に接続されている。
基板を保持している基板ホルダー１０は、搬送機構３１
により中間室３２から順次成膜室１内に供給され、その
後、冷却室３３に送られる。このラインにはそれぞれの
処理を行なう別の真空容器が接続されているが、ここで
は図示を省略している。基板に対向する成膜室１の壁面
には、５個の開口部がそれぞれ形成され、通常この開口
部はターゲツト電極３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅによ
つて密封されているが、開口部の背面にはそれぞれター
ゲツト交換室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅが形成され
ている。各ターゲツト交換室の構成は同一であるから、
ここではターゲツト交換室２ａを示す図２を用いて更に
詳細に説明する。
る。図１は本発明の一実施例によるインライン式スパツ
タ装置を示す縦断面図である。真空容器を形成する成膜
室１は支切弁３０Ａを介して中間室３２に接続され、ま
た支切弁３０Ｂを介して冷却室３３に接続されている。
基板を保持している基板ホルダー１０は、搬送機構３１
により中間室３２から順次成膜室１内に供給され、その
後、冷却室３３に送られる。このラインにはそれぞれの
処理を行なう別の真空容器が接続されているが、ここで
は図示を省略している。基板に対向する成膜室１の壁面
には、５個の開口部がそれぞれ形成され、通常この開口
部はターゲツト電極３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅによ
つて密封されているが、開口部の背面にはそれぞれター
ゲツト交換室２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅが形成され
ている。各ターゲツト交換室の構成は同一であるから、
ここではターゲツト交換室２ａを示す図２を用いて更に
詳細に説明する。
【００１２】同図は図１の要部を側方から見た縦断面図
で、成膜室１の開口部１ａを交換すべきターゲツト電極
３ａで密封している。開口部１ａの裏面に形成したター
ゲツト交換室２ａは基板ホルダー１０の移動方向と直角
な方向に延びており、その端には扉９が設けられ、また
内部には上下二段のガイドレール６ａ，６ｂと、このガ
イドレール６ａ，６ｂに沿つて移動可能な移動用レール
６ｃ，６ｄが設けられている。この移動用レール６ｃ，
６ｄは駆動軸８ａ，８ｂの回転によつてガイドレール６
ａ，６ｂに沿つて駆動されるように、例えば駆動軸８
ａ，８ｂの歯車に移動用レール６ｃ，６ｄのギア部が噛
み合つている。また図示を省略したがターゲツト交換室
２ａには真空排気装置が接続されている。前述したター
ゲツト電極３ａの下部には詳細を省略した昇降装置３６
の受け部３７が当接し、昇降装置３６による上向きの力
によつてターゲツト電極３ａは開口部１ａを封じてい
る。
で、成膜室１の開口部１ａを交換すべきターゲツト電極
３ａで密封している。開口部１ａの裏面に形成したター
ゲツト交換室２ａは基板ホルダー１０の移動方向と直角
な方向に延びており、その端には扉９が設けられ、また
内部には上下二段のガイドレール６ａ，６ｂと、このガ
イドレール６ａ，６ｂに沿つて移動可能な移動用レール
６ｃ，６ｄが設けられている。この移動用レール６ｃ，
６ｄは駆動軸８ａ，８ｂの回転によつてガイドレール６
ａ，６ｂに沿つて駆動されるように、例えば駆動軸８
ａ，８ｂの歯車に移動用レール６ｃ，６ｄのギア部が噛
み合つている。また図示を省略したがターゲツト交換室
２ａには真空排気装置が接続されている。前述したター
ゲツト電極３ａの下部には詳細を省略した昇降装置３６
の受け部３７が当接し、昇降装置３６による上向きの力
によつてターゲツト電極３ａは開口部１ａを封じてい
る。
【００１３】ターゲツト電極３ａによつて成膜している
間に扉９を開いて下方の移動用レール６ｄ上に、新たな
ターゲツト電極３Ａを載せ、扉９を閉じた後に図示しな
い真空排気装置およびガス導入手段によつてターゲツト
交換室２ａ内を成膜室１とほぼ同様の状態にする。しか
し、別の実施例においては予め交換を見込んで下方の移
動用レール６ｄ上に新たな交換用ターゲツト電極３ａを
配置しておき、成膜室１内を最初に真空にするときター
ゲツト交換室２ａも同一状態に保持しておく。ターゲツ
ト電極３ａの消耗が早く交換を必要とするとき、ターゲ
ツト交換室２ａを真空に保持した状態で、支持台４を通
