JP5307723B2 - Sputtering film forming method for three-dimensional workpiece and apparatus used therefor - Google Patents
Sputtering film forming method for three-dimensional workpiece and apparatus used therefor Download PDFInfo
- Publication number
- JP5307723B2 JP5307723B2 JP2009541108A JP2009541108A JP5307723B2 JP 5307723 B2 JP5307723 B2 JP 5307723B2 JP 2009541108 A JP2009541108 A JP 2009541108A JP 2009541108 A JP2009541108 A JP 2009541108A JP 5307723 B2 JP5307723 B2 JP 5307723B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- target
- work holder
- type work
- carousel type
- sputtering
- 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 - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/50—Substrate holders
- C23C14/505—Substrate holders for rotation of the substrates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
- C23C14/3464—Sputtering using more than one target
Description
本発明はスパッタリングにより複雑な3次元形状のワークに均一に成膜する方法および装置に関する。 The present invention relates to a method and an apparatus for uniformly forming a film on a complicated three-dimensional shape by sputtering.
これまで、スパッタリングは、半導体、液晶、プラズマディスプレイ、光ディスク等の分野において、金属、プラスチック等の2次元の平滑なワーク上にスパッタ粒子を均一に成膜する技術として用いられてきた。 So far, sputtering has been used as a technique for uniformly forming sputtered particles on a two-dimensional smooth work such as metal or plastic in the fields of semiconductors, liquid crystals, plasma displays, optical disks and the like.
しかし、近年では、上記のような2次元の平滑なワーク上だけでなく、カメラ、携帯電話等の本体、外装品等の複雑な3次元形状のワークにもスパッタ粒子を均一に成膜することが要求されてきている。 However, in recent years, sputtered particles can be uniformly deposited not only on the above-described two-dimensional smooth workpiece but also on a complicated three-dimensional workpiece such as a camera, a mobile phone body, or an exterior product. Has been required.
従来からあるスパッタリング装置を用いて複雑な3次元形状のワークに成膜する場合には、ターゲットからスパッタされた粒子には直線性が強く、回り込みがあまりないため、ターゲットと対向しない側面や上下面のつきまわりが悪いという問題があった。 When a conventional sputtering apparatus is used to form a film on a complicated three-dimensional workpiece, the particles sputtered from the target have strong linearity and do not wrap around so much that the side and upper and lower surfaces that do not face the target There was a problem that the surroundings were bad.
従って、本発明は複雑な3次元形状のワークにもスパッタ粒子を均一に成膜することのできるスパッタリング技術を提供することを課題とした。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a sputtering technique capable of uniformly forming sputtered particles even on a complicated three-dimensional workpiece.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、カルーセル型ワークホルダーに取り付けられた三次元形状のワークを回転させながらターゲットをスパッタリングして成膜する際に、前記ターゲットから飛散するスパッタ粒子の主飛散方向を、全スパッタリング時間中の少なくとも一部の時間において、前記カルーセル型ワークホルダーの回転軸中心方向から偏心させた方向とすることにより、複雑な3次元形状のワークにスパッタ粒子を均一に成膜できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention used a sputtering target to form a film while rotating a three-dimensional workpiece attached to a carousel type work holder. By making the main scattering direction of the sputtered particles to be scattered from the central direction of the rotation axis of the carousel-type work holder at least during a part of the total sputtering time, a complicated three-dimensional workpiece can be obtained. The present invention was completed by finding that sputtered particles can be uniformly formed.
すなわち本発明は、ターゲットをスパッタリングすることにより、ターゲットと対向して設置され、回転するカルーセル型ワークホルダーに取り付けられた三次元形状のワークに成膜する方法であって、
前記三次元形状のワークを前記ターゲットとカルーセル型ワークホルダーの回転軸を結ぶ面に垂直な面内に有する軸で回転させ、
かつ、
全スパッタリング時間中の少なくとも一部の時間において、前記ターゲットから飛散するスパッタ粒子の主飛散方向を、前記カルーセル型ワークホルダーの回転軸中心方向から偏心させた方向とすることを特徴とする三次元形状のワークへのスパッタリング成膜方法である。That is, the present invention is a method of forming a film on a three-dimensional workpiece attached to a rotating carousel-type workpiece holder by sputtering the target,
Rotating the three-dimensional workpiece with an axis in a plane perpendicular to the plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder,
And,
A three-dimensional shape characterized in that the main scattering direction of the sputtered particles scattered from the target is a direction decentered from the rotation axis center direction of the carousel type work holder in at least a part of the total sputtering time. It is the sputtering film-forming method to this work.
また、本発明は、真空チャンバー内に、ターゲットと、ターゲットに対向して設置され、回転軸を有するカルーセル型ワークホルダーとを備えたスパッタリング装置であって、
前記カルーセル型ワークホルダーは、ワークホルダー支持部と複数のワーク保持部を備え、前記ワーク保持部は前記ワークホルダー支持部の外周部に設置され、前記カルーセル型ワークホルダーおよび/またはワーク保持部は、ターゲットとカルーセル型ワークホルダーの回転軸を結ぶ面に垂直な面内に有する軸で回転可能に設置されたものであり、
前記ターゲットが回転軸を有し、左右方向に回動可能に設置したことを特徴とするスパッタリング装置である。Further, the present invention is a sputtering apparatus comprising a target and a carousel-type work holder that is installed opposite to the target and has a rotating shaft in a vacuum chamber,
The carousel type work holder includes a work holder support part and a plurality of work holding parts, the work holding part is installed on an outer peripheral part of the work holder support part, and the carousel type work holder and / or the work holding part are: It is installed so that it can rotate on an axis that is in a plane perpendicular to the plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder,
The sputtering apparatus is characterized in that the target has a rotating shaft and is installed so as to be rotatable in the left-right direction.
更に、本発明は、真空チャンバー内に、ターゲットと、前記ターゲット用マグネットと、ターゲットに対向して設置され、回転軸を有するカルーセル型ワークホルダーとを備えたスパッタリング装置であって、
前記カルーセル型ワークホルダーは、ワークホルダー支持部と複数のワーク保持部を備え、前記ワーク保持部は前記ワークホルダー支持部の外周部に設置され、前記カルーセル型ワークホルダーおよび/またはワーク保持部は、ターゲットとカルーセル型ワークホルダーの回転軸を結ぶ面に垂直な面内に有する軸で回転可能に設置されたものであり、
前記ターゲット用マグネットが回転軸を有し、左右方向に回動可能に設置したことを特徴とするスパッタリング装置である。Furthermore, the present invention is a sputtering apparatus comprising a target, a magnet for the target, and a carousel-type work holder that is disposed opposite to the target and has a rotation axis in a vacuum chamber,
The carousel type work holder includes a work holder support part and a plurality of work holding parts, the work holding part is installed on an outer peripheral part of the work holder support part, and the carousel type work holder and / or the work holding part are: It is installed so that it can rotate on an axis that is in a plane perpendicular to the plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder,
The sputtering apparatus is characterized in that the target magnet has a rotation shaft and is installed so as to be rotatable in the left-right direction.
また更に、本発明は、真空チャンバー内に、ターゲットと、ターゲットに対向して設置され、回転軸を有するカルーセル型ワークホルダーとを備えたスパッタリング装置であって、
前記カルーセル型ワークホルダーは、ワークホルダー支持部と複数のワーク保持部を備え、前記ワーク保持部は前記ワークホルダー支持部の外周部に設置され、前記カルーセル型ワークホルダーおよび/またはワーク保持部は、ターゲットとカルーセル型ワークホルダーの回転軸を結ぶ面に垂直な面内に有する軸で回転可能に設置されたものであり、
前記ターゲットをターゲットから飛散するスパッタ粒子の主飛散方向が前記カルーセル型ワークホルダーの回転軸中心方向から偏心した方向となるように設置したことを特徴とするスパッタリング装置である。Furthermore, the present invention is a sputtering apparatus comprising a target in a vacuum chamber and a carousel-type work holder installed opposite to the target and having a rotation axis,
The carousel type work holder includes a work holder support part and a plurality of work holding parts, the work holding part is installed on an outer peripheral part of the work holder support part, and the carousel type work holder and / or the work holding part are: It is installed so that it can rotate on an axis that is in a plane perpendicular to the plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder,
The sputtering apparatus is characterized in that the target is installed so that the main scattering direction of the sputtered particles that scatter from the target is decentered from the rotation axis center direction of the carousel work holder.
更にまた、本発明は、真空チャンバー内に、ターゲットと、前記ターゲット用マグネットと、ターゲットに対向して設置され、回転軸を有するカルーセル型ワークホルダーとを備えたスパッタリング装置であって、
前記カルーセル型ワークホルダーは、ワークホルダー支持部と複数のワーク保持部を備え、前記ワーク保持部は前記ワークホルダー支持部の外周部に設置され、前記カルーセル型ワークホルダーおよび/またはワーク保持部は、ターゲットとカルーセル型ワークホルダーの回転軸を結ぶ面に垂直な面内に有する軸で回転可能に設置されたものであり、
前記ターゲット用マグネットを、前記ターゲットから飛散するスパッタ粒子の主飛散方向が前記カルーセル型ワークホルダーの回転軸中心方向から偏心した方向となるように設置したことを特徴とするスパッタリング装置である。Furthermore, the present invention is a sputtering apparatus comprising a target, a magnet for the target, and a carousel-type work holder that is disposed opposite to the target and has a rotation axis in a vacuum chamber,
The carousel type work holder includes a work holder support part and a plurality of work holding parts, the work holding part is installed on an outer peripheral part of the work holder support part, and the carousel type work holder and / or the work holding part are: It is installed so that it can rotate on an axis that is in a plane perpendicular to the plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder,
The sputtering apparatus is characterized in that the target magnet is installed such that the main scattering direction of the sputtered particles scattered from the target is decentered from the rotation axis center direction of the carousel type work holder.
本発明によれば、三次元形状のワークにスパッタリングをする場合であっても、ターゲットと対向しない側面や上下面のつきまわりが良好なものとなる。 According to the present invention, even when sputtering is performed on a three-dimensional workpiece, the contact between the side surface and the upper and lower surfaces that do not face the target is good.
従って、カメラ、携帯電話等の本体、外装品等の複雑な三次元形状のワークにもスパッタ粒子を均一に成膜することができる。 Therefore, sputtered particles can be uniformly formed on a complicated three-dimensional workpiece such as a main body of a camera, a mobile phone, or an exterior product.
以下、本発明の一態様である、ターゲットに円筒型のものを用いたマグネトロンスパッタリング装置(以下、「同軸型マグネトロンスパッタリング装置」という)を示す図面と共に、本発明の説明を続ける。 Hereinafter, the description of the present invention will be continued with drawings showing a magnetron sputtering apparatus (hereinafter, referred to as “coaxial magnetron sputtering apparatus”) using a cylindrical target as a target, which is one embodiment of the present invention.
図1は、同軸型マグネトロンスパッタリング装置の主要部を模式的に示す図面である。図中、1は同軸型マグネトロンスパッタリング装置、2は真空チャンバー、3は円筒型ターゲット、4はマグネット収納部、5はターゲット用マグネット、6はカルーセル型ワークホルダー、7は三次元形状のワーク、8は排気口および9はガス導入口をそれぞれ示す。 FIG. 1 is a drawing schematically showing the main part of a coaxial magnetron sputtering apparatus. In the figure, 1 is a coaxial magnetron sputtering apparatus, 2 is a vacuum chamber, 3 is a cylindrical target, 4 is a magnet housing, 5 is a target magnet, 6 is a carousel work holder, 7 is a three-dimensional workpiece, 8 Indicates an exhaust port and 9 indicates a gas inlet.
また、図2は図1のA−A’における断面図である。図中、1〜9は上記と同様のものを示し、10はプラズマ用高圧電源および11は接地アースをそれぞれ示す。 FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ of FIG. 1. In the figure, 1 to 9 are the same as described above, 10 is a high-voltage power source for plasma, and 11 is a ground.
真空チャンバー2は、その内部にターゲット3およびカルーセル型ワークホルダー6を設置できるものであれば、大きさおよび形状は特に限定されない。また、真空チャンバー2には、排気口8が設けられている。この排気口8には、ロータリーポンプ、ターボ分子ポンプ等の真空用ポンプ(図示せず)が接続される。更に、真空チャンバー2にはスパッタに用いられるガスを導入するためのガス導入口9が設けられている。スパッタに用いられるガスとしては特に限定されず、例えば、アルゴン、窒素、酸素等が挙げられる。
The size and shape of the
円筒型ターゲット3は上端および/または下端を支持部とした円筒状のパイプに、前記支持部を除いた外面にターゲット材を溶射等により所定の厚さに付着させたものである。ターゲット材としては、ケイ素、チタン、ジルコニウム、金、銀、銅、インジウム、錫、クロム、アルミニウム、炭素等の金属およびこれらの酸化物または窒化物等が挙げられる。また、パイプの材質としては、ステンレス、銅、アルミニウム等が挙げられる。この円筒型ターゲット3は真空チャンバー2の長手方向(図1の紙面直角方向)に対して十分長く配置されている。この円筒型ターゲット3は真空チャンバー2から電気的に絶縁され、高圧電源の一端に接続される。また、高圧電源の別の一端は真空チャンバー2と接地アース11に接続される(図2参照)。
The
円筒型ターゲット3の内部には、マグネット収納部4が設置され、更に、その内部には円筒型ターゲット3に対して十分な長さのターゲット用マグネット5が設置される。円筒型ターゲット3とマグネット収納部4の間には円筒型ターゲット3を冷却するための冷却水が供給される。ターゲット用マグネット5は、マグネット支持棒5aに固定された3つのマグネット5b、5cおよび5dで構成される。マグネット5bおよび5dは磁石支持棒側にN極、ターゲット側をS極とし、マグネット5cはその逆の磁極で設置される(図3参照)。また、このマグネット5bおよび5dはターゲット用マグネット5の上下端で接続し、ループを形成する(図4参照)。上記マグネット5に、平衡の磁場を発生させるためには、マグネット5cの磁力と、マグネット5bおよび5dからなるマグネットとの磁力が等価なものを用いればよく、非平衡の磁場を発生させるためには、マグネット5cの磁力が、マグネット5cおよび5dからなるマグネットの磁力より弱いものを用いればよい。
Inside the
上記した円筒型ターゲット3とターゲット用マグネット5を用いて、全スパッタリング時間中の少なくとも一部の時間において、前記円筒型ターゲット3から飛散するスパッタ粒子の主飛散方向を、後述するカルーセル型ワークホルダー6の回転軸から偏心させた方向(以下、「偏心方向」という)とする。ここでスパッタ粒子の主飛散方向とは、内部に設置されたターゲット用マグネット5の磁界が最も強い2つの場所の中心と、円筒型ターゲット3の中心とを結んだ方向をいう。
Using the
スパッタ粒子の主飛散方向を偏心方向にするには、例えば、図1に示すように、円筒型ターゲット3を、後述するカルーセル型ワークホルダー6に対向して設置し、更に、前記円筒型ターゲット3の内部に設置されたターゲット用マグネット5を、円筒型ターゲット3と同軸で左右方向に回動可能に設置する。ターゲット用マグネット5の回動範囲は、三次元形状のワーク7にスパッタ粒子を均一に成膜することのできる範囲であれば特に限定されない。また、前記回動は、三次元形状のワーク7に対し、中心方向よりも偏心方向からのスパッタが長くなるように制御することが好ましい。
In order to make the main scattering direction of the sputtered particles eccentric, for example, as shown in FIG. 1, a
また、スパッタ粒子の主飛散方向を偏心方向にする別の手段としては、例えば、図5に示すように、円筒型ターゲット3を、後述するカルーセル型ワークホルダー6に対向して設置し、更に、ターゲット用マグネット5を、円筒型ターゲット3から飛散するスパッタ粒子の主飛散方向がカルーセル型ワークホルダー6の回転軸から偏心した方向となるように設置する。この場合、ターゲット用マグネット5は回動させずに、位置を固定し、全スパッタリング時間において円筒型ターゲット3から飛散するスパッタ粒子の主飛散方向を偏心方向とすることが好ましい。また、この場合に円筒型ターゲット3は複数個、好ましくは2個設置することが好ましい。
In addition, as another means for changing the main scattering direction of the sputtered particles to an eccentric direction, for example, as shown in FIG. 5, a
カルーセル型ワークホルダー6は、円筒型ターゲット3に対向して設置される。このカルーセル型のワークホルダー6は、図6に示すように、ワークホルダー支持部6aおよび複数のワーク保持部6bでほぼ円筒状に構成され、ワーク保持部6bは、ワークを固定するための複数のフック6cを備える。ワーク保持部6bは前記ワークホルダー支持部6aの外周部に設置され。前記カルーセル型ワークホルダー6および/またはワーク保持部6bは、円筒型のターゲット3の軸とカルーセル型ワークホルダー6の回転軸を結ぶ面に垂直な面内に有する平行な軸で回転可能に設置、好ましくは円筒型のターゲット3と軸が平行となる軸で回転可能に設置され、それぞれ独立または同調して回転(公転・自転)する。このカルーセル型のワークホルダー6は真空チャンバー2から電気的に絶縁される。
The carousel
更に、本発明においては、三次元形状のワーク7により均一に成膜するため、図7〜9に示すように、カルーセル型ワークホルダー6に対向して設置された円筒型ターゲット3とは別にカルーセル型ワークホルダー6の上方および/または下方に、円筒型ターゲット3(その内部にはマグネット収納部4およびターゲット用マグネット5が設置される)を設置することが好ましい。また、この場合には、円筒型ターゲット3の内部に設置されたターゲット用マグネット5は、前記と同様にして回動させ、三次元形状のワーク7の上下の付回りを調整可能としてもよい。
Further, in the present invention, in order to form a uniform film with the three-
以上説明した装置において、スパッタリングを行うには、まず、真空チャンバー2を排気した後、スパッタガスを供給する。次いで、ターゲット3と真空チャンバー2に接続された高圧電源10から、電力を供給(直流電源の場合にはターゲット3を陰極とする)することによりグロー放電が始まり、スパッタリングを開始することができる。
In order to perform sputtering in the apparatus described above, first, the
上記装置において、全スパッタリング時間中の少なくとも一部の時間において、前記ターゲットから飛散するスパッタ粒子の主飛散方向を、カルーセル型ワークホルダーの回転軸から偏心させた方向とすることにより、カルーセル型ワークホルダーに取り付けられた三次元形状のワークにスパッタ粒子を均一に成膜することができた。 In the above apparatus, the main scattering direction of the sputtered particles that scatter from the target during at least a part of the total sputtering time is set to be a direction that is decentered from the rotation axis of the carousel type work holder. Sputtered particles could be uniformly deposited on the three-dimensional workpiece attached to the substrate.
また、前記三次元形状のワークの上方および/または下方からスパッタリングを行うことにより、付回りのよい膜厚が均一な成膜ができる。 In addition, by performing sputtering from above and / or below the three-dimensional workpiece, a film with a uniform thickness can be formed.
以上説明した本発明の同軸型マグネトロンスパッタリング装置を用い、以下の条件で3次元形状のワークに成膜したところ均一に成膜することができた。 Using the coaxial magnetron sputtering apparatus of the present invention described above, a film was formed uniformly on a three-dimensional workpiece under the following conditions.
<成膜条件>
ワーク(形状):ABS樹脂(携帯電話のケース)
スパッタガス:アルゴン
ターゲット:チタン
ターゲットの配置:(1)図1の配置
(2)図5の配置
(3)図6の配置
(4)図7の配置
(5)図8の配置
磁場:アンバランス型
チャンバー内真空度:10−3〜10−4Torr
入力電力:10kW
電源方式:直流
時間:20〜30分<Film formation conditions>
Workpiece (shape): ABS resin (cell phone case)
Sputtering gas: Argon target: Titanium target arrangement: (1) Arrangement of FIG.
(2) Arrangement of FIG.
(3) Arrangement of FIG.
(4) Arrangement of FIG.
(5) Arrangement magnetic field in FIG. 8: Degree of vacuum in unbalanced chamber: 10 −3 to 10 −4 Torr
Input power: 10kW
Power supply method: DC time: 20-30 minutes
なお、上記においては、ターゲットとして円筒型のターゲットを用いた同軸型のマグネトロンスパッタリング装置について説明したが、本発明は、ターゲットとして平板型のターゲットを用いるマグネトロンスパッタリング装置、ターゲット用マグネットを使用しないスパッタリング装置等についても実施できるのはいうまでもない。 In the above description, a coaxial magnetron sputtering apparatus using a cylindrical target as a target has been described. However, the present invention relates to a magnetron sputtering apparatus that uses a flat target as a target, and a sputtering apparatus that does not use a target magnet. Needless to say, it can also be implemented.
すなわち、ターゲットとして平板型のターゲットを用いるスパッタリング装置の場合には、三次元形状のワークを、平板型のターゲットのスパッタリングを行う面内に有する軸と、カルーセル型ワークホルダーの回転軸を結ぶ面に垂直な面内に有する軸で回転させればよい。また、ターゲット用マグネットを使用しないスパッタリング装置の場合には、ターゲットを左右方向に回動可能に設置したり、ターゲットから飛散するスパッタ粒子の主飛散方向が前記カルーセル型ワークホルダーの回転軸中心方向から偏心した方向となるようにターゲットを設置すればよい。 That is, in the case of a sputtering apparatus using a flat plate target as a target, a three-dimensional workpiece is connected to a plane connecting the axis having a flat target sputtering surface and the rotation axis of the carousel type work holder. What is necessary is just to rotate with the axis | shaft which has in a perpendicular | vertical surface. Further, in the case of a sputtering apparatus that does not use a target magnet, the target is installed so as to be able to rotate in the left-right direction, or the main scattering direction of the sputtered particles scattered from the target is from the direction of the rotation axis of the carousel type work holder What is necessary is just to install a target so that it may become an eccentric direction.
本発明は、複雑な形状のワークに対し、種々の方向からスパッタリングすることにより均一に成膜を行うことができる。従って、2次元の平滑なワーク上だけでなく、カメラ、携帯電話等の本体、外装品等の三次元形状のワークにもスパッタ粒子を均一に成膜する際に有利に利用できるものである。 According to the present invention, a film having a complicated shape can be uniformly formed by sputtering from various directions. Therefore, it can be advantageously used not only on a two-dimensional smooth work but also on a three-dimensional work such as a camera, a main body of a mobile phone, an exterior product, etc., when depositing sputter particles uniformly.
1 同軸型マグネトロンスパッタリング装置
2 真空チャンバー
3 ターゲット
4 マグネット収納部
5 ターゲット用マグネット
5a マグネット支持棒
5b マグネット
5c マグネット
5d マグネット
6 カルーセル型のワークホルダー
6a ワークホルダー支持部
6b ワーク保持部
6c フック
7 ワーク
8 排気口
9 ガス導入口
10 プラズマ用高圧電源
11 接地アースDESCRIPTION OF
Claims (9)
前記三次元形状のワークを前記ターゲットとカルーセル型ワークホルダーの回転軸を結ぶ面に垂直な面内に有する軸で回転させ、
かつ、
全スパッタリング時間中の少なくとも一部の時間において、前記ターゲットから飛散するスパッタ粒子の主飛散方向を、前記カルーセル型ワークホルダーの回転軸中心方向から偏心させた方向とすることを特徴とする三次元形状のワークへのスパッタリング成膜方法。Sputtering the target is a method of forming a film on a three-dimensional workpiece that is placed opposite the target and attached to a rotating carousel type work holder,
Rotating the three-dimensional workpiece with an axis in a plane perpendicular to the plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder,
And,
A three-dimensional shape characterized in that the main scattering direction of the sputtered particles scattered from the target is a direction decentered from the rotation axis center direction of the carousel type work holder in at least a part of the total sputtering time. Sputtering film formation method on the workpiece.
前記カルーセル型ワークホルダーは、ワークホルダー支持部と複数のワーク保持部を備え、前記ワーク保持部は前記ワークホルダー支持部の外周部に設置され、前記カルーセル型ワークホルダーおよび/またはワーク保持部は、ターゲットとカルーセル型ワークホルダーの回転軸を結ぶ面に垂直な面内に有する軸で回転可能に設置されたものであり、
前記ターゲットが回転軸を有し、左右方向に回動可能に設置したことを特徴とするスパッタリング装置。In a vacuum chamber, a sputtering apparatus comprising a target and a carousel-type work holder installed opposite to the target and having a rotation axis,
The carousel type work holder includes a work holder support part and a plurality of work holding parts, the work holding part is installed on an outer peripheral part of the work holder support part, and the carousel type work holder and / or the work holding part are: It is installed so that it can rotate on an axis that is in a plane perpendicular to the plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder,
A sputtering apparatus, wherein the target has a rotation shaft and is installed so as to be rotatable in the left-right direction.
前記カルーセル型ワークホルダーは、ワークホルダー支持部と複数のワーク保持部を備え、前記ワーク保持部は前記ワークホルダー支持部の外周部に設置され、前記カルーセル型ワークホルダーおよび/またはワーク保持部は、ターゲットとカルーセル型ワークホルダーの回転軸を結ぶ面に垂直な面内に有する軸で回転可能に設置されたものであり、
前記ターゲット用マグネットが回転軸を有し、左右方向に回動可能に設置したことを特徴とするスパッタリング装置。In a vacuum chamber, a sputtering apparatus comprising a target, the target magnet, and a carousel type work holder installed opposite to the target and having a rotation axis,
The carousel type work holder includes a work holder support part and a plurality of work holding parts, the work holding part is installed on an outer peripheral part of the work holder support part, and the carousel type work holder and / or the work holding part are: It is installed so that it can rotate on an axis that is in a plane perpendicular to the plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder,
The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the target magnet has a rotating shaft and is installed so as to be rotatable in the left-right direction.
前記カルーセル型ワークホルダーは、三次元形状のワークを取り付けるためのものであり、ワークホルダー支持部と複数のワーク保持部を備え、前記ワーク保持部は前記ワークホルダー支持部の外周部に設置され、前記カルーセル型ワークホルダーおよび/またはワーク保持部は、ターゲットとカルーセル型ワークホルダーの回転軸を結ぶ面に垂直な面内に有する軸で回転可能に設置されたものであり、
前記ターゲットをターゲットから飛散するスパッタ粒子の主飛散方向が前記カルーセル型ワークホルダーの回転軸中心方向から偏心した方向となるように設置したことを特徴とする三次元形状のワークへの成膜用スパッタリング装置。In a vacuum chamber, a sputtering apparatus comprising a target and a carousel-type work holder installed opposite to the target and having a rotation axis,
The carousel type work holder is for attaching a work having a three-dimensional shape, and includes a work holder support part and a plurality of work holding parts, and the work holding part is installed on an outer peripheral part of the work holder support part, The carousel type work holder and / or the work holding part is rotatably installed on an axis having a plane perpendicular to a plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder,
Sputtering for film formation on a three-dimensional workpiece characterized in that the target is disposed such that the main scattering direction of the sputtered particles that scatter from the target is decentered from the rotation axis center direction of the carousel type work holder apparatus.
前記カルーセル型ワークホルダーは、三次元形状のワークを取り付けるためのものであり、ワークホルダー支持部と複数のワーク保持部を備え、前記ワーク保持部は前記ワークホルダー支持部の外周部に設置され、前記カルーセル型ワークホルダーおよび/またはワーク保持部は、ターゲットとカルーセル型ワークホルダーの回転軸を結ぶ面に垂直な面内に有する軸で回転可能に設置されたものであり、
前記ターゲット用マグネットを、前記ターゲットから飛散するスパッタ粒子の主飛散方向が前記カルーセル型ワークホルダーの回転軸中心方向から偏心した方向となるように設置したことを特徴とする三次元形状のワークへの成膜用スパッタリング装置。In a vacuum chamber, a sputtering apparatus comprising a target, the target magnet, and a carousel type work holder installed opposite to the target and having a rotation axis,
The carousel type work holder is for attaching a work having a three-dimensional shape, and includes a work holder support part and a plurality of work holding parts, and the work holding part is installed on an outer peripheral part of the work holder support part, The carousel type work holder and / or the work holding part is rotatably installed on an axis having a plane perpendicular to a plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder,
The target magnet is installed so that the main scattering direction of the sputtered particles scattered from the target is eccentric from the center of the rotation axis of the carousel type work holder. Sputtering apparatus for film formation.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009541108A JP5307723B2 (en) | 2007-11-13 | 2008-11-06 | Sputtering film forming method for three-dimensional workpiece and apparatus used therefor |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007294660 | 2007-11-13 | ||
JP2007294660 | 2007-11-13 | ||
JP2009541108A JP5307723B2 (en) | 2007-11-13 | 2008-11-06 | Sputtering film forming method for three-dimensional workpiece and apparatus used therefor |
PCT/JP2008/070178 WO2009063789A1 (en) | 2007-11-13 | 2008-11-06 | Method for forming sputtering film on three-dimensional work and apparatus used in the method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2009063789A1 JPWO2009063789A1 (en) | 2011-03-31 |
JP5307723B2 true JP5307723B2 (en) | 2013-10-02 |
Family
ID=40638641
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009541108A Expired - Fee Related JP5307723B2 (en) | 2007-11-13 | 2008-11-06 | Sputtering film forming method for three-dimensional workpiece and apparatus used therefor |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5307723B2 (en) |
KR (1) | KR101246131B1 (en) |
CN (1) | CN101855382B (en) |
TW (1) | TWI481734B (en) |
WO (1) | WO2009063789A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11274364B2 (en) | 2017-06-28 | 2022-03-15 | Solayer Gmbh | Sputter devices and methods |
EP3508611B1 (en) * | 2018-01-04 | 2023-03-15 | Raytheon Technologies Corporation | Metallic coating process for combustor panels using a barrel configuration |
KR102399748B1 (en) * | 2018-10-01 | 2022-05-19 | 주식회사 테토스 | A device for depositing a metal film on a surface of a three-dimensional object |
KR20230172016A (en) * | 2021-04-16 | 2023-12-21 | 에바텍 아크티엔게젤샤프트 | Sputtering device for coating 3D objects |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0768614B2 (en) * | 1990-03-05 | 1995-07-26 | 宇部興産株式会社 | Carousel type sputtering device and spattering method thereof |
JP2005133110A (en) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Konica Minolta Opto Inc | Sputtering system |
JP2007162049A (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Asahi Techno Glass Corp | Carousel type sputtering system |
JP2007170215A (en) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Yamaha Motor Co Ltd | Component for internal combustion engines and its manufacturing method |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN86205741U (en) * | 1986-08-16 | 1987-07-15 | 北京市有色金属研究总院 | Coating device for physical vapor deposition |
JP2004300465A (en) * | 2003-03-28 | 2004-10-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sputtering apparatus |
JP2005163151A (en) * | 2003-12-04 | 2005-06-23 | Seinan Kogyo Kk | Three-dimensional sputter film deposition apparatus and method |
CN1308484C (en) * | 2004-05-20 | 2007-04-04 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | Fixture three-dimensional motion control device |
-
2008
- 2008-11-06 KR KR1020107010731A patent/KR101246131B1/en not_active IP Right Cessation
- 2008-11-06 WO PCT/JP2008/070178 patent/WO2009063789A1/en active Application Filing
- 2008-11-06 JP JP2009541108A patent/JP5307723B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-11-06 CN CN200880116299.XA patent/CN101855382B/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-11-13 TW TW097143911A patent/TWI481734B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0768614B2 (en) * | 1990-03-05 | 1995-07-26 | 宇部興産株式会社 | Carousel type sputtering device and spattering method thereof |
JP2005133110A (en) * | 2003-10-28 | 2005-05-26 | Konica Minolta Opto Inc | Sputtering system |
JP2007162049A (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-28 | Asahi Techno Glass Corp | Carousel type sputtering system |
JP2007170215A (en) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Yamaha Motor Co Ltd | Component for internal combustion engines and its manufacturing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2009063789A1 (en) | 2011-03-31 |
TW200940731A (en) | 2009-10-01 |
CN101855382A (en) | 2010-10-06 |
WO2009063789A1 (en) | 2009-05-22 |
KR101246131B1 (en) | 2013-03-21 |
TWI481734B (en) | 2015-04-21 |
KR20100084658A (en) | 2010-07-27 |
CN101855382B (en) | 2013-03-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI426144B (en) | Sputtering apparatus and sputtering film forming method | |
EP3127145B1 (en) | Deposition system with multi-cathode and method of manufacture thereof | |
KR102188022B1 (en) | Configurable variable position closed track magnetron | |
JP5192549B2 (en) | Sputtering apparatus and sputtering method | |
JP4516199B2 (en) | Sputtering apparatus and electronic device manufacturing method | |
US10801102B1 (en) | Cathode assemblies and sputtering systems | |
JP2006083408A (en) | Vacuum film-forming apparatus | |
JP4066044B2 (en) | Film forming method and sputtering apparatus | |
JP5307723B2 (en) | Sputtering film forming method for three-dimensional workpiece and apparatus used therefor | |
KR20150114986A (en) | Pvd rf dc open/closed loop selectable magnetron | |
JP4660241B2 (en) | Sputtering equipment | |
JP2005187830A (en) | Sputtering apparatus | |
JPH0240739B2 (en) | SUPATSUTASOCHI | |
CN107636195A (en) | Sputtering sedimentation source, sputter equipment and its operating method | |
JP4246546B2 (en) | Sputtering source, sputtering apparatus, and sputtering method | |
JP4219566B2 (en) | Sputtering equipment | |
JP2005232554A (en) | Sputtering system | |
JPH03140467A (en) | Sputtering device | |
JP4111375B2 (en) | Sputtering equipment | |
JP4583868B2 (en) | Sputtering equipment | |
JPH04371577A (en) | Magnetron type sputtering device | |
JP2006037127A (en) | Sputter electrode structure | |
JP2009299191A (en) | Plasma-assisted sputter film-forming apparatus | |
JP4877058B2 (en) | Opposing target sputtering apparatus and method | |
CN111699543A (en) | Method and apparatus for magnetron sputtering |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20111025 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121012 |
|
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: 20130604 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130627 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5307723 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |