JP5002532B2 - Sputtering method and sputtering apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、真空中でスパッタリングによって成膜を行う技術に関し、特に、成膜対象物に対してダメージの少ないスパッタリング技術に関する。   The present invention relates to a technique for forming a film by sputtering in a vacuum, and more particularly, to a sputtering technique that causes little damage to an object to be formed.

従来、スパッタリングの際に基板に対して低ダメージの所謂ダメージレススパッタリング法は、例えば、対向スパッタリング法など古くから種々の方法が提案されている。
しかしながら、従来のダメージレススパッタ法においては、成膜速度が遅い、放電が不安定になる等の課題がある。
特許2807783号公報
Conventionally, various methods such as a counter sputtering method have been proposed for a long time as a so-called damageless sputtering method that causes low damage to a substrate during sputtering.
However, the conventional damageless sputtering method has problems such as a slow film formation rate and unstable discharge.
Japanese Patent No. 2880783

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、成膜速度の大きい低ダメージのスパッタリング技術を提供ことにある。
また、本発明の他の目的は、安定した放電が可能な低ダメージのスパッタリング技術を提供することにある。
The present invention has been made to solve the above-described problems of the conventional technique, and an object of the present invention is to provide a low-damage sputtering technique having a high film forming rate.
Another object of the present invention is to provide a low-damage sputtering technique capable of stable discharge.

上記目的を達成するためになされた請求項1記載の発明は、平板状のターゲットを用い、真空中で成膜対象物に対してスパッタリングによって成膜を行うスパッタリング方法であって、前記ターゲットの縁部が前記成膜対象物の成膜面に対して対向する第1の成膜位置に当該ターゲットを配置して成膜を行う第1のスパッタリング工程と、前記ターゲットの正面部が前記成膜対象物の成膜面に対して対向する第2の成膜位置に当該ターゲットを配置して成膜を行う第2のスパッタリング工程と、を有するものである。
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記第1のスパッタリング工程において、前記ターゲットを、前記第1の成膜位置として前記成膜対象物の平面状の成膜面に対して当該ターゲットが垂直となる位置に配置し、その後、当該ターゲットを前記成膜対象物の平面状の成膜面に対し平行な回転軸を中心として90度の角度回転移動させることにより、前記第2のスパッタリング工程において、前記ターゲットを、前記第2の成膜位置として前記成膜対象物の成膜面に対して当該ターゲットが平行となる位置に配置するものである。
請求項3記載の発明は、真空槽と、前記真空槽内において成膜対象物を保持する保持機構と、前記真空槽内において平板状のターゲットを保持するカソード部を有するスパッタ源とを備え、前記スパッタ源が、前記ターゲットの縁部が前記成膜対象物の成膜面に対して対向する第1の成膜位置と、前記ターゲットの正面部が前記成膜対象物の成膜面に対して対向する第2の成膜位置とに、前記ターゲットが位置決めされるように移動可能に構成されているスパッタリング装置である。
請求項4記載の発明は、請求項3記載の発明において、前記スパッタ源が、前記成膜対象物の平面状の成膜面に対し平行な回転軸を中心として90度の角度回転移動するように構成されているものである。
請求項5記載の発明は、請求項3又は4のいずれか1項記載の発明において、前記保持機構が、当該スパッタ粒子の飛翔方向と交差する方向に移動可能に構成されているものである。
請求項6記載の発明は、請求項3乃至5のいずれか1項記載の発明において、前記スパッタ源と前記保持機構との間に、当該スパッタ粒子の飛翔方向と交差する方向に移動可能なスリット機構が設けられているものである。
The invention according to claim 1, which has been made to achieve the above object, is a sputtering method for forming a film by sputtering on a film formation target in a vacuum using a flat target, and the edge of the target. A first sputtering step in which the target is disposed at a first film formation position facing a film formation surface of the film formation target, and a front portion of the target is the film formation target A second sputtering step in which the target is placed at a second film formation position facing the film formation surface of the object to form a film.
The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein, in the first sputtering step, the target is set as the first film formation position with respect to a planar film formation surface of the film formation target. The target is placed at a vertical position, and then the target is rotated at an angle of 90 degrees about a rotation axis parallel to the planar film-forming surface of the film-forming object. In the second sputtering step, the target is disposed at a position where the target is parallel to the film formation surface of the film formation target as the second film formation position.
The invention according to claim 3 includes a vacuum chamber, a holding mechanism for holding a film formation target in the vacuum chamber, and a sputtering source having a cathode part for holding a flat target in the vacuum chamber, The sputtering source includes a first film formation position where an edge of the target is opposed to a film formation surface of the film formation target, and a front portion of the target is formed with respect to the film formation surface of the film formation target. The sputtering apparatus is configured to be movable so that the target is positioned at a second film formation position facing each other.
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the sputtering source is rotated 90 degrees about a rotation axis parallel to the planar film-forming surface of the film-forming target. It is configured.
According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the third or fourth aspects, the holding mechanism is configured to be movable in a direction intersecting with the flying direction of the sputtered particles.
A sixth aspect of the present invention is the slit according to any one of the third to fifth aspects, wherein the slit is movable between the sputtering source and the holding mechanism in a direction intersecting with the flying direction of the sputtered particles. A mechanism is provided.

本発明の場合、平板状のターゲットの縁部が成膜対象物に対して対向する第1の成膜位置に当該ターゲットを配置して第1のスパッタリング工程により成膜を行うことによって、成膜対象物の成膜面に低エネルギーのスパッタ粒子を堆積させる。
さらに、ターゲットの正面部が成膜対象物の成膜面に対して対向する第2の成膜位置に当該ターゲットを配置して第2のスパッタリング工程により成膜を行うことによって当該ターゲット材料層上に高エネルギーのスパッタ粒子を堆積させる。
In the case of the present invention, film formation is performed by arranging the target at the first film formation position where the edge of the flat target faces the film formation target and performing film formation by the first sputtering step. Low-energy sputtered particles are deposited on the film-forming surface of the object.
Furthermore, the target is placed on the target material layer by depositing the target at a second deposition position where the front portion of the target is opposed to the deposition surface of the deposition target and performing the deposition by the second sputtering step. High energy sputtered particles are deposited on the substrate.

このような本発明によれば、第1のスパッタリング工程では、成膜対象物の成膜面に対してダメージを与えることなくターゲット材料層を形成し、さらに、第2のスパッタリング工程では、このターゲット材料層上にダメージを与えることなく新たなターゲット材料を高成膜速度で堆積させることができ、これにより成膜速度の大きく低ダメージのスパッタリング成膜を行うことができる。   According to the present invention as described above, in the first sputtering step, the target material layer is formed without damaging the film formation surface of the film formation target. Further, in the second sputtering step, this target is formed. A new target material can be deposited at a high film formation rate without damaging the material layer, whereby a high film formation rate and low damage sputtering film formation can be performed.

また、本発明によれば、成膜方向を変更しただけの通常の平行平板によるマグネトロンスパッタであるため、安定した放電状態において、スパッタリングを行うことができる。   In addition, according to the present invention, since it is a magnetron sputtering by a normal parallel plate in which the film forming direction is changed, sputtering can be performed in a stable discharge state.

この場合、第1のスパッタリング工程において、ターゲットを、第1の成膜位置として成膜対象物の平面状の成膜面に対してターゲットが垂直となる位置に配置し、その後、ターゲットを成膜対象物の平面状の成膜面に対し平行な回転軸を中心として90度の角度回転移動させることにより、第2のスパッタリング工程において、ターゲットを、第2の成膜位置として成膜対象物の平面状の成膜面に対して当該ターゲットが平行となる位置に配置するようにすれば、簡易な工程でより効率良く低ダメージのスパッタリング成膜を行うことができる。   In this case, in the first sputtering step, the target is disposed as a first film formation position at a position where the target is perpendicular to the planar film formation surface of the film formation target, and then the target is formed. In the second sputtering step, the target is set as the second film-forming position by moving the target at the second film-forming position by rotating the object by 90 degrees about a rotation axis parallel to the planar film-forming surface of the object. If the target is disposed at a position parallel to the planar film formation surface, sputtering film formation with low damage can be performed more efficiently by a simple process.

特に、本発明装置では、スパッタ源が、上述した第1の成膜位置と第2の成膜位置とにターゲットが位置決めされるように移動可能に構成されていることから、簡素な構成で効率良く第1及び第2のスパッタリング工程を行い、低ダメージのスパッタリング成膜を行うことができる。   In particular, in the apparatus of the present invention, since the sputtering source is configured to be movable so that the target is positioned at the first film forming position and the second film forming position described above, it is efficient with a simple structure. The first and second sputtering steps can be performed well, and a low damage sputtering film can be formed.

本発明において、スパッタ源が、成膜対象物の平面状の成膜面に対し平行な回転軸を中心として90度の角度回転移動するように構成されている場合には、より簡素な構成で効率良く低ダメージのスパッタリング成膜を行うことができる。   In the present invention, when the sputtering source is configured to rotate by 90 degrees about the rotation axis parallel to the planar film-forming surface of the film-forming object, the structure is simpler. Sputtering film with low damage can be efficiently performed.

本発明において、保持機構が、スパッタ粒子の飛翔方向と交差する方向に移動可能に構成されている場合には、例えば第1及び第2のスパッタリング工程において、それぞれ異なる位置に成膜対象物を移動させることによってスパッタ粒子の適切な入射角でスパッタリングを行うことができ、さらに、スパッタリングの際に成膜対象物を例えばスパッタ粒子の飛翔方向と交差する方向に往復移動させることにより、成膜対象物上に均一な厚さの膜を形成することができる。   In the present invention, when the holding mechanism is configured to be movable in a direction intersecting with the flying direction of the sputtered particles, for example, in the first and second sputtering steps, the film formation target is moved to different positions. Sputtering can be performed at an appropriate incident angle of the sputtered particles, and the film forming target is reciprocated in the direction intersecting the flying direction of the sputtered particles during sputtering, for example. A film having a uniform thickness can be formed thereon.

本発明において、スパッタ源と保持機構との間に、当該スパッタ粒子の飛翔方向と交差する方向に移動可能なスリット機構が設けられている場合には、例えば第1及び第2のスパッタリング工程において、それぞれ異なる位置に成膜対象物を移動させることによってスパッタ粒子の適切な入射角でスパッタリングを行うことができ、さらに、スパッタリングの際に成膜対象物を例えばスパッタ粒子の飛翔方向と交差する方向に往復移動させることにより、成膜対象物上に均一な厚さの膜を形成することができる。   In the present invention, when a slit mechanism that can move in the direction intersecting the flying direction of the sputtered particles is provided between the sputtering source and the holding mechanism, for example, in the first and second sputtering steps, By moving the film formation target to different positions, sputtering can be performed at an appropriate incident angle of the sputtered particles, and the film formation target is moved in a direction intersecting with the flying direction of the sputtered particles, for example. By reciprocating, a film having a uniform thickness can be formed on the film formation target.

本発明によれば、成膜速度の大きく低ダメージで、かつ、安定した放電が可能なスパッタリング技術を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sputtering technique in which the film-forming speed | velocity is large and low damage and stable discharge can be provided can be provided.

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図1(a)(b)は、本発明に係るスパッタリング装置の実施の形態の内部構成を示す断面図である。
図1に示すように、本実施の形態のスパッタリング装置1は、図示しない真空排気系に接続された真空槽2を有している。なお、この真空槽2は、接地状態となっている。
真空槽2内の例えば上部には、平板状の基板20を保持する基板ホルダー(保持機構)3が配設されている。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1A and 1B are cross-sectional views showing the internal configuration of an embodiment of a sputtering apparatus according to the present invention.
As shown in FIG. 1, the sputtering apparatus 1 of this Embodiment has the vacuum chamber 2 connected to the vacuum exhaust system which is not shown in figure. The vacuum chamber 2 is in a grounded state.
A substrate holder (holding mechanism) 3 for holding a flat substrate 20 is disposed, for example, in the upper portion of the vacuum chamber 2.

ここでは、基板20は、平面状の成膜面20aが水平となるように下方に向けて基板ホルダー3に装着されている。そして、この基板ホルダー3は、基板20を保持した状態で、後述するスパッタ粒子40(40a、40b)の飛翔方向と交差する方向(本実施の形態では基板20の成膜面20aに対して平行な水平方向)に移動するように構成されている。   Here, the substrate 20 is mounted on the substrate holder 3 facing downward so that the planar film-forming surface 20a is horizontal. The substrate holder 3 holds the substrate 20 and is parallel to the film formation surface 20a of the substrate 20 in the direction intersecting with the flying direction of sputtered particles 40 (40a, 40b) to be described later. Horizontal direction).

なお、真空槽2内の側壁近傍には、スパッタ粒子40を遮蔽するための防着部材2aが設けられている。
一方、真空槽2内の例えば下部には、以下に説明するスパッタ源4が配設されている。
スパッタ源4は、ターゲット30を保持するカソード部5と、カソード部5を駆動する駆動部6とが一体的に構成されている。
駆動部6は、例えば矩形箱形形状に形成された本体部9を有し、この本体部9の一つの面にカソード部5が固定されている。
An adhesion preventing member 2 a for shielding the sputtered particles 40 is provided near the side wall in the vacuum chamber 2.
On the other hand, a sputtering source 4 described below is disposed, for example, in the lower part of the vacuum chamber 2.
In the sputtering source 4, a cathode unit 5 that holds the target 30 and a drive unit 6 that drives the cathode unit 5 are integrally configured.
The drive unit 6 has a main body 9 formed in, for example, a rectangular box shape, and the cathode 5 is fixed to one surface of the main body 9.

ここで、カソード部5は、例えば永久磁石からなる磁気回路生成部7を有するバッキングプレート8を備え、このバッキングプレート8に平板状のターゲット30が取り付けられる。そして、カソード部5は電源12に接続され、この電源12から所定の電力が供給されるようになっている。   Here, the cathode unit 5 includes a backing plate 8 having a magnetic circuit generation unit 7 made of, for example, a permanent magnet, and a flat target 30 is attached to the backing plate 8. The cathode unit 5 is connected to a power source 12 so that predetermined power is supplied from the power source 12.

一方、駆動部6の本体部9は、例えばステッピングモータからなる駆動モータ10の回転駆動軸11に連結されている。
この場合、駆動モータ10の回転駆動軸11が、基板20の成膜面20aに対して平行になるように(本例では水平に)、駆動モータ10が配置されている。
On the other hand, the main body 9 of the drive unit 6 is connected to a rotary drive shaft 11 of a drive motor 10 made of, for example, a stepping motor.
In this case, the drive motor 10 is arranged so that the rotation drive shaft 11 of the drive motor 10 is parallel to the film forming surface 20a of the substrate 20 (horizontal in this example).

そして、本実施の形態では、スパッタ源4が、ターゲット30の縁部30aが基板20に対して対向する第1の成膜位置と、ターゲット30の正面部30bが基板20に対して対向する第2の成膜位置とに、ターゲット30が位置決めされるように駆動部6が回転駆動軸11を中心として回転する。   In the present embodiment, the sputtering source 4 includes a first film formation position where the edge 30 a of the target 30 faces the substrate 20, and a first film position where the front portion 30 b of the target 30 faces the substrate 20. The drive unit 6 rotates about the rotation drive shaft 11 so that the target 30 is positioned at the second film formation position.

本実施の形態の場合、第1の成膜位置は、図1(a)に示すように、平板状のターゲット30を鉛直方向に向けて配置した状態であり、第2の成膜位置は、図1(b)に示すように、正面部30bを上方にしてターゲット30を水平方向に向けて配置した状態である。   In the case of the present embodiment, as shown in FIG. 1A, the first film formation position is a state in which the flat target 30 is arranged in the vertical direction, and the second film formation position is As shown in FIG. 1B, the target 30 is arranged in the horizontal direction with the front portion 30b facing upward.

一方、スパッタ源4と基板ホルダー3との間には、平板状のスリット機構21が設けられている。
このスリット機構21は、所定の大きさの開口部22を有し、スパッタ粒子40の飛翔方向と交差する方向(本実施の形態では基板20の成膜面20aに対して平行な水平方向)に移動するように構成されている。
On the other hand, a flat slit mechanism 21 is provided between the sputtering source 4 and the substrate holder 3.
The slit mechanism 21 has an opening 22 of a predetermined size, and in a direction intersecting with the flying direction of the sputtered particles 40 (in this embodiment, a horizontal direction parallel to the film formation surface 20a of the substrate 20). Is configured to move.

図2(a)(b)は、本実施の形態におけるスパッタリング方法の例を示す動作説明図(その1)である。また、図3(a)(b)は、本実施の形態におけるスパッタリング方法の例を示す動作説明図(その2)である。
本実施の形態において基板20の成膜面20a上に膜を形成する場合には、真空槽2内を真空排気した状態で、まず、図2(a)に示すように、ターゲット30を、基板20に対して縁部30aが基板20に対して対向する第1の成膜位置に配置する。
2A and 2B are operation explanatory views (part 1) showing an example of the sputtering method in the present embodiment. FIGS. 3A and 3B are operation explanatory diagrams (part 2) showing an example of the sputtering method in the present embodiment.
In the present embodiment, when a film is formed on the film formation surface 20a of the substrate 20, first, the target 30 is placed on the substrate as shown in FIG. The edge portion 30 a is disposed at a first film formation position facing the substrate 20.

この場合、スリット機構21の開口部22が、ターゲット30の縁部30aと基板20の成膜面20aとを結ぶ直線の間に位置するようにスリット機構21を配置する。そして、この状態でターゲット30に対して所定の電力を供給する。
これによりターゲット30と基板20の間において放電が発生し、ターゲット30から放出されるスパッタ粒子40a、40bのうち、ターゲット30の縁部30a方向(側方)に放出される低エネルギーのスパッタ粒子40aが、スリット機構21の開口部22を介して基板20の表面に到達する。
In this case, the slit mechanism 21 is disposed so that the opening 22 of the slit mechanism 21 is located between a straight line connecting the edge 30 a of the target 30 and the film formation surface 20 a of the substrate 20. In this state, predetermined power is supplied to the target 30.
As a result, a discharge is generated between the target 30 and the substrate 20, and among the sputtered particles 40 a and 40 b emitted from the target 30, the low-energy sputtered particles 40 a emitted toward the edge 30 a (side) of the target 30. However, it reaches the surface of the substrate 20 through the opening 22 of the slit mechanism 21.

この状態において、図2(a)(b)に示すように、基板ホルダー3を水平方向に往復移動させることにより、基板20の成膜面20a上に全面的にスパッタ粒子40aを堆積させて成膜を行う。   In this state, as shown in FIGS. 2A and 2B, the substrate holder 3 is reciprocated in the horizontal direction so that the sputtered particles 40a are deposited on the entire surface of the film forming surface 20a of the substrate 20. Do the membrane.

次に、駆動モータ10を動作させてスパッタ源4の駆動部6を回転駆動軸11を中心として90度回転させることにより、図3(a)に示すように、ターゲット30を、その正面部30bが基板20の成膜面20aに対して対向する第2の成膜位置に配置する。
さらに、スリット機構21を移動させ、その開口部22が、ターゲット30の正面部30bと対向するように配置する。そして、この状態でターゲット30に対して所定の電力を供給する。
Next, the drive motor 10 is operated to rotate the drive unit 6 of the sputtering source 4 by 90 degrees about the rotation drive shaft 11, so that the target 30 is moved to the front part 30 b as shown in FIG. Is disposed at a second film formation position facing the film formation surface 20 a of the substrate 20.
Furthermore, the slit mechanism 21 is moved, and the opening 22 is disposed so as to face the front portion 30 b of the target 30. In this state, predetermined power is supplied to the target 30.

これによりターゲット30と基板20の間において放電が発生し、ターゲット30から放出されるスパッタ粒子40a、40bのうち、ターゲット30の正面部30bから放出される高エネルギーのスパッタ粒子40bが、スリット機構21の開口部22を介して基板20の表面に到達する。
この状態において、図3(a)(b)に示すように、基板ホルダー3を水平方向に往復移動させることにより、基板20の成膜面20a上に全面的にスパッタ粒子40bを堆積させて成膜を行う。
As a result, a discharge is generated between the target 30 and the substrate 20, and among the sputtered particles 40 a and 40 b emitted from the target 30, the high-energy sputtered particles 40 b emitted from the front portion 30 b of the target 30 are converted into the slit mechanism 21. It reaches the surface of the substrate 20 through the opening 22.
In this state, as shown in FIGS. 3A and 3B, the substrate holder 3 is reciprocated in the horizontal direction so that the sputtered particles 40b are deposited on the entire surface of the film forming surface 20a of the substrate 20. Do the membrane.

以上述べた本実施の形態によれば、第1のスパッタリング工程では、低エネルギーのスパッタ粒子40aにより、基板20の成膜面20aに対してダメージを与えることなくターゲット材料層を形成し、さらに、第2のスパッタリング工程では、高エネルギーのスパッタ粒子40bにより、スパッタ粒子40aによるターゲット材料層上にダメージを与えることなく新たなターゲット材料を高速度で堆積させることができ、これにより成膜速度の大きく低ダメージのスパッタリング成膜を行うことができる。   According to the present embodiment described above, in the first sputtering step, the target material layer is formed by the low energy sputtered particles 40a without damaging the film formation surface 20a of the substrate 20, In the second sputtering step, the high energy sputtered particles 40b can deposit a new target material at a high speed without damaging the target material layer by the sputtered particles 40a, thereby increasing the film forming speed. Low damage sputtering film formation can be performed.

また、本実施の形態によれば、成膜方向を変更しただけの通常の平行平板によるマグネトロンスパッタであるため、安定した放電状態において、スパッタリングを行うことができる。   In addition, according to the present embodiment, since the magnetron sputtering is performed by a normal parallel plate in which the film forming direction is changed, sputtering can be performed in a stable discharge state.

また、本実施の形態の場合、第1のスパッタリング工程において、ターゲット30を、第1の成膜位置として基板20の平面状の成膜面20aに対してターゲット30が垂直となる位置に配置し、その後、ターゲット30を基板20の平面状の成膜面20aに対し平行な回転軸を中心として90度の角度回転移動させ、第2のスパッタリング工程において、ターゲット30を、第2の成膜位置として基板20の平面状の成膜面20aに対して当該ターゲット30が平行となる位置に配置するようにすれば、簡易な工程でより効率良く低ダメージのスパッタリング成膜を行うことができる。   In the case of the present embodiment, in the first sputtering step, the target 30 is arranged at a position where the target 30 is perpendicular to the planar film-forming surface 20a of the substrate 20 as the first film-forming position. Thereafter, the target 30 is rotated by an angle of 90 degrees about a rotation axis parallel to the planar film-forming surface 20a of the substrate 20, and the target 30 is moved to the second film-forming position in the second sputtering step. If the target 30 is arranged at a position parallel to the planar film-forming surface 20a of the substrate 20, it is possible to perform sputtering film formation with low damage more efficiently by a simple process.

特に、本実施の形態のスパッタリング装置1では、スパッタ源4の駆動部6が、上述した第1の成膜位置と第2の成膜位置とにターゲット30が位置決めされるように90度回転可能に構成されていることから、簡素な構成で効率良く第1及び第2のスパッタリング工程を行い、低ダメージのスパッタリング成膜を行うことができる。   In particular, in the sputtering apparatus 1 of the present embodiment, the driving unit 6 of the sputtering source 4 can be rotated 90 degrees so that the target 30 is positioned at the first film forming position and the second film forming position described above. Therefore, the first and second sputtering steps can be efficiently performed with a simple configuration, and low-damage sputtering film formation can be performed.

さらに、本実施の形態では、基板ホルダー3が、スパッタ粒子40の飛翔方向と交差する方向に移動可能に構成されていることから、第1及び第2のスパッタリング工程において、それぞれ異なる位置に基板20を移動させることによってスパッタ粒子40の適切な入射角でスパッタリングを行うことができ、さらに、スパッタリングの際に基板20を例えばスパッタ粒子40の飛翔方向と交差する方向に往復移動させることにより、基板20上に均一な厚さの膜を形成することができる。   Further, in the present embodiment, since the substrate holder 3 is configured to be movable in a direction intersecting with the flying direction of the sputtered particles 40, the substrate 20 is located at different positions in the first and second sputtering steps. Can be sputtered at an appropriate incident angle of the sputtered particles 40, and the substrate 20 is reciprocated in the direction intersecting with the flying direction of the sputtered particles 40 during the sputtering. A film having a uniform thickness can be formed thereon.

さらにまた、本実施の形態では、スパッタ源4と基板ホルダー3との間に、当該スパッタ粒子40の飛翔方向と交差する方向に移動可能なスリット機構21が設けられていることから、第1及び第2のスパッタリング工程において、それぞれ異なる位置に基板20を移動させることによってスパッタ粒子40の適切な入射角でスパッタリングを行うことができ、さらに、スパッタリングの際に基板20を例えばスパッタ粒子40の飛翔方向と交差する方向に往復移動させることにより、基板20上に均一な厚さの膜を形成することができる。   Furthermore, in the present embodiment, the slit mechanism 21 is provided between the sputtering source 4 and the substrate holder 3 so as to be movable in a direction intersecting with the flying direction of the sputtered particles 40. In the second sputtering step, sputtering can be performed at an appropriate incident angle of the sputtered particles 40 by moving the substrate 20 to different positions. Further, for example, the flying direction of the sputtered particles 40 can be applied to the substrate 20 during the sputtering. A film having a uniform thickness can be formed on the substrate 20.

なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態においては、スパッタリングの際にスリット機構21を所定の位置に停止させるようにしたが、本発明はこれに限られず、スパッタリングの際に、例えば基板ホルダー3の動作に同期させてスリット機構21を移動させるようにすることも可能である。このような構成によれば、膜厚の均一性を向上させることができる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made.
For example, in the above-described embodiment, the slit mechanism 21 is stopped at a predetermined position at the time of sputtering. It is also possible to move the slit mechanism 21. According to such a configuration, the uniformity of the film thickness can be improved.

また、上述の実施の形態では、第1のスパッタリング工程から第2のスパッタリング工程に移行する際に駆動部6を回転駆動軸11を中心として回転させるようにしたが、本発明はこれに限られず、第1の成膜位置から第2の成膜位置にターゲット30を移動させる手段としては他のものを採用することも可能である。
ただし、装置構成の簡素化及び作業効率を向上させる観点からは、上述の実施の形態のように構成することが好ましい。
Further, in the above-described embodiment, the drive unit 6 is rotated about the rotation drive shaft 11 when shifting from the first sputtering process to the second sputtering process, but the present invention is not limited to this. Other means may be employed as means for moving the target 30 from the first film formation position to the second film formation position.
However, from the viewpoint of simplifying the device configuration and improving work efficiency, it is preferable to configure as in the above-described embodiment.

さらに、基板20の成膜面20aに対するターゲット30の正面部30bの傾斜角度についても、上述の実施の形態では第1の成膜位置において90度、第2の成膜位置において0度となるようにしたが、本発明はこれに限られず、例えば、これらの角度から±10〜20度変更することも可能である。   Further, the inclination angle of the front portion 30b of the target 30 with respect to the film formation surface 20a of the substrate 20 is 90 degrees at the first film formation position and 0 degrees at the second film formation position in the above-described embodiment. However, the present invention is not limited to this, and, for example, it is possible to change ± 10 to 20 degrees from these angles.

(a)(b):本発明に係るスパッタリング装置の実施の形態の内部構成を示す断面図(A) (b): Sectional drawing which shows the internal structure of embodiment of the sputtering device based on this invention (a)(b):同実施の形態におけるスパッタリング方法の例を示す動作説明図(その1)(A) (b): Operation explanatory diagram showing an example of a sputtering method in the embodiment (part 1) (a)(b):同実施の形態におけるスパッタリング方法の例を示す動作説明図(その2)(A) (b): Operation explanatory diagram showing an example of a sputtering method in the embodiment (part 2)

符号の説明Explanation of symbols

1…スパッタリング装置、2…真空槽、3…基板ホルダー(保持機構)、4…スパッタ源、5…カソード部、6…駆動部、7…磁気回路生成部、8…バッキングプレート、9…本体部、10…駆動モータ、11…回転駆動軸、20…基板(成膜対象物)、21…スリット機構、30…ターゲット、30a…縁部、30b…正面部、40(40a、40b)…スパッタ粒子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sputtering apparatus, 2 ... Vacuum chamber, 3 ... Substrate holder (holding mechanism), 4 ... Sputter source, 5 ... Cathode part, 6 ... Drive part, 7 ... Magnetic circuit production | generation part, 8 ... Backing plate, 9 ... Main-body part DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Drive motor, 11 ... Rotary drive shaft, 20 ... Substrate (film formation target), 21 ... Slit mechanism, 30 ... Target, 30a ... Edge part, 30b ... Front part, 40 (40a, 40b) ... Sputtered particle

Claims (6)

平板状のターゲットを用い、真空中で成膜対象物に対してスパッタリングによって成膜を行うスパッタリング方法であって、
前記ターゲットの縁部が前記成膜対象物の成膜面に対して対向する第1の成膜位置に当該ターゲットを配置して成膜を行う第1のスパッタリング工程と、
前記ターゲットの正面部が前記成膜対象物の成膜面に対して対向する第2の成膜位置に当該ターゲットを配置して成膜を行う第2のスパッタリング工程と、
を有するスパッタリング方法。
A sputtering method in which a flat target is used to perform film formation by sputtering on a film formation target in vacuum,
A first sputtering step of forming a film by arranging the target at a first film formation position where an edge of the target faces a film formation surface of the film formation target;
A second sputtering step of forming a film by placing the target at a second film formation position where the front portion of the target is opposed to the film formation surface of the film formation target;
A sputtering method comprising:
前記第1のスパッタリング工程において、前記ターゲットを、前記第1の成膜位置として前記成膜対象物の平面状の成膜面に対して当該ターゲットが垂直となる位置に配置し、その後、当該ターゲットを前記成膜対象物の平面状の成膜面に対し平行な回転軸を中心として90度の角度回転移動させることにより、前記第2のスパッタリング工程において、前記ターゲットを、前記第2の成膜位置として前記成膜対象物の成膜面に対して当該ターゲットが平行となる位置に配置する請求項1記載のスパッタリング方法。   In the first sputtering step, the target is disposed at a position where the target is perpendicular to the planar film formation surface of the film formation target as the first film formation position, and then the target Is rotated at an angle of 90 degrees about a rotation axis parallel to the planar film-forming surface of the film-forming object, so that the target is moved to the second film-forming in the second sputtering step. The sputtering method according to claim 1, wherein the target is disposed at a position where the target is parallel to a film formation surface of the film formation target. 真空槽と、
前記真空槽内において成膜対象物を保持する保持機構と、
前記真空槽内において平板状のターゲットを保持するカソード部を有するスパッタ源とを備え、
前記スパッタ源が、前記ターゲットの縁部が前記成膜対象物の成膜面に対して対向する第1の成膜位置と、前記ターゲットの正面部が前記成膜対象物の成膜面に対して対向する第2の成膜位置とに、前記ターゲットが位置決めされるように移動可能に構成されているスパッタリング装置。
A vacuum chamber;
A holding mechanism for holding an object to be formed in the vacuum chamber;
A sputtering source having a cathode portion for holding a flat target in the vacuum chamber,
The sputtering source includes a first film formation position where an edge of the target is opposed to a film formation surface of the film formation target, and a front portion of the target is formed with respect to the film formation surface of the film formation target. A sputtering apparatus configured to be movable so that the target is positioned at a second film formation position facing each other.
前記スパッタ源が、前記成膜対象物の平面状の成膜面に対し平行な回転軸を中心として90度の角度回転移動するように構成されている請求項3記載のスパッタリング装置。   The sputtering apparatus according to claim 3, wherein the sputtering source is configured to rotate by 90 degrees about a rotation axis parallel to a planar film-forming surface of the film-forming object. 前記保持機構が、当該スパッタ粒子の飛翔方向と交差する方向に移動可能に構成されている請求項3又は4のいずれか1項記載のスパッタリング装置。   5. The sputtering apparatus according to claim 3, wherein the holding mechanism is configured to be movable in a direction intersecting a flight direction of the sputtered particles. 前記スパッタ源と前記保持機構との間に、当該スパッタ粒子の飛翔方向と交差する方向に移動可能なスリット機構が設けられている請求項3乃至5のいずれか1項記載のスパッタリング装置。   The sputtering apparatus according to any one of claims 3 to 5, wherein a slit mechanism is provided between the sputtering source and the holding mechanism, the slit mechanism being movable in a direction intersecting with the flying direction of the sputtered particles.
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