KR102632430B1 - Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of electronic device - Google Patents

Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of electronic device Download PDF

Info

Publication number
KR102632430B1
KR102632430B1 KR1020230048096A KR20230048096A KR102632430B1 KR 102632430 B1 KR102632430 B1 KR 102632430B1 KR 1020230048096 A KR1020230048096 A KR 1020230048096A KR 20230048096 A KR20230048096 A KR 20230048096A KR 102632430 B1 KR102632430 B1 KR 102632430B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
target
chamber
film forming
film
Prior art date
Application number
KR1020230048096A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230054635A (en
Inventor
히로키 스가와라
유키오 마츠모토
Original Assignee
캐논 톡키 가부시키가이샤
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 캐논 톡키 가부시키가이샤 filed Critical 캐논 톡키 가부시키가이샤
Publication of KR20230054635A publication Critical patent/KR20230054635A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102632430B1 publication Critical patent/KR102632430B1/en

Links

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
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • 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
    • C23C14/3464Sputtering using more than one target
    • 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
    • C23C14/3492Variation of parameters during 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
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/164Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using vacuum deposition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Abstract

[과제] 챔버에 대해 타겟 상의 스퍼터 입자가 발생하는 스퍼터링 영역이 이동하는 경우에, 스퍼터링 영역 주변의 압력을 적확하게 취득한다.
[해결 수단] 성막 대상물(6) 및 타겟(2)이 내부에 배치되는 챔버(10)를 갖고, 타겟(2)으로부터 스퍼터 입자를 발생시키는 스퍼터링 영역(A1)을 챔버(10) 내에서 이동시키면서, 스퍼터 입자를 성막 대상물(6)에 퇴적시켜 성막하는 성막 장치(1)로서, 챔버(10) 내에 배치되고, 챔버(10) 내의 압력을 취득하는 복수의 압력 센서(7)를 갖고, 복수의 압력 센서(7)는, 스퍼터링 영역(A1)의 이동 방향을 따라 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
[Problem] When the sputtering area where sputtered particles on the target are generated moves with respect to the chamber, accurately acquire the pressure around the sputtering area.
[Solution] It has a chamber 10 in which the film forming object 6 and the target 2 are disposed, and the sputtering area A1 that generates sputter particles from the target 2 is moved within the chamber 10. A film forming apparatus 1 that deposits sputtered particles on a film forming object 6 to form a film, has a plurality of pressure sensors 7 disposed in a chamber 10 and acquires the pressure within the chamber 10, and includes a plurality of The pressure sensor 7 is characterized by being arranged along the movement direction of the sputtering area A1.

Description

성막 장치, 성막 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법{FILM FORMING APPARATUS, FILM FORMING METHOD AND MANUFACTURING METHOD OF ELECTRONIC DEVICE}Film forming apparatus, film forming method, and manufacturing method of electronic device {FILM FORMING APPARATUS, FILM FORMING METHOD AND MANUFACTURING METHOD OF ELECTRONIC DEVICE}

본 발명은, 성막 장치, 성막 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a film forming apparatus, a film forming method, and a manufacturing method of an electronic device.

기판이나 기판 상에 형성된 적층체 등의 성막 대상물에, 금속이나 금속 산화물 등의 재료로 이루어지는 박막을 형성하는 방법으로서, 스퍼터법이 널리 알려져 있다. 스퍼터법에 따라 성막을 행하는 스퍼터 장치는, 진공 챔버 내에 있어서, 성막 재료로 이루어지는 타겟과 성막 대상물을 대향시켜 배치한 구성을 가지고 있다. 타겟에 부(負)의 전압을 인가하면 타겟 근방에 플라즈마가 발생하고, 전리(電離)한 불활성 가스 원소가 타겟 표면에 충돌함으로써 타겟 표면으로부터 스퍼터 입자가 방출되고, 방출된 스퍼터 입자가 성막 대상물에 퇴적되어 성막된다. 또한, 타겟의 배면(원통형 타겟의 경우에는 타겟의 내측)에 마그넷을 배치하고, 발생하는 자장에 의해 캐소드 근방의 전자 밀도를 높여서 효율적으로 스퍼터하는, 마그네트론 스퍼터법도 알려져 있다. The sputtering method is widely known as a method of forming a thin film made of a material such as a metal or metal oxide on a film-forming object such as a substrate or a laminate formed on the substrate. A sputtering device that performs film formation by a sputtering method has a structure in which a target made of a film forming material and a film forming object are arranged to face each other in a vacuum chamber. When a negative voltage is applied to the target, plasma is generated near the target, ionized inert gas elements collide with the target surface, and sputter particles are emitted from the target surface. It is deposited and made into a tabernacle. Additionally, a magnetron sputtering method is also known, in which a magnet is placed on the back of the target (inside the target in the case of a cylindrical target), and sputtering is performed efficiently by increasing the electron density near the cathode using a generated magnetic field.

종래의 이 종류의 성막 장치로서는, 예를 들어, 특허문헌 1에 기재된 것과 같은 것이 알려져 있다. 이 성막 장치는, 타겟을 성막 대상물의 성막면에 대해 평행이동시켜 성막하도록 되어 있다. 특허문헌 1에는, 챔버 내의 스퍼터 가스의 압력을 어떻게 검출하여 조압(調壓)할지에 대해서는 기재되지 않았다. As a conventional film forming apparatus of this type, for example, one such as that described in Patent Document 1 is known. This film forming apparatus is designed to form a film by moving the target in parallel with the film forming surface of the film forming object. Patent Document 1 does not describe how to detect the pressure of the sputter gas in the chamber and adjust the pressure.

한편, 특허문헌 2에는, 챔버에 대해 고정하여 설치된 진공계(압력 센서)에 의해 챔버 내의 압력을 측정하고, 이에 의해 챔버 내의 압력을 소정의 압력으로 조압하는 바가 기재되어 있다. 특허문헌 1과 같이 타겟이 이동하는 경우도, 특허문헌 2와 같이, 압력 센서를 이용하여 챔버 내의 압력을 소정의 압력으로 조압하는 것을 생각할 수 있다.On the other hand, Patent Document 2 describes measuring the pressure within the chamber using a vacuum gauge (pressure sensor) fixed to the chamber and thereby adjusting the pressure within the chamber to a predetermined pressure. Even in cases where the target moves as in Patent Document 1, it is conceivable to adjust the pressure in the chamber to a predetermined pressure using a pressure sensor, as in Patent Document 2.

일본특허공개 제2015-172240호 공보Japanese Patent Publication No. 2015-172240 일본특허공개 제2005-139549호 공보Japanese Patent Publication No. 2005-139549

그러나 실제로는, 챔버 내의 압력은 균일하지 않은 경우가 있다. 예를 들어, 스퍼터 가스를 도입하는 가스 도입구 부근에서는 압력이 높고, 진공 펌프에 접속되는 배기구 부근에서는 압력이 낮은 등과 같이 챔버 내의 압력은 불균일한 경우가 있다. 특허문헌 2와 같이 챔버 내에서 캐소드가 이동하지 않는 스퍼터 장치에서는, 타겟의 표면으로부터 스퍼터 입자가 방출되는 스퍼터링 영역은 챔버 내에서 이동하지 않는다. 그 때문에, 스퍼터링 프로세스 동안, 스퍼터링 영역의 주변의 압력은 대체로 일정으로 유지된다. 그러나, 예를 들어 특허문헌 1과 같이 챔버 내에서 캐소드가 이동하는 경우, 스퍼터링 영역이 챔버에 대해 이동하므로, 스퍼터링 프로세스 동안에, 스퍼터링 영역의 주변의 압력이 변화하여, 성막되는 막의 막두께나 막질에 얼룩이 생겨 버린다. However, in reality, the pressure within the chamber may not be uniform. For example, the pressure within the chamber may be uneven, such as high pressure near the gas inlet where sputter gas is introduced, and low pressure near the exhaust port connected to the vacuum pump. In a sputtering device in which the cathode does not move within the chamber, such as in Patent Document 2, the sputtering area where sputter particles are emitted from the surface of the target does not move within the chamber. Therefore, during the sputtering process, the pressure surrounding the sputtering area remains substantially constant. However, for example, when the cathode moves within the chamber as in Patent Document 1, the sputtering area moves with respect to the chamber, so during the sputtering process, the pressure around the sputtering area changes, affecting the film thickness and film quality of the film to be deposited. Stains appear.

본 발명의 목적은, 스퍼터 입자가 방출되는 스퍼터링 영역이 챔버에 대해 이동하는 경우에, 스퍼터링 영역의 주변의 압력을 적확하게 취득할 수 있는 성막 장치, 성막 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것에 있다. An object of the present invention is to provide a film forming apparatus, a film forming method, and an electronic device manufacturing method that can accurately acquire the pressure around the sputtering area when the sputtering area from which sputter particles are emitted moves with respect to the chamber. It's in the thing.

본 발명의 일 측면으로서의 성막 장치는, 성막 대상물 및 타겟이 배치되는 챔버를 갖고, 상기 타겟으로부터 스퍼터 입자를 발생시키는 스퍼터링 영역을 상기 챔버 내에서 이동시키면서, 상기 스퍼터 입자를 상기 성막 대상물에 퇴적시켜 성막하는 성막 장치로서, 상기 챔버 내에 배치되고, 상기 챔버 내의 압력을 취득하는 복수의 압력 센서를 갖고, 당해 복수의 압력 센서는, 상기 스퍼터링 영역의 이동 방향을 따라 배치되어 있는 것을 특징으로 한다. A film forming apparatus as one aspect of the present invention has a chamber in which a film forming object and a target are disposed, and a sputtering area that generates sputtered particles from the target is moved within the chamber, and the sputtered particles are deposited on the film forming object to form a film. A film forming apparatus comprising a plurality of pressure sensors disposed within the chamber and acquiring pressure within the chamber, wherein the plurality of pressure sensors are arranged along a moving direction of the sputtering region.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서의 성막 방법은, 성막 대상물을 챔버 내에 배치하고, 상기 성막 대상물과 대향하여 배치된 타겟으로부터 비상하는 스퍼터 입자를 퇴적시켜 성막하는 스퍼터 성막 공정을 포함하는 성막 방법으로서, 상기 스퍼터 성막 공정은, 상기 타겟의 스퍼터 입자가 발생하는 스퍼터링 영역을 상기 챔버에 대해 상대 이동시키면서 성막을 행하는 공정이며, 상기 스퍼터 성막 공정에 있어서, 상기 타겟의 스퍼터링 영역의 이동 방향을 따라 상기 챔버 내에 배치된 복수의 압력 센서 중 적어도 하나에 의해 상기 챔버 내의 압력의 정보를 취득하고, 상기 챔버 내의 압력을 조정하는 것을 특징으로 한다. In addition, the film forming method as another aspect of the present invention is a film forming method including a sputter film forming process of placing a film forming object in a chamber and forming a film by depositing sputter particles flying from a target arranged opposite to the film forming object, The sputter film deposition process is a process of forming a film while moving the sputtering area where sputter particles of the target are generated relative to the chamber. In the sputter film forming process, the target is disposed in the chamber along the movement direction of the sputtering area. Information on the pressure within the chamber is acquired by at least one of a plurality of pressure sensors, and the pressure within the chamber is adjusted.

또한, 본 발명의 다른 측면으로서의 전자 디바이스의 제조 방법은, 성막 대상물을 챔버 내에 배치하고, 상기 성막 대상물과 대향하여 배치된 타겟으로부터 비상하는 스퍼터 입자를 퇴적시켜 성막하는 스퍼터 성막 공정을 포함하는 전자 디바이스의 제조 방법으로서, 상기 스퍼터 성막 공정은, 상기 타겟의 스퍼터 입자가 발생하는 스퍼터링 영역을 상기 챔버 내에서 상대 이동시키면서 성막을 행하는 공정이며, 상기 스퍼터 성막 공정에 있어서, 상기 타겟의 이동 방향을 따라 상기 챔버 내에 배치된 복수의 압력 센서 중 적어도 하나에 의해 상기 챔버 내의 압력의 정보를 취득하고, 상기 챔버 내의 압력을 조정하는 것을 특징으로 한다. In addition, a method of manufacturing an electronic device as another aspect of the present invention includes a sputter film deposition process of placing a film forming object in a chamber and forming a film by depositing sputter particles flying from a target disposed opposite to the film forming object. In the manufacturing method, the sputter film deposition process is a process of forming a film while relatively moving a sputtering area in which sputter particles of the target are generated within the chamber, and in the sputter film formation process, the sputter film formation process is performed along the movement direction of the target. Information on the pressure within the chamber is acquired by at least one of a plurality of pressure sensors disposed within the chamber, and the pressure within the chamber is adjusted.

본 발명에 의하면, 타겟 상의 스퍼터 입자가 발생하는 스퍼터링 영역이 챔버에 대해 이동하는 경우에, 스퍼터링 영역 주변의 압력을 적확하게 취득할 수 있다. According to the present invention, when the sputtering area where sputtered particles on the target are generated moves with respect to the chamber, the pressure around the sputtering area can be accurately acquired.

[도 1] (A)는 실시형태 1의 성막 장치의 구성을 나타내는 모식도, (B)는 (A)의 측면도.
[도 2] (A) 및 (B)는 챔버 내의 압력 분포와 조압 상태를 나타내는 모식도, (C)는 도 1의 마그넷 유닛의 구성을 나타내는 사시도.
[도 3] (A)는 실시형태 2의 성막 장치의 구성을 나타내는 모식도, (B)~(D)는 케이스 내의 마그넷의 위치를 나타내는 모식도.
[도 4] (A)는 실시형태 3의 성막 장치의 구성을 나타내는 모식도, (B)는 (A)의 측면도.
[도 5] 유기 EL 소자의 일반적인 층 구성을 나타내는 도면.
[Figure 1] (A) is a schematic diagram showing the configuration of the film forming apparatus of Embodiment 1, and (B) is a side view of (A).
[FIG. 2] (A) and (B) are schematic diagrams showing the pressure distribution and pressure regulation state in the chamber, and (C) is a perspective view showing the configuration of the magnet unit in FIG. 1.
[FIG. 3] (A) is a schematic diagram showing the configuration of the film forming apparatus of Embodiment 2, and (B) to (D) are schematic diagrams showing the positions of magnets in the case.
[FIG. 4] (A) is a schematic diagram showing the configuration of the film forming apparatus of Embodiment 3, and (B) is a side view of (A).
[Figure 5] A diagram showing the general layer structure of an organic EL device.

이하에, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 다만, 이하의 실시형태는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 그들 구성에 한정하지 않는다. 또한, 이하의 설명에 있어서의, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 플로우, 제조 조건, 치수, 재질, 형상 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한은, 본 발명의 범위를 그들만으로 한정하는 취지의 것이 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, embodiment of this invention is described in detail. However, the following embodiments merely exemplify preferred configurations of the present invention and do not limit the scope of the present invention to these configurations. In addition, in the following description, the hardware configuration and software configuration of the device, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, materials, shapes, etc. are intended to limit the scope of the present invention to these alone, unless otherwise specified. It's not.

[실시형태 1][Embodiment 1]

우선, 도 1의 (A) 및 도 1의 (B)를 참조하여, 실시형태 1의 성막 장치(1)의 기본적인 구성에 대해 설명한다. 본 실시형태와 관련되는 성막 장치(1)는, 반도체 디바이스, 자기 디바이스, 전자부품 등의 각종 전자 디바이스나, 광학부품 등의 제조에 있어 기판(기판 상에 적층체가 형성되어 있는 것도 포함함) 상에 박막을 퇴적 형성하기 위해 이용된다. 보다 구체적으로는, 성막 장치(1)는, 발광 소자나 광전 변환 소자, 터치 패널 등의 전자 디바이스의 제조에 있어 바람직하게 이용된다. 그 중에서도, 본 실시형태와 관련되는 성막 장치(1)는, 유기 EL(ErectroLuminescence) 소자 등의 유기 발광 소자나, 유기 박막 태양 전지 등의 유기 광전 변환 소자의 제조에 있어 특히 바람직하게 적용할 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서의 전자 디바이스는, 발광 소자를 구비한 표시 장치(예를 들어 유기 EL 표시 장치)나 조명 장치(예를 들어 유기 EL 조명 장치), 광전 변환 소자를 구비한 센서(예를 들어 유기 CMOS 이미지 센서)도 포함하는 것이다.First, with reference to FIG. 1(A) and FIG. 1(B), the basic configuration of the film forming apparatus 1 of Embodiment 1 will be described. The film forming apparatus 1 according to the present embodiment is used on a substrate (including a laminate formed on a substrate) in the manufacture of various electronic devices such as semiconductor devices, magnetic devices, electronic components, and optical components. It is used to deposit and form a thin film. More specifically, the film forming apparatus 1 is preferably used in the manufacture of electronic devices such as light-emitting elements, photoelectric conversion elements, and touch panels. Among them, the film forming device 1 according to the present embodiment can be particularly preferably applied in the production of organic light-emitting devices such as organic EL (ErectroLuminescence) devices and organic photoelectric conversion devices such as organic thin-film solar cells. . In addition, the electronic device in the present invention includes a display device (for example, an organic EL display device) or a lighting device (for example, an organic EL lighting device) with a light-emitting element, or a sensor (for example, with a photoelectric conversion element). For example, organic CMOS image sensors) will also be included.

도 5는, 유기 EL 소자의 일반적인 층 구성을 모식적으로 나타내고 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 소자는, 기판에 양극, 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 음극의 순서로 성막되는 구성이 일반적이다. 본 실시형태와 관련되는 성막 장치(1)는, 유기막 상에, 스퍼터링에 의해, 전자 주입층이나 전극(음극)에 이용되는 금속이나 금속 산화물 등의 적층 피막을 성막할 때에 매우 적합하게 이용된다. 또한, 유기막 상에의 성막에 한정되지 않고, 금속 재료나 산화물 재료 등의 스퍼터로 성막 가능한 재료의 조합이면, 다양한 면에 적층 성막이 가능하다.Figure 5 schematically shows the general layer structure of an organic EL element. As shown in FIG. 5, an organic EL device generally has a structure in which an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light-emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are formed on a substrate in that order. The film forming apparatus 1 according to the present embodiment is suitably used when forming a laminated film of a metal or metal oxide used in an electron injection layer or an electrode (cathode) on an organic film by sputtering. . Furthermore, it is not limited to film formation on an organic film, and lamination film formation on various surfaces is possible as long as it is a combination of materials that can be filmed by sputtering, such as metal materials and oxide materials.

성막 장치(1)는, 도 1의 (A)에 나타내는 바와 같이, 성막 대상물(6) 및 타겟(2)이 내부에 배치되는 챔버(10)와, 챔버(10) 내의, 타겟(2)을 개재시켜 성막 대상물(6)과 대향하는 위치에 배치되는 자석 유닛(3)(자장 발생 수단)을 가지고 있다. 이 실시형태에서는, 타겟(2)은 원통 형상이며, 내부에 배치되는 자석 유닛(3)과 함께 회전 캐소드 유닛(8)을 구성하고 있다. 회전 캐소드 유닛(8)은, 성막 공정에 있어서는, 타겟(2)이, 그 회전 중심축을 중심으로 회전하면서, 성막 대상물(6)의 성막면과 평행한 면을 따라, 회전 중심축에 대해 직교 방향으로 이동한다. 한편, 자석 유닛(3)은, 타겟(2)과 달리 회전하지 않고, 항상, 타겟(2)의 성막 대상물(6)과 대향하는 표면 측에 누설 자장을 생성하고, 타겟(2) 근방의 전자 밀도를 높여서 스퍼터 한다. 이 누설 자장이 생성되는 영역이, 스퍼터 입자가 발생하는 스퍼터링 영역(A1)이다. 타겟(2)의 스퍼터링 영역(A1)이, 회전 캐소드 유닛(8)의 이동과 함께, 성막 대상물(6)의 성막면을 따라 챔버(10)에 대해 이동하여, 성막 대상물(6)에 순차 성막하도록 되어 있다. 또한, 여기서는 자석 유닛(3)은 회전하지 않는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않으며, 자석 유닛(3)도 회전 또는 요동해도 된다. As shown in FIG. 1 (A), the film forming apparatus 1 includes a chamber 10 in which a film forming object 6 and a target 2 are disposed, and a target 2 within the chamber 10. It has a magnet unit 3 (magnetic field generating means) interposed and disposed at a position opposite to the film forming object 6. In this embodiment, the target 2 has a cylindrical shape and constitutes a rotating cathode unit 8 together with a magnet unit 3 disposed therein. In the film forming process, the rotating cathode unit 8 rotates the target 2 about its rotational central axis, along a plane parallel to the film deposition surface of the film forming object 6, in a direction perpendicular to the rotational central axis. Go to On the other hand, unlike the target 2, the magnet unit 3 does not rotate, but always generates a leakage magnetic field on the surface side of the target 2 facing the film-forming object 6, and generates electrons near the target 2. Sputter by increasing density. The area where this leakage magnetic field is generated is the sputtering area (A1) where sputtered particles are generated. The sputtering area A1 of the target 2 moves with respect to the chamber 10 along the deposition surface of the deposition object 6 along with the movement of the rotating cathode unit 8, and sequentially deposits a film on the deposition object 6. It is supposed to be done. In addition, although the magnet unit 3 is assumed not to rotate here, the present invention is not limited to this, and the magnet unit 3 may also rotate or shake.