して冷却水導入口５から導入してターゲツト電極３ａを
冷却している冷却水を抜き取り、乾燥させた後、昇降装
置３６によつてターゲツト電極３ａをターゲツト交換室
２へ下降させる。これに前後して移動用レール６ｃを駆
動軸８ａの回転によつて左方へ移動させ、ターゲツト電
極３ａの下方に位置するようにする。受け部３７は移動
用レール６ｃに衝突することなく下降して行くので、移
動用レール６ｃ上にターゲツト電極３ａが載せられる。
受け部３７が図示の実線の位置まで下降した後、駆動軸
８ａを逆回転させて移動用レール６ｃを図示の実線の位
置までガイドレール６ａに沿つて収納し、次いで駆動軸
８ｂを回転させて新たなターゲツト電極３Ａと共に移動
用レール６ｄを受け部３７の上方に位置するまで駆動す
る。その後、昇降装置３６を操作して受け部３７を上方
へ駆動すると、今度は受け部３７上に新たなターゲツト
電極３Ａが載置され、最終的には開口部１ａを新たなタ
ーゲツト電極３Ａで密封する。従つて、この時点でター
ゲツト交換室２ａは再び成膜室１と分離されるので、成
膜室１とは無関係にターゲツト交換室２ａの真空状態を
破り、扉９を開いてターゲツト電極３ａを取り出すと共
に、下方の移動用レール６ｄ上に交換用の新たなターゲ
ツト電極を配置して次回の交換に備えておく。ターゲツ
ト電極３ａの交換に際しては、その放電を停止させるの
で、他のターゲツト電極３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅへの供
給電力を変えて全てのターゲツト電極を用いている場合
と同じ膜厚になるよう調節する。
間に扉９を開いて下方の移動用レール６ｄ上に、新たな
ターゲツト電極３Ａを載せ、扉９を閉じた後に図示しな
い真空排気装置およびガス導入手段によつてターゲツト
交換室２ａ内を成膜室１とほぼ同様の状態にする。しか
し、別の実施例においては予め交換を見込んで下方の移
動用レール６ｄ上に新たな交換用ターゲツト電極３ａを
配置しておき、成膜室１内を最初に真空にするときター
ゲツト交換室２ａも同一状態に保持しておく。ターゲツ
ト電極３ａの消耗が早く交換を必要とするとき、ターゲ
ツト交換室２ａを真空に保持した状態で、支持台４を通
して冷却水導入口５から導入してターゲツト電極３ａを
冷却している冷却水を抜き取り、乾燥させた後、昇降装
置３６によつてターゲツト電極３ａをターゲツト交換室
２へ下降させる。これに前後して移動用レール６ｃを駆
動軸８ａの回転によつて左方へ移動させ、ターゲツト電
極３ａの下方に位置するようにする。受け部３７は移動
用レール６ｃに衝突することなく下降して行くので、移
動用レール６ｃ上にターゲツト電極３ａが載せられる。
受け部３７が図示の実線の位置まで下降した後、駆動軸
８ａを逆回転させて移動用レール６ｃを図示の実線の位
置までガイドレール６ａに沿つて収納し、次いで駆動軸
８ｂを回転させて新たなターゲツト電極３Ａと共に移動
用レール６ｄを受け部３７の上方に位置するまで駆動す
る。その後、昇降装置３６を操作して受け部３７を上方
へ駆動すると、今度は受け部３７上に新たなターゲツト
電極３Ａが載置され、最終的には開口部１ａを新たなタ
ーゲツト電極３Ａで密封する。従つて、この時点でター
ゲツト交換室２ａは再び成膜室１と分離されるので、成
膜室１とは無関係にターゲツト交換室２ａの真空状態を
破り、扉９を開いてターゲツト電極３ａを取り出すと共
に、下方の移動用レール６ｄ上に交換用の新たなターゲ
ツト電極を配置して次回の交換に備えておく。ターゲツ
ト電極３ａの交換に際しては、その放電を停止させるの
で、他のターゲツト電極３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅへの供
給電力を変えて全てのターゲツト電極を用いている場合
と同じ膜厚になるよう調節する。
【００１４】上述の実施例では、全てのターゲツト電極
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅにターゲツト交換室２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅを形成しているので、１つ
のターゲツト電極３ａの交換中も他のターゲツト電極に
よる成膜を継続させることができるので稼動率の向上が
図られ、しかも成膜室１の真空状態を保持しながら交換
作業を行なうことができるので膜質の安定性も図られ
る。
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅにターゲツト交換室２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅを形成しているので、１つ
のターゲツト電極３ａの交換中も他のターゲツト電極に
よる成膜を継続させることができるので稼動率の向上が
図られ、しかも成膜室１の真空状態を保持しながら交換
作業を行なうことができるので膜質の安定性も図られ
る。
【００１５】また消耗の早いターゲツト電極が他にもあ
るなら、ターゲツト電極３ａの交換が済んだ後、この交
換した新たなターゲツト電極３Ａによる成膜を再開さ
せ、その後そのターゲツト電極についても同様の手順で
交換を行なう。また消耗の早いターゲツト電極が予め分
かるなら、少なくともそのターゲツト電極に対応する部
分にのみターゲツト交換室を構成したり、あるいは全体
のターゲツト電極を消耗の早いグループと、それ以外の
他のグループに分け、このグループ毎に共通のターゲツ
ト交換室を構成したりすることもできる。更には他の実
施例として、交換時予備用ターゲツト電極を設けておく
なら、例えばターゲツト電極３ａの交換に際して、ター
ゲツト電極３ａの放電を止めると共に交換時予備用ター
ゲツト電極を放電させるようにすれば、交換時において
も放電条件を変える必要がなく、より安定した成膜を行
なうことができる。更に他の実施例として、あるターゲ
ツト電極の交換中には放電条件が異なるので、このとき
成膜室１へ搬入する基板をダミー基板とすることがで
き、これによつてターゲツト電極の交換中も成膜室１以
外の処理室は通常の運転を続けることができ、装置全体
としての再立ち上げ時間の無駄を少なくしたり安定した
処理特性を得るのに寄与することができる。
るなら、ターゲツト電極３ａの交換が済んだ後、この交
換した新たなターゲツト電極３Ａによる成膜を再開さ
せ、その後そのターゲツト電極についても同様の手順で
交換を行なう。また消耗の早いターゲツト電極が予め分
かるなら、少なくともそのターゲツト電極に対応する部
分にのみターゲツト交換室を構成したり、あるいは全体
のターゲツト電極を消耗の早いグループと、それ以外の
他のグループに分け、このグループ毎に共通のターゲツ
ト交換室を構成したりすることもできる。更には他の実
施例として、交換時予備用ターゲツト電極を設けておく
なら、例えばターゲツト電極３ａの交換に際して、ター
ゲツト電極３ａの放電を止めると共に交換時予備用ター
ゲツト電極を放電させるようにすれば、交換時において
も放電条件を変える必要がなく、より安定した成膜を行
なうことができる。更に他の実施例として、あるターゲ
ツト電極の交換中には放電条件が異なるので、このとき
成膜室１へ搬入する基板をダミー基板とすることがで
き、これによつてターゲツト電極の交換中も成膜室１以
外の処理室は通常の運転を続けることができ、装置全体
としての再立ち上げ時間の無駄を少なくしたり安定した
処理特性を得るのに寄与することができる。
【００１６】上述した実施例においてはターゲツト電極
を冷却水によつて冷却しているため、ターゲツト電極の
交換に際して冷却水の抜きとりおよび乾燥が必要であつ
たが、図３に示すインライン式スパツタ装置はこの点を
改良している。図３は本発明の他の実施例によるインラ
イン式スパツタ装置の図２に相当する部分を示す縦断面
図である。図２に示した実施例では上下二段のガイドレ
ール６ａ，６ｂ上を移動する移動用レール６ｃ，６ｄを
備えてターゲツト交換室２ａを構成したが、本実施例で
は基板の移動方向に対して直交し、かつ成膜室１の両側
にターゲツト交換室２ａを形成し、これらターゲツト交
換室２ａ全体に１本のガイドレール６ａを固定し、この
ガイドレール６ａ上を移動する移動用レール６ｃを設け
ており、この移動用レール６ｃはガイドレール６ａの軸
長の約２／３程度の長さを有して構成している。移動用
レール６ｃは図示しない駆動軸の操作によつて右端に位
置しているとき、その右半分はターゲツト交換室２ａの
扉９ａに対応し、その左半分は中央の成膜室１のターゲ
ツト電極３ａの下部に位置している。また移動用レール
６ｃは図示しない駆動軸の操作によつて左端に位置する
と、その左半分はターゲツト交換室２ａの扉９ｂに対応
し、その右半分は中央の成膜室１のターゲツト電極３ａ
の下部に位置することになる。ターゲツト交換室２ａの
下部には冷却水導入口２３ａ，２３ｂが設けられ、この
冷却水導入口２３ａ，２３ｂとターゲツト電極３ａおよ
