JPH0342037Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は搬送式のスパツタ装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

スパツタリングは10^-5〜10^-6Torrに高真空引
きされた真空槽内に10^-2Torr程度の放電雰囲気
ガスを供給し、スパツタターゲツトと基板間に直
流あるいは高周波電圧を印加させてプラズマ放電
を発生せしめ、ターゲツトから放出したターゲツ
ト原子や分子が基板表面に吸着し膜成長させるも
のである。搬送式のスパツタ装置は、搬送用トレ
ーに基板を取付けてターゲツトと対向して移動し
ながらスパツタ成膜される。

第３図は従来の搬送式スパツタ装置を示す。図
において１は真空槽、２は上記真空槽１に連結し
て設けられたメインバルブ、２１は上記メインバ
ルブと直列に接続された可変バルブ、３は上記真
空槽１と連結して設けられた放電雰囲気ガスの供
給バルブで、図示しない流量制御装置でコントロ
ールされる、４は真空槽１内に電気的に絶縁して
設置されたスパツタターゲツトで、図示しない電
源と接続されている、５は図示しない搬送機構に
よつて真空槽１内を移動する搬送トレー、 次に動作について説明する。真空槽１は10^-5〜
10^-6Torrまで高真空排気された後、可変バルブ
２１のオリフイスが絞られ供給バルブ３よりアル
ゴン等の雰囲気ガスが供給され10^-2Torr程度の
圧力に調整される。

次いでスパツタターゲツト４の電源が付勢され
ターゲツトのスパツタ放電が開始される。この
時、雰囲気ガスは供給バルブ３から真空槽１に供
給されメインバルブ２の向きに流れている（第２
図に於いて右方から左方の向き）。一方、搬送ト
レー５は上記雰囲気ガスの流れと逆の方向（第２
図に於いて左方から右方の向き）に搬送させてい
る。これは基板表面に形成された膜表面は非常に
活性であり、スパツタ放電によつて発生する不純
ガスとの接触（汚染）を避けるためである。

搬送トレー５がターゲツト４のスパツタリング
スペースを通過した時点でターゲツト４の電源は
消勢されスパツタは完了する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来の搬送式スパツタ装置は以上の様に構成さ
れているので、搬送トレー５のスパツタ時の搬送
方向は一方向（図示では左方から右方の方向）に
限定される。スパツタ膜厚はスパツタパワーを上
げるか搬送トレー５の搬送速度を下げることによ
つて得られるが、スパツタパワーはスパツタター
ゲツト４の表面許容電力密度等から制約を受ける
ため限度がある。また、搬送速度については低速
度でのスパツタ膜は膜内部の応力が大きい等、問
題がある。これらの問題はSiO₂，Ta₂O₅，
Si₃N₄，SiC等の絶縁性スパツタ膜に顕著であり、
スパツタ成膜を複数回に分割、即ち、搬送トレー
５がスパツタリングスペースを通過すれば、スパ
ツタターゲツトの電源を消勢させ、搬送トレー５
をスパツタリングスペースのスタート位置まで逆
搬送させた後、スパツタターゲツトの電源を付勢
し、その後搬送トレー５を所定速度で搬送させて
スパツタ成膜させなければならず、逆搬送時に生
じる基板の温度低下等膜質の安定化に問題があつ
た。

また、スパツタ成膜を連続化するため同一材質
のスパツタターゲツト４を複数個設置することは
装置が大型化・高価格になるという問題があつ
た。

この考案は上記のような問題点を解消するため
になされたものでスパツタターゲツト４を増設す
ることなく、最適のスパツタリング条件で連続し
てスパツタ成膜することができる搬送式スパツタ
装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案に係る搬送式スパツタ装置は、雰囲気
ガスの供給部及び真空排気部を複数系より構成し
雰囲気ガスの流れる方向を搬送トレー９の搬送方
向に応じて切換えられるようにしたものである。

〔作用〕

この考案における雰囲気ガスの流れは、雰囲気
ガスの供給バルブ及び真空引き配管の開閉により
流れる方向が制御され、スパツタ成膜時、搬送ト
レー９の搬送方向と雰囲気ガスの流れる方向が常
に対向するようにしている。

〔考案の実施例〕

以下、この考案の一実施例を図について説明す
る。第１図において、１は真空槽、２ａ，２ｂは
上記真空槽１の両端部に連結して設けられたメイ
ンバルブ、２１は上記メインバルブ２ａ，２ｂの
各々に連結した可変バルブ、３ａ，３ｂは上記真
空槽１の両端部に連結して設けられた放電雰囲気
ガスの供給バルブで図示しない流量制御装置でコ
ントロールされる。４ａ，４ｂ，４ｃは真空槽１
内に電気的に絶縁して設置されたスパツタターゲ
ツトで、図示しない電源と接続されている。５は
図示しない搬送機構によつて真空槽１内を移動す
る搬送トレーである。第２図は第１図の装置の操
作手順を示す説明図である。

次に動作について第１図、第２図に基いて説明
する。真空槽１はメインバルブ２ａ，２ｂ及び全
開状態の可変バルブ２１を介して10^-5〜
10^-6Torrまで真空排気された後、可変バルブ２
１のオリフイスが絞られた後スパツタ放行のため
のガス導入を行なう。

搬送トレー５の搬送方向を第１図に於いて左→
右方向で行なう場合（搬送トレー５がスパツタタ
ーゲツト４の左方に位置している）には主バルブ
２ａを開、２ｂは閉、供給バルブ３ｂを開、３ａ
は閉とし、雰囲気ガスの流れを第１図に於いて右
→左方向に設定する（この状態をガス導入と称
す）。雰囲気ガスの流量制御及び可変バルブ２１
のオリフイス調整により、真空槽１が10^-2Torr
程度の設定圧力に調整されればスパツタターゲツ
ト４の電源が付勢され、スパツタ放電が開始す
る。次いで、搬送トレー５を左→右方向へ搬送さ
せてスパツタ成膜を行なう。（この状態を搬送ス
パツタと称す）搬送トレー５がスパツタターゲ
ツト４のスパツタリングスペースを通加し、搬送
スパツタが終了すると、搬送トレー５の搬送を
停止させると共に主バルブ２ａを閉、２ｂを開、
供給バルブ３ｂを閉、３ａを開とし雰囲気ガスの
流れを第１図に於いて左→右方向に設定する（こ
の状態をガス導入と称す）。次いで搬送トレー
５を右→左方向へ搬送させて、スパツタ成膜を行
なう（この状態を搬送スパツタと称す）。搬送
トレー５がスパツタリングスペースを通過し搬送
スパツタが終了すれば、搬送トレー５の搬送停
止と共にガス導入→ガス導入へのガス流回路
切換により、引続き搬送スパツタを行なう。以
下ガス導入、搬送スパツタ←→ガス導入、搬
送スパツタの繰返しにより所要のスパツタ膜が
得られる。スパツタ成膜が完了すればスパツタ電
源を消勢、供給バルブ３ａ，３ｂを閉、メインバ
ルブ２ａ，２ｂを開、可変バルブ２１のオリフイ
スを開とし、真空排気を行なう。

また上記実施例では、供給バルブ３及び主バル
ブ２が２系統の場合について説明したが、複数の
系統でも同様の効果を得ることができる。

〔考案の効果〕

以上のようにこの考案によれば、搬送式スパツ
タ装置のガス供給部及び真空排気部を各々複数系
より構成し、雰囲気ガスの流れる方向が制御でき
るので、搬送方向が変わつても連続して、搬送ス
パツタをすることができる。膜厚の選定は搬送ス
パツタの回数で管理することができ、最適スパツ
タ条件を固定することができ、装置も小形化する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例によるスパツタ装
置のガス供給真空排気系統図、第２図は第１図の
装置のガス導入及び搬送スパツタ動作過程を示す
フロー図、第３図は従来のスパツタ装置のガス供
給真空排気系統図である。 図において、１は真空槽、２は主バルブ、３は
ガス供給バルブ、４ａ〜４ｃはスパツタターゲツ
ト、５は搬送トレー、２１は可変バルブである。
なお、各図中同一符号は同一、又は相当部分を示
す。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 真空容器と、前記真空容器にガスを導入する複
   数のガス導入部と、前記真空容器を真空排気する
   複数の真空排気部と、スパツタターゲツト電極
   と、前記スパツタターゲツト電極と対向しながら
   搬送する基板装着電極と、前記スパツタターゲツ
   ト電極と、前記基板装着電極に電圧を印加する装
   置とを有するスパツタ装置において、真空容器内
   のガス流れの方向が前記基板装着電極の搬送方向
   と対向するように、前記ガス導入部と前記真空排
   気部を配置し、制御することを特徴とするスパツ
   タ装置。