JPH1121665A - Film forming device, and method for changing target - Google Patents

Film forming device, and method for changing target

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JPH1121665A
JPH1121665A JP17704597A JP17704597A JPH1121665A JP H1121665 A JPH1121665 A JP H1121665A JP 17704597 A JP17704597 A JP 17704597A JP 17704597 A JP17704597 A JP 17704597A JP H1121665 A JPH1121665 A JP H1121665A
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target
cathode
film forming
reaction chamber
plate
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貴志 末吉
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健太郎 新郷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the film forming device of a constitution in which a cathode having the target is fixed to a current introducing plate in an electrically connected condition by a simple means without using a fixing bolt, and the changing method capable of rapidly changing the target. SOLUTION: In a film forming device, a ring-shaped insulation member 22 is fixed in a film-forming reaction chamber 1a inside a vacuum chamber 1. A cathode 6 having a target 11 of the sputtering material is positioned so that the target 11 is opposite to a substrate 12 which is an object to form a film, and placed on the insulation member 22. A current introducing plate 9 installed in the film-forming reaction chamber 1a in a freely coming-in/going-out manner, is brought into close contact with the cathode 6 so as to be electrically connected, and the cathode 6 is held and fixed by the insulation material 22 and the current introducing plate 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、スパッタリング材
料のターゲットから放出されるスパッタ粒子によって基
板の表面に薄膜を生成する成膜装置およびそのターゲッ
トの交換方法に関するものである。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a film forming apparatus for forming a thin film on the surface of a substrate by using sputter particles emitted from a target of a sputtering material, and a method of replacing the target.

【0002】[0002]

【従来の技術】この種の従来の成膜装置は、一般に図6
に示すような構成になっている。すなわち、真空チャン
バー1内部の成膜反応室1aには、マスフローコントロ
ーラ4からガス導入管7を通じて反応ガス、例えばアル
ゴンガスが導入されるとともに、真空排気パイプ2を介
して成膜反応室1aに接続された真空排気ポンプ3が駆
動することにより、成膜反応室1a内が所定の圧力に調
圧される。この反応ガス雰囲気の成膜反応室1a内にお
いて、電源部8から電流導入用プレート9およびバッキ
ングプレート10を通じてスパッタリング材料のターゲ
ット11に電圧を印加することより、例えばアルゴンプ
ラズマが生成し、高いエネルギーを有するイオンをター
ゲット11に入射させることにより、このターゲット1
1からスパッタ粒子を弾き出し、そのスパッタ粒子を、
例えばガラス基板などからなる成膜対象の基板12に堆
積させることにより、基板12の表面に薄膜が形成され
ていく。
2. Description of the Related Art A conventional film forming apparatus of this type generally has a structure shown in FIG.
The configuration is as shown in FIG. That is, a reaction gas, for example, an argon gas is introduced from the mass flow controller 4 through the gas introduction pipe 7 into the film formation reaction chamber 1a inside the vacuum chamber 1 and connected to the film formation reaction chamber 1a through the vacuum exhaust pipe 2. When the evacuation pump 3 is driven, the pressure inside the film forming reaction chamber 1a is adjusted to a predetermined pressure. By applying a voltage to the target 11 of the sputtering material from the power supply unit 8 through the current introducing plate 9 and the backing plate 10 in the film forming reaction chamber 1a in the reaction gas atmosphere, for example, argon plasma is generated, and high energy is generated. The ions having the target 1
Sputter particles are ejected from 1 and the sputter particles are
For example, a thin film is formed on the surface of the substrate 12 by being deposited on a substrate 12 to be formed, such as a glass substrate.

【0003】ターゲット11をバッキングプレート10
の下面に保持してなるカソード6は、バッキングプレー
ト10の上面を電流導入用プレート9に密着状態に重ね
合わせて、複数の固定用ボルト14により電流導入用プ
レート9に固定されている。
A target 11 is attached to a backing plate 10
The cathode 6, which is held on the lower surface, is fixed to the current introducing plate 9 by a plurality of fixing bolts 14 with the upper surface of the backing plate 10 superimposed on the current introducing plate 9 in close contact.

【0004】さらに、電流導入用プレート9の上面中央
部には、内部に電流導入用プレート9への接続線を挿通
させた筒状の支持体17の下端が直交して固定され、こ
の支持体17の上部が真空チャンバー1の蓋体13に対
し貫通して気密に固着されていることにより、電流導入
用プレート9は、支持体17を介して蓋体13に吊り下
げ状態に取り付けられている。また、電流導入用プレー
ト9の上面には、マグネトロン方式スパッタリング用の
リング状磁石18が磁気的に結合状態に取り付けられて
いる。この磁石18から発生する磁界の作用により、プ
ラズマ密度が向上して成膜レート、つまり単位時間当た
りの成膜量が増大する。
Further, a lower end of a cylindrical support 17 having a connection line to the current introducing plate 9 inserted therein is fixed at right angles to the center of the upper surface of the current introducing plate 9. Since the upper part of 17 is penetrated and hermetically fixed to the lid 13 of the vacuum chamber 1, the current introducing plate 9 is attached to the lid 13 via the support 17 in a suspended state. . A ring-shaped magnet 18 for magnetron sputtering is mounted on the upper surface of the current introducing plate 9 in a magnetically coupled state. The action of the magnetic field generated by the magnet 18 increases the plasma density and increases the film formation rate, that is, the film formation amount per unit time.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記カソード6は、タ
ーゲット11を一定期間使用した時点で交換する必要が
あり、この種の成膜装置では、稼働率の向上のために、
メンテナンス作業の他に、上記カソード6の交換のため
の作業時間を短縮することが要求されている。しかしな
がら、上記成膜装置ではカソード6の交換に際して煩雑
な作業を要して作業時間が長くなる問題がある。
It is necessary to replace the cathode 6 when the target 11 has been used for a certain period of time.
In addition to the maintenance work, it is required to shorten the work time for replacing the cathode 6. However, the above-described film forming apparatus has a problem that a complicated operation is required when replacing the cathode 6 and the operation time is lengthened.

【0006】すなわち、カソード6の交換に際しては、
先ず、蓋体13の真空チャンバー1に対するボルト(図
示せず)などによる固定を解除したのちに、蓋体13を
アクチエータ(図示せず)により真空チャンバー1から
引き上げ、この蓋体13に支持体17を介して吊り下げ
られている電流導入用プレート9およびカソード6を、
2点鎖線で示すように、真空チャンバー1の上方に引き
出す。このアクチエータで吊り下げられている組立体の
複数の固定用ボルト14を取り外して、ターゲット11
とバッキングプレート10とからなるカソード6を電流
導入用プレート9から取り外す。つぎに、新たなターゲ
ット11をバッキングプレート10に保持したカソード
6を、電流導入用プレート9に所定の位置決め状態に重
ね合わせ、この位置決め状態を保持しながら複数の固定
用ボルト14を締め付けることにより、バッキングプレ
ート10を電流導入用プレート9に固定する手順で行わ
れる。
That is, when replacing the cathode 6,
First, after the fixing of the lid 13 to the vacuum chamber 1 with bolts (not shown) or the like is released, the lid 13 is pulled up from the vacuum chamber 1 by an actuator (not shown), and the support 13 is attached to the lid 13. The current introduction plate 9 and the cathode 6 suspended through
As shown by a two-dot chain line, it is pulled out above the vacuum chamber 1. The plurality of fixing bolts 14 of the assembly suspended by this actuator are removed, and the target 11
The cathode 6 composed of the backing plate 10 and the cathode 6 is removed from the current introducing plate 9. Next, the cathode 6 holding the new target 11 on the backing plate 10 is superimposed on the current introduction plate 9 in a predetermined positioning state, and a plurality of fixing bolts 14 are tightened while maintaining this positioning state. The procedure is performed by fixing the backing plate 10 to the current introduction plate 9.

【0007】したがって、上記のカソード6の交換方法
では、固定用ボルト14の取り外しおよび取り付け作業
やバッキングプレート10の位置決めなどの煩雑な作業
を必要とし、比較的多くの作業時間を要する。しかも、
ターゲット11が磁性体である場合、カソード6は、磁
石18の磁気吸引力の作用を受けることから、固定用ボ
ルト14を取り外しただけでは電流導入用プレート9か
ら取り外すのが困難であり、さらに、煩雑な作業が増え
る。
Therefore, the above-described method of replacing the cathode 6 requires complicated operations such as removal and installation of the fixing bolts 14 and positioning of the backing plate 10, and requires a relatively long operation time. Moreover,
When the target 11 is a magnetic material, the cathode 6 is affected by the magnetic attraction of the magnet 18, so it is difficult to remove the cathode 6 from the current introducing plate 9 only by removing the fixing bolt 14. Complex work increases.

【0008】そこで本発明は、上述の問題点を解消し、
ターゲットを有するカソードが固定ボルトなどを用いな
い簡単な手段で電流導入用プレートに対し電気的接続状
態で固定された構成を有する成膜装置およびそのターゲ
ットを迅速に交換できる交換方法を提供することを目的
とするものである。
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems,
Provided are a film forming apparatus having a configuration in which a cathode having a target is fixed in an electrically connected state to a current introducing plate by simple means without using a fixing bolt or the like, and an exchange method capable of quickly exchanging the target. It is the purpose.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の成膜装置は、内部に成膜反応室を有する真
空チャンバーと、前記成膜反応室の内部に固定されたリ
ング状の絶縁部材と、スパッタリング材料のターゲット
を有し、成膜対象の基板に前記ターゲットを対向させて
前記絶縁部材に載置されたカソードと、前記カソードに
対し密着状態に接触して電気的に接続され、前記成膜反
応室に出入り可能に設置された電流導入用プレートとを
備えて構成されている。
In order to achieve the above object, a film forming apparatus according to the present invention includes a vacuum chamber having a film forming reaction chamber therein, and a ring-shaped chamber fixed inside the film forming reaction chamber. And a cathode placed on the insulating member with the target facing a substrate on which a film is to be formed, and in close contact with the cathode to be electrically connected. And a current introduction plate installed so as to be able to enter and exit the film formation reaction chamber.

【0010】この成膜装置は、カソードのターゲットに
電流導入用プレートを通じて電圧を印加することによ
り、プラズマが生成され、それによりターゲットから弾
き出されたスパッタ粒子が成膜対象の基板に堆積し、基
板の表面に薄膜が形成される。
In this film forming apparatus, a plasma is generated by applying a voltage to a cathode target through a current introducing plate, whereby sputtered particles ejected from the target are deposited on a substrate to be formed. A thin film is formed on the surface of.

【0011】この成膜装置では、ターゲットを有するカ
ソードが、絶縁部材上に載置されて、この絶縁部材と電
流導入用プレートとによる挟持固定により支持された構
成になっているから、ターゲットの交換に際しては、電
流導入用プレートを真空チャンバーの外部に引き出せ
ば、成膜反応室内においてに絶縁部材上に載置されて残
っているカソードを手作業などにより新たな物と容易に
交換することができる。そのため、従来装置においてカ
ソードを電流導入用プレートに固定していた固定用ボル
トの取り外しおよび取り付けの作業が不要となり、ター
ゲットの交換のための作業時間を大幅に短縮することが
できる。
In this film forming apparatus, the cathode having the target is placed on the insulating member and supported by being sandwiched and fixed between the insulating member and the current introduction plate. At this time, if the current introduction plate is pulled out of the vacuum chamber, the cathode remaining on the insulating member in the film forming reaction chamber can be easily replaced with a new one by manual operation or the like. . Therefore, the work of removing and attaching the fixing bolt, which fixes the cathode to the current introducing plate in the conventional apparatus, becomes unnecessary, and the working time for replacing the target can be greatly reduced.

【0012】上記発明において、電流導入用プレートに
対し接離自在に接触して磁気的に結合されたマグネトロ
ン方式スパッタリング用磁石を備えた構成とすることが
できる。
[0012] In the above invention, a magnetron-type sputtering magnet may be provided which is magnetically coupled with the current introducing plate so as to come into contact with and separate from the current introducing plate.

【0013】これにより、磁石の発生する磁界でプラズ
マを閉じ込めるマグネトロン方式のスパッタリングを行
え、プラズマ密度を向上させて成膜レートの増大を図れ
る。この成膜装置では、磁石を備えているが、この磁石
が電流導入用プレートに対し離間可能に設けられている
から、ターゲットが磁性体である場合には、先ず磁石を
電流導入用プレートから離間させておくことにより、電
流導入用プレートをカソードから容易に離間させること
ができ、成膜反応室内において絶縁部材上に載置されて
残っているターゲットを手作業などにより新たな物と容
易に交換することができる。
[0013] Thus, magnetron type sputtering in which the plasma is confined by the magnetic field generated by the magnet can be performed, the plasma density can be improved, and the film forming rate can be increased. In this film forming apparatus, a magnet is provided. Since the magnet is provided so as to be separated from the current introducing plate, when the target is a magnetic material, the magnet is first separated from the current introducing plate. By doing so, the current introduction plate can be easily separated from the cathode, and the target remaining on the insulating member in the film forming reaction chamber can be easily replaced with a new one by hand or the like. can do.

【0014】本発明の成膜装置のターゲットの交換方法
は、非磁性体の使用済みターゲットを有するカソードか
ら電流導入用プレートを離して成膜反応室の外部に引き
出す工程と、前記成膜反応室内の絶縁部材に載置されて
いる前記カソードを前記成膜反応室の外部に取り出す工
程と、新たなターゲットを有するカソードを前記絶縁部
材上に載置する工程と、前記電流導入用プレートを前記
カソードに密着状態に接触させる工程とを有している。
In the method for replacing a target of a film forming apparatus according to the present invention, a step of separating a current introduction plate from a cathode having a used target of a non-magnetic material and extracting the plate to the outside of a film forming reaction chamber; Removing the cathode mounted on the insulating member to the outside of the film forming reaction chamber, mounting a cathode having a new target on the insulating member, and connecting the current introduction plate to the cathode. And a step of bringing into close contact with the substrate.

【0015】これにより、ターゲットを有するカソード
の交換を容易に、且つ迅速に行うことができる。
This makes it possible to easily and quickly exchange the cathode having the target.

【0016】本発明の成膜装置のターゲットの他の交換
方法は、磁石を電流導入用プレートから離間させる工程
と、磁性体の使用済みターゲットを有するカソードから
前記電流導入用プレートを離して成膜反応室の外部に引
き出す工程と、前記成膜反応室内の絶縁部材に載置され
ているカソードを前記成膜反応室の外部に取り出す工程
と、新たなターゲットを有するカソードを前記絶縁部材
上に載置する工程と、前記電流導入用プレートを前記タ
ーゲットに密着状態に接触させる工程と、前記磁石を前
記電流導入用プレートに接触させる工程とを有してい
る。
In another method of replacing the target of the film forming apparatus of the present invention, a step of separating a magnet from a current introducing plate and a step of separating the current introducing plate from a cathode having a used target made of a magnetic material are performed. A step of extracting the cathode placed on the insulating member in the film forming reaction chamber to the outside of the film forming reaction chamber, and a step of mounting a cathode having a new target on the insulating member. Placing the current introduction plate in close contact with the target, and bringing the magnet into contact with the current introduction plate.

【0017】これにより、磁性体のターゲットであって
も、このターゲットを有するカソードの交換を容易に、
且つ迅速に行うことができる。
Thus, even if the target is made of a magnetic material, the cathode having the target can be easily replaced.
It can be performed quickly.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明
の一実施の形態に係る成膜装置を示す概略縦断面図で、
同図において、図6と同一若しくは同等のものには同一
の符号を付してある。この成膜装置が図6の装置と相違
するのは、バッキングプレート10にターゲット11を
保持したカソード6の支持構造のみであが、その他の構
成について補足説明すると、成膜対象の基板12は、基
板ホルダー19に取り付けられて成膜反応室1a内に設
置され、一般に移動可能になっている基板ホルダー19
によってスパッタリング材料である平板状のターゲット
11に対向するよう位置決めされる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
6, the same or equivalent components as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. This film forming apparatus is different from the apparatus shown in FIG. 6 only in the support structure of the cathode 6 holding the target 11 on the backing plate 10. The substrate holder 19 attached to the substrate holder 19 and installed in the film formation reaction chamber 1a and generally movable.
Is positioned so as to face the flat target 11 which is a sputtering material.

【0019】この実施の形態では、非磁性体のターゲッ
ト11を用いる場合を例示してある。真空チャンバー1
の内周壁面には円板状のカソード支持部材20が嵌め込
み固定されており、このカソード支持部材20は、その
外径が真空チャンバー1の内径にほぼ等しく設定され、
中央部にターゲット11から放出されるスパッタ粒子を
通過させるための開口部21が設けられている。また、
カソード支持部材20の取付高さは、基板12に対して
ターゲット11を最も適切な離間距離で保持できる位置
に設定されている。
This embodiment exemplifies a case in which a nonmagnetic target 11 is used. Vacuum chamber 1
A disk-shaped cathode support member 20 is fitted and fixed to the inner peripheral wall surface of the cathode support member 20. The outer diameter of the cathode support member 20 is set substantially equal to the inner diameter of the vacuum chamber 1,
An opening 21 for passing sputtered particles emitted from the target 11 is provided at the center. Also,
The mounting height of the cathode support member 20 is set at a position where the target 11 can be held at the most appropriate distance from the substrate 12.

【0020】カソード支持部材20における開口部21
の周縁部上面には、図3に示すように、リング形状とな
った絶縁部材22が載置固定されている。この絶縁部材
22は、図3に明示するように、バッキングプレート1
0の径とほぼ等しい外径を有し、且つ内径がターゲット
11を隙間を存して挿入させることのできる値に設定さ
れている。カソード6は、ターゲット11を絶縁部材2
2の内部に挿入させてバッキングプレート10を絶縁部
材22上に載置して設置される。また、バッキングプレ
ート10は、従来装置のように固定用ボルト14により
電流導入用プレート9に接合されずに、電流導入用プレ
ート9が電気的接続状態に上方から密着されているだけ
である。すなわち、蓋体13が真空チャンバー1に対し
気密状態に連結されて施蓋した状態では、電流導入用プ
レート9が蓋体13により支持体17を介してバッキン
グプレート10に押し付けられるようになっている。そ
れにより、カソード6は、絶縁部材22と電流導入用プ
レート9とにより挟持固定されている。
Opening 21 in cathode support member 20
As shown in FIG. 3, a ring-shaped insulating member 22 is placed and fixed on the upper surface of the peripheral portion. As shown in FIG. 3, the insulating member 22 is
It has an outer diameter substantially equal to the diameter of 0, and the inner diameter is set to a value that allows the target 11 to be inserted with a gap. The cathode 6 connects the target 11 to the insulating member 2.
2, the backing plate 10 is placed on the insulating member 22 and installed. Further, the backing plate 10 is not joined to the current introducing plate 9 by the fixing bolts 14 unlike the conventional device, and the current introducing plate 9 is merely in close contact with the electric connection state from above. That is, in a state where the lid 13 is airtightly connected to the vacuum chamber 1 and covered, the current introduction plate 9 is pressed against the backing plate 10 by the lid 13 via the support 17. . Thereby, the cathode 6 is sandwiched and fixed between the insulating member 22 and the current introducing plate 9.

【0021】つぎに、上記成膜装置における成膜動作に
ついて簡単に説明する。真空チャンバー1内部の成膜反
応室1aには、マスフローコントローラ4からガス導入
管7を通じて反応ガス、例えばアルゴンガスが導入され
るとともに、真空排気パイプ2を通じて成膜反応室1a
に接続された真空排気ポンプ3が駆動されることによ
り、成膜反応室1a内が所定の圧力に調圧される。この
反応ガス雰囲気の成膜反応室1a内において、電源部8
から電流導入用プレート9およびバッキングプレート1
0を通じてスパッタリング材料のターゲット11に電圧
を印加することより、例えばアルゴンプラズマが生成さ
れ、高いエネルギーを有するイオンをターゲット11に
入射させることにより、このターゲット11からスパッ
タ粒子を弾き出され、そのスパッタ粒子を成膜対象の基
板12に堆積させることにより、基板12の表面に薄膜
が形成されていく。上記のスパッタリングは、磁石18
から発生する磁界でプラズマを閉じ込めるマグネトロン
方式のスパッタリングであり、プラズマ密度を向上させ
て成膜レートの増大を図れる。
Next, the film forming operation in the film forming apparatus will be briefly described. A reaction gas, for example, an argon gas is introduced from the mass flow controller 4 through the gas introduction pipe 7 into the film formation reaction chamber 1 a inside the vacuum chamber 1, and is formed through the vacuum exhaust pipe 2.
Is driven, the pressure inside the film formation reaction chamber 1a is adjusted to a predetermined pressure. In the film forming reaction chamber 1a in the reaction gas atmosphere, the power supply unit 8
To current introduction plate 9 and backing plate 1
By applying a voltage to the target 11 of the sputtering material through 0, for example, an argon plasma is generated, and ions having high energy are made to enter the target 11, whereby sputtered particles are ejected from the target 11 and the sputtered particles are discharged. By depositing on the substrate 12 to be formed, a thin film is formed on the surface of the substrate 12. The above sputtering is performed using the magnet 18
This is a magnetron type sputtering in which the plasma is confined by a magnetic field generated from the magnetic field. The plasma density can be improved and the film formation rate can be increased.

【0022】続いて、上記成膜装置に備えているターゲ
ット11の交換方法について、図2を参照しながら説明
する。ターゲーット11の交換に際して、先ず、真空チ
ャンバー1内に窒素を導入して成膜反応室1aを大気圧
とする。これにより、つぎの蓋体13を真空チャンバー
1から取り外す作業を容易に行えるようになる。つぎ
に、蓋体13の真空チャンバー1に対するボルトなどに
よる固定を解除したのちに、蓋体13をアクチエータに
より引き上げて、図2に示すように、蓋体13に支持体
17を介して吊り下げている電流導入用プレート9を真
空チャンバー1の上方に引き出す。このとき、カソード
6は、ターゲット11が非磁性体であって磁石18の磁
気吸引力の作用を受けないから、電流導入用プレート9
はバッキングプレート10から円滑に離れる。このと
き、成膜反応室1aには、使用済みのターゲット11と
これを保持するバッキングプレート10からなるカソー
ド6が絶縁部材22上に載置された状態で残存する。
Next, a method of replacing the target 11 provided in the film forming apparatus will be described with reference to FIG. When replacing the target 11, first, nitrogen is introduced into the vacuum chamber 1 to bring the film forming reaction chamber 1a to atmospheric pressure. This makes it easy to remove the next lid 13 from the vacuum chamber 1. Next, after the fixing of the lid 13 to the vacuum chamber 1 by bolts or the like is released, the lid 13 is pulled up by an actuator, and is suspended from the lid 13 via the support 17 as shown in FIG. The current introducing plate 9 is pulled out above the vacuum chamber 1. At this time, since the target 11 is a non-magnetic material and is not affected by the magnetic attraction of the magnet 18, the cathode 6
Is smoothly separated from the backing plate 10. At this time, the cathode 6 composed of the used target 11 and the backing plate 10 holding the used target 11 remains in the film forming reaction chamber 1 a while being placed on the insulating member 22.

【0023】図2に示すように、電流導入用プレート9
が成膜反応室1aの外部に引き出された状態において、
蓋体13を保持するアクチエータが水平軸回りに約90
°回動する。それにより、電流導入用プレート9は真空
チャンバー1の上方位置から側方へ待避され、つぎの作
業を容易に行える状態となる。続いて、作業員は、成膜
反応室1aに残存するカソード6を手作業により取り出
して、別途用意していた新たなターゲット11を有する
カソード6を、2点鎖線矢印で示すように絶縁部材22
上に載置する。
As shown in FIG. 2, the current introducing plate 9
Is drawn out of the film forming reaction chamber 1a,
The actuator holding the lid 13 is about 90 degrees around the horizontal axis.
Rotate °. As a result, the current introducing plate 9 is retracted to the side from the position above the vacuum chamber 1, so that the next operation can be easily performed. Subsequently, the operator manually removes the cathode 6 remaining in the film formation reaction chamber 1a, and removes the cathode 6 having a separately prepared new target 11 from the insulating member 22 as shown by a two-dot chain line arrow.
Place on top.

【0024】つぎに、アクチエータは、上述とは反対方
向に90°回動したのちに下降して、電流導入用プレー
ト9をバッキングプレート10に接触させ、さらに、下
降して蓋体13を真空チャンバー1の開口に対し密閉す
る状態に押し付ける。このとき、電流導入用プレート9
はバッキングプレート10に対し密着するよう押し付け
られる。この状態において、ボルトなどの固定手段によ
り蓋体13が真空チャンバー1に固定されると、カソー
ド6が絶縁部材22と電流導入用プレート9とにより挟
持固定され、ターゲット11の交換が終了する。
Next, the actuator descends after rotating 90 ° in the opposite direction to contact the current introducing plate 9 with the backing plate 10, and further descends to move the lid 13 to the vacuum chamber. 1 is pressed against the opening in a sealed state. At this time, the current introduction plate 9
Is pressed against the backing plate 10 in close contact. In this state, when the lid 13 is fixed to the vacuum chamber 1 by fixing means such as bolts, the cathode 6 is clamped and fixed between the insulating member 22 and the current introducing plate 9, and the replacement of the target 11 is completed.

【0025】上記のターゲット11の交換方法では、蓋
体13を引き上げることにより、電流導入用プレート9
が蓋体13と一体となってカソード6のバッキングプレ
ート10から離れるから、絶縁部材22上に載置されて
残っているカソード6を手作業によりそのまま新たな物
と交換するだけである。したがって、従来のような固定
用ボルトの取り外しおよび取り付けの作業が不要とな
り、ターゲット11の交換のための作業時間を大幅に短
縮することができる。
In the method of replacing the target 11 described above, the current introducing plate 9
Is separated from the backing plate 10 of the cathode 6 integrally with the lid 13, and the cathode 6 remaining on the insulating member 22 is simply replaced by a new one by hand. Therefore, the work of removing and attaching the fixing bolt as in the related art becomes unnecessary, and the work time for replacing the target 11 can be greatly reduced.

【0026】図4は本発明の他の実施の形態に係る成膜
装置を示す概略縦断面図で、同図において、図1と同一
若しくは同等のものには同一の符号を付してその説明を
省略する。この実施の形態では、ターゲット11として
磁性体のものを用いる場合を例示してあり、それに伴っ
て、磁性体のターゲット11に対し磁気吸引力を作用さ
せる磁石18は、図1のように電流導入用プレート9に
固着されずに、その下面を電流導入用プレート9に押し
付けられているだけである。さらに、磁石18は、スラ
イド軸受23を介して蓋体13に気密状態を保持しなが
ら上下動自在に取り付けられた可動杆24の下端に固着
されている。したがって、磁石18は、真空チャンバー
1の外部から可動杆24を操作することにより、可動杆
24と一体に支持体17に沿って上下動される。なお、
この成膜装置おける成膜動作は、図1の装置と同様であ
るので、その説明を省略する。
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing a film forming apparatus according to another embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same or equivalent components as those in FIG. Is omitted. In this embodiment, a case where a magnetic substance is used as the target 11 is illustrated, and accordingly, the magnet 18 for applying a magnetic attraction to the magnetic target 11 is provided with a current-introducing as shown in FIG. The lower surface is merely pressed against the current introducing plate 9 without being fixed to the current introducing plate 9. Further, the magnet 18 is fixed to a lower end of a movable rod 24 movably attached to the lid 13 via a slide bearing 23 while maintaining the airtight state. Accordingly, the magnet 18 is moved up and down along the support 17 integrally with the movable rod 24 by operating the movable rod 24 from outside the vacuum chamber 1. In addition,
The film forming operation in this film forming apparatus is the same as that in the apparatus shown in FIG.

【0027】つぎに、上記成膜装置に備えているターゲ
ット11の交換方法について、図5を参照しながら説明
する。ターゲーット11の交換に際して、先ず、真空チ
ャンバー1内に窒素を導入して成膜反応室1aを大気圧
とするとともに、真空チャンバー1の外部において、可
動杆24の上端部を把持して図5に矢印で示すように引
き上げ、磁石18を、電流導入用プレート9から離間さ
せて、磁性体のターゲット11に対し磁気吸引力が作用
しない位置まで引き上げる。続いて、蓋体13の真空チ
ャンバー1に対するボルトなどによる固定を解除したの
ちに、蓋体13をアクチエータにより引き上げて、図5
に示すように、蓋体13に支持体17を介して吊り下げ
ている電流導入用プレート9を真空チャンバー1の上方
に引き出す。このとき、上述のように磁石18が予めタ
ーゲット11に対し磁気吸引力が作用しない位置に離間
されているから、電流導入用プレート9はバッキングプ
レート10から円滑に離れる。
Next, a method of replacing the target 11 provided in the film forming apparatus will be described with reference to FIG. When the target 11 is replaced, first, nitrogen is introduced into the vacuum chamber 1 to bring the film forming reaction chamber 1a to atmospheric pressure, and the upper end of the movable rod 24 is gripped outside the vacuum chamber 1 as shown in FIG. As shown by the arrow, the magnet 18 is separated from the current introduction plate 9 and is pulled up to a position where the magnetic attraction does not act on the magnetic target 11. Subsequently, after releasing the fixation of the lid 13 to the vacuum chamber 1 by bolts or the like, the lid 13 is pulled up by the actuator, and FIG.
As shown in (1), the current introduction plate 9 suspended from the lid 13 via the support 17 is pulled out above the vacuum chamber 1. At this time, since the magnet 18 is previously separated from the target 11 at a position where the magnetic attraction does not act on the target 11, the current introducing plate 9 is smoothly separated from the backing plate 10.

【0028】成膜反応室1aには、使用済みのターゲッ
ト11とこれを保持するバッキングプレート10からな
るカソード6が絶縁部材22上に載置された状態で残存
しているので、このカソード6を、上述と同様にして新
たなターゲット11を備えたカソード6と交換する。そ
ののちに、アクチエータの作動により電流導入用プレー
ト9をバッキングプレート10に密着状態に押し付け、
蓋体13を真空チャンバー1に固定したのちに、可動杆
24を真空チャンバー1の外部から操作して押し下げ、
磁石18を電流導入用プレート9に接触させると、ター
ゲット11の交換が終了する。このターゲット11の交
換方法では、ターゲット11が磁性体で、且つ磁石18
を備えた構成においても、ターゲット11を容易に、且
つ迅速に交換することができる。
In the film forming reaction chamber 1a, the cathode 6 composed of the used target 11 and the backing plate 10 holding the used target 11 remains while being mounted on the insulating member 22. In the same manner as described above, the cathode 6 having the new target 11 is replaced. Thereafter, the current introduction plate 9 is pressed against the backing plate 10 by the actuation of the actuator,
After the lid 13 is fixed to the vacuum chamber 1, the movable rod 24 is operated from outside the vacuum chamber 1 and pushed down,
When the magnet 18 is brought into contact with the current introducing plate 9, the replacement of the target 11 is completed. In this method of exchanging the target 11, the target 11 is a magnetic material and the magnet 18
, The target 11 can be easily and quickly replaced.

【0029】[0029]

【発明の効果】以上のように、本発明の成膜装置によれ
ば、ターゲットを有するカソードを、真空チャンバーの
成膜反応室の内壁面に取り付けた絶縁部材上に載置し
て、この絶縁部材と電流導入用プレートとにより挟持固
定して支持する構成としたので、ターゲットの交換に際
しては、電流導入用プレートを真空チャンバーの外部に
引き出せば、成膜反応室内においてに絶縁部材上に載置
されて残っているカソードを手作業などにより新たな物
と容易に交換することができ、固定用ボルトの取り外し
および取り付けなどの作業が不要となることから、ター
ゲットの交換のための作業時間を大幅に短縮することが
できる。
As described above, according to the film forming apparatus of the present invention, the cathode having the target is placed on the insulating member attached to the inner wall surface of the film forming reaction chamber of the vacuum chamber. The target and the current introduction plate are sandwiched and fixed so that they are supported.When replacing the target, pull the current introduction plate out of the vacuum chamber and place it on the insulating member in the film formation reaction chamber. The remaining cathode can be easily replaced with a new one by hand or the like, eliminating the need for removal and installation of fixing bolts, greatly reducing the time required for target replacement. Can be shortened.

【0030】本発明の成膜装置のターゲットの交換方法
によれば、ターゲットが非磁性体または磁性体のいずれ
であっても、このターゲットを有するカソードの交換を
容易に、且つ迅速に行うことができる。
According to the method for replacing a target of the film forming apparatus of the present invention, the replacement of the cathode having the target can be performed easily and promptly, regardless of whether the target is a non-magnetic substance or a magnetic substance. it can.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係る成膜装置を示す概
略縦断面図。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing a film forming apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図2】同上装置におけるターゲットを交換する過程を
示す概略縦断面図。
FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view showing a process of exchanging a target in the same apparatus.

【図3】同上装置における要部構成の分解斜視図。FIG. 3 is an exploded perspective view of a main part configuration of the above device.

【図4】本発明の他の実施の形態に係る成膜装置を示す
概略縦断面図。
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view showing a film forming apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図5】同上装置におけるターゲットを交換する過程を
示す概略縦断面図。
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view showing a process of exchanging a target in the above device.

【図6】従来の成膜装置の概略縦断面図。FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view of a conventional film forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空チャンバー 1a 成膜反応室 6 カソード 9 電流導入プレート 11 ターゲット 12 基板 18 磁石 22 絶縁部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 1a Film-forming reaction chamber 6 Cathode 9 Current introduction plate 11 Target 12 Substrate 18 Magnet 22 Insulating member

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に成膜反応室を有する真空チャンバ
ーと、 前記成膜反応室の内部に固定されたリング状の絶縁部材
と、 スパッタリング材料のターゲットを有し、成膜対象の基
板に前記ターゲットを対向させて前記絶縁部材に載置さ
れたカソードと、 前記カソードに対し密着状態に接触して電気的に接続さ
れ、前記成膜反応室に出入り可能に設置された電流導入
用プレートとを備えてなることを特徴とする成膜装置。
A vacuum chamber having a film formation reaction chamber therein; a ring-shaped insulating member fixed inside the film formation reaction chamber; and a sputtering material target. A cathode placed on the insulating member with the target facing the same, and a current introduction plate that is electrically connected to the cathode in close contact with the cathode and that is installed so as to be able to enter and leave the film forming reaction chamber. A film forming apparatus, comprising:
【請求項2】 電流導入用プレートに対し接離自在に接
触して磁気的に結合されたマグネトロン方式スパッタリ
ング用磁石を備えている請求項1に記載の成膜装置。
2. The film forming apparatus according to claim 1, further comprising a magnetron type sputtering magnet which is magnetically coupled with the current introducing plate so as to come into contact with and separate from the current introducing plate.
【請求項3】 請求項1に記載の成膜装置のターゲット
の交換方法であって、 非磁性体の使用済みターゲットを有するカソードから電
流導入用プレートを離して成膜反応室の外部に引き出す
工程と、 前記成膜反応室内の絶縁部材に載置されている前記カソ
ードを前記成膜反応室の外部に取り出す工程と、 新たなターゲットを有するカソードを前記絶縁部材上に
載置する工程と、 前記電流導入用プレートを前記カソードに密着状態に接
触させる工程とを有することを特徴とする成膜装置のタ
ーゲットの交換方法。
3. The method for exchanging a target of a film forming apparatus according to claim 1, wherein the current introducing plate is separated from a cathode having a used nonmagnetic target and drawn out of a film forming reaction chamber. Taking out the cathode mounted on the insulating member in the film forming reaction chamber to the outside of the film forming reaction chamber; mounting a cathode having a new target on the insulating member; Contacting the current introduction plate with the cathode in a state of being in close contact with the cathode.
【請求項4】 請求項2に記載の成膜装置のターゲット
の交換方法であって、 磁石を電流導入用プレートから離間させる工程と、 磁性体の使用済みターゲットを有するカソードから前記
電流導入用プレートを離して成膜反応室の外部に引き出
す工程と、 前記成膜反応室内の絶縁部材に載置されているカソード
を前記成膜反応室の外部に取り出す工程と、 新たなターゲットを有するカソードを前記絶縁部材上に
載置する工程と、 前記電流導入用プレートを前記ターゲットに密着状態に
接触させる工程と、 前記磁石を前記電流導入用プレートに接触させる工程と
を有することを特徴とする成膜装置のターゲットの交換
方法。
4. The method for exchanging a target of a film forming apparatus according to claim 2, wherein a step of separating a magnet from the current introducing plate is performed, and a step of moving the current introducing plate from a cathode having a used target made of a magnetic material. Separating the cathode out of the film formation reaction chamber, and extracting the cathode placed on the insulating member in the film formation reaction chamber to the outside of the film formation reaction chamber. A film forming apparatus comprising: a step of placing the current introducing plate on an insulating member; a step of bringing the current introducing plate into close contact with the target; and a step of bringing the magnet into contact with the current introducing plate. How to replace the target.
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