JP4393856B2 - Deposition equipment - Google Patents
Deposition equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP4393856B2 JP4393856B2 JP2003419216A JP2003419216A JP4393856B2 JP 4393856 B2 JP4393856 B2 JP 4393856B2 JP 2003419216 A JP2003419216 A JP 2003419216A JP 2003419216 A JP2003419216 A JP 2003419216A JP 4393856 B2 JP4393856 B2 JP 4393856B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- baffle
- exhaust port
- film forming
- exhaust
- film
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000008021 deposition Effects 0.000 title claims description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 39
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 30
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 14
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 14
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000005477 sputtering target Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 38
- 230000008569 process Effects 0.000 description 38
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 37
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 6
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
本発明は成膜装置に関し、特に成膜室に配置されたバッフルを駆動装置によって真空ポンプの排気口の領域内外を移動させる成膜装置に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus, and more particularly to a film forming apparatus in which a baffle disposed in a film forming chamber is moved inside and outside a region of an exhaust port of a vacuum pump by a driving device.
スパッタリング装置や真空蒸着装置の成膜室の壁部には、真空ポンプに連通する排気口が形成され、この排気口を介して所定の排気速度で成膜室の内部空間が真空ポンプによって減圧される。 An exhaust port communicating with the vacuum pump is formed in the wall of the film forming chamber of the sputtering apparatus or the vacuum evaporation apparatus, and the internal space of the film forming chamber is depressurized by the vacuum pump through the exhaust port at a predetermined exhaust speed. The
ここで、排気口に侵入し付着した成膜粒子は空気や水分を抱き込み、排気系の排気時間を遅延させて望ましくないため、こうした排気口の前面には通常、複数の遮蔽板からなる防着用のバッフルと称される部材(以下、単にバッフルという。)が配置され、成膜装置で生成された成膜粒子をバッフルの遮蔽板に付着させて排気室に侵入する(回り込む)ことを防止している。 Here, since the film-forming particles that have entered and adhered to the exhaust port embed air and moisture and delay the exhaust time of the exhaust system, it is not desirable. A member called a worn baffle (hereinafter simply referred to as a baffle) is placed to prevent film particles generated by the film deposition system from adhering to the baffle shielding plate and entering the exhaust chamber. is doing.
ところで、このようなバッフルには、遮蔽板を固定させた形態のもの(以下、第1の従来例、特許文献1の図1参照)の他、アクチュエータによってこの遮蔽板の角度を適宜可変させる形態のもの(以下、第2の従来例、特許文献1の図2参照)がある。例えば、第2の従来例によれば、バッフルの遮蔽板を、排気速度を充分確保したい場合には排気通路を広げる角度に設定する一方、成膜プロセス中であって成膜粒子の排気室回り込みを抑制したい場合には排気流路を絞る角度に設定するという構成を採用している。
しかし上記の第1、第2の従来例に記載のバッフルには、以下のような不具合があると本願発明者等は考えている。 However, the present inventors consider that the baffles described in the first and second conventional examples have the following problems.
固定式バッフルの場合、遮蔽板の枚数を減らして隙間を広げれば、排気プロセス中には排気抵抗を少なくして排気コンダクタンスを大きくできるものの、成膜プロセス中には成膜粒子の回り込み(排気室への侵入)抑制効果が損なわれる。反面、遮蔽板の枚数を増やして隙間を狭めれば、成膜プロセス中には成膜粒子の回り込み抑制効果を十分に発揮させ得るものの、排気プロセス中には排気抵抗を増加させかねない。即ち、固定式バッフルでは、排気抵抗を減少する遮蔽板の構成と成膜粒子の回り込みを充分抑制する遮蔽板の構成とを両立させ得る設計が難しい。 In the case of a fixed baffle, if the number of shielding plates is reduced to widen the gap, the exhaust resistance can be reduced and the exhaust conductance can be increased during the exhaust process. (Invasion into) is inhibited. On the other hand, if the number of shielding plates is increased to narrow the gap, the effect of suppressing the wraparound of the film formation particles can be sufficiently exhibited during the film formation process, but the exhaust resistance may be increased during the exhaust process. That is, in the fixed baffle, it is difficult to design that can achieve both the configuration of the shielding plate that reduces the exhaust resistance and the configuration of the shielding plate that sufficiently suppresses the wraparound of the film formation particles.
遮蔽板可動式バッフルの場合、バッフルの遮蔽板の角度を適宜可変させて、固定式バッフルに比べて真空排気系の排気抵抗を改善させることは可能であるが、排気口の前面に配置したバッフルによって排気の流れが乱されることには変わりなく、これによってもたらされる排気抵抗の増加を完全には排除できない。更には、バッフルの遮蔽板自体を可動式にしているため、遮蔽板の枚数と同数の可動点が成膜室の内部に存在して、こうした可動点における部材間の摩擦によって摩擦磨耗粉が発生する可能性がある。とりわけ成膜室の真空減圧中では可動点における摩擦抵抗が増すため、このような可動点を可能な限り減らして、例えば遮蔽板の動作不備のような磨耗粉に起因する各種問題を事前に排除しておくことが望ましいと言える。 In the case of a movable baffle with a shield plate, it is possible to improve the exhaust resistance of the vacuum exhaust system by changing the angle of the shield plate of the baffle as appropriate, but the baffle placed in front of the exhaust port As a result, the flow of the exhaust gas is disturbed, and the increase in exhaust resistance caused by this cannot be completely eliminated. Furthermore, since the baffle shielding plate itself is movable, there are as many movable points as the number of shielding plates inside the film formation chamber, and friction wear powder is generated by friction between members at these movable points. there's a possibility that. In particular, since the frictional resistance at the movable point increases during vacuum decompression in the film forming chamber, such movable points are reduced as much as possible, and various problems caused by wear powder such as defective operation of the shielding plate are eliminated in advance. It can be said that it is desirable to keep it.
本発明は上記のような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、成膜プロセス中には成膜粒子の排気室侵入をバッフルによって防ぐことができ、排気プロセス中にはバッフルに起因する排気抵抗の増加を防止できると共に、成膜室の可動点における摩擦磨耗粉の発生を改善させる成膜装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object of the present invention is to prevent the film formation particles from entering the exhaust chamber during the film formation process by the baffle. An object of the present invention is to provide a film forming apparatus capable of preventing an increase in exhaust resistance and improving generation of frictional wear powder at a movable point of a film forming chamber.
本発明に係る成膜装置は、壁部に排気口を有する成膜室と、前記排気口を介して前記成膜室の内部を排気する排気手段と、所定の開口率を有して前記排気口を覆うことが可能なように前記成膜室の内部に配置されたバッフルと、前記バッフルを駆動する駆動手段とを備えており、前記バッフルは枠体と前記枠体に隙間を有して配置された複数の遮蔽板とを有し、前記駆動手段は、前記バッフルを、前記排気口を覆うように進出させかつ前記排気口を覆わないように退避させるものである。 The film forming apparatus according to the present invention includes a film forming chamber having an exhaust port in a wall portion, an exhaust means for exhausting the inside of the film forming chamber through the exhaust port, and the exhaust having a predetermined opening ratio. A baffle disposed inside the film formation chamber so as to cover the mouth, and a driving means for driving the baffle, the baffle having a gap between the frame and the frame. A plurality of shielding plates arranged, and the driving means advances the baffle so as to cover the exhaust port and retracts the baffle so as not to cover the exhaust port.
また、本発明に係る成膜装置は、壁部に排気口を有する成膜室と、前記排気口を介して前記成膜室の内部を排気する排気手段と、所定の開口率を有して前記排気口を覆うことが可能なように前記成膜室の内部に配置されたバッフルと、前記バッフルを駆動する駆動手段とを備えており、前記バッフルは、前記開口率相当分の間隔を保つように前記壁部から離して配置される遮蔽板とを有し、前記駆動手段は、前記バッフルを、前記排気口を覆うように進出させかつ前記排気口を覆わないように退避させるものである。 In addition, a film forming apparatus according to the present invention has a film forming chamber having an exhaust port in a wall portion, an exhaust unit for exhausting the inside of the film forming chamber through the exhaust port, and a predetermined opening ratio. A baffle disposed inside the film forming chamber so as to be able to cover the exhaust port; and a driving means for driving the baffle, and the baffle maintains an interval corresponding to the aperture ratio. And the drive means is configured to advance the baffle so as to cover the exhaust port and to retract so as not to cover the exhaust port. .
これによって、成膜プロセス中にはバッフルを排気口の領域内に移動させて、成膜粒子の排気室侵入をバッフルによって防ぐことができると共に、排気プロセス中にはバッフルを排気口の領域外に移動させて、バッフルに起因する排気抵抗の増加を防止できる。 As a result, the baffle can be moved into the area of the exhaust port during the film formation process to prevent the film formation particles from entering the exhaust chamber, and the baffle can be moved out of the area of the exhaust port during the exhaust process. It is possible to prevent the exhaust resistance from increasing due to the baffle.
また、本発明に係る成膜装置は、壁部に排気口を有する成膜室と、前記排気口を介して前記成膜室の内部を排気する排気手段と、前記内部空間に配置され、複数の遮蔽板および前記遮蔽板を支持する支持部材からなって所定の開口率を有するバッフルと、前記バッフルを駆動する駆動装置とを備えており、前記遮蔽板を前記支持部材に固定させた状態で前記バッフルを前記駆動装置によって前記排気口の領域内外を移動させるものである
これによって遮蔽板を支持部材に固定させた状態でバッフルを駆動装置によって排気口の領域内外を移動させることができ、成膜室の可動点における摩擦磨耗粉の発生を改善させ得る。
In addition, a film forming apparatus according to the present invention is disposed in the inner space, the film forming chamber having an exhaust port in the wall portion, exhaust means for exhausting the inside of the film forming chamber through the exhaust port, A baffle comprising a shielding plate and a supporting member that supports the shielding plate and having a predetermined aperture ratio, and a driving device that drives the baffle, and the shielding plate is fixed to the supporting member. The baffle is moved in and out of the area of the exhaust port by the driving device. With this, the baffle can be moved in and out of the area of the exhaust port by the driving device while the shielding plate is fixed to the support member. The generation of frictional wear powder at the movable point of the membrane chamber can be improved.
ここで前記バッフルは隙間を隔てて配置された複数の遮蔽板を備えており、前記隙間および前記遮蔽板からなるバッフルによって、前記排気口のほぼ全域を覆うことができる。こうして、前記バッフルを前記排気口の領域内に移動させて、前記バッフルによって前記排気口のほぼ全域を覆って、成膜粒子の排気室侵入を効果的に排除できる。 Here, the baffle includes a plurality of shielding plates arranged with a gap therebetween, and substantially the entire area of the exhaust port can be covered with the baffle including the gap and the shielding plate. In this way, the baffle is moved into the area of the exhaust port, and the baffle covers almost the entire area of the exhaust port, thereby effectively eliminating film formation particles from entering the exhaust chamber.
なお、前記成膜室の内部には基板とこの基板に被膜材料を供給する成膜粒子源が配置されている。 In the film forming chamber, a substrate and a film forming particle source for supplying a film material to the substrate are arranged.
この成膜粒子源は、例えば、スパッタリング用のターゲットまたは蒸発用の蒸発源であり、このような成膜粒子源が配置される成膜室において、バッフルの防着効果は有効に機能する。 The film forming particle source is, for example, a sputtering target or an evaporation source, and the baffle deposition effect functions effectively in a film forming chamber in which such a film forming particle source is disposed.
なおここで、前記遮蔽板は短冊状板であり、前記短冊状板は前記隙間を隔ててその長手方向端を前記支持部材に固定して並べられ、前記排気口を前記バッフルによって覆った状態で、前記ターゲットまたは前記蒸発源から前記バッフルを投影した場合、前記短冊状板によって前記隙間が隠されて、前記ターゲットまたは蒸発源から前記排気口に向けて放出された成膜粒子が前記短冊状板に衝突するものである。これによって、排気口に向けて放出された成膜粒子を確実に遮蔽板に付着させることができる。 Here, the shielding plate is a strip-shaped plate, and the strip-shaped plate is arranged with the longitudinal end thereof fixed to the support member with the gap therebetween, and the exhaust port is covered with the baffle. When the baffle is projected from the target or the evaporation source, the gap is hidden by the strip-shaped plate, and the film-forming particles discharged from the target or the evaporation source toward the exhaust port are the strip-shaped plate. It collides with. Thereby, the film-forming particles released toward the exhaust port can be reliably attached to the shielding plate.
本発明によれば、バッフルを駆動装置によって排気口を覆うように進出させかつ排気口を覆わないように退避させることによって成膜プロセス中には粒子の排気室侵入をバッフルによって防ぐことができ、排気プロセス中にはバッフルに起因する排気抵抗の増加を防止できると共に、遮蔽板を支持部材に固定した状態でバッフルを駆動装置によって移動させることによって成膜室の可動点における摩擦磨耗粉の発生を改善させる成膜装置を得ることができる。 According to the present invention, the baffle can prevent particles from entering the exhaust chamber during the film formation process by moving the baffle so as to cover the exhaust port by the driving device and retracting so as not to cover the exhaust port, During the evacuation process, it is possible to prevent an increase in exhaust resistance due to the baffle, and to generate frictional wear powder at the movable point of the film formation chamber by moving the baffle with the drive unit with the shielding plate fixed to the support member. An improved film formation apparatus can be obtained.
(実施の形態1)
以下、図面を参照して実施の形態1を説明する。
(Embodiment 1)
The first embodiment will be described below with reference to the drawings.
図1は実施の形態1におけるスパッタ成膜室およびその真空排気系の概要を示したものである。図2は、スパッタ成膜室の内部構成を説明する図面であり、スパッタ成膜室の内部を上方から見た上方模式図であり、図3はスパッタ成膜室の内部を側方から見た側方模式図である。 FIG. 1 shows an outline of the sputter deposition chamber and its vacuum exhaust system in the first embodiment. FIG. 2 is a diagram for explaining the internal configuration of the sputter film forming chamber. FIG. 2 is an upper schematic view of the inside of the sputter film forming chamber as viewed from above. FIG. 3 is a side view of the inside of the sputter film forming chamber. It is a side schematic diagram.
図1によれば、真空成膜装置1は、真空チャンバ2および真空排気系4(排気手段)から構成され、真空排気系4においては、真空チャンバ2の内部空間3を大気圧から所定圧力(例えば5Pa程度の圧力)に減圧する粗排気用のロータリポンプ5(低真空用ポンプ)がラフバルブ6を介して真空チャンバ2の第一の排気口7(以下、単に排気口7という。)に接続されている。また、内部空間3を成膜プロセス開始可能な圧力(例えば6×10−3Pa程度の圧力)にまで減圧できる本排気用の油拡散ポンプ8(高真空ポンプ)がメインバルブ9を介して真空チャンバ2の第二の排気口10(以下、単に排気口10という。)に接続されている。更に、油拡散ポンプ8の起動を可能せしめる圧力(例えば30Pa程度の圧力)にまでその内部を減圧するため、油拡散ポンプ8はフォアラインバルブ11を介してロータリポンプ5に接続されている。また真空チャンバ2の内部空間3の排気口10の近傍には、後ほど説明する成膜プロセス中の成膜粒子を付着させる遮蔽板15(図3参照)を備えたバッフル12が駆動装置21(駆動手段)に接続されて配置されている。なお、真空チャンバ2の内部空間3の真空度をモニタする真空計13も真空チャンバ2に設置されている。
According to FIG. 1, the vacuum film-forming apparatus 1 includes a
また図2によれば、真空チャンバ2は第一のサブ真空チャンバ部2aおよび第二のサブ真空チャンバ部2bから構成されている。ここで、両サブ真空チャンバ部2a、2bは、互いに接合された状態において形成される筒状(略円筒状)の内部空間3の中心軸に沿って分割されたような形態で構成されている。即ち、両サブ真空チャンバ部2a、2bを接合させた状態で、排気口7、10を除いて壁部14によって囲まれ、密閉された内部空間3が形成されて、この内部空間3がプラズマ反応用の成膜室として機能することになる。
According to FIG. 2, the
最初に第一のサブ真空チャンバ部2aの構成を図2および図3を参照して述べる。
First, the configuration of the first
図2および図3に示すように、第一のサブ真空チャンバ部2aにおいて、第一の半割り筒状内部空間3aの略中央部付近の壁部側面16に略矩形形状の排気口10が形成されている。そして、メインバルブ9と称される油拡散ポンプ8の開閉弁配置空間が、排気口10を介して第一の半割り筒状の内部空間3aに接続されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the first
また、所定間隔の隙間24を隔てて複数の遮蔽板15(短冊状板)を、この短冊状の遮蔽板15の長手方向を揃えて額縁状枠体(支持部材)18に並列に接合させることで、所定の開口率を有する矩形状のバッフル12は形成され、このバッフル12は排気口10に近接して内部空間3に配置されている。即ち、遮蔽板15の長手方向の両端が環状に囲われた額縁状枠体18に固定されて、後ほど述べる理由により遮蔽板15は所定方向に向くように配置されている。
Further, a plurality of shielding plates 15 (strip-shaped plates) are joined in parallel to the frame-like frame body (support member) 18 with the longitudinal direction of the strip-shaped
また、隙間24および遮蔽板15からなるバッフル12の主面の面積が、排気口10の開口面積よりも大きくなっており、これによってバッフル12によって排気口10の全域を覆うことが可能である。更に、バッフル12を略円筒状の壁部側面16に可能な限り近接させるため、その額縁状枠体18を壁部側面16に沿って弓形状に曲げている。
Further, the area of the main surface of the
また、図3に示すように、バッフル12の額縁状枠体18はブラケット19を介して2本の支持棒20に接続されており、支持棒20は、駆動装置21に接続されて回転する回転フランジ22に固定される。こうして駆動装置21から駆動軸27を介して伝達される駆動動力によって壁部下面25に配置された回転フランジ22を回転させて、遮蔽板15を額縁状枠体18に支持して固定された状態で、バッフル12を壁部側面16に沿って所定範囲を回転させることができる。これによって排気口10の領域外のバッフル12の退避位置(図2中に点線で図示したバッフル12の位置)からバッフル12を排気口10の方向に近づけて、排気口10に対向させてバッフル12によって排気口10のほぼ全域を覆うような排気口10の領域内のバッフル12の進出位置(図2中に実線で図示したバッフル12の位置)までバッフル12を移動させることができる。なお、図3に図示されたバッフル12は、退避位置から進出位置まで移動途中の状態を示している。
As shown in FIG. 3, the
図2および図3によれば、互いに隣接する短冊状の第一、第二のAlスパッタターゲット23a、23bは基板に被膜材料を供給する成膜粒子源であり、排気口10に対してバッフル12の退避位置と反対側の壁部側面16に、ターゲット23a、23bの長手方向が壁部側面16の上下方向に延びるようにして配置されている。
According to FIGS. 2 and 3, the strip-shaped first and second Al sputter targets 23 a and 23 b adjacent to each other are film forming particle sources for supplying the coating material to the substrate, and the
次に、図2を参照して第二のサブ真空チャンバ部2bの構成を説明する。
Next, the configuration of the second
第二のサブ真空チャンバ部2bの内部には円盤状の基板ホルダ31が設置されている。そしてこの基板ホルダ31の外周部に複数の基板30が配置される。
A disc-shaped
この状態で第一のサブ真空チャンバ部2aと第二のサブ真空チャンバ部2bを互いに接合させることで、第一の半割筒状内部空間3aと第二の半割筒状内部空間3bからなる密閉された筒状の内部空間3が形成され、成膜プロセス中、基板30にスパッタ成膜粒子を堆積させてこの表面を所望膜厚に被膜させることができる。なお、基板ホルダ31を回転させながら成膜することによって、ホルダ31の周囲に配置された複数の基板30の膜均一化が図られている。
In this state, the first
ここで、図4のフローチャートを参照してスパッタ成膜装置の起動から成膜プロセス終了までの一連の処理動作例を説明する。図4のステップS401〜S407は、真空チャンバ2の内部空間3を排気する場合の処理動作例を示した工程であり、ステップS408〜S412は、真空チャンバ2の内部空間3においてスパッタ成膜プロセスを行う場合の処理動作例を示した工程である。
Here, a series of processing operation examples from the start of the sputtering film forming apparatus to the end of the film forming process will be described with reference to the flowchart of FIG. Steps S401 to S407 in FIG. 4 are steps showing an example of a processing operation when the
真空チャンバ2の内部空間3を密閉させた状態において、ロータリポンプ5を起動させる(ステップS401)。続いて、フォアラインバルブ11を開けて油拡散ポンプ8の内部をロータリポンプ5によって排気させ、その内部の真空度が所定圧(例えば30Pa程度)に到達した時点で油拡散ポンプ8を起動させる(ステップS402)。その後一旦、フォアラインバルブ11を閉めて、ラフバルブ6を開けてロータリポンプ5によって内部空間3を粗排気させる(ステップS403)。
In the state where the
ここで、真空計13によって内部空間3の真空度をモニタしており、油拡散ポンプの使用可能な真空度(例えば5Pa以下)まで内部空間3を減圧しているか否かを判定する(ステップS404)。排気不十分によって減圧不足であれば(ステップS404においてNo)、ロータリポンプ5によって内部空間3の排気を継続させ、十分に減圧できれば(ステップS404においてYes)、次のステップに進み、ラフバルブ6を閉めてロータリポンプ5によって内部空間3を排気することを止める(ステップS405)。
Here, the degree of vacuum of the
そして、フォアラインバルブ11を開いて油拡散ポンプ8の内部のロータリポンプ5による排気を再開させると共に、バッフル12を図2の退避位置まで移動させて排気口10の領域外にバッフル12を配置させる(ステップS406)。こうしてバッフル12に起因する油拡散ポンプ8の排気抵抗の増加を未然に防止できる。バッフル12を退避位置に移動させるとともに、メインバルブ9を開いて油拡散ポンプ8によって内部空間3を、成膜プロセスを実行し得る所定の真空度(例えば、6×10−3Pa)まで排気して(ステップS407)、一連の排気プロセスを終了する。
Then, the
真空チャンバ2の内部空間3の真空度を成膜プロセスの実行可能な真空度に維持させた状態において、バッフル12を図2の進出位置まで移動させてバッフル12を排気口10の領域内に対向して配置させる(ステップS408)。これによって成膜プロセスによって生成する成膜粒子をバッフル12の遮蔽板15に衝突させて成膜粒子が排気口10からメインバルブ9に侵入することを防止できる。即ち、成膜プロセス中(スパッタ堆積中)、排気口10のほぼ全域をバッフル12で覆った状態でターゲット23a、23bからバッフル12を投影した場合、遮蔽板15によってバッフル12の隙間24が完全に隠れるように、遮蔽板15をターゲット23a、23bに対向して各々の遮蔽板15の配置角度を設定されている。こうすることでターゲット23a、23bから排気口10に向けて放出されたスパッタ成膜粒子を遮蔽板15に衝突させることができ、スパッタ成膜粒子の更なる進行を阻止して、スパッタ成膜粒子がメインバルブ9の内部に侵入しこの内部に付着することを防止できる。
In a state in which the degree of vacuum of the
その後、成膜プロセスが開始される(ステップS409)。具体的には、ターゲット23a、23bにMF電源32が接続され、このMF電源32から周波数40kHzのDCパルスがターゲット23a、23bに印加される。また、ターゲット23a、23bの後方に配置された一対のN極およびS極の磁石(図示せず)によってターゲット基板23a、23bに平行な磁界成分が生成される。更に、放電ガスとしてのArガスが、壁部14の上面(図示せず)であって第一、第二のAlスパッタターゲット23a、23bの中間に設けられたガス導入ポート26(図2参照)からターゲット23a、23bの近傍に導かれている。こうして、ターゲット23a、23bから放出される二次電子は、ターゲット23a、23bの表面近傍にトラップされたうえで、電界および磁界に対して垂直方向に力を受けてサイクロトロン運動をすることでArガスと衝突を繰り返してArガスの電離を促進する。この結果、ターゲット23a、23bの近傍にマグネトロン放電(グロー放電)に基づく高密度プラズマが生成される。電子電離作用によって生成されたArイオンは、電圧印加のターゲット23a、23bに向けて加速して衝突して、この衝突エネルギーによってスパッタ成膜粒子(Al粒子)をターゲット23a、23bから基板30に向けて弾き飛ばして、スパッタ成膜粒子を基板30に堆積させて所望膜厚の被膜を得ることができる。なおこの際、スパッタ成膜粒子の一部は、排気口10に向けて放出されることになるため、上記のようなバッフル12でこのスパッタ成膜粒子のメインバルブ9への付着を防止している。
Thereafter, the film forming process is started (step S409). Specifically, an
続いて、この成膜プロセスが真空チャンバ2の内部で継続中か否かを確認して(ステップS410)、成膜プロセスの継続中であれば(ステップS410においてYes)、バッフル12を移動させずに排気口10に対向させた状態を維持しておく。一方、成膜プロセスの継続が終了した時点で(ステップS410においてNo)、次のステップに進む。
Subsequently, it is confirmed whether or not the film forming process is continued in the vacuum chamber 2 (step S410). If the film forming process is continued (Yes in step S410), the
スパッタ成膜プロセスが終了すれば、次回の反応に備えて(例えば反応ガスを入れ替え等の処置に備えて)、内部空間3を速やかに排気させるため、バッフル12を退避位置に移動させて(ステップS411)、油拡散ポンプ8の排気速度を高める。そして、最終的にすべての反応が終了した時点で、メインバルブ9を閉めて(ステップS412)、一連の成膜プロセスを終了させる。
When the sputter deposition process is completed, the
以上のようなバッフル12の構成によれば、次のような効果を奏する。
According to the configuration of the
排気プロセス中において排気速度を高めたい場合、バッフル12を排気口10の退去位置に移動させることでバッフル12に起因する排気抵抗の増加を防ぐことができる一方、成膜プロセスによって生成された成膜粒子のメインバルブ9への侵入を防ぎたい場合、バッフル12を排気口10の進出位置に移動させることで、成膜プロセスによって生成される成膜粒子を、バッフル12に衝突させることができて成膜粒子のメインバルブ9への付着を防止できる。
When it is desired to increase the exhaust speed during the exhaust process, it is possible to prevent the exhaust resistance from increasing due to the
また、額縁状枠体18に遮蔽板15を固定した状態でバッフル12を移動させることができ、特開2001−239143号公報に記載のように個々の遮蔽板を揺動させる場合と比較して、真空チャンバ2の可動点を、例えば回転フランジ22の軸に限定できるため、可動点における部材間の摩擦によって発生する摩擦磨耗粉の発生量を抑えることができる。
Further, the
(実施の形態2)
以下、図面を参照して実施の形態2を説明する。
(Embodiment 2)
The second embodiment will be described below with reference to the drawings.
実施の形態1において、スパッタ成膜室を例にバッフルの防着内容を説明したが、ここでは、蒸発の一種であるイオンプレーティング成膜室を例にバッフルの防着内容を説明する。 In the first embodiment, the content of the baffle deposition was described using the sputter deposition chamber as an example. Here, the content of the baffle deposition will be described using an ion plating film deposition chamber, which is a kind of evaporation, as an example.
なお、実施の形態1に対応する構成要素には便宜上同一の符号番号を付しておく。また、実施の形態1と同様の構成および動作については、その説明を省略する。 For convenience, the same reference numerals are assigned to components corresponding to the first embodiment. Further, the description of the same configuration and operation as in the first embodiment will be omitted.
図5は、イオンプレーティング成膜室の内部構成を示すものであり、イオンプレーティング成膜室を側方から見た内部模式図である。 FIG. 5 shows an internal configuration of the ion plating film forming chamber, and is an internal schematic view of the ion plating film forming chamber as viewed from the side.
真空チャンバ2の内部空間3の上方には、基板30と基板30を装着する基板ホルダ31が配置されている。基板ホルダ31の材質は導電性であって、基板ホルダ31の略中心部に導電性の回転軸40の一端が固定されて、真空チャンバ2の上面に取り付けられた軸受け41によって、基板ホルダ31は回転軸40を介して回転可能に取り付けられる。なお、回転軸40および基板ホルダ31は共に、接地された真空チャンバと絶縁されている。また、基板ホルダ31は回転軸40を介して高周波電源43(コンデンサCoを介して)から高周波電力を供給されている。また、基板ホルダ31は直流電源45(コイルLoを介して)によって真空チャンバ2に対して負電位にバイアスされている。
A
一方、真空チャンバ2の内部空間3の下方には、基板30と対向するように、基板30に被膜材料を供給する成膜粒子源としての蒸発源42が配置され、この蒸発源42に蒸発電源44が接続されている。
On the other hand, an evaporation source 42 as a film forming particle source for supplying a coating material to the
また、真空チャンバ2の壁部側面16に排気口10が設けられており、この排気口10はメインバルブ9を介して真空ポンプPに接続されている。なお、真空排気系の構成例としては、実施の形態1のような油拡散ポンプとロータリポンプとを組み合わせてものを使っても良い。そして、内部空間3の排気口10の近傍には実施の形態1と同様のバッフル12が駆動装置21に接続されて配置されており、このバッフル12は後ほど述べるように動作させられる。
Further, an
このような真空チャンバ2において、メインバルブ9を開けて排気口10を介して真空ポンプPによって真空チャンバ2の内部空間3を所定の雰囲気に保つ。次いで、高周波電源43を動作させて真空チャンバ2の内部空間3にプラズマ領域Sを形成する。その後、直流電源45を動作させて真空チャンバ2の内部に直流電界を形成する。
In such a
そして蒸発電源44によって蒸発源42から蒸発した蒸発材料をプラズマ領域Sで励起して、基板ホルダ31の近傍の急峻な電界および直流電界によって励起された粒子を加速させて基板30の表面に衝突させて基板30に所望膜厚の皮膜を形成させる。
Then, the evaporation material evaporated from the evaporation source 42 by the
ここで、以上のようなイオンプレーティング成膜プロセス中には、蒸発源42から放出された成膜粒子が排気口10の方向に向けて放出される可能性がある。よって実施の形態1と同様、排気口10に対向してこの排気口10をバッフル12によって覆うような位置(進出位置)に、駆動軸27を介して駆動装置21によってバッフル12を移動させて、成膜粒子がメインバルブ9の内部に侵入することを阻止する。また、真空チャンバ2の内部空間3を排気する排気プロセス中には、排気速度を高めるため、排気口10の領域外(退避位置)にバッフル12を移動させて、バッフル12に起因する排気抵抗の増加を防止する。
Here, during the ion plating film forming process as described above, film forming particles emitted from the evaporation source 42 may be emitted toward the
なお、額縁状枠体および遮蔽板並びにこれらを移動させる機構等のバッフル12の具体的な構成は、実施の形態1のものと同様であり、これに関する説明は省略する。
Note that the specific configuration of the
こうして、排気プロセス中において排気速度を高めたい場合、バッフル12を排気口10の領域外の退避位置に移動させることでバッフル12に起因する排気抵抗の増加を防ぐことができる一方、成膜プロセスによって生成された成膜粒子のメインバルブ9への侵入を防ぎたい場合、バッフル12を排気口10の領域内の進出位置に移動させることで、成膜プロセスによって生成される成膜粒子を、バッフル12に衝突させて成膜粒子のメインバルブ9への付着を防止することができる。
Thus, when it is desired to increase the exhaust speed during the exhaust process, the
また、額縁状枠体18に遮蔽板15を固定した状態でバッフル12を移動させることができ、例えば特開2001−239143号公報に記載のように個々の遮蔽板を揺動させる場合と比較して、真空チャンバ2の可動点を、例えば回転フランジの軸に限定できるため、可動点における部材間の摩擦によって発生する摩擦磨耗粉の発生量を抑えることができる。
Further, the
なおここまで、バッフル12を壁部側面に沿って回転させて排気口を覆う動作を説明したが、バッフル12を移動させる例としては、これに限らず例えば、適宜のガイド部材でバッフル12を支持して排気口に沿って平行にスライド移動させても良く、バッフル12を排気口10に対して扉状に開閉させても良い。
The operation of rotating the
また、排気口を壁部側面に配置する例を説明したが、この排気口は成膜室の内部の上面もしくは下面に配置しても構わない。 Moreover, although the example which arrange | positions an exhaust port in a wall part side surface was demonstrated, you may arrange | position this exhaust port in the upper surface or lower surface inside a film-forming chamber.
またここまで、隙間24を有して額縁状枠体(遮蔽板支持部材)18に支持される複数の遮蔽板15からなるバッフル12を例に説明したが、額縁状枠体18の全面を覆うように、開口を有しない遮蔽板(平板又は湾曲板)を貼り付けることによって、簡易的にバッフルを形成することができる。この場合、バッフルを、排気口10を覆うように進出させたとしても、遮蔽板と真空チャンバ2の壁部14との間に所定の間隔を確保させるよう、壁部14から遮蔽板を離して配置すれば、成膜プロセス中において、この間隔部分を介して真空チャンバ2の排気が可能である。
Further, the
本発明によれば、成膜粒子による排気室(バルブ)の防着および真空排気系の排気抵抗の改善の両立が図れて、自動車ヘッドランプ等の各種製品の成膜処理に使用される真空成膜装置として有用である。 According to the present invention, it is possible to achieve both the prevention of the exhaust chamber (valve) by the film formation particles and the improvement of the exhaust resistance of the vacuum exhaust system, and the vacuum formation used for the film formation processing of various products such as automobile headlamps. It is useful as a membrane device.
1 真空成膜装置
2 真空チャンバ
3 内部空間
4 真空排気系
5 ロータリポンプ
6 ラフバルブ
7 第一の排気口
8 油拡散ポンプ
9 メインバルブ
10 第二の排気口
11 フォアラインバルブ
12 バッフル
13 真空計
14 壁部
15 遮蔽板
16 壁部側面
18 額縁状枠体(遮蔽板支持部材)
19 ブラケット
20 支持棒
21 駆動装置
22 回転フランジ
23a 第一のAlスパッタターゲット
23b 第二のAlスパッタターゲット
24 遮蔽板間の隙間
25 壁部下面
26 ガス導入ポート
27 駆動軸
30 基板
31 基板ホルダ
32 MF電源
40 回転軸
41 軸受け
42 蒸発源
43 高周波電源
44 蒸発電源
45 直流電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum film-forming
19
Claims (7)
前記バッフルは枠体と前記枠体に隙間を有して配置された複数の遮蔽板とを有し、前記駆動手段は、前記バッフルを、前記排気口を覆うように進出させかつ前記排気口を覆わないように退避させる成膜装置。 A film forming chamber having an exhaust port in the wall, an exhaust means for exhausting the inside of the film forming chamber through the exhaust port, and a predetermined opening ratio so as to cover the exhaust port A baffle disposed inside the film forming chamber, and a driving means for driving the baffle,
The baffle has a frame body and a plurality of shielding plates arranged with a gap in the frame body, and the driving means advances the baffle so as to cover the exhaust port and opens the exhaust port. A film deposition device that is retracted so as not to be covered.
前記バッフルは、前記開口率相当分の間隔を保つように前記壁部から離して配置される遮蔽板を有し、前記駆動手段は、前記バッフルを、前記排気口を覆うように進出させかつ前記排気口を覆わないように退避させる成膜装置。 A film forming chamber having an exhaust port in the wall, an exhaust means for exhausting the inside of the film forming chamber through the exhaust port, and a predetermined opening ratio so as to cover the exhaust port A baffle disposed inside the film forming chamber, and a driving means for driving the baffle,
The baffle has a shielding plate disposed away from the wall portion so as to maintain an interval corresponding to the aperture ratio, and the driving means advances the baffle so as to cover the exhaust port and the A film deposition system that retreats so as not to cover the exhaust port.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003419216A JP4393856B2 (en) | 2003-12-17 | 2003-12-17 | Deposition equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003419216A JP4393856B2 (en) | 2003-12-17 | 2003-12-17 | Deposition equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005179708A JP2005179708A (en) | 2005-07-07 |
JP4393856B2 true JP4393856B2 (en) | 2010-01-06 |
Family
ID=34781173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003419216A Expired - Lifetime JP4393856B2 (en) | 2003-12-17 | 2003-12-17 | Deposition equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4393856B2 (en) |
-
2003
- 2003-12-17 JP JP2003419216A patent/JP4393856B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005179708A (en) | 2005-07-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5922761B2 (en) | Sputtering equipment | |
US6864773B2 (en) | Variable field magnet apparatus | |
JP5513529B2 (en) | Film forming method, film forming apparatus, and control apparatus for the film forming apparatus | |
EP1746181A2 (en) | Improved magnetron sputtering system for large-area substrates | |
JP2006083408A (en) | Vacuum film-forming apparatus | |
EP2548992B1 (en) | Vacuum deposition apparatus | |
KR20040043046A (en) | Magnetron sputtering apparatus and method thereof | |
KR20180058865A (en) | Film forming device | |
US6132565A (en) | Magnetron assembly equipped with traversing magnets and method of using | |
JPS6330986B2 (en) | ||
JP4393856B2 (en) | Deposition equipment | |
US5753089A (en) | Sputter coating station | |
JP4902051B2 (en) | Bias sputtering equipment | |
JP2003342724A (en) | Reactive film deposition apparatus and reactive film deposition method | |
KR101421642B1 (en) | Apparatus for processing substrate | |
CN101864559B (en) | Grid mesh magnetron sputtering hafnium evaporation method | |
JP2003105538A (en) | Plasma film forming device | |
EP2811508B1 (en) | Gas configuration for magnetron deposition systems | |
KR102552536B1 (en) | Sputtering apparatus with angle adjustable sputter gun | |
JPH02290966A (en) | Sputtering device and its controlling method | |
JP2005146369A (en) | Method and apparatus for sputtering | |
JP3898318B2 (en) | Sputtering equipment | |
KR100591450B1 (en) | Sputtering device with three-dimensional shield structure | |
KR0182092B1 (en) | Sputtering apparatus and sputtering method | |
JP2004300465A (en) | Sputtering apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20061010 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090219 |
|
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: 20091013 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091014 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4393856 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121023 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131023 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |