JPWO2009063788A1 - Sputtering apparatus and sputtering film forming method - Google Patents

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Abstract

ワークとしてプラスチック等の耐熱性の低い素材にスパッタで成膜を施す場合であっても、ワークへの熱電子の入射を抑制し、熱によるワークの変形等の問題が生じないスパッタリング装置を提供することを目的とする。当該装置は、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、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、前記カルーセル型ワークホルダーの内側には、熱電子捕捉部材を設置したことを特徴とする。Provided is a sputtering apparatus that suppresses the incidence of thermoelectrons on a workpiece and does not cause problems such as deformation of the workpiece due to heat even when a film is formed by sputtering on a material having low heat resistance such as plastic as a workpiece. For the purpose. The apparatus includes a target in a vacuum chamber and a carousel type work holder having a rotation axis that is disposed opposite to the target. The carousel type work holder includes a work holder support unit and a plurality of work holding units. 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 in a plane perpendicular to a plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder. The thermoelectron capturing member is installed inside the carousel-type work holder.

Description

本発明は、スパッタリング装置に関し、更に詳細には、スパッタ中に発生した熱電子がワーク（被スッパタリング品）に入射することを抑制することのできるスパッタリング装置およびスパッタリング成膜方法に関する。   The present invention relates to a sputtering apparatus, and more particularly to a sputtering apparatus and a sputtering film forming method capable of suppressing thermionic electrons generated during sputtering from being incident on a workpiece (a product to be sputtered).

スパッタリングは、高品質の薄膜が要求される半導体、液晶、プラズマディスプレイ、光ディスク等の薄膜を、金属、プラスチック等のワークに成膜する製造する技術として知られている。   Sputtering is known as a technique for manufacturing a thin film such as a semiconductor, a liquid crystal, a plasma display, an optical disk or the like that requires a high-quality thin film on a work such as metal or plastic.

しかし、このスパッタリングにおいて発生する熱電子はスパッタの対象となるワークの温度上昇の主な原因であり（非特許文献１）、特にワークがプラスチック等の耐熱性の低い素材を用いた場合には、スパッタ中にワークが変形等してしまうことがあるという問題があった。   However, the thermoelectrons generated in this sputtering are the main cause of the temperature rise of the workpiece to be sputtered (Non-Patent Document 1), and particularly when the workpiece uses a material having low heat resistance such as plastic, There has been a problem that the workpiece may be deformed during sputtering.

これまでワークへの熱電子の入射を抑制させるために、電磁界圧縮型マグネトロンスパッタリング装置において、真空槽の槽壁に熱電子吸引部材を設置する装置が知られている（特許文献１）。   In order to suppress the incidence of thermionic electrons on the workpiece, there has been known an apparatus in which a thermoelectron attracting member is installed on the tank wall of an electromagnetic field compression magnetron sputtering apparatus (Patent Document 1).

しかしながら、この装置ではワークと熱電子吸引部材との距離が離れているためワークへの熱電子の入射を抑制する効果が低かった。
「オプトエレクトロニクス分野を中心としたスパッタリング法による薄膜作製・制御技術」、ｐ５８、技術情報協会 特開平１０−９６７１９号公報 However, in this apparatus, since the distance between the work and the thermoelectron attracting member is large, the effect of suppressing the incidence of thermoelectrons on the work is low.
"Thin film fabrication and control technology by sputtering, focusing on optoelectronics", p.58, Technical Information Association JP-A-10-96719

従って、本発明はワークとしてプラスチック等の耐熱性の低い素材にスパッタで成膜を施す場合であっても、ワークへの熱電子の入射を抑制し、熱によるワークの変形等の問題が生じないスパッタリング装置を提供することをその課題とするものである。   Therefore, the present invention suppresses the incidence of thermoelectrons on the workpiece and does not cause problems such as deformation of the workpiece due to heat even when the film is formed by sputtering on a material having low heat resistance such as plastic as the workpiece. It is an object of the present invention to provide a sputtering apparatus.

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、スパッタ中に発生する熱電子を捕捉させるための部材を特定の位置に設置することにより、上記課題を解決することが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 problems, the present inventors can solve the above problems by installing a member for capturing the thermoelectrons generated during sputtering at a specific position. The present invention has been completed.

すなわち本発明は、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、
前記カルーセル型ワークホルダーの内側には、熱電子捕捉部材を設置したことを特徴とするスパッタリング装置である。That is, 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 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 periphery 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 a thermoelectron capturing member is installed inside the carousel type work holder.

また、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ワークに成膜する方法であって、
前記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、
前記カルーセル型ワークホルダーの内側に設置した熱電子捕捉部材により熱電子を補足することを特徴とするスパッタリング成膜方法である。Further, the present invention is a method of depositing a film on a workpiece attached to a rotating carousel type work holder by facing the target by sputtering the target,
Rotating the workpiece on an axis having a plane perpendicular to a plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder;
And,
It is a sputtering film forming method characterized in that thermoelectrons are captured by a thermoelectron capturing member installed inside the carousel type work holder.

本発明によれば、スパッタ中に発生する熱電子が、熱電子捕捉部材に捕捉されるため、ワークへの熱電子の入射が抑制される。その結果、プラスチック等の耐熱性の低い素材であってもワークを大きく昇温させることなくスパッタで成膜することができる。   According to the present invention, since the thermoelectrons generated during sputtering are captured by the thermoelectron capturing member, the incidence of thermoelectrons on the workpiece is suppressed. As a result, even a material with low heat resistance such as plastic can be formed by sputtering without greatly raising the temperature of the workpiece.

また、従来のスパッタリング装置では、特に、三次元の形状のワークにスパッタを行う場合、付回りを改善するために非平衡の磁場を用いるマグネトロンスパッタを用いることが多いが、それはワーク近傍で電子密度を向上させることにより、プラズマ密度を向上させることを目的としている場合が多い。この過程では上記のようにワーク近傍の電子密度が向上し、それにより熱電子がワーク側へ流れやすくなり、ワークがより昇温してしまう。しかし、本発明によればその非平衡の磁場を用いたスパッタにおいてもワークの昇温を抑制することができる。   In addition, in the conventional sputtering apparatus, especially when sputtering a workpiece having a three-dimensional shape, magnetron sputtering using a non-equilibrium magnetic field is often used to improve the surroundings. In many cases, the purpose is to improve the plasma density by improving. In this process, as described above, the electron density in the vicinity of the workpiece is improved, whereby thermal electrons easily flow to the workpiece side, and the workpiece is further heated. However, according to the present invention, the temperature rise of the workpiece can be suppressed even in sputtering using the non-equilibrium magnetic field.

更に、本発明は、スパッタリングにより発生したプラズマに、更にラジオ波またはマイクロ波を照射し、プラズマ密度（電子密度）を向上させる機構を備えたものについても有効である。   Further, the present invention is also effective for a device having a mechanism for improving plasma density (electron density) by further irradiating plasma generated by sputtering with radio waves or microwaves.

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はワーク、８は排気口、９はガス導入口、２０は熱電子捕捉部材をそれぞれ示す。   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 magnet for a target, 6 is a carousel type work holder, 7 is a work, 8 is an exhaust port, Reference numeral 9 denotes a gas inlet, and 20 denotes a thermoelectron capturing member.

また、図２は図１のＡ−Ａ’における断面図である。図中、１〜９および２０は上記と同様のものを示し、１０はプラズマ用高圧電源、１１はバイアス用電源、１２は設置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 and 20 are the same as described above, 10 is a high-voltage power supply for plasma, 11 is a power supply for bias, and 12 is an installation 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９が設けられている。この排気口９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 vacuum chamber 2 are not particularly limited as long as the target 3 and the carousel type work holder 6 can be installed therein. The vacuum chamber 2 is provided with an exhaust port 9. A vacuum pump (not shown) such as a rotary pump or a turbo molecular pump is connected to the exhaust port 9. Further, the vacuum chamber 2 is provided with a gas inlet 9 for introducing a gas used for sputtering. The gas used for sputtering is not particularly limited, and examples thereof include argon, nitrogen, oxygen, and the like.

円筒型ターゲット３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）と同程度の長さで配置されている。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と接続される（図２参照）。   The cylindrical target 3 is a cylindrical pipe having a lower end as a supporting portion, and a target material is adhered to the outer surface excluding the supporting portion to a predetermined thickness by thermal spraying or the like. Examples of the target material include metals such as silicon, titanium, zirconium, gold, silver, copper, indium, tin, chromium, aluminum, and carbon, and oxides or nitrides thereof. Examples of the material of the pipe include stainless steel, copper, and aluminum. The cylindrical target 3 is arranged with a length approximately the same as the longitudinal direction of the vacuum chamber 2 (the direction perpendicular to the plane of FIG. 1). This cylindrical target 3 is electrically insulated from the vacuum chamber 2 and connected to one end of a high voltage power source. The other end of the high-voltage power supply is connected to the vacuum chamber 2 (see FIG. 2).

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 cylindrical target 3, a magnet storage unit 4 is installed, and further, a target magnet 5 having a sufficient length relative to the cylindrical target 3 is installed therein. Cooling water for cooling the cylindrical target 3 is supplied between the cylindrical target 3 and the magnet storage portion 4. The target magnet 5 is composed of three magnets 5b, 5c and 5d fixed to the magnet support bar 5a. The magnets 5b and 5d have an N pole on the magnet support bar side and an S pole on the target side, and the magnet 5c is installed with the opposite magnetic pole (see FIG. 3). The magnets 5b and 5d are connected at the upper and lower ends of the target magnet 5 to form a loop (see FIG. 4). In order to generate a balanced magnetic field in the magnet 5, it is sufficient to use an equivalent magnetic force of the magnet 5c and the magnetic force of the magnets 5b and 5d, and in order to generate a non-equilibrium magnetic field. The magnet 5c may have a magnetic force weaker than that of the magnets 5c and 5d.

カルーセル型ワークホルダー６は、ターゲット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５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 type work holder 6 is installed facing the target. As shown in FIG. 5, the carousel type work holder 6 is formed in a substantially cylindrical shape by a work holder support portion 6a and a plurality of work holding portions 6b, and the work holding portion 6b has a plurality of pieces for fixing a work. A hook 6c is provided. The work holding part 6b is installed on the outer periphery of the work holder support part 6a. The carousel type work holder 6 and / or the work holding part 6b are installed so as to be rotatable on a parallel axis in a plane perpendicular to a plane connecting the axis of the cylindrical target 3 and the rotation axis of the carousel type work holder 6. Preferably, the cylindrical target 3 is installed so as to be rotatable about an axis parallel to the axis, and rotates (revolves and rotates) independently or in synchronization. This carousel type work holder 6 is electrically insulated from the vacuum chamber 2.

カルーセル型ワークホルダー６の内側には、スパッタ中に発生する熱電子を捕捉させるための熱電子捕捉部材２０を設置する。この熱電子捕捉部材２０は、カルーセル型ワークホルダー６のフック支持部６ｂと同程度の長さで、図６に示すように円筒状の熱電子捕捉部２０ａおよびその支持部２０ｂで構成される。この熱電子捕捉部２０ａおよび支持部２０ｂは、熱電子を捕捉することのできる材質、例えば、銅、アルミニウム等の金属、ステンレス等の合金等の材質により構成されることが好ましい。また、特に熱電子捕捉部２０ａは、気体やスパッタ粒子を通過する孔を有するもので作製されていることが好ましく、例えば、金網、メッシュ、パンチングメタル等が好ましい。更に、熱電子捕捉部材２０は、バイアスをかけることができるものが好ましく、その場合には熱電子捕捉部材２０を真空チャンバー２およびカルーセル型ワークホルダー６と絶縁し、それをバイアス用電源１１の一端に接続し、バイアス用電源１１の別の一端を設置アースすることが望ましい。熱電子捕捉部材２０にバイアスをかける場合には、０〜＋２００Ｖが好ましいが、バイアスの電圧が高すぎると成膜にダメージを与えることがあるので、＋５０Ｖ程度が特に好ましい。   Inside the carousel type work holder 6, a thermoelectron capturing member 20 for capturing thermoelectrons generated during sputtering is installed. The thermoelectron capturing member 20 has a length similar to that of the hook support portion 6b of the carousel type work holder 6, and includes a cylindrical thermoelectron capture portion 20a and its support portion 20b as shown in FIG. The thermoelectron capturing part 20a and the support part 20b are preferably made of a material that can capture thermoelectrons, for example, a metal such as copper or aluminum, or an alloy such as stainless steel. In particular, the thermionic trapping portion 20a is preferably made of a material having holes that allow gas or sputtered particles to pass through. For example, a wire net, mesh, punching metal, or the like is preferable. Further, the thermoelectron capturing member 20 is preferably one that can be biased. In that case, the thermoelectron capturing member 20 is insulated from the vacuum chamber 2 and the carousel type work holder 6 and is connected to one end of the bias power source 11. It is desirable that the other end of the bias power supply 11 be installed and grounded. When biasing the thermoelectron capturing member 20, 0 to + 200V is preferable. However, if the bias voltage is too high, the film formation may be damaged, and therefore about + 50V is particularly preferable.

また、本発明に用いられるカルーセル型ワークホルダーの別の態様としては、図７に示すように、前記カルーセル型のワークホルダー支持部６ａに小型のカルーセル型ワークホルダー１５を取り付けたものが挙げられる。小型のカルーセル型ワークホルダー１５は、カルーセル型ワークホルダー６と同様にワークホルダー支持部およびワーク保持部で構成され、ワーク保持部は複数のフックを備える。小型のカルーセル型ワークホルダー１５およびそのワークホルダー支持部は、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と平行な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。この場合には、熱電子捕捉部材２０を、カルーセル型のワークホルダー６および／または小型のカルーセル型のワークホルダー１５の内側に設置する。   As another embodiment of the carousel type work holder used in the present invention, as shown in FIG. 7, a carousel type work holder 15 attached to the carousel type work holder support 6a may be mentioned. The small carousel type work holder 15 is composed of a work holder support part and a work holding part, like the carousel type work holder 6, and the work holding part includes a plurality of hooks. The small carousel type work holder 15 and its work holder support part are rotatably installed on a parallel axis having a plane perpendicular to the plane connecting the axis of the cylindrical target 3 and the rotation axis of the carousel type work holder 6. Preferably, it is installed so as to be rotatable about an axis parallel to the cylindrical target 3, and rotates (revolves and rotates) independently or in synchronization. In this case, the thermoelectron capturing member 20 is installed inside the carousel type work holder 6 and / or the small carousel type work holder 15.

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 vacuum chamber 2 is evacuated and then a sputtering gas is supplied. Next, by supplying power from the high voltage power source 10 connected to the target 3 and the vacuum chamber 2 (in the case of a DC power source, the target 3 is used as a cathode), glow discharge starts and sputtering can be started.

上記装置においては、スパッタリングの開始と同時に熱電子が発生するが、この熱電子はカルーセル型のワークホルダー６の内側に設置された熱電子捕捉部材２０により吸収され、アースに到達する。その結果、ワークへの熱電子の入射が抑制される。また、熱電子捕捉部材２０にプラスのバイアスをかけることにより熱電子の捕捉率がより高まる。   In the above apparatus, thermoelectrons are generated simultaneously with the start of sputtering, and these thermoelectrons are absorbed by the thermoelectron capturing member 20 installed inside the carousel type work holder 6 and reach the ground. As a result, the incidence of thermoelectrons on the workpiece is suppressed. Further, by applying a positive bias to the thermal electron capturing member 20, the thermal electron capturing rate is further increased.

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、以下の条件でワークに成膜したところ、ワークへの熱電子の入射が抑制されたため、成膜後のワークに変形等なかった。   When the coaxial magnetron sputtering apparatus of the present invention described above was used and a film was formed on the workpiece under the following conditions, incidence of thermoelectrons on the workpiece was suppressed, so that the workpiece after the film was not deformed.

＜成膜条件＞
ワーク：ＡＢＳ樹脂
スパッタガス：アルゴン
ターゲット：チタン
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
熱電子を捕捉させる部材：銅網
熱電子を捕捉させる部材へのバイアス：＋５０Ｖ
時間：２０〜３０分<Film formation conditions>
Workpiece: ABS resin sputtering gas: Argon target: Titanium magnetic field: Unbalanced chamber vacuum degree: 10 −3 to 10 −4 Torr
Input power: 10kW
Power supply method: DC thermal electron capturing member: Copper net thermal electron capturing member bias: + 50V
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、カルーセル型ワークホルダーの内側に熱電子捕捉部材を設置することが特徴であり、ターゲットの種類等には影響されないので、例えば、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, the coaxial magnetron sputtering apparatus using a cylindrical target as a target has been described, but the present invention is characterized in that a thermoelectron capturing member is installed inside a carousel type work holder, Needless to say, the present invention can be applied to, for example, a magnetron sputtering apparatus using a flat target as a target and a sputtering apparatus not using a target magnet.

本発明は、スパッタにより発生する熱電子を有効に抑制するので、プラスチック等の耐熱性の低い素材へのスパッタに好適に用いることができる。従って、高品質の薄膜が要求される半導体、液晶、プラズマディスプレイ、光ディスク等の薄膜を、金属、プラスチック等のワークに成膜する際に有利に利用できるものである。   Since the present invention effectively suppresses thermoelectrons generated by sputtering, it can be suitably used for sputtering on materials having low heat resistance such as plastic. Therefore, it can be advantageously used when a thin film such as a semiconductor, a liquid crystal, a plasma display, or an optical disk, which requires a high-quality thin film, is formed on a work such as metal or plastic.

本発明の同軸型マグネトロンスパッタリング装置の主要部を示す図面である。It is drawing which shows the principal part of the coaxial magnetron sputtering device of this invention. 図１のＡ−Ａ’における断面図である。It is sectional drawing in A-A 'of FIG. マグネットの構造を示す図面である。It is drawing which shows the structure of a magnet. 図２のＢ方向からみたマグネットの構造を示す図面である。It is drawing which shows the structure of the magnet seen from the B direction of FIG. カルーセル型のワークホルダーの構造を示す図面である。It is drawing which shows the structure of a carousel type work holder. 熱電子を捕捉させるための部材の構造を示す図面である。It is drawing which shows the structure of the member for capturing a thermoelectron. カルーセル型のワークホルダーの別の構造を示す図面である。It is drawing which shows another structure of a carousel type work holder.

符号の説明Explanation of symbols

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 バイアス用電源
１２ 設置アース
１５ 小型のカルーセル型のワークホルダー
２０ 熱電子を捕捉させるための部材
２０ａ 熱電子捕捉部
２０ｂ 支持部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Coaxial magnetron sputtering apparatus 2 Vacuum chamber 3 Target 4 Magnet storage part 5 Target magnet 5a Magnet support bar 5b Magnet 5c Magnet 5d Magnet 6 Carousel type work holder 6a Work holder support part 6b Work holding part 6c Hook 7 Work 8 Exhaust Port 9 Gas inlet 10 High voltage power source for plasma 11 Power source for bias 12 Installation ground 15 Small carousel type work holder 20 Member for capturing thermoelectrons 20a Thermoelectron capture unit 20b Support unit

Claims (8)

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、
前記カルーセル型ワークホルダーの内側には、熱電子捕捉部材を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 periphery 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 a thermoelectron capturing member is installed inside the carousel type work holder. 熱電子捕捉部材が、バイアスをかけることができるものである請求項１記載のスパッタリング装置。   The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the thermoelectron capturing member can be biased. 熱電子捕捉部材が、気体やスパッタ粒子を通過する孔を有するものである請求項１記載のスパッタリング装置。   The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the thermoelectron capturing member has a hole through which gas or sputtered particles pass. 更に、ターゲット用マグネットを備えるものである請求項１記載のスパッタリング装置。   The sputtering apparatus according to claim 1, further comprising a target magnet. ターゲット用マグネットが、非平衡の磁場を発生するものである請求項１記載のスパッタリング装置。   The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the target magnet generates a non-equilibrium magnetic field. ターゲットが円筒型であり、ターゲット用マグネットが前記ターゲット内部に設置されたものである請求項４または５に記載のスパッタリング装置。   The sputtering apparatus according to claim 4 or 5, wherein the target is a cylindrical type, and a target magnet is installed inside the target. 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ワークに成膜する方法であって、
前記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、
前記カルーセル型ワークホルダーの内側に設置した熱電子捕捉部材により熱電子を補足することを特徴とするスパッタリング成膜方法。Sputtering a target is a method of forming a film on a work that is installed facing a target and attached to a rotating carousel type work holder,
Rotating the workpiece on an axis having a plane perpendicular to a plane connecting the rotation axis of the target and the carousel type work holder;
And,
A sputtering film forming method characterized in that thermoelectrons are captured by a thermoelectron capturing member installed inside the carousel type work holder. ターゲットのスパッタリングを、マグネトロンスパッタリングで行うものである請求項７記載のスパッタリング成膜方法。   The sputtering film forming method according to claim 7, wherein sputtering of the target is performed by magnetron sputtering.
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