び新たなターゲツト電極３Ａ間はフレキシブルホース２
１ａ，２１ｂによつて接続されており、図示しない冷却
水源から冷却水がターゲツト電極３ａ，３Ａに供給され
るように構成されている。しかもフレキシブルホース２
１ａ，２１ｂの長さあるいは冷却水導入口２３ａ，２３
ｂの位置は、ターゲツト電極３ａ，３Ａが移動用レール
６ｃのどの位置に載せられていても、また成膜室１の開
口部１ａを密封している状態でも、冷却水の供給が行な
えるよう選定されている。ターゲツト電極３ａを載せた
受け部３１には、支持台４を介して可動部材２８が連結
されており、この可動部材２８に結合した雌ねじ部材３
５は雄ねじ部材３４に螺合している。この雄ねじ部材３
４は減速機２６を介してモータ２７によつて回転させら
れ、また可動部材２８には被案内部材２４が結合されて
おり、この被案内部材２４には案内棒２５が移動可能に
貫通している。従つて、雄ねじ部材３４の回転は、これ
と螺合した雌ねじ部材３５を介して可動部材２８を案内
棒２５に沿つて上下動させることになる。可動部材２８
とターゲツト交換室２ａ間はベローズ２９によつて連結
され、ターゲツト交換室２ａ内の気密を保持して可動部
材２８や支持台４等が移動するように成つている。各タ
ーゲツト電極３ａ，３Ａには、基板２０の移動方向とほ
ぼ平行に対向する防着板２２ａ，２２ｂが取り付けられ
ており、この防着板２２ａ，２２ｂはターゲツト電極３
ａ，３Ａからスパツタされた粒子が基板２０および基板
ホルダー１０以外の成膜室１の内壁面や搬送機構の不所
望の位置に付着するのを防止している。
を冷却水によつて冷却しているため、ターゲツト電極の
交換に際して冷却水の抜きとりおよび乾燥が必要であつ
たが、図３に示すインライン式スパツタ装置はこの点を
改良している。図３は本発明の他の実施例によるインラ
イン式スパツタ装置の図２に相当する部分を示す縦断面
図である。図２に示した実施例では上下二段のガイドレ
ール６ａ，６ｂ上を移動する移動用レール６ｃ，６ｄを
備えてターゲツト交換室２ａを構成したが、本実施例で
は基板の移動方向に対して直交し、かつ成膜室１の両側
にターゲツト交換室２ａを形成し、これらターゲツト交
換室２ａ全体に１本のガイドレール６ａを固定し、この
ガイドレール６ａ上を移動する移動用レール６ｃを設け
ており、この移動用レール６ｃはガイドレール６ａの軸
長の約２／３程度の長さを有して構成している。移動用
レール６ｃは図示しない駆動軸の操作によつて右端に位
置しているとき、その右半分はターゲツト交換室２ａの
扉９ａに対応し、その左半分は中央の成膜室１のターゲ
ツト電極３ａの下部に位置している。また移動用レール
６ｃは図示しない駆動軸の操作によつて左端に位置する
と、その左半分はターゲツト交換室２ａの扉９ｂに対応
し、その右半分は中央の成膜室１のターゲツト電極３ａ
の下部に位置することになる。ターゲツト交換室２ａの
下部には冷却水導入口２３ａ，２３ｂが設けられ、この
冷却水導入口２３ａ，２３ｂとターゲツト電極３ａおよ
び新たなターゲツト電極３Ａ間はフレキシブルホース２
１ａ，２１ｂによつて接続されており、図示しない冷却
水源から冷却水がターゲツト電極３ａ，３Ａに供給され
るように構成されている。しかもフレキシブルホース２
１ａ，２１ｂの長さあるいは冷却水導入口２３ａ，２３
ｂの位置は、ターゲツト電極３ａ，３Ａが移動用レール
６ｃのどの位置に載せられていても、また成膜室１の開
口部１ａを密封している状態でも、冷却水の供給が行な
えるよう選定されている。ターゲツト電極３ａを載せた
受け部３１には、支持台４を介して可動部材２８が連結
されており、この可動部材２８に結合した雌ねじ部材３
５は雄ねじ部材３４に螺合している。この雄ねじ部材３
４は減速機２６を介してモータ２７によつて回転させら
れ、また可動部材２８には被案内部材２４が結合されて
おり、この被案内部材２４には案内棒２５が移動可能に
貫通している。従つて、雄ねじ部材３４の回転は、これ
と螺合した雌ねじ部材３５を介して可動部材２８を案内
棒２５に沿つて上下動させることになる。可動部材２８
とターゲツト交換室２ａ間はベローズ２９によつて連結
され、ターゲツト交換室２ａ内の気密を保持して可動部
材２８や支持台４等が移動するように成つている。各タ
ーゲツト電極３ａ，３Ａには、基板２０の移動方向とほ
ぼ平行に対向する防着板２２ａ，２２ｂが取り付けられ
ており、この防着板２２ａ，２２ｂはターゲツト電極３
ａ，３Ａからスパツタされた粒子が基板２０および基板
ホルダー１０以外の成膜室１の内壁面や搬送機構の不所
望の位置に付着するのを防止している。
【００１７】ターゲツト電極３ａによる成膜中は扉９
ａ，９ｂが閉じられ、少なくとも成膜室１内は真空に成
され、所定のガスが導入されている。ターゲツト電極３
ａの消耗時の交換に先立つて、ターゲツト交換室２ａ内
に新たなターゲツト電極３Ａを入れ移動用レール６ｃ上
に載せ、扉９ａ，９ｂを閉じた後、ターゲツト交換室２
ａを真空状態にし所定のガス導入系からガスを導入し成
膜室１内と同一条件にする。次いで、モータ２７によつ
て雄ねじ部材３４を回転し可動部材２８、支持台４およ
び受け部３１を下方へ駆動し、ターゲツト電極３ａによ
る開口部１ａの密封を解き、受け部３１を二点鎖線で示
すように移動用レール６ｃよりも下方に位置させると、
途中でターゲツト電極３ａは移動用レール６ｃに載つて
下降を止める。その後、移動用レール６ｃを先の実施例
と同様に図示しない駆動軸を回転して左方へ駆動し、新
たなターゲツト電極３Ａが成膜室１の開口部１ａに対応
するようにし、今度はモータ２７を逆回転させて受け部
３１を上昇させ、途中で新たなターゲツト電極３Ａを載
せて上昇し、この新たなターゲツト電極３Ａで開口部１
ａを密封する。その後、ターゲツト交換室２ａ内の真空
を破り大気圧に戻し、扉９ｂを開いて図中二点鎖線で示
す位置のターゲツト電極３ａを取り出し、次回の交換用
の新たなターゲツト電極を入れて移動用レール６ｃの左
側に載せておき、扉９ｂを閉じてる。
ａ，９ｂが閉じられ、少なくとも成膜室１内は真空に成
され、所定のガスが導入されている。ターゲツト電極３
ａの消耗時の交換に先立つて、ターゲツト交換室２ａ内
に新たなターゲツト電極３Ａを入れ移動用レール６ｃ上
に載せ、扉９ａ，９ｂを閉じた後、ターゲツト交換室２
ａを真空状態にし所定のガス導入系からガスを導入し成
膜室１内と同一条件にする。次いで、モータ２７によつ
て雄ねじ部材３４を回転し可動部材２８、支持台４およ
び受け部３１を下方へ駆動し、ターゲツト電極３ａによ
る開口部１ａの密封を解き、受け部３１を二点鎖線で示
すように移動用レール６ｃよりも下方に位置させると、
途中でターゲツト電極３ａは移動用レール６ｃに載つて
下降を止める。その後、移動用レール６ｃを先の実施例
と同様に図示しない駆動軸を回転して左方へ駆動し、新
たなターゲツト電極３Ａが成膜室１の開口部１ａに対応
するようにし、今度はモータ２７を逆回転させて受け部
３１を上昇させ、途中で新たなターゲツト電極３Ａを載
せて上昇し、この新たなターゲツト電極３Ａで開口部１
ａを密封する。その後、ターゲツト交換室２ａ内の真空
を破り大気圧に戻し、扉９ｂを開いて図中二点鎖線で示
す位置のターゲツト電極３ａを取り出し、次回の交換用
の新たなターゲツト電極を入れて移動用レール６ｃの左
側に載せておき、扉９ｂを閉じてる。
【００１８】この交換時、ターゲツト電極３ａ，３Ａは
冷却水導入用のフレキシブルホース２１ａ，２１ｂを用
いているため、水抜きをせずに成膜室１からターゲツト
交換室２ａへ移動させることができ、先の実施例のよう
に水抜きや乾燥を省略することができる。
冷却水導入用のフレキシブルホース２１ａ，２１ｂを用
いているため、水抜きをせずに成膜室１からターゲツト
交換室２ａへ移動させることができ、先の実施例のよう
に水抜きや乾燥を省略することができる。
【００１９】尚、上記各実施例はいずれも冷却水を用い
てターゲツト電極を冷却するようにしたが、ガスを用
い、特にプロセスガスを用いて冷却するようにするな
ら、ターゲツト電極の交換時の水抜きおよび乾燥を省略
することができる。
てターゲツト電極を冷却するようにしたが、ガスを用
い、特にプロセスガスを用いて冷却するようにするな
ら、ターゲツト電極の交換時の水抜きおよび乾燥を省略
することができる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明のインライン
式スパッタ装置は、複数のターゲツト電極の少なくとも
消耗の多いものに対応してターゲツト交換室を設けたた
めに、成膜室の真空を損うことなくターゲツト電極の交
換を行なうことができ、稼動率および膜質の安定性を向
上させることができる。また、ターゲット電極は冷却水
導入用のフレキシブルホースに接続され、水抜きせずに
成膜室からターゲット交換室へ移動させることができる
ため、冷却水を用いてターゲット電極を冷却しているに
もかかわらず、ターゲット電極の交換時の水抜きおよび
乾燥を省略することができる。また本発明のインライン
式スパッタ装置の運転方法は、あるターゲツト電極の交
換に際して他のターゲツト電極による成膜を継続させる
ようにしたため、稼動率および膜質の安定性を図ること
ができる。さらに、ターゲット電極の交換中に成膜室へ
供給する基板をダミー基板としたので、ターゲット電極
の交換中も成膜室以外の処理室は通常の運転を続けるこ
とができ、装置全体としての再立ち上げ時間の無駄を少
なくし、かつ安定した処理特性を得ることができる。
式スパッタ装置は、複数のターゲツト電極の少なくとも
消耗の多いものに対応してターゲツト交換室を設けたた
めに、成膜室の真空を損うことなくターゲツト電極の交
換を行なうことができ、稼動率および膜質の安定性を向
上させることができる。また、ターゲット電極は冷却水
導入用のフレキシブルホースに接続され、水抜きせずに
成膜室からターゲット交換室へ移動させることができる
ため、冷却水を用いてターゲット電極を冷却しているに
もかかわらず、ターゲット電極の交換時の水抜きおよび
乾燥を省略することができる。また本発明のインライン
式スパッタ装置の運転方法は、あるターゲツト電極の交
換に際して他のターゲツト電極による成膜を継続させる
ようにしたため、稼動率および膜質の安定性を図ること
ができる。さらに、ターゲット電極の交換中に成膜室へ
供給する基板をダミー基板としたので、ターゲット電極
の交換中も成膜室以外の処理室は通常の運転を続けるこ
とができ、装置全体としての再立ち上げ時間の無駄を少
なくし、かつ安定した処理特性を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例によるインライン式スパツタ
装置の縦断面図である。
装置の縦断面図である。
【図２】図１に示すインライン式スパツタ装置を側面か
ら見た要部拡大断面図である。
ら見た要部拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施例によるインライン式スパツ
タ装置の要部を示す縦断面図である。
タ装置の要部を示す縦断面図である。
１ 成膜室 １ａ 開口部 ２ａ ターゲツト交換室 ３ａ ターゲツト電極 ３Ａ 新たなターゲツト電極 ６ａ ガイドレール ６ｂ ガイドレール ６ｃ 移動用レール ６ｄ 移動用レール ２０ 基板 ２１ａ フレキシブルホース ２１ｂ フレキシブルホース ２３ａ 冷却水導入口 ２３ｂ 冷却水導入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58
Claims (4)
- 【請求項１】 成膜室内に、基板と、この基板に対向配
置したターゲツト電極とを備え、上記ターゲツト電極の
スパツタ粒子を上記基板に堆積させて成膜するインライ
ン式スパツタ装置において、上記ターゲツト電極を複数
設け、これらターゲツト電極のうち少なくとも消耗の大
きな１つは、上記成膜室に形成した開口部を介して設け
たターゲツト交換室側から上記開口部を密封すると共
に、上記ターゲツト交換室側へ移動可能に設け、さら
に、上記ターゲツト交換室側へ移動可能にした上記ター
ゲツト電極は、冷却水を供給するよう上記ターゲツト交
換室に構成した冷却水導入口に一端を接続したフレキシ
ブルホースの他端を接続して上記冷却水の供給を受ける
ようにし、上記フレキシブルホースは上記ターゲツト電
極の上記ターゲツト交換室側への移動を許す長さとした
ことを特徴とするインライン式スパツタ装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のものにおいて、上記成膜
室に形成した開口部およびこの開口部を介して上記成膜
室と連通したターゲツト交換室は、上記複数のターゲツ
ト電極に対応して複数設け、上記複数のターゲツト電極
は上記各ターゲツト交換室側から上記各開口部をそれぞ
れ密封すると共に、上記各ターゲツト交換室側へ移動可
能に設けたことを特徴とするインライン式スパツタ装
置。 - 【請求項３】 成膜室内に、基板と、この基板に対向配
置したターゲツト電極とを備え、上記ターゲツト電極の
スパツタ粒子を上記基板に堆積させて成膜するインライ
ン式スパツタ装置の運転方法において、上記ターゲツト
電極を複数設け、これらターゲツト電極のうち少なくと
も消耗の大きな１つは、上記成膜室に形成した開口部を
介して設けたターゲツト交換室側から上記開口部を密封
すると共に、上記ターゲツト交換室側へ移動可能に設
け、上記ターゲツト交換室に新たなターゲツト電極を配
置した後、上記ターゲツト交換室を上記成膜室とほぼ同
じ状態にし、他のターゲツト電極による成膜を継続しな
がら上記消耗の大きなターゲツト電極を上記ターゲツト
交換室へ移動し、その後、上記新たなターゲツト電極で
上記開口部を密封し、さらに、上記ターゲツト電極の交
換中に上記成膜室へ供給する上記基板は、ダミー基板と
し、成膜を継続させながら上記ターゲツト電極を交換す
ることを特徴とするインライン式スパツタ装置の運転方
法。 - 【請求項４】 成膜室内に、基板と、この基板に対向配
置したターゲツト電極とを備え、上記ターゲツト電極の
スパツタ粒子を上記基板に堆積させて成膜するインライ
ン式スパツタ装置の運転方法において、上記ターゲツト
電極を複数設け、上記成膜室に形成した複数の開口部を
介して複数のターゲツト交換室を形成し、上記複数のタ
ーゲツト電極は上記各ターゲツト交換室側から上記各開
口部をそれぞれ密封すると共に、上記ターゲツト交換室
側へ移動可能に設け、１つの上記ターゲツト交換室に新
たなターゲツト電極を配置した状態でこのターゲツト交
換室を上記成膜室とほぼ同じ状態にし、他のターゲツト
電極による成膜を継続しながら対応する上記ターゲツト
電極をこのターゲツト交換室へ移動し、その後、上記新
たなターゲツト電極で対応する上記開口部を密封し、他
のターゲツト電極についても同じ手順で順次交換し、さ
らに、上記ターゲツト電極の交換中に上記成膜室へ供給
する上記基板は、ダミー基板とし、成膜を継続させなが
ら上記ターゲツト電極を交換することを特徴とするイン
ライン式スパツタ装置の運転方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26550591A JP3207889B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | インライン式スパツタ装置およびその運転方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26550591A JP3207889B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | インライン式スパツタ装置およびその運転方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0570952A JPH0570952A (ja) | 1993-03-23 |
| JP3207889B2 true JP3207889B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=17418101
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26550591A Expired - Fee Related JP3207889B2 (ja) | 1991-09-18 | 1991-09-18 | インライン式スパツタ装置およびその運転方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3207889B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9011654B2 (en) | 2007-04-18 | 2015-04-21 | Ulvac, Inc. | Dummy substrate, and start method of, retention/modification method of deposition condition, and stop method of deposition apparatus using same |
| CN110295351B (zh) * | 2019-05-27 | 2024-02-27 | 东莞市汇成真空科技有限公司 | 一种通过翻转式靶门隔离靶体的镀膜机 |
-
1991
- 1991-09-18 JP JP26550591A patent/JP3207889B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0570952A (ja) | 1993-03-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |