KR101231669B1 - Sputtering apparutus and sputtering method - Google Patents

Sputtering apparutus and sputtering method Download PDF

Info

Publication number
KR101231669B1
KR101231669B1 KR1020060069714A KR20060069714A KR101231669B1 KR 101231669 B1 KR101231669 B1 KR 101231669B1 KR 1020060069714 A KR1020060069714 A KR 1020060069714A KR 20060069714 A KR20060069714 A KR 20060069714A KR 101231669 B1 KR101231669 B1 KR 101231669B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
target
targets
sputtering
potential
switching
Prior art date
Application number
KR1020060069714A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070014993A (en
Inventor
모토시 고바야시
노리아키 다니
다카시 고마츠
쥰야 기요타
하지메 나카무라
마코토 아라이
Original Assignee
가부시키가이샤 알박
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 알박 filed Critical 가부시키가이샤 알박
Publication of KR20070014993A publication Critical patent/KR20070014993A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101231669B1 publication Critical patent/KR101231669B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/0021Reactive sputtering or evaporation
    • C23C14/0036Reactive sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/35Sputtering by application of a magnetic field, e.g. magnetron sputtering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

타깃 상에 비침식(非侵食) 영역이 남지않고, 또한 반응성 스퍼터링을 행하는 경우에는, 균일한 막질(膜質)의 막을 형성할 수 있는 스퍼터링 장치를 제공한다.

본 발명의 스퍼터링 장치(2)는, 진공 챔버(21) 내에 소정의 간격을 두고 병렬설치한 3매 이상의 타깃(241)과, 각 타깃(241)에 대하여 부전위(負電位) 및 정전위(正電位) 또는 접지전위를 번갈아 인가하는 교류전원(E1 ~ E3)을 구비하고, 교류전원(E1 ~ E3)으로부터의 출력 중 적어도 하나를 분기하여 2매 이상의 타깃(241)에 접속하고, 이 분기한 출력에 접속된 각 타깃(241) 사이에, 교류전원으로부터 전위가 인가되는 타깃을 전환하는 전환수단으로서의 스위치(SW1 ~ SW3)를 마련한 것을 특징으로 한다.

Figure R1020060069714

스퍼터링, 진공 챔버, 타깃, 교류전원, 스위치

When a non-erosion area | region does not remain on a target and reactive sputtering is performed, the sputtering apparatus which can form a film of uniform film quality is provided.

The sputtering apparatus 2 of the present invention has three or more targets 241 arranged in parallel at predetermined intervals in the vacuum chamber 21, and a negative potential and an electrostatic potential with respect to each target 241. AC power supplies E1 to E3 alternately applying positive or ground potentials, and branch at least one of the outputs from AC power supplies E1 to E3 to connect to two or more targets 241, and this branch. Between the targets 241 connected to one output, switches SW1 to SW3 as switching means for switching a target to which a potential is applied from an AC power source are provided.

Figure R1020060069714

Sputtering, Vacuum Chamber, Target, AC Power, Switch

Description

스퍼터링 장치 및 스퍼터링 방법{SPUTTERING APPARUTUS AND SPUTTERING METHOD}Sputtering device and sputtering method {SPUTTERING APPARUTUS AND SPUTTERING METHOD}

도 1은 종래장치의 모식도, 1 is a schematic diagram of a conventional apparatus,

도 2는 본 발명의 스퍼터링 장치의 개략 구성도, 2 is a schematic configuration diagram of a sputtering apparatus of the present invention;

도 3은 본 발명의 스퍼터링 장치에 있어서의 진공 챔버의 개략 구성도, 3 is a schematic configuration diagram of a vacuum chamber in the sputtering apparatus of the present invention;

도 4의 (a), (b)는, 본 발명의 스퍼터링 장치에 있어서의 막 형성 과정의 모식도, (A), (b) is a schematic diagram of the film formation process in the sputtering apparatus of this invention,

도 5는 자석 조립체를 평행이동시킬 경우의 타이밍 차트, 5 is a timing chart when the magnet assembly is moved in parallel;

도 6의 (a), (b)는, 본 발명의 스퍼터링 장치의 다른 실시형태를 나타내는 모식도, (A), (b) is a schematic diagram which shows another embodiment of the sputtering apparatus of this invention,

도 7은 적산(積算)전력에 대한 이상방전의 발생회수를 나타낸 그래프, 7 is a graph showing the number of occurrences of abnormal discharge with respect to integrated power;

도 8의 (a)는 종래장치를 이용하여 막을 형성한 경우의 O2 가스의 유량과 비저항과의 관계를 나타내는 그래프이고, (b)는 본 발명의 스퍼터링 장치를 이용하여 막을 형성한 경우의 O2 가스의 유량과 비저항과의 관계를 나타내는 그래프이다. FIG. 8A is a graph showing the relationship between the flow rate of O 2 gas and the specific resistance when a film is formed using a conventional apparatus, and FIG. 2 is a graph showing the relationship between the flow rate of a gas and a specific resistance.

<부호의 설명><Code description>

241a ~ 241f : 타깃(target) 242a ~ 242f : 전극241a to 241f: target 242a to 242f: electrode

25 : 자석 조립체 270 : 구동축25: magnet assembly 270: drive shaft

271 : 볼 나사 E1 ~ E3 : 교류전원271: Ball screw E1 to E3: AC power

SW1 ~ SW3 : 전환수단 S : 기판SW1 ~ SW3: Switching means S: Board

본 발명은, 스퍼터링 장치 및 스퍼터링 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a sputtering apparatus and a sputtering method.

기판 상에 박막을 형성하는 경우, 막 형성(成膜) 속도가 빠른 등의 이점으로, 마그네트론 스퍼터링 방식이 잘 이용되고 있다. 마그네트론 스퍼터링 방식에서는, 타깃의 후방에 번갈아 극성을 바꾼 복수의 자석으로 구성되는 자석 조립체를 설치하고, 이 자석 조립체에 의해서 타깃의 전방에 자속을 형성하여 전자를 포착하는 것으로 타깃 전방에서의 전자 밀도를 높이고, 이들 전자와 진공 챔버 내에 도입되는 가스와의 충돌확률을 높여 플라즈마 밀도를 높게 하여 스퍼터링한다.When forming a thin film on a board | substrate, the magnetron sputtering system is used well by the advantage that a film formation speed is fast. In the magnetron sputtering method, a magnet assembly composed of a plurality of magnets with alternating polarities is alternately placed at the rear of the target, and the magnetic assembly forms a magnetic flux in front of the target to capture electrons, thereby reducing the electron density in front of the target. It raises, the probability of collision of these electrons and the gas introduce | transduced in a vacuum chamber is raised, and a plasma density is made high and sputtering is carried out.

그런데, 최근 기판이 커짐에 따라 마그네트론 스퍼터링 장치도 대형화하고 있다. 이와 같은 것으로서, 복수의 타깃을 병렬설치하는 것으로 큰 면적의 기판에 대하여 막을 형성할 수 있는 스퍼터링 장치가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1).By the way, as a board | substrate becomes large in recent years, the magnetron sputtering apparatus is also enlarged. As such, the sputtering apparatus which can form a film | membrane with respect to the board | substrate of a large area by installing several target in parallel is known (for example, patent document 1).

이 스퍼터링 장치에서는, 타깃 상호간에 타깃으로부터 튀어나온 2차 전자 등을 포착하기 위한 아노드나 실드 등의 구성부품을 마련하고 있기 때문에, 각 타깃을 근접하여 설치할 수 없고, 타깃 상호간의 간격이 넓어진다. 이들 타깃 상호간으로부터는 스퍼터링 입자가 방출되지 않기 때문에, 기판 표면 중 타깃 사이의 대 향되는 부분에서는 막 형성 속도가 극히 늦어지고, 막 두께의 면 내 균일성이 악화된다.In this sputtering apparatus, since the component parts, such as an anode and a shield, for capturing the secondary electrons etc. which protruded from a target, are provided between targets, each target cannot be installed in close proximity, and the space | interval between targets becomes large. Since sputtering particles are not emitted from each other among these targets, the film formation rate is extremely slow in the opposing portions of the substrate surface, and the in-plane uniformity of the film thickness is deteriorated.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해서, 도 1에 도시된 바와 같은 스퍼터링 장치를 생각할 수 있다. 스퍼터링 장치(1)는, 그 진공 챔버(11) 내부에 소정의 간격을 비우고 병렬설치된 복수의 타깃(12a ~ 12d)과, 서로 인접한 타깃(12a와 12b, 12c와 12d)을 접속하는 2개의 교류전원(E)을 가지고 있다. 이 스퍼터링 장치(1)는, 1개의 교류전원이 접속된 타깃 중 한쪽을 캐소드, 다른 쪽을 아노드로 하여, 번갈아 스퍼터링하기 때문에, 타깃 상호간에 아노드 등의 구성부품을 마련할 필요가 없고, 타깃을 근접하여 배치할 수 있다.In order to solve such a problem, a sputtering apparatus as shown in FIG. 1 can be considered. The sputtering apparatus 1 connects the several target 12a-12d parallelly spaced in the vacuum chamber 11, and two targets 12a, 12b, 12c, and 12d which adjoin each other. It has a power source (E). Since the sputtering apparatus 1 is sputtered alternately by using one of the targets to which one AC power supply is connected as a cathode and the other as an anode, there is no need to provide a component such as an anode between the targets. Can be placed in close proximity.

(특허문헌 1) 일본 특표 2002-508447 호 공보(예컨대, 특허청구범위의 기재)(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-508447 (for example, the description of claims)

그렇지만, 타깃을 서로 근접하여 병렬설치하면, 인접한 타깃 끝부(端部)의 상부공간(121)에는 타깃으로부터 방출된 전자가 아노드에 유입됨으로써, 플라즈마(P)가 발생하지 않기 때문에, 타깃의 끝부는 스퍼터링 되지 않아, 비침식(非侵食) 영역으로 남아버린다. 이 경우에, 자속을 비침식 영역의 전방으로 평행이동시켜도, 타깃 끝부를 침식할 수 없어, 타깃 전체 면에 걸쳐 침식할 수 없기 때문에, 타깃의 이용 효율이 나쁘다. 또, 비침식 영역이 남으므로, 스퍼터링 중의 이상 방전이나 파티클의 원인이 되기도 한다.However, when the targets are placed in parallel with each other in parallel, electrons emitted from the target are introduced into the anode in the upper space 121 of the adjacent target end portion, so that plasma P does not occur. Wealth is not sputtered and remains in a non-erosive area. In this case, even if the magnetic flux is moved parallel to the front of the non-erosion region, the target end portion cannot be eroded and cannot be eroded over the entire target surface, resulting in poor target utilization efficiency. Moreover, since a non-erosion area | region remains, it may become a cause of abnormal discharge and particle | grains during sputtering.

또, 1개의 교류전원이 접속된 서로 인접하는 타깃 사이에서 플라즈마(P)가 발생하기 때문에, 플라즈마 밀도가 다른 공간에 비하여 낮은 공간(122)이 생긴다. 이 경우, 스퍼터링 장치(1)에 반응가스를 도입하여 반응성 스퍼터링을 행하면, 플라즈마 밀도가 낮은 부분에서는 반응이 촉진되지 않아, 기판(S) 면 내에서의 막질(膜質)이 균일하게 되지 않는다.In addition, since plasma P is generated between adjacent targets to which one AC power source is connected, a space 122 having a lower plasma density than a space having a different plasma density is generated. In this case, when reactive gas is introduced into the sputtering apparatus 1 to carry out reactive sputtering, the reaction is not promoted at a portion where the plasma density is low, and the film quality in the surface of the substrate S is not uniform.

여기에서, 본 발명의 과제는, 상기 종래기술의 문제점을 해결하는 것으로서, 타깃 상에 비침식 영역이 남지 않고, 또한 반응성 스퍼터링을 행하는 경우에는, 균일한 막질의 막을 형성할 수 있는 스퍼터링 장치를 제공하고자 하는 것이다.Here, the problem of the present invention solves the problems of the prior art, and provides a sputtering apparatus capable of forming a uniform film quality when reactive sputtering is left without a non-eroded region remaining on the target. I would like to.

청구항 1에 의하면, 본 발명의 스퍼터링 장치는, 진공 챔버 내에 소정의 간격을 두고 병렬설치한 3매 이상의 타깃과, 각 타깃에 대하여 부전위(負電位) 및 정전위(正電位) 또는 접지전위를 번갈아 인가하는 교류전원을 구비하고, 교류전원으로부터의 출력 중 적어도 하나를 분기하여 2매 이상의 타깃에 접속하고, 이 분기한 출력에 접속된 각 타깃 사이에, 교류전원으로부터 전위가 인가되는 타깃을 전환하는 전환수단을 마련한 것을 특징으로 한다.According to claim 1, the sputtering apparatus of the present invention comprises three or more targets arranged in parallel in a vacuum chamber at predetermined intervals, and a negative potential, a static potential or a ground potential with respect to each target. An alternating current power source is provided alternately, at least one of the outputs from the alternating current power source is connected to two or more targets, and a target to which a potential is applied from the alternating current power source is switched between the targets connected to the branched outputs. Characterized in that the switching means to provide.

우선, 병렬설치된 타깃 중, 1개의 교류전원에 접속된 서로 인접하는 2매의 타깃 중 한쪽을 캐소드, 다른 쪽을 아노드로 하여, 이들 타깃 상에 플라즈마를 발생시켜 번갈아 스퍼터링하면, 인접하는 타깃 끝부의 위쪽에는 플라즈마가 발생하지 않기 때문에, 이 부분은 스퍼터링되지 않고, 비침식 영역으로 남는다.First, among the targets installed in parallel, one of two adjacent targets connected to one AC power source is used as a cathode and the other as an anode, and plasma is generated and sputtered alternately on these targets. Since no plasma is generated above, this portion is not sputtered and remains as a non-eroded area.

다음에, 전환수단에 의해, 상술한 1개의 교류전원에 접속된 2매의 타깃 중 한쪽을, 분기한 출력에 접속된 다른 타깃, 예컨대 다른 쪽 타깃과 인접하지 않는 타깃으로 전환하면, 아노드와 캐소드 사이의 거리가 넓어져, 전자가 아노드에 유입 되지 않는다. 이것에 의해, 비침식 영역의 상부에도 플라즈마가 발생하여, 타깃 상에 남아있던 비침식 영역도 스퍼터링할 수 있으므로, 타깃 전체 면에 걸쳐서 침식할 수 있다.Next, the switching means converts one of the two targets connected to one AC power source into another target connected to the branched output, for example, a target not adjacent to the other target. The distance between the cathodes is widened, and electrons do not flow into the anode. As a result, plasma is generated in the upper portion of the non-eroded region, and the non-eroded region remaining on the target can also be sputtered, so that the entire surface of the target can be eroded.

또, 전환수단에 의해 교류전원으로부터 전위를 인가시킨 타깃이 전환되어 플라즈마의 발생위치를 변경시킴으로써, 플라즈마 밀도가 낮은 공간도 이동하므로, 막 형성시간 전체로 보면 플라즈마 밀도가 기판 전방에서 대략 균일하게 되고, 반응성 스퍼터링을 행할 경우, 막질이 균일한 막을 형성할 수 있다.In addition, since the target to which the potential is applied from the AC power source is switched by the switching means and the plasma generation position is changed, the space having a low plasma density also moves, so that the plasma density becomes substantially uniform in front of the substrate in the entire film formation time. When reactive sputtering is performed, a film of uniform film quality can be formed.

상기 스퍼터링 장치에, 각 타깃의 전방에 자속을 형성하도록 각 타깃의 후방에 배치된 복수의 자석으로 구성되는 자석 조립체와, 자속이 타깃에 대하여 평행이동되도록 이들 자석 조립체를 구동시키는 구동수단을 구비하면, 자석 조립체를 좌우로 평행이동시킴으로써, 타깃 전체 면을 대략 균일하게 침식할 수 있다.If the sputtering apparatus is provided with a magnet assembly composed of a plurality of magnets disposed behind each target to form a magnetic flux in front of each target, and drive means for driving the magnetic assemblies so that the magnetic flux moves in parallel with the target, By moving the magnet assembly in parallel to the left and right, the entire target surface can be eroded substantially uniformly.

또, 이 자석 조립체를 각 타깃 후방에 각각 배치하면, 각 자석이 서로 간섭하여 자장 밸런스가 흐트러지는 것도 생각할 수 있다. 이러한 경우에는, 각 자석 조립체에 의해서 형성되는 자속의 밀도를 대략 균일하게 하는 자속밀도 보정수단을 구비하는 것이 바람직하다.It is also conceivable that if the magnet assemblies are placed behind each target, the magnets interfere with each other and the magnetic field balance is disturbed. In such a case, it is preferable to include magnetic flux density correction means for making the density of the magnetic flux formed by each magnet assembly substantially uniform.

청구항 4에 의하면, 진공 챔버 내에 소정의 간격을 두고 병렬설치된 3매 이상의 타깃에 대향하는 위치에 기판을 순차적으로 반송하고, 이들 타깃에 대하여 교류전원으로부터 부전위 및 정전위 또는 접지전위를 번갈아 인가할 때에, 교류전원으로부터의 출력 중 적어도 하나를 분기하여 접속시킨 2매 이상의 타깃 사이에서, 교류전원으로부터 전위를 인가하는 타깃의 전환을 행하여, 타깃 상에 플라즈마를 발생시켜 기판 상에 막을 형성하는 것을 특징으로 한다.According to claim 4, the substrate is sequentially transported to a position opposite to three or more targets arranged in parallel at a predetermined interval in the vacuum chamber, and alternately apply negative potentials and electrostatic potentials or ground potentials from the AC power supply to these targets. At this time, between two or more targets which branched and connected at least one of the outputs from an AC power supply, the target which applies a potential from an AC power supply is switched, and a plasma is generated on a target, and a film | membrane is formed on a board | substrate. It is done.

이 전환수단에 의한 타깃의 전환은, 막 형성 개시 후 일정 주기로 행하는 것이 바람직하다. 일정 주기로 행하면, 각 타깃에 접속하는 시간, 즉 각 플라즈마의 발생시간이 균일하게 되어, 비침식 영역이 타깃 상에 남아도 스퍼터링 하여 침식할 수 있다.It is preferable to perform switching of a target by this switching means at a fixed period after the start of film formation. If it is performed in a fixed period, the time for connecting to each target, that is, the generation time of each plasma becomes uniform, and sputtering and erosion can be performed even if the non-eroded region remains on the target.

상기 교류전원의 출력을 분기하여 접속시킨 타깃이 2매인 경우에, 전환수단에 의한 전환을 홀수회 행하면, 각 타깃으로의 접속회수가 동일하게 되므로, 각 접속에 의해서 타깃 상에 남은 비침식 영역을 균등하게 침식하는 것이 가능하다.In the case where two targets are connected by dividing the output of the AC power supply, if the switching by the switching means is performed an odd number of times, the number of connections to each target becomes the same, so that the non-eroded area remaining on the target by each connection is It is possible to erode evenly.

상기 각 타깃의 전방에 자속을 형성하도록 각 타깃의 후방에 배치한 복수의 자석으로 구성되는 자석 조립체를 막 형성 중에 각 타깃에 평행하게 왕복운동시키는 경우에, 이 자석 조립체가 일방향으로 이동하는 사이에, 상기 전환수단에 의한 타깃의 전환을 1회 이상 행함으로써, 타깃 전체 면을 균일하게 스퍼터링 할 수 있다.When the magnet assembly composed of a plurality of magnets disposed behind each target to form a magnetic flux in front of each target is reciprocated in parallel to each target during film formation, the magnet assembly moves in one direction. By switching the target by the switching means one or more times, the entire target surface can be sputtered uniformly.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)(Best Mode for Carrying Out the Invention)

도 2에 의하면, 본 발명의 스퍼터링 장치(2)는, 매엽식(枚葉式)의 것으로, 대기 분위기의 웨이퍼 카세트(도시생략)로부터 기판(S)이 반송되어 쌓이는 로드 록 챔버(loadlock chamber)(20)와, 스퍼터링을 행하는 진공 챔버(21)와, 로드 록 챔버(20)와 진공 챔버(21)와의 사이에 마련된 트랜스퍼 챔버(22)를 구비하고 있다. 로드 록 챔버(20), 트랜스퍼 챔버(22) 및 진공 챔버(21)는 각각 게이트 밸브(gate valve)를 통하여 접속되어 있다. 로드 록 챔버(20), 진공 챔버(21) 및 트랜스퍼 챔버(22)에는, 도시하지 않았지만, 진공 펌프가 접속되어 있는 동시에, 그 진공도를 모니터하는 진공계가 배열설치되어 있다.According to FIG. 2, the sputtering apparatus 2 of this invention is a single | leaf type, the load lock chamber by which the board | substrate S is conveyed and piled up from the wafer cassette (not shown) of an atmospheric atmosphere. 20, a vacuum chamber 21 for sputtering, and a transfer chamber 22 provided between the load lock chamber 20 and the vacuum chamber 21 are provided. The load lock chamber 20, the transfer chamber 22 and the vacuum chamber 21 are connected via a gate valve, respectively. Although not shown, the load lock chamber 20, the vacuum chamber 21, and the transfer chamber 22 are provided with a vacuum pump connected to the vacuum pump and arranged to monitor the vacuum degree.

로드 록 챔버(20)에는, 기판(S)이 장착된 기판 홀더를 반송하는 반송 아암이 마련되어 있다. 이 반송 아암에 의해서 외부(웨이퍼 카세트)로부터, 기판 홀더에 장착된 기판(S)을 로드 록 챔버(20)에 수용한다.The load lock chamber 20 is provided with the conveyance arm which conveys the board | substrate holder with which the board | substrate S was mounted. By this conveyance arm, the board | substrate S attached to the board | substrate holder is accommodated in the load lock chamber 20 from the exterior (wafer cassette).

트랜스퍼 챔버(22)에는 반송 로봇(도시생략)이 마련되어 있고, 소정의 진공도까지 로드 록 챔버(20)를 진공 배기한 후, 게이트 밸브를 열고, 동일한 진공도로 진공 배기한 트랜스퍼 챔버(22)에 기판(S)을 반송한다. 그 후, 트랜스퍼 챔버(22)와 진공 챔버(21)와의 사이의 게이트 밸브를 닫고, 반송 로봇에 의해 기판(S)을 진공 챔버(21)로 반송한다.A transfer robot (not shown) is provided in the transfer chamber 22, and after evacuating the load lock chamber 20 to a predetermined vacuum degree, the gate valve is opened, and the substrate is transferred to the transfer chamber 22 vacuum evacuated at the same vacuum degree. (S) is returned. Thereafter, the gate valve between the transfer chamber 22 and the vacuum chamber 21 is closed, and the substrate S is transferred to the vacuum chamber 21 by the transfer robot.

이 진공 챔버(21)에는, 가스 도입수단(23)이 마련되어 있다(도 3 참조). 가스 도입수단(23)은, 매스 플로(mass flow) 컨트롤러(231a, 231b)를 개재하여 설치한 가스 도입관(232)을 통하여 가스원(233a, 233b)에 각각 접속되어 있다. 가스원(233a, 233b)에는 아르곤 등의 스퍼터링 가스나, H2O, O2, N2 등의 반응가스가 봉입되어 있고, 이들 가스는, 매스 플로 컨트롤러(231a, 231b)에 의해서 진공 챔버(21)에 일정 유량으로 도입될 수 있다.The vacuum chamber 21 is provided with a gas introduction means 23 (see FIG. 3). The gas introduction means 23 is connected to the gas sources 233a and 233b through the gas introduction pipe 232 provided through the mass flow controllers 231a and 231b. A vacuum chamber by a gas source (233a, 233b), the sputtering gas such as argon or, H 2 O, O 2, reaction gas, and is sealed, these gases such as N 2, the mass flow controller (231a, 231b) ( 21 may be introduced at a constant flow rate.

진공 챔버(21) 내부에 반송된 기판(S)과 대향하는 위치에는, 타깃 조립체(24)가 배치된다. 타깃 조립체(24)는, 대략 장방체로 형성된 6매의 타깃(241a ~ 241f)을 가진다. 이들 타깃(241a ~ 241f)은, ITO, Al 합금, Mo 등 기판 상에 형성하는 막의 조성에 따라서 공지의 방법으로 제조된 것으로서, 냉각용 백킹 플레이트(backing plate)(도시생략)가 접합되어 있다.The target assembly 24 is disposed at a position facing the substrate S conveyed in the vacuum chamber 21. The target assembly 24 has six targets 241a to 241f which are formed substantially in a rectangular shape. These targets 241a-241f are manufactured by a well-known method according to the composition of the film | membrane formed on a board | substrate, such as ITO, Al alloy, and Mo, and the cooling backing plate (not shown) is joined.

또, 타깃(241a ~ 241f)은, 기판(S)과 평행한 동일 평면 상에 위치하도록, 간격(D1)을 비우고 병렬설치되어 있다. 간격(D1)은, 타깃(241a ~ 241f)의 측면 상호간의 공간에서 플라즈마가 발생되어 타깃(241a ~ 241f)의 측면이 스퍼터링되지 않게 되는 거리로 설정된다. 이 간격(D1)은, 1 ~ 10㎜이고, 바람직하게는 2 ~ 3㎜이다. 타깃(241a ~ 241f)이 근접하여 배치되어 있기 때문에, 스퍼터링 입자가 타깃(241a ~ 241f)에 대향한 위치에 배치된 기판(S)의 전체 면에 도달하여, 막 두께 분포를 균일하게 할 수 있다.Further, the targets 241a to 241f are disposed in parallel with the gap D1 so as to be positioned on the same plane parallel to the substrate S. As shown in FIG. The interval D1 is set to a distance at which plasma is generated in the spaces between the side surfaces of the targets 241a to 241f so that the side surfaces of the targets 241a to 241f are not sputtered. This space | interval D1 is 1-10 mm, Preferably it is 2-3 mm. Since the targets 241a to 241f are disposed close to each other, the sputtered particles reach the entire surface of the substrate S disposed at a position facing the targets 241a to 241f, so that the film thickness distribution can be made uniform. .

타깃(241a ~ 241f)의 이면에는, 전극(242a ~ 242f)과 절연판(243)이 순차적으로 부착되어 있고, 이들은 타깃 조립체(24)의 소정의 위치에 각각 부착되어 있다. 이 전극(242a ~ 242f)에는, 진공 챔버(21) 외부에 배치된 3개의 교류전원(E1 ~ E3)이 각각 접속되어 있다.The electrodes 242a to 242f and the insulating plate 243 are sequentially attached to the rear surfaces of the targets 241a to 241f, and these are attached to predetermined positions of the target assembly 24, respectively. Three AC power supplies E1 to E3 disposed outside the vacuum chamber 21 are connected to the electrodes 242a to 242f, respectively.

교류전원(E1 ~ E3)은, 병렬설치된 타깃(241a ~ 241f) 중, 각각 3매의 타깃에 전위를 인가하도록 접속되어 있다. 예컨대, 교류전원(E1)의 2개의 출력 중, 한쪽은 타깃(241a)에 전위를 인가하도록 전극(242a)에 접속되어 있다. 다른 쪽의 출력은 분기되고, 이 분기점에 전환수단으로서의 스위치(SW1)를 마련하여, 2매의 타깃(241b 및 241f)에 전위를 인가하도록 전극(242a 및 242f)에 접속되어 있다. 교류전원이 인가하는 전위는, 정현파(sign wave)이어도 구형파(square wave)이어도 좋다. 각 스위치(SW1 ~ SW3)는, 예컨대 로터리 제어 스위치이고, 각 스위치(SW1 ~ SW3)의 작동을 제어하는 컴퓨터 등의 제어수단(도시생략)을 가지고 있다.The AC power supplies E1 to E3 are connected so as to apply an electric potential to three targets among the targets 241a to 241f provided in parallel. For example, one of the two outputs of the AC power supply E1 is connected to the electrode 242a so as to apply a potential to the target 241a. The other output is branched, and it is connected to the electrodes 242a and 242f so as to provide a switch SW1 as a switching means at this branch point and apply an electric potential to the two targets 241b and 241f. The potential applied by the AC power source may be a sine wave or a square wave. Each switch SW1-SW3 is a rotary control switch, for example, and has control means (not shown), such as a computer, which controls operation | movement of each switch SW1-SW3.

각 스위치(SW1 ~ SW3)는, 접점(t1) 및 접점(t2)을 가지며, 예컨대 스위치(SW1)에서는 접점(t1)과 타깃(241b)이 접속되고, 접점(t2)과 타깃(241f)이 접속되어 있다. 그리고, 각 스위치(SW1 ~ SW3)에 의해서, 이들 접점(t1, t2) 사이에서 라인을 번갈아 전환함으로써 교류전원(E1 ~ E3)으로부터 전위를 인가시키는 타깃(241a ~ 241f)을 전환한다.Each of the switches SW1 to SW3 has a contact t1 and a contact t2. In the switch SW1, for example, the contact t1 and the target 241b are connected, and the contact t2 and the target 241f are connected. Connected. Each of the switches SW1 to SW3 switches the targets 241a to 241f for applying a potential from the AC power supplies E1 to E3 by alternately switching the lines between these contacts t1 and t2.

각 스위치(SW1 ~ SW3)에 의해서 접점(t1)에 접속되면, 교류전원(E1)은 타깃(241a)과 타깃(241b)에 번갈아 전위를 인가하고, 교류전원(E2)은 타깃(241c)과 타깃(241d)에 번갈아 전위를 인가하고, 교류전원(E3)은 타깃(241e)과 타깃(241f)에 번갈아 전위를 인가한다. 이 경우에, 한쪽의 타깃(241a, 241c, 241e)에 교류전원(E1 ~ E3)으로부터 부의 전위를 인가하면, 이들 타깃(241a, 241c, 241e)이 캐소드로서의 역할을 수행하고, 다른 쪽의 타깃(241b, 241d, 241f)이 아노드로서의 역할을 수행한다.When connected to the contact point t1 by the switches SW1 to SW3, the AC power supply E1 alternately applies a potential to the target 241a and the target 241b, and the AC power supply E2 is connected to the target 241c. The potential is alternately applied to the target 241d, and the AC power supply E3 alternately applies the potential to the target 241e and the target 241f. In this case, when a negative potential is applied from the AC power sources E1 to E3 to one of the targets 241a, 241c, and 241e, these targets 241a, 241c, and 241e serve as cathodes, and the other targets. 241b, 241d, and 241f serve as anodes.

그리고, 캐소드로서의 타깃(241a, 241c, 241e)의 전방에서 플라즈마가 형성되어, 타깃(241a, 241c, 241e)이 스퍼터링 된다. 교류전원(E1 ~ E3)의 주파수에 따라서 각 타깃(241a ~ 241f)에 번갈아 전위가 인가되어 각각 스퍼터링 되지만, 인접하는 타깃(241a ~ 241f)의 끝부 위쪽에는 플라즈마가 발생하지 않으므로 이 부분은 스퍼터링 되지 않고, 비침식 영역(R)이 각 타깃의 끝부에 남는다(도 4(a) 참조).Then, plasma is formed in front of the targets 241a, 241c, and 241e as cathodes, and the targets 241a, 241c, and 241e are sputtered. Depending on the frequency of the AC power sources E1 to E3, potentials are alternately applied to each of the targets 241a to 241f, and sputtered respectively. However, since no plasma is generated above the ends of the adjacent targets 241a to 241f, this portion is not sputtered. And the non-eroded region R remains at the end of each target (see Fig. 4 (a)).

소정시간 경과 후, 제어수단을 통하여, 각 스위치(SW1 ~ SW3)를 작동하여 각각 접점(t2) 전환하면(도 4(b) 참조), 교류전원(E1)은 타깃(241a)과 타깃(241f)에 번갈아 전위를 인가하고, 교류전원(E2)은 타깃(241b)과 타깃(241c)에 번갈아 전위를 인가하고, 교류전원(E3)은 타깃(241d)과 타깃(241e)에 번갈아 전위를 인가한다. 이 경우에, 한쪽의 타깃(241a, 241c, 241e)에 교류전원(E1 ~ E3)으로부터 부의 전위를 인가하면, 이들 타깃(241a, 241c, 241e)이 캐소드로서의 역할을 수행하고, 다른 쪽의 타깃(241b, 241d, 241f)이 아노드로서의 역할을 수행한다.After the predetermined time has elapsed, when the switches SW1 to SW3 are operated to switch the contacts t2, respectively (see Fig. 4 (b)), the AC power source E1 is the target 241a and the target 241f. ) Is alternately applied, the AC power source E2 alternately applies the potential to the target 241b and the target 241c, and the AC power source E3 alternately applies the potential to the target 241d and the target 241e. do. In this case, when a negative potential is applied from the AC power sources E1 to E3 to one of the targets 241a, 241c, and 241e, these targets 241a, 241c, and 241e serve as cathodes, and the other targets. 241b, 241d, and 241f serve as anodes.

그리고, 캐소드로서의 타깃(241a, 241c, 241e)의 전방에서 플라즈마가 형성되어, 타깃(241a, 241c, 241e)이 스퍼터링 된다. 교류전원(E1 ~ E3)의 주파수에 따라서 각 타깃(241a ~ 241f)에 번갈아 전위가 인가되어 각각 스퍼터링 된다. 각 스위치(SW1 ~ SW3)의 라인을 접점(t2)에 접속시키면, 각 교류전원(E1 ~ E3)이 접속되어 있는 타깃(241a ~ 241f)이 변하여, 스위치(SW1 ~ SW3)의 라인을 접점(t1)에 접속시켜 스퍼터링을 행하였던 경우에 타깃(241a ~ 241f) 상에 남은 비침식 영역(R) 상에도 플라즈마가 형성되고, 이 비침식 영역(R) 상도 스퍼터링 되어, 타깃(241a ~ 241f)이 침식된다.Then, plasma is formed in front of the targets 241a, 241c, and 241e as cathodes, and the targets 241a, 241c, and 241e are sputtered. According to the frequencies of the AC power supplies E1 to E3, potentials are alternately applied to the targets 241a to 241f, respectively, to be sputtered. When the lines of the switches SW1 to SW3 are connected to the contact t2, the targets 241a to 241f to which the AC power sources E1 to E3 are connected change to change the line of the switches SW1 to SW3. When sputtering is performed by connecting to t1), plasma is also formed on the non-eroded region R remaining on the targets 241a to 241f, and the non-eroded region R is also sputtered to form the targets 241a to 241f. It is eroded.

이 스위치(SW1 ~ SW3)의 전환은, 일정 주기로 행하는 것이 바람직하다. 일정 주기로 전환을 행하면, 각 타깃(241a~ 241f)으로의 전력 공급시간, 즉 각 플라즈마의 발생시간이 균일해져, 전환 전후에 같은 시간동안 각 타깃(241a ~ 241f)을 스퍼터링할 수 있기 때문에, 타깃 전체 면을 침식할 수 있다. 또, 이 전환을 행하는 소정의 시간은, 막 형성시간에 근거하여 적절히 결정되고, 막 형성시간 중에 홀 수회 전환되도록 설정하는 것이 바람직하다. 홀수회 전환을 행하면, 접점(t1)으로의 접속회수와, 접점(t2)의 접속회수가 동일해져, 각 접속에 있어서의 스퍼터링에 의해 각 타깃(241a ~ 241f) 상에 남겨진 비침식 영역(R)을 균등하게 침식할 수 있으므로, 막 형성 완료시에 비침식 영역(R)이 남지 않는다.It is preferable to perform switching of these switches SW1-SW3 by a fixed period. When switching is performed at a constant cycle, the power supply time to each target 241a to 241f becomes uniform, that is, the generation time of each plasma becomes uniform, so that the targets 241a to 241f can be sputtered for the same time before and after switching. The entire surface can be eroded. Moreover, the predetermined time to perform this switching is suitably determined based on the film formation time, and it is preferable to set so that it may switch over several times during film formation time. When the odd number of times is switched, the number of times of connection to the contact t1 and the number of times of contact t2 become equal, and the non-eroded area R left on each of the targets 241a to 241f by sputtering in each connection. ) Can be eroded evenly, so that the non-eroded region R does not remain upon completion of film formation.

전환수단인 스위치(SW1 ~ SW3)의 설치위치에 관해서는, 특히 한정되지 않고, 서로 인접하는 타깃(241a ~ 241f)에 교류전원(E1 ~ E3)으로부터 전위를 인가하여 비침식 영역(R)이 남아도, 스위치(SW1 ~ SW3)에 의해 교류전원(E1 ~ E3)으로부터 전위를 인가하는 타깃(241a ~ 241f)을 바꿈으로써, 타깃(241a ~ 241f) 상의 비침식 영역(R) 상에 플라즈마를 발생시킬 수 있으면 된다. 본 실시형태와 같이 각 교류전원(E1 ~ E3)의 한쪽 출력을 2매의 타깃과 1개의 스위치를 통하여 접속하면, 막 형성 중에 스위치(SW1 ~ SW3)를 전환하여도, 항상 각 타깃(241a ~ 241f)에 대하여 교류전원(E1 ~ E3)으로부터 전위가 인가되고 있으므로, 이상방전의 발생이 억제되고, 또한 스퍼터링 장치에 마련되는 스위치의 수도 최소한으로 할 수 있으므로, 후술하는 다른 실시형태보다 바람직하다.The installation positions of the switches SW1 to SW3 as the switching means are not particularly limited, and the non-eroded region R is applied by applying a potential from the AC power sources E1 to E3 to the adjacent targets 241a to 241f. Even if it remains, the plasma is applied to the non-eroded region R on the targets 241a to 241f by changing the targets 241a to 241f for applying the potential from the AC power sources E1 to E3 by the switches SW1 to SW3. It can be generated. When one output of each AC power source E1 to E3 is connected through two targets and one switch as in this embodiment, even if the switches SW1 to SW3 are switched during film formation, each target 241a to Since the potential is applied from the AC power supplies E1 to E3 with respect to 241f, the occurrence of abnormal discharge can be suppressed and the number of switches provided in the sputtering device can also be minimized, which is preferable to other embodiments described later.

타깃 조립체(24)에는, 각 타깃(241a ~ 241f)의 후방에 각각 위치된 6개의 자석 조립체(25)가 마련되어 있다. 각 자석 조립체(25)는 동일 구조로 형성되고, 타깃(241a ~ 241f)에 평행하게 마련된 지지부(251)를 가지며, 지지부(251) 상에는, 번갈아 극성을 바꾸어 배치되도록, 타깃의 길이방향을 따른 봉형상의 중앙자석(252)과, 중앙자석(252)의 주변을 둘러싸도록 복수의 자석으로 구성된 주변자석(253)이 마련되어 있다. 각 자석은, 중앙자석(252)의 동자화(同磁化)로 환산한 때의 체적이 주변자석(253)의 동자화로 환산한 때의 체적의 합과 동일해지도록 설계되어 있다. 이것에 의해, 타깃(241a ~ 241f)의 전방에 균형잡힌 폐루프의 터널 형상 자속이 형성되고, 타깃(241a ~ 241f)의 전방에서 전리된 전자 및 스퍼터링으로 발생한 2차전자를 포착하여, 캐소드로서의 타깃의 전방에 형성된 플라즈마의 밀도를 높일 수 있다.The target assembly 24 is provided with six magnet assemblies 25 positioned respectively behind the respective targets 241a to 241f. Each magnet assembly 25 is formed in the same structure, has a support portion 251 provided in parallel to the targets 241a to 241f, and on the support portion 251, rod-shaped along the longitudinal direction of the target so as to be alternately arranged with different polarities. The central magnet 252 of the top and the peripheral magnet 253 composed of a plurality of magnets are provided to surround the center magnet 252. Each magnet is designed so that the volume at the time of converting the central magnet 252 into the same magnetization is equal to the sum of the volumes at the time of converting the magnetization of the peripheral magnets 253. As a result, a balanced loop-shaped magnetic flux of a closed loop is formed in front of the targets 241a to 241f, and electrons ionized in front of the targets 241a to 241f and secondary electrons generated by sputtering are captured to serve as cathodes. The density of the plasma formed in front of the target can be increased.

그런데, 자석 조립체(25)도 서로 근접하여 있기 때문에, 서로 자장이 간섭하여, 양끝의 타깃(241a, 241f)의 후방에 위치하는 자석 조립체(25)에 의한 자장과, 중앙에 위치하는 타깃(241c, 241d)의 후방에 위치하는 자석 조립체(25)에 의한 자장과의 밸런스가 흐트러지는 경우가 있다. 이 경우, 기판(S) 면 내에 있어서의 막 두께 분포를 대략 균일하게 할 수 없다. 이 때문에, 자장 밸런스를 보정할 수 있도록, 보조자석(26)을 타깃 조립체(24)에 설치하고 있다. 이 보조자석(26)은, 인접하는 자석 조립체(25)의 주변자석(253)과 극성이 동일하다. 그리고, 이 보조자석(26)과 주변자석(253)과의 간격은, 각 자석 조립체(25)의 간격(D2)과 동일하게 하였다. 이와 같은 보조자석(26)을 양끝에 위치하는 타깃(241a, 241f)의 외측에 배치된 방착판(shield plate)(261)의 아래쪽에 설치함으로써, 자장 밸런스가 개선된다.However, since the magnet assemblies 25 are also in close proximity to each other, magnetic fields interfere with each other, and the magnetic field by the magnet assembly 25 located at the rear of the targets 241a and 241f at both ends and the target 241c located at the center. , The balance with the magnetic field by the magnet assembly 25 located behind 241d may be disturbed. In this case, the film thickness distribution in the surface of the substrate S cannot be made substantially uniform. For this reason, the auxiliary magnet 26 is provided in the target assembly 24 so that a magnetic field balance can be corrected. This auxiliary magnet 26 has the same polarity as the peripheral magnet 253 of the adjacent magnet assembly 25. And the space | interval of this auxiliary magnet 26 and the peripheral magnet 253 was made the same as the space | interval D2 of each magnet assembly 25. As shown in FIG. The magnetic field balance is improved by providing the auxiliary magnet 26 below the shield plate 261 disposed outside the targets 241a and 241f positioned at both ends.

자석 조립체(25)에 의해, 타깃(241a ~ 241f)의 전방에는 터널형상 자속이 형성되기 때문에, 중앙자석(252) 및 주변자석(253) 전방에 위치하는 플라즈마의 밀도가 낮아지고, 타깃(241a ~ 241f)의 이 플라즈마 밀도가 낮은 중앙자석(252)의 위쪽에 해당하는 부분은 다른 비침식 영역으로서 남아 버린다. 거기에서, 터널형상 자 속의 위치를 변화시켜, 타깃(241a ~ 241f)을 균일하게 침식하여 이용효율을 높일 필요가 있다.Since the magnetic flux is formed in front of the targets 241a to 241f by the magnet assembly 25, the density of the plasma located in front of the central magnet 252 and the peripheral magnet 253 is lowered, and the target 241a is achieved. 241f), the portion corresponding to the upper portion of the central magnet 252 having a low plasma density remains as another non-eroded region. There, it is necessary to change the position of the tunnel-shaped magnetic flux, to uniformly corrode the targets 241a to 241f, and to increase the utilization efficiency.

터널형상 자속의 위치를 변화시키기 위해서, 자석 조립체(25) 및 보조자석(253)을 구동축(270) 상의 소정의 위치에 설치하고, 이 구동축(270)에 구동수단으로서 볼 나사(271)를 마련하여 각 자석 조립체(25)의 위치를 좌우로 평행이동시킬 수 있도록 하였다. 또한, 구동수단으로서는, 볼 나사(271)와 같은 기계적 구동수단으로 한정되지 않고, 에어 실린더를 이용하는 것도 가능하다. 이 자석 조립체(25)의 이동거리는, 타깃(241a ~ 241f)이 균일하게 침식될 수 있다면 특히 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 자석 조립체(25)를 각각 점 A ~ 점 B의 간격으로 평행이동시킬 수 있다. 또한, 자석 조립체(25)는 좌우방향만이 아니고, 길이방향으로도 평행이동시키는 것이 가능하다. 이와 같이 2차원적으로 자석 조립체(25)를 평행이동시킴으로써 타깃(241a ~ 241f)을 더욱 균일하게 침식할 수 있다.In order to change the position of the tunnel-shaped magnetic flux, the magnet assembly 25 and the auxiliary magnet 253 are provided at predetermined positions on the drive shaft 270, and ball screws 271 are provided on the drive shaft 270 as drive means. In order to move the position of each magnet assembly 25 to the left and right in parallel. The drive means is not limited to mechanical drive means such as the ball screw 271, but an air cylinder can be used. The moving distance of the magnet assembly 25 is not particularly limited as long as the targets 241a to 241f can be eroded uniformly. For example, the magnet assemblies 25 can be moved in parallel at intervals of points A to B, respectively. In addition, the magnet assembly 25 can be moved not only in the left-right direction but also in the longitudinal direction. By moving the magnet assembly 25 in two dimensions in this manner, the targets 241a to 241f can be more uniformly eroded.

자석 조립체(25)의 이동은, 막 형성 중이어도 막 형성 후이어도 좋다. 막 형성 중의 이동일 경우, 볼 나사(271)를 스퍼터링 중에 구동시켜, 타깃(241a ~ 241f)이 균일하게 침식되도록 2.5㎜/sec 이상, 바람직하게는 4 ~ 15㎜/sec의 주기로 자석 조립체(25), 즉 자속을 점 A ~ 점 B의 사이에서 왕복시킨다.The movement of the magnet assembly 25 may be during film formation or after film formation. In the case of movement during film formation, the ball screw 271 is driven during sputtering so that the targets 241a to 241f are eroded evenly, and the magnet assembly 25 at a period of 2.5 mm / sec or more, preferably 4 to 15 mm / sec. That is, the magnetic flux is reciprocated between points A and B.

막 형성 중에 자석조립체(25)를 이동시키는 경우, 균일하게 타깃(241a ~ 241f)을 침식하기 위해서, 자속이 일방향으로 평행이동하는 사이에 스위치(SW1 ~ SW3)를 적어도 1회 이상 전환시킬 필요가 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 막 형성 시간 중, 자속을 점 A ~ 점 B 사이에서 1왕복 하도록 구동수단(271)에 의해 평 행이동시키도록 설정한 경우, 자속이 점 A ~ 점 B 사이의 일방향을 이동하는 사이에 스위치는 4회 전환을 행하도록 설정하였다. 이 전환의 회수는, 균일하게 타깃을 침식할 수 있다면, 특히 한정되지 않고, 짝수회라도 홀수회라도 좋다. 어느 경우에도, 막 형성 시간 중에 홀수회 전환을 행할 수 있다면, 접점(t1)으로의 접속회수와, 접점(t2)의 접속회수가 동일하게 되어, 각 접속에 있어서의 스퍼터링에 의해 각 타깃(241a ~ 241f) 상에 남겨진 비침식 영역(R)을 서로 침식할 수 있으므로, 균일하게 타깃을 침식할 수 있다.When the magnet assembly 25 is moved during film formation, it is necessary to switch the switches SW1 to SW3 at least once while the magnetic flux moves in parallel in one direction in order to uniformly erode the targets 241a to 241f. have. As shown in Fig. 5, during the film formation time, when the magnetic flux is set to move in parallel by the driving means 271 so as to make one reciprocation between the points A and B, the magnetic flux is between the points A and B. The switch was set to perform 4 switching in between moving to one direction. The number of times of switching is not particularly limited as long as the target can be eroded uniformly, and may be even or odd times. In any case, if it is possible to switch the odd number of times during the film formation time, the number of connections to the contact t1 and the number of connections of the contact t2 are the same, and each target 241a is caused by sputtering in each connection. Since the non-eroded regions R left on 241f) can be eroded to each other, the target can be eroded uniformly.

막 형성 후의 이동일 경우, 막 형성이 종료되어 교류전원(E1 ~ E3)을 정지하고, 방전을 일단 정지한 후에, 다음 막 형성 대상인 기판(S)을 타깃(241a ~ 241f)에 대향한 위치로 설치할 때에, 볼 나사(271)를 구동시켜, 자속을 각각 점 A로부터 점 B까지 평행이동시켜 유지한다. 이 경우, 적어도 다음 막 형성이 개시되기 전에 자석 조립체(25)를 평행이동시키면 된다. 그리고, 이 반송된 기판(S)의 막 형성이 종료된 후에, 재차 동일한 수순을 따라서, 자속을 재차 평행이동시킨다. 이 조작을 순차적으로 반복함으로써, 기판 상에 순차적으로 막을 형성하는 동시에, 타깃(241a ~ 241f)을 균일하게 침식할 수 있다. 이와 같이 막 형성 후에 자속을 이동시키면, 막 형성 중의 자속의 이동에 따른 이상방전의 발생을 억제할 수 있다.In the case of the movement after the film formation, the film formation is completed, the AC power supplies E1 to E3 are stopped, and the discharge is once stopped, and then the substrate S, which is the next film formation target, is provided at a position facing the targets 241a to 241f. At this time, the ball screw 271 is driven to maintain the magnetic flux by moving the magnetic flux in parallel from the point A to the point B, respectively. In this case, the magnet assembly 25 may be moved at least before the next film formation is started. And after film formation of this conveyed board | substrate S is complete | finished, following a same procedure again, a magnetic flux is parallelly moved again. By repeating this operation sequentially, the film can be sequentially formed on the substrate, and the targets 241a to 241f can be eroded uniformly. By moving the magnetic flux after the film formation in this manner, it is possible to suppress the occurrence of the abnormal discharge due to the movement of the magnetic flux during the film formation.

본 실시형태에 있어서는, 보조자석(253)에 의해서 자장 밸런스를 보정할 수 있는 것을 설명하였지만, 자장 밸런스를 보정할 수 있는 수단이라면 이것에 한정하는 것은 아니다. 예컨대, 주변자석만의 폭 치수를 크게 하거나, 주변자석(252)을 자석으로부터 발생하는 자속밀도가 큰 재료로 변경함으로써 자장 밸런스를 보정하 여도 좋다.In the present embodiment, it has been described that the magnetic field balance can be corrected by the auxiliary magnet 253. However, the present invention is not limited to this means as long as the magnetic field balance can be corrected. For example, the magnetic field balance may be corrected by increasing the width dimension of only the peripheral magnet or by changing the peripheral magnet 252 to a material having a high magnetic flux density generated from the magnet.

또, 본 실시형태에서는, 기계적으로 교류전원과 타깃과의 접속을 전환하는 수단을 마련하였지만, 이것에 한정하지 않고, 예컨대 절연 게이트 바이폴러 트랜지스터(이하, IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)라고 함)를 설치하여도 좋다. 이 IGBT를 이용한 경우에는, 기계적으로 전환을 행하는 경우보다도 전환 주기를 짧게 할 수 있다. 예컨대, 스위치에 의해서 전환되는 경우에는, 주기는 수 sec 이상이지만, 이 IGBT를 이용한 경우에는, 주기는 수 μsec ~ 수 msec로 전환시킬 수 있다. 단지, 교류전원의 방전주기보다 짧은 타이밍으로 전환시키면, 본 발명의 효과를 거둘 수 없으므로, 교류전원의 방전주기 이상으로 할 필요가 있다.In the present embodiment, a means for mechanically switching the connection between the AC power source and the target is provided. However, the present invention is not limited thereto, and for example, an insulated gate bipolar transistor (hereinafter referred to as an insulated gate bipolar transistor) is used. You may install it. When this IGBT is used, the switching cycle can be shorter than when switching mechanically. For example, in the case of switching by a switch, the period is several seconds or more, but in the case of using this IGBT, the period can be switched from several µsec to several msec. However, switching to a timing shorter than the discharge period of the AC power supply does not produce the effect of the present invention, and therefore it is necessary to make the discharge power of the AC power supply more than the discharge period.

타깃과 교류전원의 다른 접속예에 관하여 도 6에 도시한다. 각 타깃(241a ~ 241f)은, 각각 1개의 교류전원(E)에 접속되어 있고, 이 접속 사이에 각각 전환수단(SW1 ~ SW6)이 마련되어 있다. 처음에, 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 타깃(241a)에 접속된 스위치(SW1)와 타깃(241b)에 접속된 스위치(SW2)가 닫힌 상태로 되어 있고, 이들 타깃(241a, 241b)에 교류전원으로부터 전위가 인가되어 이들 타깃(241a 및 241b) 상에 플라즈마가 발생하고 있다. 플라즈마는, 타깃(241a 및 241b)의 마주하는 끝부의 위쪽에는 발생하지 않아, 타깃(241a 및 241b)에 비침식 영역(R)이 남는다. 다른 타깃에 접속되어 있는 스위치(SW3 ~ SW6)는 각각 열린 상태이어서, 교류전원을 인가할 수 없고, 이들 타깃은 스퍼터링 되지 않는다.Another connection example of a target and an AC power supply is shown in FIG. Each target 241a-241f is respectively connected to one AC power supply E, and switching means SW1-SW6 are provided between these connections, respectively. First, as shown in Fig. 6A, the switch SW1 connected to the target 241a and the switch SW2 connected to the target 241b are in a closed state, and these targets 241a and 241b are closed. ) Is applied from an AC power supply, and plasma is generated on these targets 241a and 241b. The plasma does not occur above the opposite ends of the targets 241a and 241b, and the non-eroded region R remains in the targets 241a and 241b. The switches SW3 to SW6 connected to the other targets are in the open state, respectively, so that AC power cannot be applied, and these targets are not sputtered.

타깃(241a 및 241b)을 소정 시간 스퍼터링 한 후, 스위치(SW1 ~ SW3)를 각각 전환하여, 타깃(241b)에 접속된 스위치(SW2)와 타깃(241c)에 접속된 스위치(SW3)를 닫힌 상태로 하면(도 6(b) 참조), 이들 타깃(241b 및 241c)은, 교류전원으로부터 전위가 인가되어 플라즈마가 형성되고, 스퍼터링 된다. 타깃(241b)에는, 비침식 영역(R)이 존재하고 있었지만, 타깃(241c)과의 사이에서 플라즈마가 발생함으로써, 이 비침식 영역(R)의 상부에도 플라즈마가 발생하여 비침식 영역(R)이 스퍼터링 된다.After the targets 241a and 241b are sputtered for a predetermined time, the switches SW1 to SW3 are switched, respectively, and the switch SW2 connected to the target 241b and the switch SW3 connected to the target 241c are closed. In this case (see Fig. 6 (b)), these targets 241b and 241c are applied with an electric potential from an AC power supply, plasma is formed, and sputtered. Although the non-erosion area | region R existed in the target 241b, plasma generate | occur | produces between the target 241c, and a plasma generate | occur | produces also in the upper part of this non-erosion area | region R, and the non-erosion area | region R is carried out. This is sputtered.

이후에도 스위치(SW1 ~ SW6)를 막 형성 중에 순차적으로 전환하여, 교류전원으로부터 각 타깃에 전위를 인가하는 것에 의해, 플라즈마가 각 타깃 상을 순차적으로 이동하여 타깃(241a ~ 241f)을 순차적으로 스퍼터링 함으로써, 타깃 상에 비침식 영역(R)이 남지 않는다(도 6(c) 참조).Subsequently, the switches SW1 to SW6 are sequentially switched during film formation, and the potential is applied to each target from an AC power supply so that the plasma moves sequentially on each target to sequentially sputter the targets 241a to 241f. , The non-eroded region R does not remain on the target (see FIG. 6 (c)).

이하, 본 발명의 스퍼터링 장치(2)를 이용하여 기판(S) 표면에 막을 형성하는 방법에 관하여 설명한다.Hereinafter, the method of forming a film in the surface of the board | substrate S using the sputtering apparatus 2 of this invention is demonstrated.

우선, 병렬설치된 타깃(241a ~ 241f)과 대향하는 위치에 기판(S)을 반송하고, 진공 배기수단에 의해서 진공 챔버(21) 내부를 진공 배기한다. 다음에, 가스 도입수단(23)을 통하여 진공 챔버(21) 내에 Ar 등의 스퍼터링 가스를 도입하고, 진공 챔버(21) 내부에 소정의 막 형성 분위기를 형성한다. 또한, 반응성 스퍼터링을 행할 경우에는, 스퍼터링 가스의 도입과 함께, 일정 유량으로 반응가스를 도입한다. 반응가스로서는, 희망하는 막의 물성에 따라서 적절히 선택될 수 있으며, 예컨대 H2O 가스, O2 가스, 및 N2 가스로부터 선택된 적어도 1종류 이상의 가스를 도 입한다.First, the board | substrate S is conveyed in the position which opposes the targets 241a-241f provided in parallel, and vacuum-exhausts the inside of the vacuum chamber 21 by a vacuum exhaust means. Next, a sputtering gas such as Ar is introduced into the vacuum chamber 21 through the gas introducing means 23, and a predetermined film forming atmosphere is formed inside the vacuum chamber 21. In addition, when reactive sputtering is performed, the reaction gas is introduced at a constant flow rate with the introduction of the sputtering gas. As the reaction gas, it can be appropriately selected according to the physical properties of the desired film, for example, at least one gas selected from H 2 O gas, O 2 gas, and N 2 gas is introduced.

그 후, 막 형성 분위기를 유지하면서 타깃(241a ~ 241f)에 수 kHz ~ 수백 kHz로 교류전원(E1 ~ E3)에 의해 정 또는 부의 전위를 각각 인가한다. 캐소드로서의 타깃(241) 상에 전계(電界)가 형성되어, 타깃(241) 전방에 플라즈마가 발생하고, 타깃이 스퍼터링되어 스퍼터링 입자가 방출된다. 이 동작을 교류전원의 주파수에 따라서 번갈아 행하는 동시에, 각 스위치(SW1 ~ SW3)를 소정의 시간마다 전환시킴으로써, 각 타깃 전체 면이 스퍼터링 된다. 그 후, 교류전원을 정지하고, 막 형성을 종료한다.Thereafter, positive or negative potentials are applied to the targets 241a to 241f by the AC power supplies E1 to E3 at several kHz to several hundred kHz while maintaining the film forming atmosphere. An electric field is formed on the target 241 as a cathode, plasma is generated in front of the target 241, and the target is sputtered to release sputtered particles. This operation is alternately performed in accordance with the frequency of the AC power supply, and the respective target surfaces are sputtered by switching the switches SW1 to SW3 every predetermined time. Thereafter, the AC power supply is stopped to form the film.

또한, 막 형성 중에 볼 나사(271)를 구동하여 자석 조립체(25)를 구동하여도 좋고, 또한 막 형성이 종료하여 교류전원(E1 ~ E3)을 정지하고, 방전을 일단 정지한 후, 다음의 막 형성 대상인 기판(S)을 타깃(241a ~ 241f)에 대향된 위치로 반송할 때에, 볼 나사(271)를 구동하여, 자석 조립체(25)를 평행이동시켜도, 즉 자속을 평행이동시켜도 좋다.The magnet assembly 25 may be driven by driving the ball screw 271 during film formation, and after the film formation is completed, the AC power supplies E1 to E3 are stopped and the discharge is once stopped. When conveying the board | substrate S which is a film formation object to the position which opposes target 241a-241f, the ball screw 271 may be driven and the magnet assembly 25 may be moved in parallel, ie, the magnetic flux may be moved in parallel.

(실시예 1)(Example 1)

실시예 1에서는, 도 2 및 도 3에 도시된 스퍼터링 장치를 이용하여 막을 형성하고, 막 형성 중의 아크방전 발생회수를 조사하였다.In Example 1, the film was formed using the sputtering apparatus shown in FIG. 2 and FIG. 3, and the number of arc discharge generations during film formation was investigated.

폭 200㎜, 길이 1700㎜, 두께 10㎜의 In2O3 - 10wt% SnO2(ITO)로 이루어진 타깃을, 기판으로부터 150㎜의 위치에 기판과 평행하게 되도록 설치하였다. 타깃 폭 은 각각 2㎜이었다. 각 타깃의 후방에는, 각 타깃과의 거리가 47㎜가 되도록 폭 170㎜, 길이 1570㎜, 두께 40㎜의 자석 조립체를 설치하고, 볼 나사(271)에 의해서 구동거리가 50㎜로 되도록 하였다. 기판으로서는, 폭 1000㎜, 길이 1200㎜, 두께 0.7㎜의 유리기판을 준비하였다.It was set to be parallel to the target consisting of 10wt% SnO 2 (ITO), and the substrate to position the substrate from 150㎜-200㎜ width, length 1700㎜, In 2 O 3 having a thickness of 10㎜. The target width was 2 mm each. Behind each target, a magnet assembly having a width of 170 mm, a length of 1570 mm, and a thickness of 40 mm was provided so that the distance to each target was 47 mm, and the driving distance was set to 50 mm by the ball screw 271. As a board | substrate, the glass substrate of width 1000mm, length 1200mm, and thickness 0.7mm was prepared.

기판 반송 후, 진공 배기를 행하고, 그 후 가스 도입수단(23)으로부터 스퍼터링 가스로서 아르곤 가스를 240sccm로 도입하여 0.67Pa의 막 형성 분위기를 형성하였다. 또, 반응가스로서 H2O 가스를 2.0sccm, O2 가스를 1.5sccm 도입하였다. 각 교류전원(E1 ~ E3)은, 주파수 25kHz이고, 전력을 0kW로부터 서서히 올려가, 최종적으로는 15kW까지 올려 120초간 투입하면서, 5초마다 1회의 비율로, 스위치(SW1 ~ SW3)를 접점(t1 및 t2)에 각각 번갈아 전환시켰다. 그후에 교류전원(E1 ~ E3)을 일단 정지하고, 다음의 기판(S)을 반송할 때에 자석 조립체를 이동시켰다. 이와 같이 하여 순차적으로 막을 형성하면서, 전압값과 전류값을 모니터링 하여 1분당 이상방전(아크 방전)의 발생회수를 카운트 하였다. 타깃을 스퍼터링 장치로부터 꺼내고, 그 표면을 육안으로 확인한 바, 각 타깃 전체 면이 침식되어 있었다.After the substrate transfer, vacuum evacuation was performed, and then argon gas was introduced at 240 sccm as the sputtering gas from the gas introduction means 23 to form a film forming atmosphere of 0.67 Pa. As the reaction gas, 2.0 sccm of H 2 O gas and 1.5 sccm of O 2 gas were introduced. Each AC power source E1 to E3 has a frequency of 25 kHz, and gradually raises the power from 0 kW, finally raises it to 15 kW and injects it for 120 seconds. The switch SW1 to SW3 is contacted at a rate of once every 5 seconds. t1 and t2), respectively. Thereafter, the AC power supplies E1 to E3 were once stopped and the magnet assembly was moved when the next substrate S was conveyed. Thus, while forming a film sequentially, the voltage value and the current value were monitored, and the number of occurrences of abnormal discharge (arc discharge) per minute was counted. The target was taken out of the sputtering apparatus and the surface thereof was visually confirmed, and the entire surface of each target was eroded.

(비교예 1)(Comparative Example 1)

비교예 1에서는, 병렬설치된 6매의 타깃 중 서로 인접하는 2매의 타깃에 교류전원을 접속한 장치를 이용하여, 스위치의 전환 이외에는 동일한 조건으로 막을 형성하면서, 전압값과 전류값을 모니터링 하여 이상방전의 발생회수를 카운트 하였 다.In Comparative Example 1, using a device in which AC power was connected to two adjacent targets among six targets installed in parallel, a film was formed under the same conditions except for switching of the switches, and the voltage value and current value were monitored. The number of occurrences of the discharge was counted.

결과를 도 7에 나타낸다. 도 7은, 가로축이 적산(積算)전력(kWh)을 나타내고, 세로축이 이상방전의 회수(회/분)를 나타낸다. 비교예 1에서는, 적산전력이 커짐에 따라서 이상방전의 회수도 큰 폭으로 증가되고 있었다. 이것에 비해, 실시예 1에서는, 적산전력이 커져도, 이상방전의 회수는 거의 증가되지 않았다.The results are shown in Fig. 7, the horizontal axis represents accumulated power (kWh), and the vertical axis represents the number of times of abnormal discharges (times / minute). In Comparative Example 1, as the accumulated power increased, the number of abnormal discharges also increased significantly. On the other hand, in Example 1, even if the accumulated power increased, the number of abnormal discharges hardly increased.

(실시예 2)(Example 2)

실시예 2에서는, 도 2 및 도 3에 도시된 스퍼터링 장치를 이용하여 반응성 스퍼터링을 행한 경우의 막질의 면 내 균일성을 평가하였다.In Example 2, in-plane uniformity of the film quality when reactive sputtering was performed using the sputtering apparatus shown in FIG. 2 and FIG. 3 was evaluated.

막질의 면 내 균일성의 평가는, 막 형성 시의 반응가스의 유량을 바꾸어, 막 상의 각 점에 있어서 가장 비저항이 낮아지는 유량을 조사하고, 그 유량의 차이로 행하였다.Evaluation of the in-plane uniformity of the film quality was performed by changing the flow rate of the reaction gas at the time of film formation, investigating the flow rate at which the specific resistance was lowered at each point on the film, and using the difference in the flow rate.

실시예 1에서 이용한 스퍼터링 장치와 동일한 것을 이용하여, 실시예 1과는 반응가스의 유량을 바꾸어 복수의 막을 형성하였다. 반응가스로서는, H2O 가스를 2.0sccm로 하고, O2 가스를, 0.0 ~ 4.0sccm까지 0.2sccm씩 변화시켜 도입하였다. 각 교류전원(E)은, 주파수 25kHz이고, 전력을 0kW로부터 서서히 올려가, 최종적으로는 15kW까지 올려 투입하고, 25초간 투입한 후에 교류전원을 정지하고, 막 형성을 종료하였다. 얻어진 각 막의 막 두께는, 1000Å이었다. 그 후, 각 기판은 어 닐링 로(annealing furnace)에 반송시켜 60분간 200도로 대기(大氣) 어닐링 시켰다. 형성된 각 막 상의, 타깃(241c)의 상부에 해당하는 점(X)과, 타깃(241b)과 타깃(241c) 사이의 상부에 해당하는 점(Y)의 비저항을 측정하였다.By using the same sputtering apparatus as used in Example 1, a plurality of films were formed by changing the flow rate of the reaction gas with Example 1. As the reaction gas, the H 2 O gas in the 2.0sccm, and O 2 gas were introduced by varying by 0.2sccm to 0.0 ~ 4.0sccm. Each AC power source E had a frequency of 25 kHz, gradually raised the power from 0 kW, finally raised the power to 15 kW, and after 25 seconds, the AC power was stopped to complete film formation. The film thickness of each obtained film was 1000 kPa. Then, each board | substrate was conveyed to the annealing furnace and air-annealed at 200 degree | times for 60 minutes. The resistivity of the point X corresponding to the upper part of the target 241c on each formed film, and the point Y corresponding to the upper part between the target 241b and the target 241c was measured.

(비교예 2)(Comparative Example 2)

병렬설치된 6매의 타깃 중 서로 인접하는 2매의 타깃에 교류전원을 접속한 장치를 이용하여, 실시예 2와 동일한 조건으로 각각 막 형성 및 어닐링을 행하여 기판(S) 상에 막을 각각 형성하였다. 형성한 각 막에 대해서도, 점(X)과 점(Y)의 2점에서 비저항을 각각 측정하였다.Using an apparatus in which an AC power source was connected to two adjacent targets among the six targets arranged in parallel, films were formed and annealed under the same conditions as in Example 2 to form films on the substrate S, respectively. Also about each film formed, specific resistance was measured at the two points of the point (X) and the point (Y), respectively.

도 8은, 가로축이 O2 가스의 유량(sccm)을 나타내고, 세로축이 각 점에 있어서의 비저항(μΩ㎝)을 나타낸다.8, the horizontal axis represents the flow rate (sccm) of the O 2 gas, and the vertical axis represents the specific resistance (μΩcm) at each point.

도 8(a)는 비교예 2의 측정결과를 나타내고 있다. 실선으로 나타낸 점(X)에 있어서의 비저항값은, O2 가스의 유량이 0.5sccm인 때에 가장 낮아져, 255μΩ㎝이었다. 점선으로 나타낸 점(Y)에 있어서는, O2 가스의 유량이 2.0sccm인 때에 비저항이 가장 낮아져, 253μΩ㎝이었다. 점(X), 점(Y)에 있어서 비저항이 가장 낮아지는 O2 가스의 유량의 차이가 1.5sccm으로 크게 다르고, 비교예 2에서는, 기판면 내에서 막질이 균일하지 않다는 것을 알 수 있었다.8A shows the measurement result of Comparative Example 2. FIG. The specific resistance value at the point X shown by the solid line was the lowest when the flow rate of the O 2 gas was 0.5 sccm, and was 255 µcm. In the point (Y) as shown by a broken line, when in the flow rate of O 2 gas 2.0sccm resistivity of the low, was 253μΩ㎝. The difference in the flow rate of the O 2 gas having the lowest specific resistance at the points X and Y was significantly different at 1.5 sccm. In Comparative Example 2, it was found that the film quality was not uniform in the substrate surface.

이것에 비하여, 도 8(b)에 나타낸 실시예 2에서는, 실선으로 나타낸 점(X)에 있어서 비저항이 250μΩ㎝로 가장 낮아진 것이 O2 가스의 유량이 1.2sccm인 경우이고, 점선으로 나타낸 점(Y)에 있어서 비저항이 248μΩ㎝로 가장 낮아진 것은, O2 가스의 유량이 1.4sccm인 경우이었다. 실시예 2에서는, 점(X), 점(Y)에 있어서 비저항이 가장 낮아지는 O2 가스의 유량의 차이가 0.2sccm으로 종래장치의 유량의 차이보다 작아지고 있어, 반응성 스퍼터링에 있어서의 막질의 면 내 균일성이 개선되고 있는 것을 알 수 있었다.In comparison to this, the second embodiment shown in Fig. 8 (b) for example, and that the specific resistance in the point (X) indicated by the solid line in the lower 250μΩ㎝ when the flow rate of O 2 gas 1.2sccm, points indicated by the dotted line ( In Y), the specific resistance was lowest at 248 µcm, when the flow rate of the O 2 gas was 1.4 sccm. In Example 2, the difference in the flow rate of the O 2 gas at which the specific resistance is lowest at the points X and Y is 0.2 sccm, which is smaller than the difference in the flow rate of the conventional apparatus, and the film quality in reactive sputtering is reduced. It turned out that uniformity in surface is improving.

본 발명의 스퍼터링 장치는, 전환수단에 의해 교류전원과 타깃과의 접속을 전환시킴으로써, 비침식 영역이 타깃 상에 남지 않고, 더욱이 형성된 막의 막질의 균일성이 개선되고 있다. 따라서, 본 발명은 큰 화면의 플랫 패널 디스플레이 제조분야에 이용 가능하다.In the sputtering apparatus of the present invention, by switching the connection between the AC power source and the target by the switching means, the non-eroded region does not remain on the target, and the uniformity of the film quality of the formed film is further improved. Accordingly, the present invention is applicable to the field of manufacturing flat panel displays with large screens.

본 발명의 스퍼터링 장치에 의하면, 타깃 상에 비침식 영역이 남지 않고, 또한 반응성 스퍼터링을 행한 경우에는, 형성된 막의 막질이 균일하다고 하는 우수한 효과를 거둘 수 있다.According to the sputtering apparatus of this invention, when a non-erosion area | region does not remain on a target and reactive sputtering is performed, the outstanding effect that the film | membrane quality of the formed film is uniform can be achieved.

Claims (7)

진공 챔버 내에 소정의 간격을 두고 병렬설치한 3매 이상의 타깃과, 각 타깃에 대하여 부전위 및 정전위 또는 접지전위를 번갈아 인가하는 교류전원을 구비하고, 교류전원으로부터의 출력 중 적어도 하나를 분기하여 2매 이상의 타깃에 접속하고, 이 분기한 출력에 접속된 각 타깃 사이에, 교류전원으로부터 전위가 인가되는 타깃을 전환하는 전환수단을 설치한 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.Three or more targets arranged in parallel at predetermined intervals in the vacuum chamber, and an AC power supply alternately applying a negative potential, an electrostatic potential, or a ground potential to each target, and branching at least one of the outputs from the AC power supply. A sputtering device, comprising: switching means for switching a target to which a potential is applied from an AC power source between each target connected to two or more targets and connected to the branched output. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 각 타깃의 전방에 자속을 형성하도록 각 타깃의 후방에 배치된 복수의 자석으로 구성되는 자석 조립체와, 자속이 타깃에 대하여 평행이동되도록 이들 자석 조립체를 구동시키는 구동수단을 설치한 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.A sputtering device comprising: a magnet assembly composed of a plurality of magnets arranged behind the respective targets so as to form a magnetic flux in front of each target; and drive means for driving the magnet assemblies so that the magnetic fluxes are moved in parallel with the target. Device. 청구항 2에 있어서, The method according to claim 2, 상기 각 자석조립체에 의해서 형성되는 자속의 밀도를 균일하게 하는 자속밀도 보정수단을 설치한 것을 특징으로 하는 스퍼터링 장치.A sputtering apparatus, characterized by providing magnetic flux density correction means for making the density of magnetic flux formed by each magnet assembly uniform. 진공 챔버 내에 소정의 간격을 두고 병렬설치된 3매 이상의 타깃에 대향하는 위치에 기판을 순차적으로 반송하고, 각 타깃에 대하여 교류전원으로부터 부전위 및 정전위 또는 접지전위를 번갈아 인가하는 경우에, 교류전원으로부터의 출력 중 적어도 하나를 분기하여 접속시킨 2매 이상의 타깃 사이에서, 교류전원으로부터 전위를 인가하는 타깃의 전환을 행하면서, 타깃 상에 플라즈마를 발생시켜 기판 표면에 막을 형성하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 방법.In the case where the substrate is sequentially conveyed to a position facing three or more targets arranged in parallel at a predetermined interval in the vacuum chamber, and an alternating potential and a potential or ground potential are alternately applied from the AC power supply to each target, the AC power supply. Sputtering characterized in that a film is formed on the surface of a substrate by generating a plasma on the target while switching a target for applying a potential from an alternating current power source between two or more targets connected by branching at least one of the outputs from the target. Way. 청구항 4에 있어서, The method of claim 4, 상기 타깃의 전환은, 막 형성 개시 후 일정 주기로 행하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 방법.The target is switched over at a fixed cycle after the start of film formation. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, The method according to claim 4 or 5, 상기 교류전원의 출력을 분기하여 접속시킨 타깃이 2매인 경우에, 전환수단에 의한 전환을 홀수회 행하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 방법.A sputtering method characterized in that the switching by the switching means is performed an odd number of times when two targets are connected by branching the output of the AC power supply. 청구항 4 또는 청구항 5에 있어서, The method according to claim 4 or 5, 상기 각 타깃의 전방에 자속을 형성하도록 각 타깃의 후방에 배치한 복수의 자석으로 구성되는 자석 조립체를 막 형성 중에 각 타깃에 평행하게 왕복운동시키는 경우에, 이 자석 조립체가 일방향으로 이동하는 사이에, 상기 타깃의 전환을 1회 이상 행하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 방법.When the magnet assembly composed of a plurality of magnets disposed behind each target to form a magnetic flux in front of each target is reciprocated in parallel to each target during film formation, the magnet assembly moves in one direction. And the target is switched at least once.
KR1020060069714A 2005-07-29 2006-07-25 Sputtering apparutus and sputtering method KR101231669B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2005-00220888 2005-07-29
JP2005220888A JP4922580B2 (en) 2005-07-29 2005-07-29 Sputtering apparatus and sputtering method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070014993A KR20070014993A (en) 2007-02-01
KR101231669B1 true KR101231669B1 (en) 2013-02-08

Family

ID=37673493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060069714A KR101231669B1 (en) 2005-07-29 2006-07-25 Sputtering apparutus and sputtering method

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP4922580B2 (en)
KR (1) KR101231669B1 (en)
CN (1) CN1904133B (en)
TW (1) TWI401334B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5429771B2 (en) * 2008-05-26 2014-02-26 株式会社アルバック Sputtering method
WO2010044235A1 (en) * 2008-10-16 2010-04-22 株式会社アルバック Sputtering apparatus, thin film forming method and method for manufacturing field effect transistor
KR20130121935A (en) * 2011-02-08 2013-11-06 샤프 가부시키가이샤 Magnetron sputtering device, method for controlling magnetron sputtering device, and film forming method
CN103632913B (en) * 2012-08-28 2016-06-22 中微半导体设备(上海)有限公司 Plasma processing apparatus
CN108505006A (en) * 2018-05-23 2018-09-07 西安理工大学 A method of using the pure Ti films of magnetron sputtering deposition nanometer

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002508447A (en) * 1997-12-17 2002-03-19 ユナキス・トレーディング・アクチェンゲゼルシャフト Magnetron sputter source

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02258976A (en) * 1988-09-26 1990-10-19 Tokuda Seisakusho Ltd Sputtering device
JPH0364460A (en) * 1989-07-31 1991-03-19 Hitachi Ltd Thin film forming device
JPH111770A (en) * 1997-06-06 1999-01-06 Anelva Corp Sputtering apparatus and sputtering method
TW399245B (en) * 1997-10-29 2000-07-21 Nec Corp Sputtering apparatus for sputtering high melting point metal and method for manufacturing semiconductor device having high melting point metal
CN1136332C (en) * 1999-10-11 2004-01-28 中国科学院力学研究所 Equipment and process for preparing film by pulse aided filter and arc deposition
DE19949394A1 (en) * 1999-10-13 2001-04-19 Balzers Process Systems Gmbh Electrical supply unit and method for reducing sparking during sputtering
JP4703828B2 (en) * 2000-09-07 2011-06-15 株式会社アルバック Sputtering apparatus and thin film manufacturing method
CN1358881A (en) * 2001-11-20 2002-07-17 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 Vacuum multi-unit sputtering plating method
JP4246547B2 (en) * 2003-05-23 2009-04-02 株式会社アルバック Sputtering apparatus and sputtering method

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002508447A (en) * 1997-12-17 2002-03-19 ユナキス・トレーディング・アクチェンゲゼルシャフト Magnetron sputter source

Also Published As

Publication number Publication date
CN1904133B (en) 2010-05-12
KR20070014993A (en) 2007-02-01
TW200716775A (en) 2007-05-01
CN1904133A (en) 2007-01-31
TWI401334B (en) 2013-07-11
JP4922580B2 (en) 2012-04-25
JP2007031816A (en) 2007-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101231668B1 (en) Sputtering apparutus and sputtering method
TWI414621B (en) Sputtering target and sputtering method using the target
KR101135389B1 (en) Sputtering method and sputtering apparatus
KR101231669B1 (en) Sputtering apparutus and sputtering method
JP5322234B2 (en) Sputtering method and sputtering apparatus
TWI383061B (en) Magnetron sputtering electrode and sputtering device using magnetron sputtering electrode
KR20170064527A (en) Magnet unit for magnetron sputter electrode and sputtering apparutus
TW200912022A (en) Method for thin film formation
KR101113123B1 (en) Method of sputtering
JP5322235B2 (en) Sputtering method
US6740212B2 (en) Rectangular magnetron sputtering cathode with high target utilization
JP4999602B2 (en) Deposition equipment
CN109154076A (en) Film build method and sputtering equipment
CN110859041B (en) Film forming method and film forming apparatus
JP3778501B2 (en) Sputtering apparatus and sputtering method
JPH11350130A (en) Thin film forming apparatus
JPH09111448A (en) Sputtering device
CN117203364A (en) Pulsed DC power for deposition of films
JPH09241840A (en) Magnetron sputtering device
CN111902562A (en) Film forming method
JPH1192928A (en) Sputtering method
JP2001262339A (en) Method for depositing magnetic material film
WO2002000960A1 (en) Magnetron sputtering device
KR20090043861A (en) Magnetron sputtering source
KR20100066699A (en) Method for treatment of a surface morphology and process for improvement of adhesion using by sputter cathode

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151229

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170116

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171207

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181219

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200120

Year of fee payment: 8