JP4428873B2 - Sputtering equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この出願の発明は、スパッタリング装置に関するものである。さらに詳しくは、この出願の発明は、光学薄膜の成膜等に有用な、構造が簡単で安価であって、しかも高速、かつ、安定な高品質成膜を可能とする、新しいスパッタリング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術と発明の課題】
光学薄膜を形成しようとする場合に、従来一般的には真空蒸着装置が用いられており、非常に高度な光学薄膜形成用の制御機器を用いて成膜している。一方、最近になって制御性の良いスパッタリング装置が光学薄膜形成用に用いられるようになり、いくつかの装置が提案されている。
【0003】
真空蒸着装置の特徴について説明すると、この装置は、小さな蒸発源から蒸発源を取り囲む大きな面積の基板に対して均一な成膜を行うことに特徴があり、蒸発源と基板は通常500mm以上の距離を保っている。基板は公転ドームやプラネタリー治具等を用いて基板への成膜の均一化を図っている。
【0004】
蒸発源に対しては通常抵抗加熱や電子ビーム照射による加熱が行われており、蒸発材料はその蒸発源に必要量投入して加熱蒸発をさせる方法が取られている。したがって蒸着作業の度に蒸発源は整備して毎回同じ量の蒸発材料を投入したり、同じ蒸発量が確保できるように蒸発源の整備が必要であった。
【0005】
また、蒸着の膜厚を毎回同じようにするために基板ホルダー、すなわち治具近辺にはモニターを設け、直接そのモニターに入る蒸発量を読み取り蒸着の終了時期を判断したり、成膜速度を感知して蒸発源の蒸発量の制御に行ったりしている。しかし蒸発速度の制御が非常に困難を極めていた。なぜなら、蒸発源は抵抗加熱や電子ビーム照射により加熱が行われ、蒸発はその加熱のエネルギーにより成されるものであるから、その応答性は決して迅速とはいえないものである。そのため蒸発源の加熱入力と蒸着膜量の観測を電子計算機等により計算し制御することにより精密な制御を行っていた。蒸着モニターとしては、膜の質量を水晶振動子の周波数変動を電気的に読み取ることにより膜の厚さを観測する方法や、膜に対して特定の波長の光を投入せしめて、その透過率変化を電気的に読み取ることにより蒸着量を読み取る方法が知られている。また、酸化物や窒化物のように透明膜の膜厚を読み取る方法としては、透明な基板に透明な膜を蒸着させ、膜に単色光を通過させるその透過率又は反射率を読み取り光学的膜厚を計算により求めて蒸着膜厚を制御する方法などが採用されている。
【0006】
これに対してスパッタリング装置は、蒸着装置とは異なり、蒸発源は非常に広い面積を持ったターゲットと呼ばれる板状で供給され、そのターゲットに照射されるイオンの衝撃で蒸発材料である板を熱的に溶解することなく蒸発させることができる。多くの場合蒸発量はイオンの電流に比例しているため、蒸着量を制御することが比較的容易である。このために安定した蒸発量の制御、蒸発源のメンテナンス性の良さ、などから大量生産用の装置として使用されてきている。蒸着装置のように毎回蒸発源を整備する必要がなく、ターゲットの寿命まで殆どメンテナンスを必要としないことも大きなメリットである。
【0007】
しかし、蒸着装置の場合はその使用圧力が10-4Pa程度の圧力であるが、スパッタリングの場合は10-1Pa程度の圧力となる。この圧力の違いは蒸発源から基板までの距離に大きな影響をもたらしている。小さな面積の蒸発源から大きな面積へ均一な蒸着を行うためには蒸着距離を大きくとることにより実現できる。そのために蒸着圧力は低いほうが好都合である。しかしスパッタリングは放電現象を用いるため蒸着装置より高い圧力中で行わなければならない。したがって、蒸発量を確保するためには蒸発源から蒸発した粒子が散乱しない程度の短い蒸着距離で蒸着しなければならない。そのため、蒸発源を大きな面積にして大きな面積に対して蒸着できるような工夫がなされている。
【0008】
スパッタリングで蒸着膜厚の制御を行うにはイオン電流と所要時間を正確に制御することでほぼ所定の膜厚を得ることができる。したがって、蒸着装置に使用されるような高度な蒸着制御装置は用いられていない。また大きな面積の蒸発源からほぼ蒸発源と同じ程度の基板に対して蒸着しているためにモニターを挿入する場所がなく、基板と膜厚をモニターで捕らえることができないため、イオン電流の電力制御と時間制御の方法が確立されてきた。
【0009】
光学膜については、一般に歴史が古く真空蒸着装置による製法が確立されており、スパッタリングは適さないとしてあまり試みられていなかった。それは光学膜の膜質が非常に緻密な膜であることから、多くの場合、高真空中で基板を加熱しながら真空蒸着によって成膜することで緻密な膜を得ていた。スパッタリングはスパッタガスの雰囲気中で行われるためにガスを膜中に取り込み緻密な膜は得られにくいとされていた。また酸化物等の膜は高周波の反応スパッタリングで行わねばならず、高速で行うためには不向きであった。通常電流の電源を用いた金属のスパッタリングに比べて高周波を用いた金属化合物のスパッタリングは成膜速度が半分以下になるほど小さいのである。
【0010】
以上のようなことから、従来では、スパッタリングで光学薄膜用の金属酸化物や金属窒化物の薄膜を成膜することはあまり行われていなかった。
【0011】
しかしスパッタリングの制御性の良さ、蒸発源のメンテナンスの良さ等から、スパッタリング装置を金属酸化物の薄膜に用いることが行われ始めてきた。1987年に、真空器械工業(株)により、減圧雰囲気下で基板上に超薄膜を堆積する工程と、この薄膜にイオンビーム照射する工程とを繰り返し、所望の膜厚の薄膜とする薄膜成形方法の特許が公開(特開昭62−284076:特許2116322)され、また、1988年には、Optical Coating Laboratory, Inc., USAによって、金属膜を形成した後に膜を酸化させる方法が発表された(USP#2,851,095)。金属膜を成膜した後に膜を酸化する方法は、その後いくつか発表されている。C−MAG,Twin−MAG,Plasmaguide法、ラジカルソース法などの手法である。
【0012】
しかしこれらの方法は装置が非常に高価であったり、制御が非常に複雑などの問題があった。
【0013】
光学薄膜を成膜するための方法、装置として提案されているスパッタ装置では、スパッタした金属膜に酸素や窒素の活性種を照射することにより酸化や窒化の化成を行っている。そして、この活性種を得る手段としてイオンソースやプラズマソースを用いている。イオンソースやプラズマソースやその他の機構はガスをイオン化する方法で各々の方法によりイオンや活性種のエネルギーの大きさが異なっている。しかしながら、イオンソースはイオンの持つエネルギーを制御しやすいが、広い面積に均一に照射しようとするとその制御機構に複雑なイオンビームスキャン機構を設けなければならず非常に高価となる。また、プラズマソースはプラズマを発生させるための電界や磁場を用いたり熱電子を発生させるためのフィラメントが用いられたりしている。このための装置も高価となり、制御は複雑で容易ではない。
【0014】
従って、スパッタした金属膜に酸素や窒素の活性種を照射する方法として、簡単で制御性が容易で安価な化成機能を持った新しい手段が求められていた。
【0015】
そこで、この出願の発明は、以上のとおりの従来技術の問題点を解消し、光学薄膜の成膜等に有用であって、簡単な構造で制御が容易で、安価であるとともに、高速、かつ、安定な高品質な成膜を可能とし、金属薄膜から酸化物膜や窒化物等を生成する化成機能を有する新しいスパッタ装置を提供することを課題としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】
この出願の発明は、上記の課題を解決するものとして、第1には、真空室内において、表面に金属化合物薄膜が成膜される基板群が配置されるターンテーブルと、金属薄膜を成膜する金属薄膜スパッタ成膜部と、金属薄膜の成膜直後に活性ガスのプラズマ照射による反応で金属化合物膜を形成する金属化合物膜生成部とを備えたスパッタリング装置であって、ターンテーブルの上面に対向して金属薄膜スパッタ成膜部および金属化合物膜生成部が回転方向に区分されて交互に配置され、かつ、金属化合物膜生成部には逆スパッタ電極部が備えられており、この逆スパッタ電極部でのスパッタリングで金属化合物膜が生成されることを特徴とするスパッタリング装置を提供する。
【0017】
また、この出願の発明は、上記装置について、第2には、表面に金属化合物膜が成膜された基板を真空室内から搬出するとともに表面に金属化合物膜が未だ成膜されていない基板を真空室内へ搬入する外部搬送手段を真空室外部に配置し、表面に金属化合物膜が成膜された基板をターンテーブル上面から搬出するとともに表面に金属化合物膜が未だ成膜されていない基板をターンテーブル上面へ搬入するための内部搬送手段を真空室内部に配置することを特徴とするスパッタリング装置を提供する。
【0018】
そして、この出願の発明は、第3には、金属薄膜スパッタ成膜部にスパッタガスの導入部が、また、金属化合物膜生成部に活性ガスの導入部が、それぞれ配設されるとともに、金属薄膜スパッタ成膜部と金属化合物膜生成部の間にはガス排気部または隔壁のいずれか一方が、または、ガス排気部および隔壁が、設けられていることを特徴とするスパッタリング装置を、第4には、異なる金属薄膜を成膜する複数の金属薄膜スパッタ成膜部を備えていることを特徴とするスパッタリング装置を、第5には、異なる金属化合物膜を生成させる複数の金属化合物膜生成部を備えていることを特徴とするスパッタリング装置提供する。
【0019】
さらに第6には、以上のいずれかのスパッタリング装置であって、光学薄膜を成膜する装置であることを特徴とするスパッタリング装置を提供する。
【0020】
以上のとおりのこの出願の発明については、次のとおりのことが考慮されるべきである。
【0021】
すなわち、前記の酸化物膜や窒化物膜の生成のための化成機能については、従来の知見によれば、最も簡単な方法としては基板に負のバイアス電圧を印加し発生したプラズマからイオンを引き出し基板に照射する方法がある。ところがこの方法は陰極となる基板ホルダの面積と陽極となるチャンバー全体の面積の比で基板に印可される電位が決まってしまう。このため、一般の場合基板ホルダーに高周波の電位をかけるために基板ホルダーの面積が大きすぎたり小さすぎたりして希望するバイアス電圧をかけることができないという問題がある。また、広い基板内の必要な部分だけに高周波電位を印加する為に、ホルダーの構造を工夫する必要があった。この電極の構造を工夫する為には、放電させる面のみを露出させ、他の部分はシールドで覆う必要があった。シールド部の面積が多くなると、ホルダーの固有静電容量が大きくなり、高周波の電力整合を取ることが、困難になるなどの問題があった。
【0022】
これに対し、発明者らはスパッタ装置に用いる逆スパッタ技術として、希望するバイアス電圧を印可するために、カップガンと呼ばれる逆スパッタガンを開発して特許を取得している。特許番号は日本1135314、米国4351714、英国2077030、西独3116731である。
【0023】
この方法は、バイアス電圧が、高周波を印可した電極の面積とこの電極を取り囲む他の電極の面積比に依存するという事実を見出したことから発明された技術である。
【0024】
つまり、通常の場合は基板ホルダーに直接高周波を印可するために基板ホルダーに特殊な電極構造をとらなければならなかったが、この方法を用いれば基板ホルダーには高周波を印可しなくとも基板ホルダーの一部を囲う他の電極を形成すればよく、基板を固定する関係から複雑な構造をとらざるを得ない基板ホルダーはアース電位のまま、このホルダーの一部を覆うような構造で高周波電極を配置することを特徴としたバイアス機構である。
【0025】
逆スパッタ電極はその逆スパッタの印可電圧の最適値を得るためにその電極の表面積や大きさを自由に選ぶことができるのである。
【0026】
【発明の実施の形態】
この出願の発明は、上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下に、その実施の形態について説明する。
【0027】
この出願の発明のスパッタリング装置においては、真空槽内部に基板を設置し、同じく真空槽内部に金属薄膜スパッタ成膜部として設置された金属ターゲットをスパッタ源とし、基板上に金属薄膜を成膜する。真空槽には、スパッタガスを導入するためのスパッタガス導入部、活性ガスを導入するための活性ガス導入部、また、それぞれを排出するための排出部が配設されている。
【0028】
金属化合物膜を形成するための金属化合物膜生成部には、たとえば、逆スパッタ電極が備えられている。金属薄膜の成膜した後、活性ガスのプラズマ照射による反応により金属化合物膜が成膜される。逆スパッタ電極には高周波電位が印加できるようになっており、逆スパッタ電極部近傍に活性ガスを導入することで、活性ガスのプラズマを発生せしめ、金属薄膜と数秒間反応させることで金属化合物膜とする。
【0029】
この出願の発明のスパッタリング装置においては、外部搬送手段および内部搬送手段を備えることで、成膜が完了した基板外部への搬出、そして、新しい基板の装置への搬入が自動的に行われる。外部搬送手段は、真空室外部に配置されており、表面に金属化合物膜が成膜された基板を真空室内から搬出するとともに表面に金属化合物膜が未だ成膜されていない基板を真空室内へ搬入する。また、内部搬送機構は、真空室内部に配置されており、表面に金属化合物膜が成膜された基板をターンテーブル上面から搬出するとともに表面に金属化合物膜が未だ成膜されていない基板をターンテーブル上面へ搬入する。外部搬送手段および内部搬送手段においては、真空室を真空状態のまま、基板の搬入または搬出が行われるもので、真空室を大気に戻すことなく、基板を外部に取り出すことが可能となることから、生産性の向上に寄与するものである。
【0030】
前述の通り、金属薄膜スパッタ成膜部にスパッタガス導入部が、また、金属化合物膜生成部に活性ガス導入部が、それぞれ配設されている。そして、スパッタガスおよび活性ガスの混合を抑えるために、金属薄膜スパッタ成膜部と金属化合物膜生成部の間には、隔壁が設置される。もしくは、金属薄膜スパッタ成膜部と金属化合物膜生成部の間に、ガス排気部を設置する。
【0031】
この出願の発明のスパッタリング装置においては、スパッタ源や活性ガスを適宜に設定することで、光学薄膜を成膜することも可能である。たとえば、金属薄膜スパッタ成膜部や金属化合物膜生成部を、複数種類用意することにより、異なる種類の金属化合物膜を積層して1枚の金属化合物膜とすることも可能である。
【0032】
化成機能を効果的に実現することのできるこの出願の発明によれば、前述の通り、成膜後の金属膜の酸化の方法としては逆スパッタ源を用いて、従来よりも安価で制御性の良い酸化膜形成を可能とする。
【0033】
そこで以下にこの酸化膜形成についての実施例を説明する。
【0034】
【実施例】
実施例1
図1および図2は、この出願の発明の構成についてその概要を例示した側面図と平面図である。真空室(1)内部にはターンテーブル(2)が配置され、ターンテーブル(2)の上面には、金属化合物膜を成膜するための基板(3)が載置される。そして、真空室(1)の上部には、ターンテーブル(2)の上面に対向するように、金属薄膜スパッタ成膜部としてのスパッタ源(4)が、また金属化合物膜生成部にとしての逆スパッタ源(5)を配置される。ターンテーブル(2)には回転機構が備えられており、あらかじめ設定されている通りに回転する。スパッタ源(4)には、直流電圧を印加するためのDC電源(6)が備えられている。また、逆スパッタ源(5)には、高周波電圧を印加するためのRF電源(7)が備えられている。
【0035】
真空室(1)内部においては、スパッタ源(4)の近傍にアルゴンガスなどのスパッタガスを導入するためのスパッタガス導入部(8)が、また、逆スパッタ電極(5)近傍に酸素などの活性ガスを導入するための活性ガス導入部(9)が、それぞれ備えられている。さらに、真空室(1)内のスパッタガスおよび活性ガスを排気するために、真空ポンプに連結された排気部(10)が備えられている。スパッタ源(4)および逆スパッタ源(5)には、隔壁(11)が備えられており、スパッタガスまたは活性ガスが真空室(1)の内部にて拡散することを抑制する。
【0036】
概略以上のとおりの構成を有する装置においては、まず、成膜処理するべき基板(3)をターンテーブル(2)に全て載置する。これら基板(3)の載置された部分はスパッタ源(4)および逆スパッタ源(5)の直下を通過する部分に位置している。真空室(1)を高真空に排気した後、たとえばスパッタ源(4)には不活性ガスのアルゴン、逆スパッタ源(5)部には活性ガスの酸素ガスを流し所定の圧力に制御する。この状態でターンテーブル(2)は連続的に回転させる。このようなスパッタ雰囲気にした後、スパッタ源(4)には予め決められた直流の電圧、逆スパッタ源(5)には予め決められた高周波の電圧を投入し、それぞれの部分で放電が発生し、スパッタおよび逆スパッタを行う。スパッタ領域を通過するときに基板(3)上にはターゲットに選んだ、たとえばシリコンの薄膜が連続的に形成され、そのまま基板(3)は逆スパッタ源(5)の直下にて酸素雰囲気の逆スパッタプラズマに晒されて一気に酸化する。この成膜と酸化の状態が連続して行われることになる。成膜の終わりにはスパッタを先に停止させ、それから逆スパッタを停止させることにより、基板(3)上には金属化合物の膜を堆積することができる。
【0037】
真空室(1)へのスパッタガスおよび活性ガスの導入および排気に関する制御、スパッタ源(4)および逆スパッタ電極(5)の電源の制御、および、ターンテーブル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おり、PLCやCPUなどの処理装置により実行されるものであるから、この出願の発明であるスパッタリング装置は、多種多様な製膜仕様に対応可能である。具体的に制御される内容としては、初期排気圧力、スパッタ源の選択、金属薄膜の製膜電力、スパッタガス流量、スパッタガスの種類、スパッタガス導入時間、スパッタガス排気時間、金属薄膜成膜時間、逆スパッタ電極の回転数、逆スパッタ電極の電力、活性ガス流量、活性ガスの種類、活性ガス導入時間、活性ガス排気時間、逆スパッタ時間などが挙げられる。
実施例2
実施例1で例示した概要構成のスパッタリング装置により、実際に金属化合物膜の成膜を実施した。このスパッタリング装置により、通常のDC反応性スパッタ装置による金属酸化膜形成と比較して、高速に成膜が可能となることがわかった。なお、このスパッタリング装置においては、スパッタ源および逆スパッタ源をそれぞれ1個ずつ配置した。
【0038】
例えば、通常のDC反応性スパッタ装置により、酸素ガスを導入しながらSiターゲットをスパッタ電力250Wでスパッタし、膜厚121nmのSiO2膜を成膜した。成膜速度は0.0646nm/secであった。この実施例で示したスパッタリング装置により、スパッタ電力250W、逆スパッタ電力300Wで、膜厚121nmのSiO2膜の成膜を行った。その結果、成膜速度は0.380nm/secとなり、通常のDC反応性スパッタ装置と比較して、約6倍の成膜速度でSiO2膜の成膜がなされた。
【0039】
また、通常のDC反応性スパッタ装置により、酸素ガスを導入しながらTiターゲットをスパッタ電力250Wでスパッタし、膜厚110nmのTiO2膜を成膜した場合、スパッタ時間は4330秒、また、成膜速度は0.0254nm/secであった。この実施例で示したスパッタリング装置により、スパッタ電力250W、逆スパッタ電力300Wで膜厚110nmのTiO2膜の成膜を行った。その結果、成膜速度は0.188nm/secとなり、通常のDC反応性スパッタ装置と比較して、約7.4倍の成膜速度でTiO2膜の成膜がなされた。
【0040】
以上により形成されたSiO2膜およびTiO2膜は、波長450〜700nmの範囲の光に対して1%以下の反射率を示した。
【0041】
この実施例で示したスパッタリング装置には、光学モニター、膜厚制御装置、プラズマ監視装置などの高価な装置は使用されておらず、安価なPLCによる制御のみによって高精度での成膜を実現できた。
【0042】
以上、詳しく説明したとおり、この出願の発明によれば、DC反応性スパッタ装置により5〜7倍程度の成膜速度が得られた。
実施例3
この出願の発明である前記図1および図2に例示したスパッタリング装置において、たとえば、真空室(1)内部には、内部搬送手段(12)がターンテーブル(2)に隣接して設置される。また、真空室(1)外部には、外部搬送手段(13)が設置される。
【0043】
内部搬送手段(12)は、たとえば図3に例示すような構成をもち、コの字型の保持板(121)上に基板を搭載し、回転軸(122)を中心に回転し、基板の搬送を行うものである。
【0044】
外部搬送手段(13)は、真空チャックやメカニカルチャックを備えており、基板を上方より掴むことが可能である。大気中にある外部搬送手段と真空室中にある内部搬送手段との間での基板のやり取りは、ロードロック部を介して行われる。図4は、ロードロック部の構成を示す概要図である。ロードロック部(131)は、真空配管(132)により真空ポンプに連結されており、排気を行うことで内部を真空状態にすることが可能である。ロードロック部(131)の内部を真空にしたり、大気に開放することにより、外部搬送手段(13)と内部搬送手段(12)との間における基板のやりとりが行われる。
【0045】
外部搬送手段(13)を構成する真空蓋(133)には、ロードロック部(131)の気密が保たれるようにOリング(134)が備えられている。また、ロードロック部(131)と内部搬送手段(12)との間における基板の移動は、ロードロックプッシャー(135)により行われる。このロードロックプッシャ−(135)にも、ロードロック部(131)の気密を保つためのOリング(134)が備えられている。
【0046】
この実施例に示したスパッタリング装置による外部搬送手段−内部搬送手段間における基板の運搬の手順は、図5に示したように、以下の(A)〜(H)で示される手順からなる。
(A) 外部搬送手段(13)が180度回転し、表面に金属化合物膜が成膜された基板(3A)の位置と新しい基板(3B)の位置とが交換される。表面に金属化合物膜が成膜された基板(3C)がプッシャー(14)によりターンテーブル(2)から隔離される。
(B) 外部搬送手段(13)から表面に金属化合物膜が成膜された基板(3A)が搬出される。内部搬送手段(12)が90度回転するとともに、プッシャ−(14)(15)が下降する。
(C) 新しい基板(3B)と表面に金属化合物膜が成膜された基板(3C)が内部搬送手段(12)に固定される。新しい基板(3D)が、外部搬送手段(13)に固定される。
(D) 内部搬送手段(12)の回転により新しい基板(3B)の位置と表面に金属化合物膜が成膜された基板(3C)の位置とが交換される。
(E) プッシャ−(14)(15)の上昇にともない、新しい基板(3B)および表面に金属化合物膜が成膜された基板(3C)が、内部搬送手段(13)から離脱する。
(F) 内部搬送手段(12)が90度回転した後、停止する。
(G) プッシャ−(15)が上昇し、表面に金属化合物膜が成膜された基板(3C)を外部搬送手段(13)に圧着する。プッシャ−(14)が下降し、新しい基板(3B)が、ターンテーブル(2)に設置される。
(H) 外部搬送手段(13)が180度回転し、表面に金属化合物膜が成膜された基板(3C)の位置と新しい基板(3D)の位置とが交換される。ターンテーブルが回転し、表面に金属化合物膜が成膜された基板(3E)があらわれる。
【0047】
以上の手順が繰り返されることで、この出願の発明のスパッタリング装置における金属化合物膜の成膜を、高い効率で連続的に実施することが可能となる。
【0048】
【発明の効果】
この出願の発明によって、以上詳しく説明したとおり、光学薄膜の成膜等に有用であって、簡単な構造で制御が容易で、安価であるとともに、高速、かつ、安定な高品質な成膜を可能とし、金属薄膜から酸化物膜、窒化物膜等を生成する化成機能を有する新しいスパッタ装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例として、スパッタ装置の構成について例示した側面図である。
【図2】この発明の実施例として、スパッタ装置の構成について例示した平面図である。
【図3】この発明の実施例として、内部搬送手段の基本構成について例示した図である。
【図4】この発明の実施例として、ロードロック部の構成について例示した図である。
【図5】この発明の実施例として、スパッタリング装置による外部搬送手段−内部搬送手段間における基板の運搬の手順について示した図である。
【符号の説明】
1 真空室
2 ターンテーブル
3 基板
4 スパッタ源
5逆スパッタ源
6 DC電源
7 RF電源
8 スパッタガス導入部
9 活性ガス導入部
10 排気部
11 隔壁
12 内部搬送手段
13 外部搬送手段
121 保持板
122 回転軸
131 ロードロック部
132 真空配管
133 真空蓋
134 Oリング
135 ロードロックプッシャー
14 プッシャー
15 プッシャー
3A 表面に金属化合物膜が成膜された基板
3B 新しい基板
3C 表面に金属化合物膜が成膜された基板
3D 新しい基板
3E 表面に金属化合物膜が成膜された基板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The invention of this application relates to a sputtering apparatus. More specifically, the invention of this application relates to a new sputtering apparatus that is useful for film formation of an optical thin film, has a simple structure, is inexpensive, and enables high-speed and stable high-quality film formation. It is.
[0002]
[Prior art and problems of the invention]
When an optical thin film is to be formed, a vacuum deposition apparatus is generally used in the past, and the film is formed using a very sophisticated control device for forming an optical thin film. On the other hand, recently, sputtering devices with good controllability have been used for forming optical thin films, and several devices have been proposed.
[0003]
The characteristics of the vacuum evaporation apparatus will be described. This apparatus is characterized in that a uniform film is formed on a large-area substrate surrounding the evaporation source from a small evaporation source. The distance between the evaporation source and the substrate is usually 500 mm or more. Keep. The substrate is made uniform using a revolving dome, a planetary jig, or the like.
[0004]
The evaporation source is usually heated by resistance heating or electron beam irradiation, and a method is employed in which a necessary amount of the evaporation material is charged into the evaporation source and evaporated by heating. Therefore, it was necessary to prepare the evaporation source so that the evaporation source was prepared and the same amount of evaporation material was charged every time the evaporation work was performed, and the same evaporation amount was ensured.
[0005]
In addition, a monitor is provided in the vicinity of the substrate holder, that is, the jig, so that the film thickness of the vapor deposition is the same every time, the evaporation amount directly entering the monitor is read to judge the completion time of vapor deposition, and the film formation speed is detected. Then, the evaporation amount of the evaporation source is controlled. However, controlling the evaporation rate was extremely difficult. This is because the evaporation source is heated by resistance heating or electron beam irradiation, and the evaporation is performed by the energy of the heating. Therefore, the responsiveness cannot be said to be rapid. Therefore, precise control was performed by calculating and controlling the heating input of the evaporation source and the observation of the amount of deposited film with an electronic computer or the like. Deposition monitors include a method of observing the thickness of the film by electrically reading the frequency fluctuations of the crystal oscillator, and a change in transmittance by injecting light of a specific wavelength into the film. There is known a method of reading the deposition amount by electrically reading. Moreover, as a method of reading the film thickness of a transparent film such as an oxide or nitride, an optical film is obtained by depositing a transparent film on a transparent substrate and reading the transmittance or reflectance of allowing the monochromatic light to pass through the film. A method of controlling the vapor deposition film thickness by calculating the thickness is employed.
[0006]
On the other hand, in the sputtering apparatus, unlike the vapor deposition apparatus, the evaporation source is supplied in the form of a plate called a target having a very large area, and the plate that is the evaporation material is heated by the impact of the ions irradiated on the target. It can be evaporated without dissolving it. In many cases, the evaporation amount is proportional to the ionic current, so that it is relatively easy to control the deposition amount. For this reason, it has been used as an apparatus for mass production because of stable control of the evaporation amount and good maintainability of the evaporation source. There is no need to prepare an evaporation source every time as in the vapor deposition apparatus, and it is also a great merit that almost no maintenance is required until the lifetime of the target.
[0007]
However, in the case of a vapor deposition apparatus, the working pressure is 10-FourAlthough the pressure is about Pa, it is 10 in the case of sputtering.-1The pressure is about Pa. This pressure difference has a great influence on the distance from the evaporation source to the substrate. Uniform deposition from a small area evaporation source to a large area can be realized by increasing the deposition distance. Therefore, it is advantageous that the deposition pressure is low. However, since sputtering uses the discharge phenomenon, it must be performed at a higher pressure than the vapor deposition apparatus. Therefore, in order to ensure the evaporation amount, it is necessary to deposit at a deposition distance as short as the particles evaporated from the evaporation source are not scattered. Therefore, a device has been devised so that the evaporation source can be deposited in a large area with a large area.
[0008]
In order to control the deposited film thickness by sputtering, an almost predetermined film thickness can be obtained by accurately controlling the ion current and the required time. Therefore, the advanced vapor deposition control apparatus used for a vapor deposition apparatus is not used. In addition, since the evaporation is performed from a large area evaporation source to almost the same substrate as the evaporation source, there is no place to insert a monitor, and the substrate and film thickness cannot be captured by the monitor, so the ion current power control And time control methods have been established.
[0009]
As for optical films, in general, there is a long history, and a manufacturing method using a vacuum deposition apparatus has been established, so that many attempts have been made because sputtering is not suitable. Since the optical film is a very dense film, in many cases, a dense film is obtained by forming a film by vacuum deposition while heating the substrate in a high vacuum. Since sputtering is performed in an atmosphere of a sputtering gas, it has been said that it is difficult to obtain a dense film by incorporating the gas into the film. In addition, a film of oxide or the like must be performed by high-frequency reactive sputtering, which is not suitable for performing at high speed. Compared to metal sputtering using a normal current power source, sputtering of a metal compound using a high frequency is so small that the film formation rate becomes half or less.
[0010]
As described above, conventionally, a metal oxide or metal nitride thin film for an optical thin film has not been formed so much by sputtering.
[0011]
However, due to the good controllability of sputtering and the good maintenance of the evaporation source, the sputtering apparatus has begun to be used for metal oxide thin films. In 1987, by Vacuum Instrument Industry Co., Ltd., a method of forming a thin film having a desired film thickness by repeating a process of depositing an ultrathin film on a substrate under a reduced pressure atmosphere and a process of irradiating the thin film with an ion beam (Japanese Patent Laid-Open No. 62-284076: Japanese Patent No. 2163322), and in 1988, Optical Coating Laboratory, Inc. USA published a method of oxidizing a film after forming a metal film (USP # 2,851,095). Several methods for oxidizing the film after forming the metal film have been published. C-MAG, Twin-MAG, Plasmamagide method, radical source method, and the like.
[0012]
However, these methods have a problem that the apparatus is very expensive and the control is very complicated.
[0013]
In a sputtering apparatus proposed as a method and apparatus for forming an optical thin film, oxidation or nitridation is performed by irradiating the sputtered metal film with active species of oxygen or nitrogen. An ion source or a plasma source is used as means for obtaining the active species. The ion source, the plasma source, and other mechanisms are methods for ionizing a gas, and the energy levels of ions and active species differ depending on each method. However, the ion source is easy to control the energy of ions, but if it is intended to irradiate a wide area uniformly, a complicated ion beam scanning mechanism must be provided in the control mechanism, which is very expensive. The plasma source uses an electric field or a magnetic field for generating plasma, or a filament for generating thermal electrons. The apparatus for this is also expensive, and the control is complicated and not easy.
[0014]
Therefore, there has been a demand for a new means having a chemical conversion function that is simple, easy to control, and inexpensive as a method of irradiating the sputtered metal film with active species of oxygen and nitrogen.
[0015]
Therefore, the invention of this application solves the problems of the prior art as described above, is useful for film formation of an optical thin film, etc., is easy to control with a simple structure, is inexpensive, high speed, and An object of the present invention is to provide a new sputtering apparatus that enables stable high-quality film formation and has a chemical conversion function for generating an oxide film, a nitride, or the like from a metal thin film.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the invention of this application firstly forms a metal thin film and a turntable on which a substrate group on which a metal compound thin film is formed is arranged on the surface in a vacuum chamber. A sputtering apparatus comprising a metal thin film sputtering film forming unit and a metal compound film generating unit for forming a metal compound film by a reaction by plasma irradiation of an active gas immediately after the metal thin film is formed, facing the upper surface of the turntable The metal thin film sputter deposition unit and the metal compound film generation unit are alternately arranged in the rotational direction.In addition, the metal compound film generation unit is provided with a reverse sputtering electrode unit, and a metal compound film is generated by sputtering at the reverse sputtering electrode unit.A sputtering apparatus is provided.
[0017]
The invention of this application also relates to the above apparatus, and secondly, the substrate on which the metal compound film is formed on the surface is carried out of the vacuum chamber, and the substrate on which the metal compound film is not yet formed on the surface is vacuumed. An external transfer means for carrying in the room is arranged outside the vacuum chamber, and the substrate with the metal compound film formed on the surface is unloaded from the upper surface of the turntable and the substrate on which the metal compound film is not yet formed is turned on the turntable. There is provided a sputtering apparatus characterized in that an internal transfer means for carrying into an upper surface is arranged in a vacuum chamber.
[0018]
  And the invention of this application isThird, metal thin filmA sputter gas introduction unit is disposed in the sputter deposition unit, and an active gas introduction unit is disposed in the metal compound film generation unit, and between the metal thin film sputter deposition unit and the metal compound film generation unit. Either a gas exhaust part or a partition, or a sputtering apparatus characterized by being provided with a gas exhaust part and a partition,Fourth,A sputtering apparatus comprising a plurality of metal thin film sputter deposition units for depositing different metal thin films,Fifth,Provided is a sputtering apparatus comprising a plurality of metal compound film generation units for generating different metal compound films.
[0019]
  furtherSixthThere is provided a sputtering apparatus according to any one of the above-described sputtering apparatuses, which is an apparatus for forming an optical thin film.
[0020]
Regarding the invention of this application as described above, the following should be considered.
[0021]
That is, regarding the chemical conversion function for the formation of the oxide film or nitride film, according to the conventional knowledge, the simplest method is to extract ions from plasma generated by applying a negative bias voltage to the substrate. There is a method of irradiating the substrate. However, in this method, the potential applied to the substrate is determined by the ratio of the area of the substrate holder serving as the cathode and the area of the entire chamber serving as the anode. For this reason, in order to apply a high-frequency potential to the substrate holder in general, there is a problem that the desired bias voltage cannot be applied because the area of the substrate holder is too large or too small. In addition, in order to apply a high-frequency potential only to a necessary portion in a wide substrate, it is necessary to devise the structure of the holder. In order to devise the structure of this electrode, it was necessary to expose only the surface to be discharged and cover the other part with a shield. When the area of the shield portion is increased, the specific capacitance of the holder is increased, and it is difficult to achieve high-frequency power matching.
[0022]
On the other hand, the inventors have developed and obtained a patent for a reverse sputtering gun called a cup gun in order to apply a desired bias voltage as a reverse sputtering technique used in a sputtering apparatus. The patent numbers are Japan 1335314, US 4351714, UK 2077030, West Germany 3116731.
[0023]
This method is a technique invented from the fact that the bias voltage depends on the area ratio of an electrode to which a high frequency is applied and the area ratio of other electrodes surrounding the electrode.
[0024]
In other words, in order to apply a high frequency directly to the substrate holder, a special electrode structure had to be applied to the substrate holder. However, with this method, the substrate holder can be mounted without applying a high frequency. It is only necessary to form another electrode that encloses a part, and the substrate holder, which has to have a complicated structure because of fixing the substrate, has a structure that covers a part of this holder while maintaining the ground potential. The bias mechanism is characterized by being arranged.
[0025]
The reverse sputtering electrode can be freely selected for its surface area and size in order to obtain the optimum value of the reverse sputtering applied voltage.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The invention of this application has the features as described above, and an embodiment thereof will be described below.
[0027]
In the sputtering apparatus of the invention of this application, a substrate is installed in a vacuum chamber, and a metal target is installed in the vacuum chamber as a metal thin film sputter deposition unit to form a metal thin film on the substrate. . The vacuum chamber is provided with a sputtering gas introduction part for introducing a sputtering gas, an active gas introduction part for introducing an active gas, and a discharge part for discharging each of them.
[0028]
The metal compound film generation unit for forming the metal compound film is provided with, for example, a reverse sputtering electrode. After the metal thin film is formed, a metal compound film is formed by a reaction by plasma irradiation with an active gas. A high-frequency potential can be applied to the reverse sputtering electrode. By introducing an active gas in the vicinity of the reverse sputtering electrode, an active gas plasma is generated and reacted with the metal thin film for several seconds to form a metal compound film. And
[0029]
In the sputtering apparatus according to the invention of this application, by providing the external transfer means and the internal transfer means, the substrate is completely carried out and the new substrate is automatically carried into the apparatus. The external transfer means is arranged outside the vacuum chamber, and unloads the substrate with the metal compound film formed on the surface from the vacuum chamber and loads the substrate without the metal compound film formed on the surface into the vacuum chamber. To do. The internal transfer mechanism is arranged inside the vacuum chamber, and unloads the substrate with the metal compound film formed on the surface of the turntable and turns the substrate on which the metal compound film has not been formed yet. Carry to the table top. In the external transfer means and the internal transfer means, the substrate is loaded or unloaded while the vacuum chamber is kept in a vacuum state, and the substrate can be taken out without returning the vacuum chamber to the atmosphere. It contributes to productivity improvement.
[0030]
As described above, the sputter gas introduction unit is disposed in the metal thin film sputter deposition unit, and the active gas introduction unit is disposed in the metal compound film generation unit. In order to suppress mixing of the sputtering gas and the active gas, a partition wall is provided between the metal thin film sputtering film forming unit and the metal compound film generating unit. Alternatively, a gas exhaust unit is installed between the metal thin film sputter deposition unit and the metal compound film generation unit.
[0031]
In the sputtering apparatus of the invention of this application, an optical thin film can be formed by appropriately setting a sputtering source and an active gas. For example, by preparing a plurality of types of metal thin film sputter deposition units and metal compound film generation units, it is possible to stack different types of metal compound films into a single metal compound film.
[0032]
According to the invention of this application that can effectively realize the chemical conversion function, as described above, a reverse sputtering source is used as a method of oxidizing the metal film after film formation, and it is cheaper and more controllable than before. A good oxide film can be formed.
[0033]
Therefore, an example of this oxide film formation will be described below.
[0034]
【Example】
Example 1
1 and 2 are a side view and a plan view illustrating the outline of the configuration of the invention of this application. A turntable (2) is disposed inside the vacuum chamber (1), and a substrate (3) for depositing a metal compound film is placed on the upper surface of the turntable (2). In the upper part of the vacuum chamber (1), a sputter source (4) as a metal thin film sputter deposition unit is opposed to the metal compound film generation unit so as to face the upper surface of the turntable (2). A sputter source (5) is arranged. The turntable (2) is provided with a rotating mechanism and rotates as set in advance. The sputtering source (4) is provided with a DC power source (6) for applying a DC voltage. The reverse sputtering source (5) is provided with an RF power source (7) for applying a high-frequency voltage.
[0035]
Inside the vacuum chamber (1), there is a sputtering gas introduction part (8) for introducing a sputtering gas such as argon gas in the vicinity of the sputtering source (4), and oxygen or the like in the vicinity of the reverse sputtering electrode (5). Active gas introduction portions (9) for introducing the active gas are provided respectively. Further, an exhaust unit (10) connected to a vacuum pump is provided for exhausting the sputtering gas and the active gas in the vacuum chamber (1). The sputtering source (4) and the reverse sputtering source (5) are provided with a partition wall (11), which suppresses the diffusion of the sputtering gas or the active gas inside the vacuum chamber (1).
[0036]
In the apparatus having the above-described configuration, first, the substrate (3) to be subjected to film formation is all placed on the turntable (2). The part on which these substrates (3) are placed is located in a part that passes directly under the sputtering source (4) and the reverse sputtering source (5). After the vacuum chamber (1) is evacuated to a high vacuum, for example, argon as an inert gas is supplied to the sputtering source (4), and oxygen gas as an active gas is supplied to the reverse sputtering source (5) to control the pressure to a predetermined pressure. In this state, the turntable (2) is continuously rotated. After making such a sputter atmosphere, a predetermined direct current voltage is applied to the sputter source (4) and a predetermined high frequency voltage is applied to the reverse sputter source (5), and discharge occurs in each part. Then, sputtering and reverse sputtering are performed. For example, a silicon thin film selected as a target is continuously formed on the substrate (3) when passing through the sputtering region, and the substrate (3) is directly reverse to the oxygen atmosphere directly under the reverse sputtering source (5). Oxidized at once by exposure to sputter plasma. This film formation and oxidation state are continuously performed. By stopping the sputtering first at the end of the film formation and then stopping the reverse sputtering, a metal compound film can be deposited on the substrate (3).
[0037]
Control concerning the introduction and evacuation of the sputtering gas and the active gas into the vacuum chamber (1), the control of the power source of the sputtering source (4) and the reverse sputtering electrode (5), the control of the rotation of the turntable, etc. Since the contents are programmed and executed by a processing apparatus such as PLC or CPU, the sputtering apparatus according to the invention of this application can cope with various film forming specifications. Specifically controlled contents are initial exhaust pressure, selection of sputtering source, metal thin film deposition power, sputtering gas flow rate, sputtering gas type, sputtering gas introduction time, sputtering gas exhaust time, metal thin film deposition time. The number of rotations of the reverse sputtering electrode, the power of the reverse sputtering electrode, the flow rate of the active gas, the type of the active gas, the active gas introduction time, the active gas exhaust time, the reverse sputtering time, etc.
Example 2
The metal compound film was actually formed by the sputtering apparatus having the schematic configuration exemplified in Example 1. It has been found that this sputtering apparatus can form a film at a higher speed than the metal oxide film formation by a normal DC reactive sputtering apparatus. In this sputtering apparatus, one sputtering source and one reverse sputtering source were arranged.
[0038]
For example, an Si target is sputtered at a sputtering power of 250 W while introducing oxygen gas by a normal DC reactive sputtering apparatus, and a 121 nm-thickness SiO2 film is sputtered.2A film was formed. The film formation rate was 0.0646 nm / sec. With the sputtering apparatus shown in this example, a sputtering power of 250 W, a reverse sputtering power of 300 W, and a 121 nm-thickness SiO 22A film was formed. As a result, the film formation rate is 0.380 nm / sec, which is about 6 times as high as that of a normal DC reactive sputtering apparatus.2A film was formed.
[0039]
In addition, with a normal DC reactive sputtering apparatus, a Ti target was sputtered at a sputtering power of 250 W while introducing oxygen gas, and a 110 nm-thick TiO film was sputtered.2When the film was formed, the sputtering time was 4330 seconds, and the film formation rate was 0.0254 nm / sec. With the sputtering apparatus shown in this example, TiO having a film thickness of 110 nm with a sputtering power of 250 W and a reverse sputtering power of 300 W is used.2A film was formed. As a result, the film formation rate was 0.188 nm / sec, and the TiO 2 film formation rate was about 7.4 times that of a normal DC reactive sputtering apparatus.2A film was formed.
[0040]
SiO formed as described above2Film and TiO2The film exhibited a reflectance of 1% or less with respect to light in the wavelength range of 450 to 700 nm.
[0041]
The sputtering apparatus shown in this embodiment does not use an expensive apparatus such as an optical monitor, a film thickness control apparatus, or a plasma monitoring apparatus, and can achieve highly accurate film formation only by control by an inexpensive PLC. It was.
[0042]
As described above in detail, according to the invention of this application, a film formation rate of about 5 to 7 times was obtained by the DC reactive sputtering apparatus.
Example 3
In the sputtering apparatus illustrated in FIG. 1 and FIG. 2 as the invention of this application, for example, an internal transfer means (12) is installed adjacent to the turntable (2) in the vacuum chamber (1). In addition, an external transfer means (13) is installed outside the vacuum chamber (1).
[0043]
The internal transfer means (12) has a configuration as shown in FIG. 3, for example, and a substrate is mounted on a U-shaped holding plate (121) and rotated around a rotation shaft (122). It is for carrying.
[0044]
The external transport means (13) includes a vacuum chuck or a mechanical chuck, and can grip the substrate from above. The exchange of the substrate between the external transfer means in the atmosphere and the internal transfer means in the vacuum chamber is performed via the load lock unit. FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the load lock unit. The load lock part (131) is connected to a vacuum pump by a vacuum pipe (132), and the inside can be evacuated by exhausting. The substrate is exchanged between the external transfer means (13) and the internal transfer means (12) by evacuating the interior of the load lock section (131) or opening it to the atmosphere.
[0045]
The vacuum lid (133) that constitutes the external transport means (13) is provided with an O-ring (134) so that the airtightness of the load lock portion (131) is maintained. The substrate is moved between the load lock section (131) and the internal transfer means (12) by a load lock pusher (135). The load lock pusher (135) is also provided with an O-ring (134) for keeping the load lock portion (131) airtight.
[0046]
As shown in FIG. 5, the procedure for transporting the substrate between the external transport means and the internal transport means by the sputtering apparatus shown in this embodiment consists of the following procedures (A) to (H).
(A) The external transfer means (13) rotates 180 degrees, and the position of the substrate (3A) on which the metal compound film is formed and the position of the new substrate (3B) are exchanged. The substrate (3C) having the metal compound film formed on the surface is isolated from the turntable (2) by the pusher (14).
(B) The substrate (3A) having a metal compound film formed on the surface is carried out from the external transfer means (13). The internal transfer means (12) rotates 90 degrees and the pushers (14) and (15) descend.
(C) A new substrate (3B) and a substrate (3C) having a metal compound film formed on the surface are fixed to the internal transfer means (12). A new substrate (3D) is fixed to the external transfer means (13).
(D) The position of the new substrate (3B) and the position of the substrate (3C) on which the metal compound film is formed are exchanged by the rotation of the internal transfer means (12).
(E) With the rise of the pushers (14) and (15), the new substrate (3B) and the substrate (3C) with the metal compound film formed on the surface are detached from the internal transfer means (13).
(F) The internal conveyance means (12) stops after rotating 90 degrees.
(G) The pusher (15) is raised, and the substrate (3C) having the metal compound film formed on the surface is pressure-bonded to the external transfer means (13). The pusher (14) is lowered and a new substrate (3B) is placed on the turntable (2).
(H) The external transfer means (13) rotates 180 degrees, and the position of the substrate (3C) on which the metal compound film is formed is exchanged with the position of the new substrate (3D). The turntable rotates and a substrate (3E) having a metal compound film formed on the surface appears.
[0047]
By repeating the above procedure, the metal compound film can be continuously formed with high efficiency in the sputtering apparatus of the invention of this application.
[0048]
【The invention's effect】
As described in detail above by the invention of this application, it is useful for film formation of an optical thin film, and is easy to control with a simple structure, is inexpensive, and is high-speed, stable and high-quality film formation. A new sputtering apparatus having a chemical conversion function for forming an oxide film, a nitride film and the like from a metal thin film is provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view illustrating the configuration of a sputtering apparatus as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view illustrating the configuration of a sputtering apparatus as an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a basic configuration of an internal transport unit as an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a load lock unit as an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a procedure for transporting a substrate between an external transport means and an internal transport means by a sputtering apparatus as an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Vacuum chamber
2 Turntable
3 Substrate
4 Sputter source
5 Reverse sputtering source
6 DC power supply
7 RF power supply
8 Sputtering gas introduction part
9 Active gas introduction part
10 Exhaust section
11 Bulkhead
12 Internal transport means
13 External transport means
121 Holding plate
122 Rotating shaft
131 Load lock section
132 Vacuum piping
133 Vacuum lid
134 O-ring
135 Load lock pusher
14 Pusher
15 pusher
3A Substrate with metal compound film formed on the surface
3B New board
3C substrate with metal compound film on the surface
3D new board
3E substrate with metal compound film on the surface

Claims (6)

真空室内において、表面に金属化合物薄膜が成膜される基板群が配置されるターンテーブルと、金属薄膜を成膜する金属薄膜スパッタ成膜部と、金属薄膜の成膜直後に活性ガスのプラズマ照射による反応で金属化合物膜を形成する金属化合物膜生成部とを備えたスパッタリング装置であって、ターンテーブルの上面に対向して金属薄膜スパッタ成膜部および金属化合物膜生成部が回転方向に区分されて交互に配置され、かつ、金属化合物膜生成部には逆スパッタ電極部が備えられており、この逆スパッタ電極部でのスパッタリングで金属化合物膜が生成されることを特徴とするスパッタリング装置。In a vacuum chamber, a turntable on which a substrate group on which a metal compound thin film is formed is arranged, a metal thin film sputtering film forming unit for forming a metal thin film, and plasma irradiation of an active gas immediately after the metal thin film is formed And a metal compound film generation unit that forms a metal compound film by a reaction caused by the reaction, wherein the metal thin film sputter film formation unit and the metal compound film generation unit are separated in the rotation direction so as to face the upper surface of the turntable. The sputtering apparatus is characterized in that the metal compound film generation section is provided with a reverse sputtering electrode section, and the metal compound film is generated by sputtering at the reverse sputtering electrode section . 請求項1のスパッタリング装置であって、表面に金属化合物膜が成膜された基板を真空室内から搬出するとともに表面に金属化合物膜が未だ成膜されていない基板を真空室内へ搬入する外部搬送手段を真空室外部に配置し、表面に金属化合物膜が成膜された基板をターンテーブル上面から搬出するとともに表面に金属化合物膜が未だ成膜されていない基板をターンテーブル上面へ搬入するための内部搬送手段を真空室内部に配置することを特徴とするスパッタリング装置。  2. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein a substrate having a metal compound film formed on the surface thereof is carried out of the vacuum chamber, and a substrate on which the metal compound film is not yet formed is carried into the vacuum chamber. Is placed outside the vacuum chamber, and the substrate with the metal compound film formed on the surface is carried out from the upper surface of the turntable and the substrate on which the metal compound film is not yet formed is carried into the upper surface of the turntable. A sputtering apparatus characterized in that a conveying means is disposed in a vacuum chamber. 金属薄膜スパッタ成膜部にスパッタガスの導入部が、また、金属化合物膜生成部に活性ガスの導入部が、それぞれ配設されるとともに、金属薄膜スパッタ成膜部と金属化合物膜生成部の間にはガス排気部または隔壁のいずれか一方、または、ガス排気部および隔壁が設けられていることを特徴とする請求項1または2のスパッタリング装置。 A sputter gas introduction unit is disposed in the metal thin film sputter deposition unit, and an active gas introduction unit is disposed in the metal compound film generation unit. The sputtering apparatus according to claim 1 or 2, wherein either one of a gas exhaust part and a partition wall, or a gas exhaust part and a partition wall are provided . 異なる金属薄膜を成膜する複数の金属薄膜スパッタ成膜部を備えていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかのスパッタリング装置。The sputtering apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a plurality of metal thin film sputtering film forming units for forming different metal thin films . 異なる金属化合物膜を生成させる複数の金属化合物膜生成部を備えていることを特徴とする請求項1ないしのいずれかのスパッタリング装置。Claims 1, characterized in that it comprises a plurality of metal compound film generation unit for generating a different metal compound film 4 either sputtering apparatus. 求項1ないし5のいずれかのスパッタリング装置であって、光学薄膜を成膜する装置であることを特徴とするスパッタリング装置。 Be any sputtering apparatusMotomeko 1 to 5, a sputtering apparatus, characterized in that the apparatus for forming an optical thin film.
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