성막 대상물(6)은, 홀더(6a)에 보유지지되고, 챔버(10)의 천정벽(10d) 측에 수평으로 배치되고 있다. 성막 대상물(6)은, 예를 들어, 챔버(10)의 측벽에 설치된 일방의 게이트 밸브(17)로부터 반입되어 성막되며, 성막 후, 챔버(10)의 타방의 측벽에 설치된 게이트 밸브(18)로부터 배출된다. 도시예에서는, 성막 대상물(6)의 성막면이 중력 방향 하방을 향한 상태에서 성막이 행해지는, 이른바 디포 업의 구성으로 되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 성막 대상물(6)이 챔버(10)의 저면 측에 배치되고 그 상방에 로터리 캐소드(8)가 배치되고, 성막 대상물(6)의 성막면이 중력 방향 상방을 향한 상태에서 성막이 행해지는, 이른바 디포 다운의 구성이여도 된다. 혹은, 성막 대상물(6)이 수직으로 세워진 상태, 즉, 성막 대상물(6)의 성막면이 중력 방향과 평행한 상태에서 성막이 행해지는 구성이여도 된다. The film-forming object 6 is held by the holder 6a and is horizontally placed on the ceiling wall 10d of the chamber 10. For example, the film-forming object 6 is brought in and formed into a film through one gate valve 17 installed on the side wall of the chamber 10, and after film-forming, the film-forming object 6 is transferred through the gate valve 18 installed on the other side wall of the chamber 10. is emitted from In the illustrated example, a so-called depot-up configuration is used in which film formation is performed with the film-forming surface of the film-forming object 6 facing downward in the direction of gravity, but the configuration is not limited to this. For example, the film deposition object 6 is disposed on the bottom side of the chamber 10, the rotary cathode 8 is disposed above it, and the film deposition is performed with the film deposition surface of the film deposition object 6 facing upward in the direction of gravity. It may be a so-called depot down configuration that is performed. Alternatively, the configuration may be such that the film formation is performed in a state where the film formation object 6 is standing vertically, that is, the film formation surface of the film formation object 6 is parallel to the direction of gravity.

회전 캐소드 유닛(8)은, 도 1의 (B)에 나타내는 바와 같이, 양단이 이동대(移動台; 230) 상에 고정된 서포트 블록(210)과 엔드 블록(220)에 의해 지지되는 구성으로, 원통 형상의 타겟(2)은 회전 가능하게, 내부의 자석 유닛(3)은 고정 상태로 지지되고 있다. 이동대(230)는, 리니어 베어링 등의 반송 가이드(240)를 거쳐 한 쌍의 안내 레일(250)을 따라 수평 방향으로 이동 가능하게 지지되고 있다. 도면 중, 안내 레일(250)과 평행 방향을 X축, 수직 방향을 Z축, 수평면에서 안내 레일(250)과 직교 방향을 Y축으로 하면, 회전 캐소드 유닛(8)은, 그 회전축은 Y축 방향을 향한 상태에서, 회전축을 중심으로 회전하면서, 성막 대상물(6)에 대해 평행으로, 즉 XY 평면 상을 Y축 방향으로 이동한다. As shown in FIG. 1 (B), the rotating cathode unit 8 has a configuration in which both ends are supported by a support block 210 and an end block 220 fixed on a moving table 230. , the cylindrical target 2 is rotatable, and the internal magnet unit 3 is supported in a fixed state. The moving table 230 is supported so as to be movable in the horizontal direction along a pair of guide rails 250 via a conveyance guide 240 such as a linear bearing. In the drawing, if the direction parallel to the guide rail 250 is the In the direction facing state, it rotates around the rotation axis and moves parallel to the film forming object 6, that is, in the Y-axis direction on the XY plane.

타겟(2)은, 회전 구동 장치인 타겟 구동 장치(11)에 의해 회전 구동된다. 타겟 구동 장치(11)는, 특히, 도시하고 있지 않지만, 모터 등의 구동원을 갖고, 동력 전달 기구를 통해 타겟(2)으로 동력이 전달되는 일반적인 구동 기구가 적용되며, 예를 들어, 서포트 블록(210) 혹은 엔드 블록(220) 등에 탑재되어 있다. 한편, 이동대(230)는, 직선 구동 장치(12)에 의해, Y축 방향으로 직선 구동된다. 직선 구동 장치(12)에 대해서도, 특히 도시하고 있지 않지만, 회전 모터의 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 볼 나사 등을 이용한 나사 이송 기구, 리니어 모터 등, 공지의 여러 가지 직선 운동 기구를 이용할 수 있다.The target 2 is rotationally driven by the target drive device 11, which is a rotation drive device. The target driving device 11, although not specifically shown, has a driving source such as a motor, and a general driving mechanism in which power is transmitted to the target 2 through a power transmission mechanism is applied, for example, a support block ( 210) or end block 220. Meanwhile, the moving table 230 is driven linearly in the Y-axis direction by the linear driving device 12. Regarding the linear drive device 12, although not specifically shown, various known linear motion mechanisms such as a linear motor and a screw feed mechanism using a ball screw or the like that converts the rotational motion of a rotary motor into linear motion can be used. .

타겟(2)은, 이 실시형태에서는 원통 형상이며, 성막 대상물(6)에 성막을 행하는 성막 재료의 공급원으로서 기능한다. 타겟(2)의 재질은 특히 한정되지 않지만, 예를 들어, Cu, Al, Ti, Mo, Cr, Ag, Au, Ni 등의 금속 단체(單體), 혹은, 그들 금속 원소를 포함하는 합금 또는 화합물을 들 수 있다. 타겟(2)의 재질로서는, ITO, IZO, IWO, AZO, GZO, IGZO 등의 투명 도전 산화물이여도 된다. 타겟(2)은, 이들 성막 재료가 형성된 층의 내측에, 다른 재료로 이루어지는 백킹 튜브(2a)의 층이 형성되어 있다. 이 백킹 튜브(2a)에는, 전원(13)이 접속되고, 전원(13)으로부터 바이어스 전압이 인가되는 캐소드로서 기능한다. 바이어스 전압은 타겟 그 자체에 인가해도 되며, 백킹 튜브가 없어도 된다. 또한, 챔버(10)는 접지되고 있다. 또한, 타겟(2)은 원통형의 타겟이지만, 여기서 말하는 「원통형」은 수학적으로 엄밀한 원통형만을 의미하는 것이 아니라, 모선이 직선이 아니라 곡선인 것이나, 중심축과 수직인 단면이 수학적으로 엄밀한 「원」이 아닌 것도 포함한다. 즉, 본 발명에 있어서의 타겟(2)은, 중심축을 축으로 회전 가능한 원통형의 것이면 된다. The target 2 has a cylindrical shape in this embodiment and functions as a supply source of film-forming material for forming a film on the film-forming object 6. The material of the target 2 is not particularly limited, but for example, it is a single metal such as Cu, Al, Ti, Mo, Cr, Ag, Au, Ni, or an alloy containing these metal elements. Compounds may be mentioned. The material of the target 2 may be a transparent conductive oxide such as ITO, IZO, IWO, AZO, GZO, or IGZO. In the target 2, a layer of a backing tube 2a made of another material is formed inside the layer on which these film forming materials are formed. A power source 13 is connected to this backing tube 2a, and it functions as a cathode to which a bias voltage is applied from the power source 13. The bias voltage can be applied to the target itself, and there is no need for a backing tube. Additionally, chamber 10 is grounded. In addition, the target 2 is a cylindrical target, but "cylindrical" here does not mean only a mathematically strict cylindrical shape. The generatrix is not a straight line but a curve, and the cross section perpendicular to the central axis is a mathematically strict "circle". It also includes things that are not. That is, the target 2 in the present invention may be cylindrical and rotatable about the central axis.

자석 유닛(3)은, 성막 대상물(6)을 향하는 방향으로 자장을 형성하는 것으로, 도 2의 (C)에 나타내는 바와 같이, 로터리 캐소드(8)의 회전축과 평행 방향으로 연장하는 중심 자석(31)과, 중심 자석(31)을 둘러싸는, 중심 자석(31)과는 이극(異極)의 주변 자석(32)과, 요크판(33)을 구비하고 있다. 주변 자석(32)은, 중심 자석(31)과 평행하게 연장하는 한 쌍의 직선부(32a, 32b)와, 직선부(32a, 32b)의 양단을 연결하는 회전부(32c, 32d)에 의해 구성되어 있다. 자석 유닛(30)에 의해 형성되는 자장은, 중심 자석(31)의 자극으로부터, 주변 자석(32)의 직선부(32a, 32b)를 향해 루프 형상으로 돌아오는 자력선을 가지고 있다. 이에 의해, 타겟(2)의 표면 근방에는, 타겟(2)의 긴 길이 방향으로 연장한 토로이달형의 자장 터널이 형성된다. 이 자장에 의해, 전자가 포착되고, 타겟(2) 표면 근방에 플라즈마를 집중시켜, 스퍼터링의 효율이 향상되고 있다. 이 자석 유닛의 자장이 누설되는 타겟(2) 표면의 영역이, 스퍼터 입자가 발생하는 스퍼터링 영역(A1)이다. The magnet unit 3 forms a magnetic field in the direction toward the film forming object 6, and as shown in FIG. 2(C), the center magnet 31 extends in a direction parallel to the rotation axis of the rotary cathode 8. ), peripheral magnets 32 surrounding the center magnet 31 and having different polarities from the center magnet 31, and a yoke plate 33. The peripheral magnet 32 is composed of a pair of straight parts 32a, 32b extending in parallel with the center magnet 31, and rotating parts 32c, 32d connecting both ends of the straight parts 32a, 32b. It is done. The magnetic field formed by the magnet unit 30 has lines of magnetic force that return in a loop shape from the magnetic pole of the central magnet 31 toward the straight portions 32a and 32b of the peripheral magnets 32. As a result, a toroidal-shaped magnetic field tunnel extending in the longitudinal direction of the target 2 is formed near the surface of the target 2. By this magnetic field, electrons are captured, plasma is concentrated near the surface of the target 2, and sputtering efficiency is improved. The area of the surface of the target 2 where the magnetic field of this magnet unit leaks is the sputtering area A1 where sputtered particles are generated.

챔버(10)에는, 가스 도입 수단(16) 및 배기 수단(15)이 접속되고, 내부를 소정의 압력으로 유지할 수 있는 구성으로 되어 있다. 이들 가스 도입 수단(16) 및 배기 수단(15)이 압력 조정 수단을 구성한다. 즉, 챔버(10)의 내부에는, 스퍼터 가스(아르곤 등의 불활성 가스나 산소나 질소 등의 반응성 가스)가, 가스 도입 수단(16)에 의해, 챔버(10)에 설치된 도입구(41, 42)를 통해 도입된다. 또한, 챔버(10)의 내부로부터는, 배기구(5)를 통해 진공 펌프 등의 배기 수단(15)에 의해 배기가 행해진다. 이에 의해, 챔버(10) 내부의 압력은 소정의 압력으로 조압된다. The chamber 10 is connected to a gas introduction means 16 and an exhaust means 15, and is configured to maintain the interior at a predetermined pressure. These gas introduction means 16 and exhaust means 15 constitute the pressure adjustment means. That is, inside the chamber 10, sputter gas (an inert gas such as argon or a reactive gas such as oxygen or nitrogen) is introduced through the inlet ports 41 and 42 provided in the chamber 10 by the gas introduction means 16. ) is introduced through. Additionally, exhaust is performed from the inside of the chamber 10 through an exhaust port 5 by an exhaust means 15 such as a vacuum pump. As a result, the pressure inside the chamber 10 is regulated to a predetermined pressure.

가스 도입 수단(16)은 복수의 도입구(41, 42)를 갖고, 도시하지 않은 가스 봄베 등의 공급원과, 공급원과 도입구(41, 42)를 접속하는 배관계와, 배관계에 설치되는 각종 진공 밸브, 매스 플로우 콘트롤러 등으로 구성되고, 매스 플로우 콘트롤러의 유량 제어 밸브에 의해, 공급량을 조정 가능하게 되어 있다. 유량 제어 밸브는, 전자(電磁) 밸브 등의, 전기적으로 제어 가능한 구성으로 되어 있다. 도입구(41, 42)는, 챔버의 수직의 측벽에 배치되어 있도록 도시되어 있지만, 측벽에 한정되지 않고, 저벽에 설치되어 있어도 되고, 천정벽에 설치되어 있어도 좋다. 또한, 배관이 챔버 내로 연장하여, 도입구가 챔버(10) 내로 개구하고 있어도 된다. 또한, 각 도입구(41, 42)는, 각각 복수 설치되고, 타겟(2)의 긴 길이 방향을 따라 배치되는 구성으로 할 수도 있다. The gas introduction means 16 has a plurality of inlet ports 41 and 42, a supply source such as a gas cylinder (not shown), a piping system connecting the supply source and the inlet ports 41 and 42, and various vacuum systems installed in the piping system. It is composed of a valve, a mass flow controller, etc., and the supply amount can be adjusted by the flow control valve of the mass flow controller. The flow control valve has an electrically controllable structure, such as an electromagnetic valve. The inlet ports 41 and 42 are shown as being arranged on the vertical side walls of the chamber, but are not limited to the side walls and may be installed on the bottom wall or on the ceiling wall. Additionally, the pipe may extend into the chamber and the inlet may be open into the chamber 10. In addition, each of the introduction ports 41 and 42 may be provided in plural numbers and arranged along the longitudinal direction of the target 2.

배기 수단(15)은, 진공 펌프와, 진공 펌프와 배기구(54)를 접속하는 배관계를 포함하고, 배관계에는 컨덕턴스 밸브 등의 전기적으로 제어 가능한 유량 제어 밸브가 설치되어, 제어 밸브에 의해 배기량을 조정 가능하게 되어 있다. 배기구(5)는, 도시예에서는 저벽에 설치되어 있지만, 저벽에 한정되지 않으며, 수직의 측벽에 설치되어 있어도 좋고, 천정벽에 설치되어 있어도 좋다. 또한, 배관이 챔버 내로 연장하고, 배기구(5)가 챔버(10) 내로 개구하여 있어도 좋다. The exhaust means 15 includes a vacuum pump and a piping system connecting the vacuum pump and the exhaust port 54. An electrically controllable flow control valve such as a conductance valve is installed in the piping system, and the exhaust amount is adjusted by the control valve. It is possible. Although the exhaust port 5 is installed on the bottom wall in the illustrated example, it is not limited to the bottom wall and may be installed on a vertical side wall or on a ceiling wall. Additionally, the pipe may extend into the chamber and the exhaust port 5 may be open into the chamber 10.

도시예에서는, 상기한 가스 도입 수단(16)의 도입구(41, 42)는, 회전 타겟 유닛(8)이 직선 이동하는 이동 범위의 시단(始端) 측의 측벽(10b)과, 종단(終端) 측의 측벽(10a)에 설치되고, 배기구(5)는 직선 이동 범위의 중앙 위치의 저벽(10c) 측에 설치되어 있다. 스퍼터 공정에 있어서는, 스퍼터 가스를 도입구(4)로부터 도입하면서, 배기구(5)로부터 배기하여 일정한 소정의 압력을 유지하고 있고, 챔버(10) 내의 압력 분포 P0(x)는, 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 시단 및 종단 측이 상대적으로 높고, 배기구(5)가 있는 중앙부가 낮은 상태로 되고 있다.In the illustrated example, the introduction ports 41 and 42 of the above-mentioned gas introduction means 16 are connected to the side wall 10b at the starting end of the movement range in which the rotation target unit 8 moves linearly, and the longitudinal end. ) on the side wall 10a, and the exhaust port 5 is installed on the bottom wall 10c at the center of the linear movement range. In the sputtering process, the sputter gas is introduced through the inlet 4 and discharged from the exhaust port 5 to maintain a constant predetermined pressure, and the pressure distribution P0(x) in the chamber 10 is shown in FIG. 2 ( As shown in A), the starting and ending sides are relatively high, and the central part where the exhaust port 5 is located is low.

본 발명에 있어서는, 이 챔버(10) 내의 압력을 취득하는 복수의 압력 센서(7)가, 스퍼터링 영역(A1)의 이동 방향(X축과 평행 방향)을 따라, 챔버(10) 내에 배치되어 있다. 복수의 압력 센서(7)는, 스퍼터링 영역(A1)과 거의 동일한 높이에 배치되고, 이동 방향으로 직선적으로 일정 간격으로 일렬로 배치되어 있다. 도시예에서는, 7개의 압력 센서(7)는, 챔버(10) 안쪽의 측벽(후벽)(10f)에 고정되어 있지만, 앞쪽의 측벽(전벽)(10e)에 배치해도 되고, 앞쪽과 안쪽의 양방의 측벽에 고정해도 된다. 또한, 압력 센서(7)의 높이를 스퍼터링 영역(A1)과 거의 동일 높이로 설정하고 있지만, 스퍼터링 영역(A1)보다 성막 대상물(6) 측에 배치되어 있어도 좋고, 스퍼터링 영역(A1)에 대해서 성막 대상물(6)과 반대 측으로 떨어진 쪽에 배치되어 있어도 좋다. 성막 대상물(6)에 생성되는 막두께를 균일하게 하는 측면에서 보면, 스퍼터링 영역(A1) 근방으로부터 성막 대상물(6) 측에 배치하는 것이 매우 적합하다. 또한, 스퍼터링 영역(A1)의 높이와 스퍼터링 영역(A1)보다 성막 대상물(6)의 두 군데에 2열 배치해도 되며, 열(列)의 수도 임의이다. 또한, 압력 센서(7)의 간격은, 일정일 필요는 없으며, 예를 들어, 압력 분포에 따라 변화시켜도 좋다. 예를 들어, 변화가 큰 영역의 압력 센서(7)의 간격을 좁게, 압력 변화가 작은 영역의 압력 센서(7)의 간격을 넓게 하는 등, 적절히 설정할 수 있다. 본 실시형태의 경우, 구체적으로는, 배기구(5)의 근방에 위치하는 서로 이웃하는 2개의 압력 센서의 간격은, 당해 2개의 압력 센서보다 배기구(5)로부터 떨어진 위치에 위치하는 서로 이웃하는 2개의 압력 센서의 간격보다 크게 해도 된다. 이에 의해, 이동하는 스퍼터링 영역(A1)의 주위의 압력을 정밀도 좋게 측정하면서, 압력 센서(7)의 수를 줄일 수 있다. In the present invention, a plurality of pressure sensors 7 that acquire the pressure within the chamber 10 are arranged within the chamber 10 along the moving direction (direction parallel to the X axis) of the sputtering area A1. . The plurality of pressure sensors 7 are arranged at approximately the same height as the sputtering area A1, and are arranged in a line at regular intervals in the direction of movement. In the illustrated example, the seven pressure sensors 7 are fixed to the side wall (rear wall) 10f inside the chamber 10, but may be placed on the front side wall (front wall) 10e, and can be installed on both the front and inside sides. It can be fixed to the side wall of . In addition, the height of the pressure sensor 7 is set to be approximately the same height as the sputtering area A1, but it may be disposed closer to the film forming object 6 than the sputtering area A1. It may be arranged on a side opposite to the object 6. From the viewpoint of uniformizing the film thickness generated on the film-forming object 6, it is most suitable to place it on the side of the film-forming object 6 from the vicinity of the sputtering area A1. Additionally, two rows may be arranged at the height of the sputtering area A1 and at two locations on the film-forming object 6 above the sputtering area A1, and the number of rows may be arbitrary. Additionally, the spacing between the pressure sensors 7 does not need to be constant, and may vary depending on the pressure distribution, for example. For example, it can be set appropriately, such as narrowing the spacing between the pressure sensors 7 in the area where the pressure change is large and widening the spacing between the pressure sensors 7 in the area where the pressure change is small. In the case of this embodiment, specifically, the interval between two adjacent pressure sensors located near the exhaust port 5 is equal to the distance between two adjacent pressure sensors located further away from the exhaust port 5 than the two pressure sensors. It may be larger than the spacing of two pressure sensors. As a result, the number of pressure sensors 7 can be reduced while measuring the pressure around the moving sputtering area A1 with high precision.

압력 센서(7)로서는, 커패시턴스 마노미터 등의 격막 진공계, 피라니 진공계나 열전대(熱電對) 진공계 등의 열전도식 진공계, 수정 마찰 진공계 등의 각종 진공계를 이용할 수 있다. 각 압력 센서(7)는 제어부(14)에 접속되고, 압력 센서(7)에 의해 취득된 압력의 정보에 기초하여, 압력 조정 수단을 구성하는 가스 도입 수단(16)이나 배기 수단(15)을 제어하여, 챔버(10) 내의 압력을 조정하도록 되어 있다. As the pressure sensor 7, various vacuum gauges such as diaphragm vacuum gauges such as capacitance manometers, heat conduction vacuum gauges such as Pirani vacuum gauges and thermocouple vacuum gauges, and crystal friction vacuum gauges can be used. Each pressure sensor 7 is connected to the control unit 14 and, based on the pressure information acquired by the pressure sensor 7, operates the gas introduction means 16 and the exhaust means 15 constituting the pressure adjustment means. By controlling, the pressure within the chamber 10 is adjusted.

다음으로, 성막 장치(1)의 작용에 대해 설명한다. 스퍼터 공정에서는, 제어부(14)에서, 타겟 구동 기구(11)를 구동시켜 타겟(2)을 회전시키고, 전원(13)으로부터 바이어스 전압을 인가함과 함께, 직선 구동 장치(12)를 구동하여, 회전 캐소드 유닛(8)을, 직선 운동 방향의 이동 범위의 시단으로부터 소정 속도로 이동시킨다. 바이어스 전위가 인가되면, 자석 유닛(3)에 의해, 성막 대상물(6)에 면하는 타겟(2)의 표면 근방에 플라즈마가 집중하여 생성되고, 플라즈마 중의 양이온 상태의 가스 이온이 타겟(2)을 스퍼터하고, 비산한 스퍼터 입자가 성막 대상물(6)에 퇴적된다. 회전 캐소드 유닛(8)의 이동에 수반하여, 회전 캐소드 유닛(8)의 이동 방향 상류 측으로부터 하류 측을 향해, 순차, 스퍼터 입자가 퇴적되어 감으로써 성막되어 간다.Next, the operation of the film forming apparatus 1 will be explained. In the sputtering process, the control unit 14 drives the target drive mechanism 11 to rotate the target 2, applies a bias voltage from the power source 13, and drives the linear drive device 12, The rotating cathode unit 8 is moved at a predetermined speed from the starting end of the movement range in the linear movement direction. When the bias potential is applied, plasma is concentrated and generated near the surface of the target 2 facing the film forming object 6 by the magnet unit 3, and gas ions in the positive ion state in the plasma are generated by the target 2. The sputtered and scattered sputtered particles are deposited on the film forming object 6. As the rotating cathode unit 8 moves, sputtered particles are deposited sequentially from the upstream side to the downstream side in the moving direction of the rotating cathode unit 8, thereby forming a film.

이 실시형태에서는, 회전 캐소드 유닛(8)의 이동 경로의 시단 측과 종단 측에 가스의 도입구(41, 42)가 있고, 회전 캐소드 유닛(8)의 이동 경로의 중앙 부근의 저벽(10c)에 배기구(5)가 배치되어 있다. 그 때문에 챔버(10) 내부의 압력은, 도 2의 (A)에 나타내는 바와 같이, 회전 캐소드 유닛(8)의 이동 경로의 시단 측과 종단 측에 있어 압력이 높고, 중앙 부근에 있어 압력이 낮은 압력 분포로 되고 있다. 제어부(14)에는, 복수의 압력 센서(7)의 각각의 위치 정보가 기억되어 있다. 한편, 회전 캐소드 유닛(8)의 챔버(10) 내에 있어서의 위치 정보 및 이동 방향의 정보는, 예를 들어, 엔코더에 의해 검출하고, 이에 의해, 제어부(14)는 회전 캐소드 유닛(8)의 스퍼터링 영역(A1)의 위치 정보 및 이동 방향 정보를 취득하고 있다.In this embodiment, there are gas introduction ports 41 and 42 at the starting and ending sides of the moving path of the rotating cathode unit 8, and a bottom wall 10c near the center of the moving path of the rotating cathode unit 8. An exhaust port 5 is disposed in . Therefore, the pressure inside the chamber 10 is high at the start and end sides of the movement path of the rotating cathode unit 8, and low at the center, as shown in FIG. 2(A). It is a pressure distribution. The control unit 14 stores each positional information of the plurality of pressure sensors 7 . On the other hand, the positional information and the moving direction information within the chamber 10 of the rotating cathode unit 8 are detected by, for example, an encoder, and thereby the control unit 14 determines the positional information of the rotating cathode unit 8. Position information and movement direction information of the sputtering area A1 are acquired.

이 위치 정보 및 이동 방향 정보를 기초로, 복수의 압력 센서(7) 중, 스퍼터링 영역(A1)의 근방 또는 이동 방향 전방의 적어도 하나의 압력 센서(7)에 의해, 이동 위치에 있어서의 압력 정보를 취득한다. 이 압력 정보에 기초하여, 압력 조정 수단인, 가스 도입 수단(16) 및 배기 수단(15)에 의해, 챔버(10) 내의 압력을 조정한다. 예를 들어, 회전 캐소드 유닛(8)의 위치 정보가, 하나의 압력 센서(7)의 근방에 위치하는 경우에는, 하나의 압력 센서(7)를 선택하고, 선택한 압력 센서(7)로부터 취득한 압력 정보에 기초하여 압력 조정을 행한다. 또한, 근방에 위치하는 압력 센서(7)와 진행 방향 전방에 위치하는 압력 센서(7)의, 적어도 2개의 압력 센서(7)를 선택할 수도 있다. 이와 같이 하면, 진행 방향 전방의 영역이 사전에 조정되게 되어, 성막 공정에 있어서, 스퍼터링 영역(A1) 주변의 압력을, 보다 목표치에 가까운 압력으로 유지할 수 있다. 전후 2개의 압력 센서(7)는, 선택한 압력 센서(7)로부터의 압력 정보를 비례 배분하도록 해도 되고, 전방의 압력 센서의 압력 정보만을 사용해도 된다. 또한, 3개의 압력 센서를 선택하고, 이들 압력 센서로부터의 압력 정보를 취득해도 된다. 이 압력 센서(7)의 선택은 제어부(14)에 의해 실행되는 것으로, 이 실시형태에서는, 제어부(14)가 압력 센서(7)의 선택 수단이다.Based on this position information and movement direction information, pressure information at the movement position is provided by at least one pressure sensor 7 in the vicinity of the sputtering area A1 or in front of the movement direction among the plurality of pressure sensors 7. acquire. Based on this pressure information, the pressure in the chamber 10 is adjusted by the gas introduction means 16 and the gas exhaust means 15, which are pressure adjustment means. For example, when the position information of the rotating cathode unit 8 is located near one pressure sensor 7, one pressure sensor 7 is selected, and the pressure obtained from the selected pressure sensor 7 is Pressure adjustment is made based on the information. Additionally, at least two pressure sensors 7 can be selected, a pressure sensor 7 located nearby and a pressure sensor 7 located ahead in the direction of travel. In this way, the area in front of the moving direction is adjusted in advance, and in the film forming process, the pressure around the sputtering area A1 can be maintained at a pressure closer to the target value. The two front and rear pressure sensors 7 may proportionally distribute the pressure information from the selected pressure sensor 7, or only the pressure information from the front pressure sensor may be used. Additionally, three pressure sensors may be selected and pressure information from these pressure sensors may be acquired. The selection of the pressure sensor 7 is performed by the control unit 14, and in this embodiment, the control unit 14 is a means for selecting the pressure sensor 7.

도 2의 (B)는, 제어 상태를 모식적으로 나타내고 있다. 즉, P0(x)는 초기 상태의 압력 분포를 나타내고 있다. 목표 압력을 pt라 한다. 예를 들어, 회전 캐소드 유닛(8)의 X축 방향의 위치가 x1이고, 검출된 압력이 P0(x1)라 하면, 목표 압력 pt와의 차분 Δ1은, (P0(x1)-(pt))이다. 이 실시형태에서는, 이 차 Δ1의 절대치가, 소정치 이하인 경우에는, 배기 수단(15)으로 압력을 조정하고, 절대치가 소정치보다 큰 경우에는 배기 수단(15) 및 가스 도입 수단(16)으로 압력을 조정한다. 배기 수단(15) 및 가스 도입 수단(16)의 조정량에 대해서는, 차압과 조정량의 관계를 미리 구하여 제어부(14)에 기억되어 있어, 배기 수단(15)과 가스 도입 수단(16)으로 제어 신호가 출력된다. 실제로는 지시하고 나서 가스압이 목표압 pt에 이를 때까지 시간차가 있지만, 도 2의 (B)에서는, 시간차를 무시하고 설명하면, 압력 분포가, P0(x)로부터 P1(x)로 변화한다.Figure 2(B) schematically shows the control state. That is, P0(x) represents the pressure distribution in the initial state. The target pressure is called pt. For example, if the position of the rotating cathode unit 8 in the . In this embodiment, when the absolute value of this difference Δ1 is less than or equal to a predetermined value, the pressure is adjusted by the exhaust means 15, and when the absolute value is greater than the predetermined value, the pressure is adjusted by the exhaust means 15 and the gas introduction means 16. Adjust pressure. Regarding the adjustment amount of the exhaust means 15 and the gas introduction means 16, the relationship between the differential pressure and the adjustment amount is calculated in advance and stored in the control unit 14, and is controlled by the exhaust means 15 and the gas introduction means 16. A signal is output. In reality, there is a time difference from the instruction until the gas pressure reaches the target pressure pt, but in Fig. 2(B), if the time difference is ignored and explained, the pressure distribution changes from P0(x) to P1(x).

또한, 회전 캐소드 유닛(8)이 x2까지 진행된 시점에서는, 압력 센서(7)가 취득한 압력이 P1(x2)라 하면, 목표 압력 pt와의 차분 Δ2는, (P0(x2)-(pt))로, 마이너스가 되며, 또한, 절대치는 차분 Δ1보다 작다. 이 차 Δ2의 절대치가, 소정치 이하인 경우에는, 배기 수단(15)으로 압력을 조정하고, 절대치가 소정치보다 큰 경우에는 배기 수단(15) 및 가스 도입 수단(16)으로 압력을 조정한다. 예를 들어, 차분 Δ1과 차분 Δ2의 절대치 사이에 임계값이 있을 경우에는, x1의 위치에서는, 배기 수단(15) 및 가스 도입 수단(16)으로 조정하고, x2의 위치에서는, 배기 수단(15)에 의해서만 압력을 조정한다. 이와 같이 하여, 가스 압력의 압력 분포가 불균일한 챔버 내이더라도, 회전 캐소드(8)의 이동 위치에서의 압력을 검출하고, 목표 압력과의 차를 제로가 되도록 제어하므로, 회전 캐소드 유닛(8)의 스퍼터링 영역(A) 부근의 압력은, 거의 균일하게 조정할 수 있어, 압력차에 의한 성막 대상물(6)에 생성되는 막의 막두께나 막질을, 거의 균일하게 성막할 수 있다. Additionally, at the point when the rotating cathode unit 8 has advanced to x2, if the pressure acquired by the pressure sensor 7 is P1(x2), the difference Δ2 with the target pressure pt is (P0(x2)-(pt)). , becomes negative, and the absolute value is smaller than the difference Δ1. When the absolute value of this difference Δ2 is less than a predetermined value, the pressure is adjusted by the exhaust means 15, and when the absolute value is greater than the predetermined value, the pressure is adjusted by the exhaust means 15 and the gas introduction means 16. For example, when there is a threshold value between the absolute values of difference Δ1 and difference Δ2, at the position x1, the adjustment is made by the exhaust means 15 and the gas introduction means 16, and at the position x2, the exhaust means 15 ) Adjust the pressure only. In this way, even if the pressure distribution of the gas pressure is uneven in the chamber, the pressure at the moving position of the rotating cathode 8 is detected and the difference with the target pressure is controlled to be zero, so that the rotating cathode unit 8 The pressure in the vicinity of the sputtering area A can be adjusted to be almost uniform, so that the film thickness and quality of the film formed on the film formation object 6 due to the pressure difference can be formed almost uniformly.

다음으로, 본 발명의 다른 실시형태에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는 실시형태 1과, 주로 다른 점에 대해서만 설명하고, 동일한 구성 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.Next, another embodiment of the present invention will be described. In the following description, only the main differences from Embodiment 1 will be described, and the same components will be assigned the same reference numerals and description will be omitted.

[실시형태 2][Embodiment 2]

도 3의 (A)는, 본 발명의 실시형태 2와 관련되는 성막 장치(102)를 나타내고 있다. 실시형태 2와 관련되는 성막 장치(102)에서는, 원통형의 타겟(302)을 사용한 회전 캐소드 유닛이 아니라, 평판 형상의 타겟(302)을 사용한 플래너 캐소드 유닛(308)이 이용되고 있다. 플래너 캐소드 유닛(308)은, 성막 대상물과 평행으로 배치된 타겟(302)을 갖고, 이 타겟(302)의 성막 대상물(6)과 반대 측에 자장 발생 수단인 자석 유닛(3)이 배치되어 있다. 또한, 타겟(302)의 성막 대상물(6)과는 반대 측의 면에는, 전원(13)으로부터 전력이 인가되는 백킹 플레이트(302a)가 설치되고, 케이스(306)의 이동 방향의 전후에 배치된 케이스판(361, 362) 에 끼워져 일체적으로 고정되어 있다. 저판(363)에 자석 유닛(3)이 고정되어 있다.FIG. 3A shows a film forming apparatus 102 according to Embodiment 2 of the present invention. In the film forming apparatus 102 according to Embodiment 2, a planar cathode unit 308 using a flat target 302 is used instead of a rotating cathode unit using a cylindrical target 302. The planar cathode unit 308 has a target 302 arranged in parallel with the film formation object, and a magnet unit 3, which is a magnetic field generating means, is arranged on the side of the target 302 opposite to the film formation object 6. . In addition, a backing plate 302a to which power is applied from the power source 13 is installed on the surface of the target 302 opposite to the film forming object 6, and is disposed before and after the moving direction of the case 306. It is inserted into the case plates 361 and 362 and is integrally fixed. The magnet unit 3 is fixed to the base plate 363.

플래너 캐소드 유닛(308)은, 이동대(230)의 상면에 고정되고, 성막 공정에 있어서는, 플래너 캐소드 유닛(308)이, 성막 대상물(6)의 성막면과 평행한 면을 따라, 타겟(302)의 긴 길이 방향에 대해 직교 방향으로 이동한다. 타겟(302)의 성막 대상물(6)과 대향하는 표면 근방이, 자석 유닛(3)에 의해 생성되는 자장에 의해 전자 밀도가 높아지는 스퍼터링 영역(A1)이다. 성막 공정에 있어서는, 플래너 캐소드 유닛(308)의 이동과 함께, 스퍼터링 영역(A1)이 성막 대상물(6)의 성막면을 따라 이동하고, 성막 대상물(6)에 순차 성막하도록 되어 있다. 그리고, 실시형태 1과 마찬가지로, 챔버(10) 내에, 이 챔버(10) 내의 압력을 취득하는 복수의 압력 센서(7)가, 스퍼터링 영역(A1)의 이동 방향을 따라, 복수 배치되어 있다. 이 압력 센서(7)의 배치, 기능에 대해서는, 실시형태 1과 동일하며, 설명은 생략한다.The planar cathode unit 308 is fixed to the upper surface of the moving table 230, and in the film forming process, the planar cathode unit 308 moves toward the target 302 along a plane parallel to the film forming surface of the film forming object 6. ) moves in a direction perpendicular to the long longitudinal direction. The vicinity of the surface of the target 302 facing the film-forming object 6 is a sputtering area A1 where the electron density is increased by the magnetic field generated by the magnet unit 3. In the film forming process, along with the movement of the planar cathode unit 308, the sputtering area A1 moves along the film forming surface of the film forming object 6 to sequentially form a film on the film forming object 6. And, similarly to Embodiment 1, a plurality of pressure sensors 7 that acquire the pressure within the chamber 10 are arranged in plurality along the moving direction of the sputtering area A1. The arrangement and function of this pressure sensor 7 are the same as in Embodiment 1, and descriptions are omitted.

또한, 도 3의 (B)~(D)에 나타내는 바와 같이, 플래너 캐소드 유닛(308)의 케이스(306) 내에 있어서, 자석 유닛(3)이, 타겟(302)에 대해 상대 이동 가능하게 되어 있어도 된다. 이와 같이 하면, 스퍼터링 영역(A1)을 타겟(302)에 대해 상대적으로 비켜 놓을 수 있고, 타겟(302)의 이용 효율을 높일 수 있다. 3(B) to 3D, even if the magnet unit 3 is allowed to move relative to the target 302 within the case 306 of the planar cathode unit 308, do. In this way, the sputtering area A1 can be set aside relative to the target 302, and the use efficiency of the target 302 can be increased.

[실시형태 3][Embodiment 3]

도 4는, 본 발명의 실시형태 3과 관련되는 성막 장치(104)를 나타내고 있다. 상기 실시형태 2의 도 3의 (B)~(D)에 있어서는, 플래너 캐소드 유닛(308) 내에 있어, 자석 유닛(3)이, 타겟(302)에 대해 상대 이동 가능하게 되어 있었다. 한편, 이 실시형태 3에서는, 평판 형상의 타겟(402)이 X축 방향 및 Y축 방향의 양방에 있어서 성막 대상물(6)보다 크고, 챔버(10)에 대해 고정되어 설치되고 있다. 또한, 자장 발생 수단으로서의 자석 유닛(3)이, 챔버(10)에 고정된 타겟(402)에 대해(즉, 챔버(10)에 대해) 이동하고, 타겟(402)의 타겟 입자가 방출되는 스퍼터링 영역(A1)을, 성막 대상물(6)을 따라 이동시키도록 한 것이다.FIG. 4 shows a film forming apparatus 104 related to Embodiment 3 of the present invention. In FIGS. 3B to 3D of the second embodiment, the magnet unit 3 within the planar cathode unit 308 was movable relative to the target 302. On the other hand, in this Embodiment 3, the flat target 402 is larger than the film-forming object 6 in both the X-axis direction and the Y-axis direction, and is fixedly installed with respect to the chamber 10. In addition, the magnet unit 3 as a magnetic field generating means moves with respect to the target 402 fixed to the chamber 10 (i.e., with respect to the chamber 10), and the target particles of the target 402 are emitted, resulting in sputtering. The area A1 is moved along the film forming object 6.

타겟(402)은, 진공 영역과 대기 영역의 경계 부분에 배치되고, 자석 유닛(3)은 챔버(10) 밖의 대기 중에 놓여진다. 즉, 도 4의 (A)에 나타내는 바와 같이, 타겟(402)은, 챔버(10)의 저벽(10c)에 설치된 개구부(10c1)를 기밀하게 막도록 배치되고, 타겟(402)은 챔버(10)의 내부 공간에 면하고, 성막 대상물(6)과 대향하고 있다. 여기서는, 타겟(402)의 성막 대상물(6)과는 반대 측의 면에는, 전원(13)으로부터 전력이 인가되는 백킹 플레이트(402a)가 설치되고, 백킹 플레이트(402a)가 외부 공간에 면하고 있다. The target 402 is placed at the boundary between the vacuum area and the atmospheric area, and the magnet unit 3 is placed in the atmosphere outside the chamber 10. That is, as shown in FIG. 4A, the target 402 is arranged to airtightly block the opening 10c1 provided in the bottom wall 10c of the chamber 10, and the target 402 is positioned in the chamber 10. ) and faces the inner space of the tabernacle object 6. Here, a backing plate 402a to which power is applied from the power source 13 is installed on the surface of the target 402 opposite to the film forming object 6, and the backing plate 402a faces the external space. .

그리고, 자석 유닛(3)은, 챔버(10) 밖에 배치되고, 압력 센서(7)는 챔버(10) 내에 배치된다. 자석 유닛(3)은, 챔버(10)의 밖에서, 자석 유닛 이동 장치(430)에 지지되고, 타겟(402)을 따라 X축 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 자석 유닛(3)은, 마그넷 구동 장치(121)가 자석 유닛 이동 장치(430)를 구동함으로써 구동된다. 자석 유닛 이동 장치(430)는, 자석 유닛(3)을 X축 방향으로 직선 안내하는 장치이며, 특히 도시하지 않지만, 자석 유닛(3)을 지지하는 이동대와 이동대를 안내하는 레일 등의 가이드 등에 의해 구성된다. 이 자석 유닛(3)의 이동에 의해, 스퍼터링 영역(A1)이 X축 방향으로 이동하여 간다. 압력 센서(7)는, 실시형태 1 및 2와 마찬가지로, 스퍼터링 영역(A1)의 이동 방향(X축 방향)을 따라, 복수 배치되어 있다. 마그넷 구동 장치(121)는, 제어 장치(14)에 의해 제어되고, 자석 유닛(3)의 위치 정보에 따라, 스퍼터링 영역(A1)에 가장 가까운 압력 센서(7)를 선택하고, 스퍼터링 영역 근방의 압력의 정보를 취득한다. Then, the magnet unit 3 is disposed outside the chamber 10, and the pressure sensor 7 is disposed within the chamber 10. The magnet unit 3 is supported by a magnet unit moving device 430 outside the chamber 10 and is capable of moving in the X-axis direction along the target 402. The magnet unit 3 is driven by the magnet driving device 121 driving the magnet unit moving device 430. The magnet unit moving device 430 is a device that linearly guides the magnet unit 3 in the It is composed of etc. By moving this magnet unit 3, the sputtering area A1 moves in the X-axis direction. Similar to Embodiments 1 and 2, a plurality of pressure sensors 7 are arranged along the moving direction (X-axis direction) of the sputtering area A1. The magnet drive device 121 is controlled by the control device 14 and selects the pressure sensor 7 closest to the sputtering area A1 according to the position information of the magnet unit 3, and selects the pressure sensor 7 near the sputtering area. Obtain pressure information.

이 실시형태에서는, 챔버(10)의 저벽(10c)에 타겟(402)이 배치되므로, 배기구(51, 52)가, 도 4의 (B)에 나타내는 바와 같이, 챔버(10)의 전벽(측벽)(10e) 및 후벽(측벽)(10f)에 설치되어 있다. 또한, 센서 이동 장치(450) 및 압력 센서(7)는, 자석 유닛(3)의 긴 길이 방향(Y축 방향)의 양측, 즉, 챔버(10)의 전벽(10e)과 챔버의 후벽(10f)에 배치되어, 자석 유닛(3)의 긴 길이 방향(Y축 방향)의 양측의 압력을 검출하도록 되어 있다. 검출치는, 예를 들어 평균치로서 압력이 조정된다. 물론, 압력 센서(7)를 챔버(10)의 전벽(10e)과 후벽(10f) 중 어느 일방에 설치해도 된다.In this embodiment, the target 402 is disposed on the bottom wall 10c of the chamber 10, so the exhaust ports 51 and 52 are located on the front wall (side wall) of the chamber 10, as shown in FIG. 4B. ) (10e) and the rear wall (side wall) (10f). In addition, the sensor moving device 450 and the pressure sensor 7 are located on both sides of the longitudinal direction (Y-axis direction) of the magnet unit 3, that is, the front wall 10e of the chamber 10 and the rear wall 10f of the chamber. ) to detect the pressure on both sides of the magnet unit 3 in its longitudinal direction (Y-axis direction). The pressure is adjusted as the detected value, for example, as an average value. Of course, the pressure sensor 7 may be installed on either the front wall 10e or the rear wall 10f of the chamber 10.

[그 외의 실시형태][Other embodiments]

또한, 상기 실시형태에서는, 회전 캐소드 유닛(8)이나, 플래너 캐소드 유닛이 하나인 경우를 예시하였지만, 로터리 캐소드(8)나 플래너 캐소드 유닛(308)이 챔버(10)의 내부에 복수 배치된 성막 장치에도 적용할 수 있다. 예를 들어, 회전 캐소드 유닛(8)의 경우, 자석 유닛(3)을 복수 갖고, 이들 자석 유닛(3)의 각각에 대응하여 복수의 타겟(2)이 배치되고, 각 자석 유닛(3)과 대응하는 각 타겟(2)에 의해 복수 조의 타겟 유닛인 회전 캐소드 유닛(8)이 구성되고, 직선 구동 장치(12)에 의해 복수 조의 회전 캐소드 유닛(8)을 함께 이동시킨다. 또한, 플래너 캐소드 유닛(308)의 경우, 자석 유닛(3)을 복수 갖고, 이들 자석 유닛(3)의 각각에 대응하여 복수의 타겟(302)이 배치되고, 각 자석 유닛(3)과 대응하는 각 타겟(302)에 의해 복수 조의 타겟 유닛인 플래너 캐소드 유닛(8)이 구성되고, 직선 구동 장치(12)에 의해 복수 조의 플래너 캐소드 유닛(8)을 함께 이동시킨다. In addition, in the above embodiment, a case where there is one rotary cathode unit 8 or a single planar cathode unit is exemplified, but a film formation in which multiple rotary cathode units 8 or planar cathode units 308 are arranged inside the chamber 10 It can also be applied to devices. For example, in the case of the rotating cathode unit 8, it has a plurality of magnet units 3, and a plurality of targets 2 are arranged corresponding to each of these magnet units 3, and each magnet unit 3 and A plurality of sets of rotating cathode units 8, which are target units, are formed by each corresponding target 2, and a linear drive device 12 moves the plurality of sets of rotating cathode units 8 together. In addition, in the case of the planar cathode unit 308, it has a plurality of magnet units 3, and a plurality of targets 302 are arranged corresponding to each of these magnet units 3, and a plurality of targets 302 corresponding to each magnet unit 3 are provided. Each target 302 constitutes a plurality of planar cathode units 8, which are target units, and the linear drive device 12 moves the plurality of planar cathode units 8 together.

1: 성막 장치
2, 302, 402: 타겟
6: 성막 대상물
7: 압력 센서
10: 챔버
12: 직선 구동 장치(이동 수단)
A1: 스퍼터링 영역
1: Tabernacle device
2, 302, 402: Target
6: Tabernacle objects
7: Pressure sensor
10: Chamber
12: Straight drive device (means of movement)
A1: Sputtering area

Claims (11)

성막 대상물 및 타겟이 배치되는 챔버를 갖고, 상기 타겟으로부터 스퍼터 입자를 발생시키는 스퍼터링 영역을 상기 챔버 내에서 이동시키면서, 상기 스퍼터 입자를 상기 성막 대상물에 퇴적시켜 성막하는 성막 장치로서,
상기 챔버 내에 상기 스퍼터링 영역의 이동 방향을 따라 배치되고, 상기 챔버 내의 압력의 정보를 취득하는 복수의 압력 센서와,
상기 복수의 압력 센서 중 적어도 하나에 의해 취득된 상기 압력의 정보에 기초하여 상기 챔버 내의 압력을 조정하는 압력 조정 수단과,
상기 스퍼터링 영역의 위치 정보 및 상기 스퍼터링 영역의 이동 방향 정보 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 압력 조정 수단에 의한 압력의 조정에 이용하는 압력 센서를 상기 복수의 압력 센서 중에서 적어도 하나 선택하는 선택 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
A film forming apparatus having a chamber in which a film forming object and a target are placed, and depositing the sputtered particles on the film forming object to form a film while moving a sputtering area that generates sputtered particles from the target within the chamber,
A plurality of pressure sensors disposed within the chamber along a movement direction of the sputtering area and acquiring information on the pressure within the chamber;
pressure adjustment means for adjusting the pressure in the chamber based on information on the pressure acquired by at least one of the plurality of pressure sensors;
Having a selection means for selecting at least one pressure sensor used for adjusting the pressure by the pressure adjustment means from among the plurality of pressure sensors based on at least one of the position information of the sputtering region and the movement direction information of the sputtering region. A tabernacle device characterized by:
제1항에 있어서,
상기 압력 조정 수단은, 상기 선택 수단에 의해 선택되는 압력 센서에 의해 취득되는 압력의 정보에 기초한 압력이 목표 압력이 되도록, 상기 챔버 내의 압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
According to paragraph 1,
The film forming apparatus, wherein the pressure adjustment means adjusts the pressure in the chamber so that a pressure based on pressure information acquired by a pressure sensor selected by the selection means becomes a target pressure.
제1항에 있어서,
상기 선택 수단은, 상기 복수의 압력 센서 중, 상기 타겟의 근방에 위치하는 압력 센서를 선택하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
According to paragraph 1,
The film forming apparatus, wherein the selection means selects a pressure sensor located near the target from among the plurality of pressure sensors.
제1항에 있어서,
상기 선택 수단은, 상기 복수의 압력 센서 중, 상기 타겟의 근방에 위치하는 압력 센서와, 당해 압력 센서의 상기 타겟의 진행 방향 전방에 위치하는 압력 센서의 적어도 2개의 압력 센서를 선택하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
According to paragraph 1,
The selection means selects at least two pressure sensors from among the plurality of pressure sensors, a pressure sensor located near the target and a pressure sensor located in front of the pressure sensor in the moving direction of the target. A tabernacle device.
제1항에 있어서,
배치되는 상기 타겟의 긴 길이 방향에 교차하는 방향으로, 상기 타겟을 이동시킴으로써, 상기 스퍼터링 영역을 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
According to paragraph 1,
A film deposition apparatus characterized in that the sputtering area is moved by moving the target in a direction intersecting the longitudinal direction of the disposed target.
제1항에 있어서,
상기 타겟은 원통형이며, 상기 타겟을 회전시키는 회전 수단을 더 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
According to paragraph 1,
The target is cylindrical, and the film forming apparatus further includes rotation means for rotating the target.
제1항에 있어서,
상기 타겟은 평판형인 것을 특징으로 하는 성막 장치.
According to paragraph 1,
A film forming device, wherein the target is flat.
제1항에 있어서,
상기 챔버 내에는 복수의 상기 타겟이 나란히 배치되고,
배치되는 상기 복수의 타겟을 함께 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
According to paragraph 1,
A plurality of the targets are arranged side by side in the chamber,
A film forming device characterized in that the plurality of arranged targets are moved together.
제1항에 있어서,
상기 타겟은, 상기 스퍼터링 영역의 이동 방향으로 연장하는 평판 형상이며,
상기 타겟은 상기 챔버에 대해 고정하여 설치되고,
자장 발생 수단을 상기 챔버에 대해 이동시킴으로써, 상기 스퍼터링 영역을 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
According to paragraph 1,
The target has a flat plate shape extending in the direction of movement of the sputtering area,
The target is fixedly installed with respect to the chamber,
A film deposition apparatus characterized in that the sputtering area is moved by moving a magnetic field generating means with respect to the chamber.
성막 대상물을 챔버 내에 배치하고, 상기 성막 대상물과 대향하여 배치된 타겟으로부터 비상하는 스퍼터 입자를 퇴적시켜 성막하는 스퍼터 성막 공정을 포함하는 성막 방법으로서,
상기 스퍼터 성막 공정은, 상기 타겟의 스퍼터 입자가 발생하는 스퍼터링 영역을 상기 챔버에 대해 상대 이동시키면서 성막을 행하는 공정이며,
상기 스퍼터 성막 공정에 있어서, 상기 타겟의 스퍼터링 영역의 이동 방향을 따라 상기 챔버 내에 배치된 복수의 압력 센서 중, 상기 스퍼터링 영역의 위치 정보 및 상기 스퍼터링 영역의 이동 방향 정보 중 적어도 하나에 기초하여 선택된 적어도 하나의 압력 센서에 의해 상기 챔버 내의 압력의 정보를 취득하고, 상기 챔버 내의 압력 조정을 행하는 압력 조정 공정이 포함되는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
A film forming method comprising a sputter film forming process of placing a film forming object in a chamber and forming a film by depositing sputter particles flying from a target disposed opposite to the film forming object,
The sputter film formation process is a process of performing film formation while moving the sputtering area where sputter particles of the target are generated relative to the chamber,
In the sputter film deposition process, at least one of the plurality of pressure sensors disposed in the chamber along the movement direction of the sputtering area of the target is selected based on at least one of position information of the sputtering area and movement direction information of the sputtering area. A film forming method comprising a pressure adjustment step of acquiring information on the pressure within the chamber using a pressure sensor and adjusting the pressure within the chamber.
성막 대상물을 챔버 내에 배치하고, 상기 성막 대상물과 대향하여 배치된 타겟으로부터 비상하는 스퍼터 입자를 퇴적시켜 성막하는 스퍼터 성막 공정을 포함하는 전자 디바이스의 제조 방법으로서,
상기 스퍼터 성막 공정은, 상기 타겟의 스퍼터 입자가 발생하는 스퍼터링 영역을 상기 챔버에 대해 상대 이동시키면서 성막을 행하는 공정이며,
상기 스퍼터 성막 공정에 있어서, 상기 타겟의 스퍼터링 영역의 이동 방향을 따라 상기 챔버 내에 배치된 복수의 압력 센서 중, 상기 스퍼터링 영역의 위치 정보 및 상기 스퍼터링 영역의 이동 방향 정보 중 적어도 하나에 기초하여 선택된 적어도 하나의 압력 센서에 의해 상기 챔버 내의 압력의 정보를 취득하고, 상기 챔버 내의 압력 조정을 행하는 압력 조정 공정이 포함되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
A method of manufacturing an electronic device comprising a sputter film forming process of placing a film forming object in a chamber and forming a film by depositing sputter particles flying from a target disposed opposite to the film forming object,
The sputter film formation process is a process of forming a film while moving the sputtering area where sputter particles of the target are generated relative to the chamber,
In the sputter film deposition process, at least one of the plurality of pressure sensors disposed in the chamber along the movement direction of the sputtering area of the target is selected based on at least one of position information of the sputtering area and movement direction information of the sputtering area. A method of manufacturing an electronic device, comprising a pressure adjustment process of acquiring information on the pressure within the chamber using a pressure sensor and adjusting the pressure within the chamber.
KR1020230048096A 2018-08-31 2023-04-12 Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of electronic device KR102632430B1 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2018-163110 2018-08-31
JP2018163110A JP7202814B2 (en) 2018-08-31 2018-08-31 Film forming apparatus, film forming method, and electronic device manufacturing method
KR1020180157098A KR102578738B1 (en) 2018-08-31 2018-12-07 Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of electronic device

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180157098A Division KR102578738B1 (en) 2018-08-31 2018-12-07 Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of electronic device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230054635A KR20230054635A (en) 2023-04-25
KR102632430B1 true KR102632430B1 (en) 2024-01-31

Family

ID=69667297

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180157098A KR102578738B1 (en) 2018-08-31 2018-12-07 Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of electronic device
KR1020230048096A KR102632430B1 (en) 2018-08-31 2023-04-12 Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of electronic device

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180157098A KR102578738B1 (en) 2018-08-31 2018-12-07 Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of electronic device

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7202814B2 (en)
KR (2) KR102578738B1 (en)
CN (1) CN110872690A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007182617A (en) 2006-01-10 2007-07-19 Ulvac Japan Ltd Method and apparatus for forming film by sputtering

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6328803B2 (en) * 1997-02-21 2001-12-11 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for controlling rate of pressure change in a vacuum process chamber
JPH1161401A (en) * 1997-08-21 1999-03-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Sputtering and device therefor
US9708707B2 (en) * 2001-09-10 2017-07-18 Asm International N.V. Nanolayer deposition using bias power treatment
JP2005139549A (en) 2003-10-15 2005-06-02 Olympus Corp Thin film deposition apparatus, thin film deposition method, and optical element
KR20070025382A (en) * 2005-09-01 2007-03-08 삼성전자주식회사 Semiconductor chemical vapor deposition apparatus comprising of multiple pressure sensors
JP5871453B2 (en) * 2010-05-20 2016-03-01 東京エレクトロン株式会社 Plasma processing apparatus, substrate holding mechanism, and substrate misalignment detection method
EP2437280A1 (en) 2010-09-30 2012-04-04 Applied Materials, Inc. Systems and methods for forming a layer of sputtered material
JP6067300B2 (en) * 2012-09-28 2017-01-25 住友理工株式会社 Magnetron sputtering film forming apparatus and magnetron sputtering film forming method
JP6207319B2 (en) * 2013-09-25 2017-10-04 日立造船株式会社 Vacuum deposition equipment
BE1022358B1 (en) * 2014-07-09 2016-03-24 Soleras Advanced Coatings Bvba Sputtering device with moving target
JP2018053272A (en) * 2016-09-26 2018-04-05 株式会社Screenホールディングス Film deposition apparatus

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007182617A (en) 2006-01-10 2007-07-19 Ulvac Japan Ltd Method and apparatus for forming film by sputtering

Also Published As

Publication number Publication date
KR102578738B1 (en) 2023-09-13
CN110872690A (en) 2020-03-10
KR20200025982A (en) 2020-03-10
KR20230054635A (en) 2023-04-25
JP7202814B2 (en) 2023-01-12
JP2020033624A (en) 2020-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8137519B2 (en) Sputtering cathode, sputtering apparatus provided with sputtering cathode, film-forming method, and method for manufacturing electronic device
US7785449B2 (en) Magnetron unit, magnetron sputtering apparatus, and method of manufacturing electronic device
JP2009041115A (en) Sputtering source, sputtering apparatus and sputtering method
JP7229014B2 (en) Film forming apparatus, film forming method, and electronic device manufacturing method
JP7461427B2 (en) Film forming apparatus and method for manufacturing electronic device
KR102632430B1 (en) Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of electronic device
JP7242293B2 (en) Film forming apparatus, film forming method, and electronic device manufacturing method
KR102679062B1 (en) Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of electronic device
JP7229015B2 (en) Film forming apparatus, film forming method, and electronic device manufacturing method
JP7220562B2 (en) Film forming apparatus, film forming method, and electronic device manufacturing method
JP7229016B2 (en) Film forming apparatus, film forming method, and electronic device manufacturing method
JP2020204067A (en) Sputtering apparatus and film deposition method

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant