JPH065415Y2 - スパッタリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、基板の表面に薄膜を形成するために用いら
れるスパッタリング装置に関する。

従来の技術 従来、スパッタリング装置によって基板の表面に薄膜を
形成する場合には、まず、ターゲットとシャッタとの間
でプレスパッタリングを行い、対いで薄膜を形成しよう
とする基板を、ターゲットの上方において、例えば左方
から右方へ、ターゲットと平行に移動進行させながら、
ターゲットと基板との間でスパッタリングを行ってい
る。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、上記の従来技術においては、ターゲット
とシャッタとの間でプレスパッタリングを行い、対いで
シャッタを上方へ引き上げ、その後で、基板を取り付け
た基板カートを、ターゲットの上方を移動させながらス
パッタリングを行うので、プレスパッタリング時の放電
の状況と、スパッタリング時の放電の状況とは異なるこ
とと、基板が進行することにより基板とターゲットとの
間の静電容量が変化し、安定した放電を得られず、従っ
て基板の表面に形成される薄膜の膜質や厚さを均一にす
ることが困難であった。

また、プレスパッタリング後、シャッタを上方へ引き上
げておくスペースが必要なため、スパッタリング装置の
チャンバが大きくなる欠点があった。

本考案は、以上のことに鑑みてなされたもので、小型
で、基板の表面に均一な厚さの薄膜を形成することが出
来るスパッタリング装置を提供することを目的としてい
る。

問題点を解決するための手段 本考案に係るスパッタリング装置は、チャンバ内には基
板を搬送させるために基板を密着させて支持する基板カ
ートと、チャンバ内のターゲットを四方から囲んでスパ
ッタリング領域を限定するカバーと、基板カートの反基
板側に密着した板状電極であって、基板カートの搬送方
向の長さよりも長く、且つ当該搬送方向に沿って設けら
れた背板と、ターゲットと基板、基板カート及び背板と
の間にスパッタリングを行うための高周波電力を与える
高周波電源と、前記スパッタリング領域を横切るような
方向に基板カートを搬送させる手段であって、プレスパ
ッタ時にはターゲットと背板の一部とが対向する位置に
基板カートを搬送させる一方、本スパッタ時にはターゲ
ットと基板とが対向する位置に基板カートを搬送させる
基板カート搬送手段とを備えることを特徴としている。

作用 まず、ターゲットと背板の一部とを対向させた状態で、
高周波電源を通電させると、ターゲットと背板の一部と
の間で放電が生じ、プレスパッタリングが行われる。

なお、ターゲットは四方からカバーで囲まれているの
で、スパッタリング領域は限定され、基板に対してはス
パッタリングが行われない。

この状態で、基板カートを搬送させ、ターゲットと基板
とを対向させる。基板と背板とは近接している関係上、
この搬送の過程で、電極間の距離は大きく変化せず、そ
れ故、ターゲットと基板との間の放電の状態も変化しな
い。この放電により基板に対してスパッタリングが行わ
れ、基板の表面に薄膜が作成される。

この本スパッタが終了すれば、基板カートを搬送させて
プレスパッタリングを行なう位置にまで戻す。

実施例 以下、本考案に係るスパッタリング装置の一実施例を図
面を参照して説明する。第１図はスパッタリング装置の
模式的横断面図であって、（ａ）はプレスパッタリング
時、（ｂ）は本スパッタ終了後の各状態を夫々示してい
る。第２図は同装置の平面図、第３図は同装置の部分縦
断面図である。

ここで説明するスパッタリング装置は、第１図に示すよ
うにチャンバ60内にて基板カート11に取り付けられた基
板10を第１図（ａ）中に示したＡ方向（搬送方向）に交
互に搬送させ、この過程で基板10の表面に薄膜を作成す
る基本構成となっている。なお、チャンバ60の側面は側
板Ａ61、Ｂ62、Ｃ63（第２図参照）及びＤ64（第２図参
照）から構成されている。

基板カート11は後述するローラの上に置かれており、基
板カート11の下面に基板10を密着させて支持するように
なっている。

基板カート11の上面（基板カート11の反基板側）には、
平板状の電極である背板12が密着するような形で設けら
れている。この背板12は基板カート11のＡ方向に沿って
設けられており、基板カート11に対してＡ方向に摺動自
在となっている。背板12は図中示されているように基板
カート11のＡ方向の長さよりも長く、その長い分の長さ
をｂとし、カバーＡ21とカバーＢ22との間の間隔をａと
すると、ここではｂ＞ａとなるように長さが設定されて
いる。

チャンバ60の中央底部にはターゲット20が設けられてい
る。このターゲット20と基板10、基板カート11及び背板
12との間には、高周波電源（図示省略）が接続されてい
る。スパッタリングを行うために必要な高周波電力はこ
の電源により供給されるようになっている。

このターゲット20の上部には、ターゲット20を四方から
囲んでスパッタリングの領域を限定するためのカバーＡ
21、Ｂ21、Ｃ22（第２図参照）、及びＤ24（第２図参
照）が設けられている。

次に、基板カート11を搬送させる機構（基板カート搬送
手段に相当する）ついて第２図を参照しけて説明する。

側板Ｃ63、側板Ｄ64には複数のローラ51、ローラ53が夫
々取り付けられている、これらのローラにはチエイン5
2、54が夫々掛け回されている。ローラ51、53のうちで
も図中左から２番目のローラ51a、ローラ53aは軸57によ
り互いに連結されている。この軸57の一端には減速機55
を介してモータ56が接続されている。

即ち、モータ56が駆動すると、減速機55を介してローラ
51a、53aが回転する。と同時に、チエイン52、54を介し
て他のローラ51、53が全て回転するようになっている。
このようにローラ51、ローラ53が回転すると、これに載
置した基板カート11が第１図（ａ）に示す位置から同図
（ｂ）に示す位置にかけて交互に搬送される。

つまりこの機構は、スパッタリングの領域を横切るよう
な方向に基板カート11を交互に搬送させるような構成と
なっている。

第１図（ａ）はプレスパッタリング時の状態を示してい
る。この状態では、基板カート11及び背板左部14（第１
図（ｂ）参照）の端面が揃っており、側板Ａ61の直ぐ近
くに位置し、背板右部13とターゲット20とが対向してい
る。

そしてモータ56を駆動させると、基板カート11及び背板
12がこのままの状態でＡ方向に搬送される。その後、基
板10がターゲット20に対向したところで、モータ56を停
止させる。基板10とターゲット20とが対向する様子は、
図示省略されているが、これが本スパッタ時の状態であ
る。

本スパッタが終了すると、モータ56を再び駆動させ、基
板カート11及び背板12を搬送させる。そうすると、背板
右部13が側板Ｂ62に接触する。このとき、基板カート11
は未だ側板Ｂ62に接触していないので、基板カート11の
みがＡ方向に搬送される。やがて、基板カート11の図中
左端面が側板Ｂ62に接触すると、基板カート11及び背板
右部13（第１図（ａ）参照）の端面が揃い、この時点
で、モータ56を停止させる。第１図（ｂ）はこの状態を
示しており、このときターゲット20と背板左部14とは対
向している。

なお、ターゲットアセンブリ70は第３図に示すような構
造となっている。

図中33はチャンバ60の底部にボルト36により固定された
ハウジングである。ハウジング33の内部にはヨーク32及
び磁石31が収められている。ハウジング33及び磁石31の
の上部にはバッキングプレート30が設けられている。タ
ーゲット20はバッキングプレート30の上面に配設されて
いる。磁石31とヨーク32との間の空間37には冷却水導入
口38を介して導入された冷却水が溜められるようになっ
ている。

次に、上記のように構成されたスパッタリング装置によ
って基板10の表面に薄膜が作成される過程について説明
する。

まず、第１図（ａ）に示すような状態で、上記した高周
波電源を通電させると、ターゲット20と背板右部13との
間で放電が生じ、プレスパッタリングが行われる。ター
ゲット20はカバーＡ21〜カバーＤ24により四方から囲ま
れているので、スパッタリングの領域が限定され、少な
くとも基板10に対してはスパッタリングが行われない。

この状態で、基板カート11を搬送させ、ターゲット20と
基板10とを対向させる。この過程で、ターゲット20と背
板右部13との間での放電がターゲット20と基板10との間
での放電にスムーズに移り、この放電により基板10の表
面に薄膜が作成される。

この状態で、基板カート11を更に搬送させ、第１図
（ｂ）に示すようにターゲット20と基板左部14とを対向
させる。この過程で、ターゲット20と基板10との間での
放電がターゲット20と基板左部14との間での放電にスム
ーズに移る。

この本スパッタが終了すれば、基板カート11を再び第１
図（ａ）に示す位置に戻し、基板10を交換しておら、プ
レスパッタリングを再び行い、その後は上記と同様な処
理を行う。

基板10を取り付けた基板カート11の厚さは薄いので、タ
ーゲット20と基板10との距離と、ターゲット20と背板12
との距離は、大差はない。従って、プレスパッタリング
時、本スパッタ時、本スパッタの終了後の全期間を通じ
て電極間の静電容量等が変化せず、安定した放電が得ら
れるので、基板の表面に均一な厚さの薄膜が形成され
る。

なお、本実施例とは異なって、背板を基板カートの直上
でチャンバ全体にわたって設置しても同様の効果を得る
ことが出来る。

考案の効果 以上、本考案に係るスパッタリング装置は、プレスパッ
タリング時、本スパッタ時の全期間を通じて安定した放
電が得られるような構成となっているので、基板の表面
に作成される薄膜の膜質及び膜厚は均一となる。しかも
チャンバを小型化する上でも有利であるというメリット
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はスパッタリング装置の模式的横断面図であっ
て、（ａ）はプレスパッタリング時、（ｂ）は本スパッ
タ終了後の各状態を夫々示している。第２図は同装置の
平面図、第３図は同装置の部分縦断面図である。 10……基板、11……基板カート、12……背板、20……タ
ーゲット、60……チャンバ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】チャンバ内の基板の表面に薄膜を作成する
   スパッタリング装置において、 チャンバ内にて基板を搬送させるため、基板を密着させ
   て支持する基板カートと、 チャンバ内のターゲットを四方から囲んでスパッタリン
   グ領域を限定するカバーと、 基板カートの反基板側に密着した板状電極であって、基
   板カートの搬送方向の長さよりも長く、且つ当該搬送方
   向に沿って設けられた背板と、 ターゲットと基板、基板カート及び背板との間にスパッ
   タリングを行うための高周波電力を与える高周波電源
   と、 前記スパッタリング領域を横切るような方向に基板カー
   トを搬送させる手段であって、プレスパッタ時にはター
   ゲットと背板の一部とが対向する位置に、本スパッタ時
   にはターゲットと基板とが対向する位置に基板カートを
   夫々搬送させる基板カート搬送手段とを備えることを特
   徴とするスパッタリング装置。