JPS642188B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、スパツタ装置、蒸着装置、イオンビ
ーム応用装置などの薄膜形成装置に係り、特に、
均一、均質な膜形成に好適な、シヤツタ装置を具
備する薄膜形成装置に関する。

〔発明の背景〕

たとえば絶縁基板面に金属からなる薄膜を形成
するためにたとえばスパツタ装置が用いられるこ
とは周知であり、該金属のイオンあるいは粒子を
前記絶縁基板に飛散させるため、あるいはその飛
散を停止するためのシヤツタ装置が備えられてい
るのが一般的である。

従来のスパツタ装置でのシヤツタ機構は、特開
昭60−39819号公報に記載されているように、タ
ーゲツトと基板間に配置されたシヤツタ板の一端
に、開閉操作用の回転軸が設けられている。この
回転軸を、容器外部より操作することにより、タ
ーゲツトから飛散するスパツタ粒子が、基板に飛
来せぬようシヤツタ板で、遮蔽したり、また、基
板に飛来するよう開いたりして用いていた。

また、他の例として、特公昭60−15700号公報
に記載されたものがある。この装置は、シヤツタ
板の中央に回転操作軸が設けられており、且つ、
シヤツタ板の一部に設けた開口部の位置を回転さ
せることにより、スパツタ粒子を飛来させたり、
遮蔽させたりして用いるようになつていた。

一方、最近の薄膜形成技術の発達、形成膜の多
様化に伴ない、２種以上のスパツタ材の基板への
飛来を、シヤツタ板より選択したり、シヤツタ板
の開閉動作を、より高速化し、均質な成膜やでき
るシヤツタ機構が必要になつてきた。

これに対し、従来の方法では、特に、２種のタ
ーゲツトからのスパツタ時間を可変させたり、且
つ、高速で開閉させたりすることは難しく、また
形成される膜の均一性、均質性などについては、
十分配慮されていなかつた。

すなわち、従来のシヤツタ機構は、第３図ａ，
ｂに示すように、円形の板材にて一の基板に対応
する個所に開口部１９が設けられた円板シヤツタ
１８を備えるもので、180゜の往復回動がなされる
ようになつている。このことから明らかなように
回動角度が大きいと高速駆動が困難となり、ま
た、第３図ｂのような状態の際には、各ターゲツ
ト３４から前記開口部を通じてイオンまたは粒子
が飛散されやすいという欠点を有するものであ
る。

〔発明の目的〕

本発明は、このような事情に基づいてなされた
ものであり、その目的は、より均一な膜質を有す
る多層薄膜を形成することのできる薄膜形成装置
を提供するにある。

〔発明の概要〕

このような目的を達成するために、本発明は、
２種のターゲツト材からなる、多層膜をスパツタ
法などにより形成したようにする際に、材質より
異なるスパツタ収量の差を、シヤツタ開時間で制
御したり、膜質の均一性を、高速開閉駆動により
得ようとしたものである。

そこで、２分割とした回転シヤツタ板の回転方
向を互いに異なるようにすることで、回転角を半
減させ、且つ、この回転軸を２つのターゲツトの
中間に置くことで、開閉速度の向上をはかり、ま
た、シヤツタ開閉作動時の膜質の不均一性を改善
しようとしたものである。すなわち、少なくとも
２つの基板を保持し回転駆動される基板ホルダ
と、この基板ホルダが定位置にきた際前記各基板
にそれぞれ対向して配置される２個のターゲツト
と、このターゲツトと前記基板との間に配置され
るシヤツタとを備える薄膜形成装置において、前
記シヤツタは前記各基板の中心間を結ぶ直線にほ
ぼ沿つて２分割され、分割された各シヤツタは前
記各基板間に垂設された駆動軸の駆動によつて互
いに連動し逆回動するように構成されているよう
にしたものである。

〔発明の実施例〕

第１図および第２図ａ，ｂは本発明による薄膜
形成装置の一実施例を示す構成図である。まず第
１図において、真空容器１の中には、スパツタ粒
子を生帯成するための、カソード電極２が２組
と、これらの頂部に固定されたターゲツト３，４
が配されている。ターゲツトの上方には、基板ホ
ルダー５と、このホルダーの各ターゲツト対向面
上に複数個の基板６が取付けられており、この真
空容器１内で回転運動を行なう。真空容器に設け
た、ガス導入孔７より流入したガスは、ターゲツ
ト３，４上でプラズマ化し、衝突し、スパツタリ
ングを行ない、残りのガスは、排気孔８より外部
へ排気されるようになつている。この際、生成さ
れたスパツタ粒子が、基板６へ飛来する量を制御
するために、前記基板６と、ターゲツト３，４の
間にシヤツタ板９，１０が設けられている。シヤ
ツタ板９，１０は、それぞれ固定用カツプリング
１１，１２を介して、中心軸１３と、副軸１４に
固定されている。また、中心軸１３は、真空容器
の外部より回転力を受け回転し、副軸１４は、金
具１７により保持され、ギヤ１５，１６を介し
て、中心軸１３の回転駆動力が伝達され、逆方向
に回転するようになつている。

前記シヤツタ板９，１０は、第２図ａに示すよ
うに、基板ホルダ５面の各基板６のうち前記基板
ホルダ５の回転軸を間にして対向配置される２個
の基板（各ターゲツト３，４にそれぞれ対向す
る）を特定した場合、それぞれの各基板の中心を
結ぶ線にほぼ沿つて２分割された２組のシヤツタ
板で構成されている。各シヤツタ板９，１０はそ
の分割部において重畳領域が形成され、第２図ａ
の図示の状態では、各基板双方とも完全にシヤツ
タされるようになつている。

各シヤツタ板９，１０のそれぞれの回転駆動軸
１１，１２は近接して配置され、前記回転駆動軸
１２はシヤツタ板１０に直接固定され、また前記
回転駆動軸１１はシヤツタ板１０に設けた円弧孔
３０に遊挿されてシヤツタ板９に直接固定されて
いる。

第２図ａの状態から、前記回転駆動軸１２が図
中左方向へ回動するとシヤツタ板１０もそれにと
もなつて、第２図ｂの方向へ回動し、45゜回転し
た状態で停止するようになつている。この際、前
記回転駆動軸１１は回転駆動軸１２と連動しかつ
逆回転となつているため、シヤツタ板９は第２図
ｂのように前記シヤツタ板１０とは逆方向へ45゜
回転した状態で停止するようになつている。

この場合、第２図ｂから明らかなように、基板
３に対してはシヤツタが解除されることになる。

このように構成した薄膜形成装置は、上述した
シヤツタ機構を有しているため、回転駆動軸１２
の45゜回転でシヤツタ開放を達成することができ
るようになる。このためシヤツタの閉塞あるいは
開放動作を高速で行なうことができるようにな
る。このことは、イオンあるいは粒子の基板への
飛散またはその停止を瞬時に行なうことができる
ことから、形成する膜の質を均一にすることがで
きる。

また、一方の基板に対してイオンあるいは粒子
の飛散を行なつているときは、他方の基板はシヤ
ツタにより完全にイオンあるいは粒子の飛散が停
止され、したがつて前記他方の基板に対してイオ
ンあるいは粒子の微小なる飛散も防止できるよう
になり、形成する膜の質を均一にすることができ
る。

以上説明した実施例では、各シヤツタ９，１０
の回転駆動軸１１，１２を近接して配置している
結果、一方の回転駆動軸１１がシヤツタ９に設け
た円弧孔３０に遊挿する構成を採用しているもの
である。しかし、第４図に示すようにシヤツタを
その回転駆動軸近傍にて形状を変更することによ
つて上記実施例とは異なる構成を採ることができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したことから明らかなように、本発明
による薄膜形成装置によれば、より均一な膜質を
有する多層薄膜を形成することができるようにな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による薄膜形成装置の一実施例
を示す構成図、第２図ａ，ｂは前記薄膜形成装置
に具備されるシヤツタ機構の一実施例を示す構成
図、第３図ａ，ｂは従来のシヤツタ機構の一例を
示す構成図、第４図は本発明による薄膜形成装置
の他の実施例を示す構成図である。 １…真空容器、２…カソード電極、３，４…タ
ーゲツト、５…基板ホルダー、６…基板、７…ガ
ス導入孔、８…排気孔、９，１０…シヤツタ板、
１１，１２…カツプリング、１３，１４…回転駆
動軸、１７…支持金具、１８…円板シヤツタ、１
９…開口部、２０…プラズマ、２１…スパツタ飛
散粒子。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくとも２つの基板を保持し回転駆動され
   る基板ホルダと、この基板ホルダが定位置にきた
   際前記各基板にそれぞれ対向して配置される２個
   のターゲツトと、このターゲツトと前記基板との
   間に配置されるシヤツタとを備える薄膜形成装置
   において、前記シヤツタは前記各基板の中心間を
   結ぶ直線にほぼ沿つて２分割され、分割された各
   シヤツタは前記各基板間のほぼ中央に垂設された
   駆動軸の駆動によつて互いに連動し逆回動するよ
   うに構成されていることを特徴とする薄膜形成装
   置。