KR20060101292A - 스퍼터원 및 스퍼터 장치 - Google Patents

스퍼터원 및 스퍼터 장치 Download PDF

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KR20060101292A
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Abstract

유기 박막 표면에 데미지를 주지 않고서 그 표면에 스퍼터 막을 형성하기 위해서, 타겟 (113a) 이 배치된 통모양 측벽 (103) 의 개구에, 입자 통로 (130a) 를 배치하여, 그 양측에 제 1, 제 2 트랩 자석 (121a,122a) 을 배치하고, 입자 통로 (130a) 에 자력선을 형성한다. 입자 통로 (130a) 를 통과하고자 하는 스퍼터링 입자 중에서, 중성 입자만이 직진할 수 있고, 그로 인해 막형성 대상물의 유기 박막 표면에 스퍼터 막이 형성된다. 하전 입자나 전자는 자력선에 의해서 비행 방향이 휘어져, 유기 박막 표면에 도달할 수 없기 때문에, 유기 박막에 대한 데미지가 작다.
스퍼터원, 스퍼터 장치, 유기 박막

Description

스퍼터원 및 스퍼터 장치{SPUTTER SOURCE, SPUTTER DEVICE}
도 1 은 본 발명의 스퍼터 장치의 일례
도 2 는 본 발명의 제 1 의 스퍼터원.
도 3 은 본 발명의제 2 예의 스퍼터원.
도 4 는 본 발명의 제 3 예의 스퍼터원.
도 5 는 본 발명의 제 1 예의 스퍼터원의 개략 사시도.
도 6 은 본 발명의 제 1 예의 스퍼터원의 분해 사시도.
도 7 은 본 발명의 제 4 예의 스퍼터원.
도 8 은 본 발명의 제 5 예의 스퍼터원.
도 9 는 본 발명의 제 6 예의 스퍼터원.
도 10 은 본 발명의 제 5 예의 스퍼터원의 개략 사시도.
도 11 은 본 발명의 제 5 예의 스퍼터원의 분해 사시도.
도 12 는 제 1 예의 필터의 평면도.
도 13a 는 제 2 예의 필터의 평면도.
도 13b 는 제 2 예의 필터의 사시도.
도 14 는 본 발명의 제 7 예의 스퍼터원.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※
10 스퍼터 장치
11∼17 제 1 ∼ 제 7 예의 스퍼터원
103 통모양 측벽
108 통선단
113a, 113b 타겟
120a, 120b 자력선 형성부
121a, 121b 제 1 트랩 자석
122a, 122b 제 2 트랩 자석
130a, 130b, 130c 입자 통로
140a, 140b 필터
142a, 142b 구멍
본 발명은 유기 EL 소자의 제조 방법 및 제조 장치에 관하여, 특히 유기 층상에 스퍼터링에 의해 전극을 형성하는 유기 EL 소자의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.
종래에는 유기층 상에 전극, 특히 금속 또는 합금의 전극을 형성하는 경우, 증착법이 채용되고 있었다. 증착법에서는, 전자 등이 거의 발생하지 않고 유기층에 손상을 주지 않기 때문이다.
그러나 증착법에서는, 금속 또는 합금을 고온으로 가열하고 증발시켜 유기층이 형성된 기판에 증착하기 때문에, 유기층이 고온에서 손상되지 않도록 증착원을 기판으로부터 충분히 떨어뜨리고, 또한 기판을 냉각시킬 필요가 있었다. 또한, 온도 상승을 억제하기 위해서 막형성 속도도 빠르게 할 수 없었다.
또한, 증착법에서는 고비점 (高沸占) 의 금속은 사용할 수 없기 때문에, 사용하는 금속에 제한이 있었다. 특히, 고비점의 금속 화합물 등은 사용할 수 없었다.
이 때문에, 스퍼터링에 의해 유기층 상에 전극막을 형성하는 방법이 제안되고 있다.
그러나 통상의 반도체 상 등에 전극막을 형성하는 스퍼터링 방법에서는, 발생한 하전 입자가 유기층에 손상을 주는 경우가 있다. 유기 EL 등으로 사용되는 유기층은 상당히 섬세하기 때문에 입사한 하전 입자에 의한 손상으로 전자 또는 정공의 전달 등의 기능이 소실 또는 현저히 저하되는 경우가 있다.
이 때문에, 기판과 타겟 사이에, 접지 전위 또는 정전위의 그리드 전극이나 애퍼처를 형성하여 기판에 충돌하는 전자를 감소시키는 기술이 공개되어 있다 (특허문헌 1 ; 일본 공개특허공보 평10-158821호).
또한, 기판과 타겟의 사이에, 기판과 평행한 자장을 발생시켜서 기판에 충돌하는 전자를 감소시키는 기술이 공개되어 있다 (특허문헌 2 ; 일본 공개특허공보 평10-228981호).
그러나 종래 기술에서는, 기판의 대형화에 수반하여 그리드 전극이나 애퍼처 의 대형화, 자장 발생 장치의 대형화가 필요하고, 실질적으로 대응이 곤란하다. 또한, 큰 그리드 전극이나 애퍼처를 구비하면, 세정의 빈도가 커지게 되어 유지관리상 불리하게 되는 경우도 있다. 또한, 오물의 박리에 의한 아킹 등의 영향을 크게 받는 경우도 있다.
또한, 복수의 금속을 동시에 또는 순차로 막형성 하는 경우에, 하나의 장치로 실시할 수 없는 경우가 있었다.
유기층 상에 스퍼터링에 의해 금속 등의 스퍼터 막을 형성하는 경우에, 유기층에의 데미지를 억제할 수 있는 전극막의 형성 방법 및 형성 장치를 제공한다.
또한, 기판이 대형화되더라도 대응이 용이한 스퍼터 막의 형성 방법 및 형성장치를 제공한다.
또한, 복수의 금속을 동시 또는 순차로, 하나의 장치로 형성할 수 있는 스퍼터에 의한 전극막의 형성 장치를 제공한다.
과제를 해결하기 위해서 본 발명은, 통모양 측벽과 통모양 측벽 내에 배치되어, 통모양 측벽으로 둘러싸인 타겟을 갖고, 타겟으로부터 방출된 스퍼터링 입자는, 통모양 측벽의 일단의 개구로부터 통모양 측벽의 외부로 방출되도록 구성된 스퍼터원으로서, 자력선 형성부를 갖고, 자력선 형성부에 의해 개구 부근의 스퍼터링 입자가 통과하는 위치에 자력선이 형성되며, 스퍼터링 입자 중에 포함되는 하전 입자는 통모양 측벽의 외부로 방출될 때에, 비행 방향이 자력선에서 휘어지도록 구성된 스퍼터원이다.
본 발명은, 자력선 형성부가, 개구에 배치된 제 1 트랩 자석과, 제 1 트랩 자석의 외측에 이간하여 배치된 제 2 트랩 자석을 갖고, 스퍼터링 입자는, 제 1, 제 2 트랩 자석의 사이를 통과하여 통모양 측벽의 외부로 방출되도록 구성된 스퍼터원이다.
본 발명은, 복수의 구멍을 갖는 필터가 개구에 배치되고, 스퍼터링 입자는, 구멍을 통과하여 통모양 측벽의 외부로 방출되도록 구성된 스퍼터원이다.
본 발명은, 필터가 도전성을 갖고, 필터가 스퍼터원이 배치된 진공조와 동전위로 접속된 스퍼터원이다.
본 발명은, 타겟을 적어도 2 개 갖고, 2 개의 타겟이, 스퍼터 면을 마주 보게 하여 통모양 측벽의 벽면을 따라 배치되고, 개구가, 각 타겟의 측방에 위치하는 스퍼터원이다.
본 발명은 진공조 내에 스퍼터원이 배치되고, 스퍼터원에 의해, 진공조 내에 반입된 막형성 대상물에 박막을 형성하도록 구성된 스퍼터 장치로서, 스퍼터원이, 통모양 측벽과 통모양 측벽 내에 배치되어, 통모양 측벽으로 둘러싸인 타겟과 자력선 형성부를 갖고, 타겟으로부터 방출된 스퍼터링 입자가, 통모양 측벽의 일단의 개구로부터 진공조 내에 방출되도록 구성되며, 자력 형성부에 의해, 개구 부근의 스퍼터링 입자가 통과하는 위치에 자력선이 형성되고, 스퍼터링 입자 중에 포함되는 하전 입자가, 진공조 내로 방출될 때에, 비행 방향이 자력선에서 휘어지도록 구성된 스퍼터 장치이다.
본 발명은, 자력선 형성부가, 개구에 배치된 제 1 트랩 자석과, 제 1 트랩 자석의 외측에 이간하여 배치된 제 2 트랩 자석을 갖고, 스퍼터링 입자가, 제 1, 제 2 트랩 자석의 사이를 통과하여 통모양 측벽의 외부로 방출되도록 구성된 스퍼터 장치이다.
본 발명은, 복수의 구멍을 갖는 필터가 개구에 배치되고, 스퍼터링 입자가, 구멍을 통과하여 통모양 측벽의 외부로 방출되도록 구성된 스퍼터 장치이다.
본 발명은, 필터가 도전성을 갖고, 필터가 스퍼터원이 배치된 진공조와 동전위로 접속된 스퍼터 장치이다.
본 발명은, 타겟을 적어도 2 개 갖고, 2 개의 타겟이, 스퍼터면을 마주 보게 하여 통모양 측벽의 벽면을 따라 배치되고, 개구가, 각 타겟의 측방에 위치하는 스퍼터 장치이다.
본 발명은 상술한 바와 같이 구성되어 있고, 통모양 측벽 내에서 생성된 스퍼터링 입자가 통모양 측벽의 외부로 방출될 때에, 자력선 형성부가 형성하는 자력선과 교차하여, 스퍼터링 입자 중에 포함되는 하전 입자나 전자의 비행 방향이 휘어지고, 막형성 대상물에 도달하지 않도록 구성되어 있다.
개구에 도전성의 필터나 도전성의 덮개부가 배치되고, 필터나 덮개부가 접지 전위로 접속되는 경우에는, 하전 입자는 필터나 덮개부에 입사하여 포착되기 때문에 하전 입자의 막형성 대상물에의 도달을 더욱 확실히 방지할 수 있다.
따라서 본 발명에 의하면, 막형성 대상물에는 전자나 하전 입자는 입사하지않기 때문에, 막형성 대상물 표면의 유기 박막에 데미지가 생기지 않는다.
필터는, 도전성인 판에 1 내지 복수 개의 관통 구멍을 형성해도 되고, 도전 성의 망을 사용해도 된다.
도 1 을 참조하여, 부호 (10) 은 본 발명의 스퍼터 장치이다. 그 진공조 (5) 의 저벽 상에는, 하나 이상의 본 발명 제 1 예의 스퍼터원 (11) 이 배치되어 있다.
진공조 (5) 의 천장측에는, 막형성 대상물 (6) 이 배치되어 있다. 진공조 (5) 에는 진공 배기계 (9) 가 접속되어 있고, 진공조 (5) 내를 진공 배기하여, 진공조 (5) 의 내부와 제 1 예의 스퍼터원 (11) (및 후술하는 각 예의 스퍼터원) 의 내부를 진공환경에 둘 수 있도록 구성되어 있다.
스퍼터원 (11) 은 후술하는 바과 같이, 진공조 (5) 내에 스퍼터링 입자를 방출하도록 구성되어 있다.
막형성 대상물 (6) 의 표면에는 유기 박막이 형성되어 있다. 막형성 대상물 (6) 은 스퍼터원 (11) 과 대향한 상태에서 회전하도록 구성되어 있고, 스퍼터원 (11) 으로부터 방출된 스퍼터링 입자는 막형성 대상물 (6) 의 유기 박막 표면에 균일하게 도달하여, 유기 박막 표면에 막두께 분포가 균일한 스퍼터 박막이 형성되도록 되어 있다.
이 예에서는 스퍼터원 (11) 은 2 개이고, 막형성 대상물 (6) 은 스퍼터원 (11) 의 중앙 부근 상에 배치되고, 양쪽의 스퍼터원 (11) 로부터 방출되는 스퍼터링 입자가 막형성 대상물 (6) 표면에 도달하도록 구성되어 있다. 양쪽의 스퍼터원 (11) 로부터 동일한 물질의 스퍼터링 입자를 방출해도 되고, 다른 물질의 스 퍼터링 입자를 방출하도록 해도 된다.
도 2 는 제 1 예의 스퍼터원 (11) 의 내부 개략도이고, 도 (5) 는 그 개략 사시도, 도 (6) 은 분해 사시도이다.
이 스퍼터원 (11) 은 타겟부 (110a) 와, 이 타겟부 (110a) 를 둘러싸는 통모양 측벽 (103) 을 갖고 있고, 통모양 측벽 (103) 의 일단인 개구 부분에는, 제 1 트랩 자석 (121a) 이 배치되어 있다. 도 2 의 부호 (108) 은, 통모양 측벽 (103) 의 개구 부분을 구성하는 통선단을 나타내고 있다.
통모양 측벽 (103) 의 외주 측면에는, 제 2 트랩 자석 (122a) 이 배치되어 있다. 통모양 측벽 (103) 은 원통형이나 뿔통형 등의 통모양이고, 제 1, 제 2 트랩 자석 (121a,122a) 은 링모양이다.
제 1 트랩 자석 (121a) 은 통모양 측벽 (103) 의 외부로서, 통모양 측벽 (103) 의 개구 부분 상에 위치하고 있다. 제 1 트랩 자석 (121a) 은, 통선단 (108) 보다도 작고, 통선단 (108) 과의 사이에서, 후술하는 바와 같이, 타겟부 (110a) 내의 타겟 (113a) 로부터 방출된 스퍼터 입자가 통과하는 간격인 입자 통로 (130a) 가 이루어져 있다.
제 1 트랩 자석 (121a) 의 중앙에는 덮개부 (135) 가 배치되어 있고, 제 1 트랩 자석 (121a) 의 중앙을 폐색하고 있어, 스퍼터링 입자는 제 1 트랩 자석 (121a) 보다 내측은 통과하지 않고, 후술하는 바와 같이, 입자 통로 (130a) 를 통해 통모양 측벽 (103) 의 외부로 방출되도록 구성되어 있다. 또한, 여기에서는, 덮개부 (135) 는 도시되지 않은 부재에 의해서 통선단 (108) 에 장치되어 있 다.
제 2 트랩 자석 (122a) 은, 통모양 측벽 (103) 보다 크게 형성되어 있고, 통모양 측벽 (103) 의 외주에 위치하여, 통모양 측벽 (103) 을 둘러싸고 있다.
그 결과, 작은 쪽의 제 1 트랩 자석 (121a) 은 큰 쪽의 제 2 트랩 자석 (122a) 의 내측에 위치하고 있고, 입자 통로 (130a) 는 제 1 트랩 자석 (121a) 과 제 2 트랩 자석 (122a) 의 사이에 위치하고 있다.
제 1, 제 2 트랩 자석 (121a,122a) 은, 입자 통로 (130a) 를 사이에 끼고 상이한 자극이 위치하도록 구성되어 있고, 예를 들어, 제 1 트랩 자석 (121a) 의 외주가 N 극이면, 제 2 트랩 자석 (122a) 의 내주측 또는 상부는 S 극으로 되어 있다.
역으로, 제 1 트랩 자석 (121a) 의 외주가 S 극이면, 제 2 트랩 자석 (122a) 의 내주측 또는 상부는 N 극이다.
따라서 제 1 , 제 2 트랩 자석 (121a,122a) 에서 입자 통로 (130a) 에 자력선이 형성되어 있다. 부호 (120a) 은 제 1, 제 2 트랩 자석 (121a,122a) 으로 이루어지는 자력선 형성부를 나타내고 있다.
통모양 측벽 (103) 은 유저 (有底) 이고, 저면 부분 (102) 에서 용기상으로 되어 있다. 여기에서는 통모양 측벽 (103) 은 원통형이고, 따라서 저면 부분 (102) 는 원형이다. 제 1, 제 2 트랩 자석 (121a,122a) 은 원형 링모양이다.
타겟부 (110a) 는, 타겟 홀더 (112a) 를 갖고 있고, 타겟 홀더 (112a) 상에는 타겟 (113a) 이 배치되고, 이면에는 마그네트론 자석 (114a) 이 배치되어 있다.
타겟부 (110a) 는, 마그네트론 자석 (114a) 측이 저면 부분 (102) 을 향하고, 타겟 (113a) 측이 통선단 (108) 을 향하고 있다. 따라서, 통모양 측벽 (103) 의 개구부 밑에는 타겟 (113a) 의 표면이 노출되어 있다.
진공조 (5) 가 접속된 전위를 접지 전위로 하였을 때, 타겟 홀더 (112a) 는, 도시되지 않은 스퍼터 전원에 접속되고, 타겟 (113a) 에 스퍼터 전압 (직류의 음전압, 교류 전압, 또는 음의 바이어스 전압을 포함하는 교류 전압) 이 인가되도록 구성되어 있다.
통모양 측벽 (103) 에는, 스퍼터링 가스 도입계 (109) 가 접속되어 있고, 진공 배기계 (9) 에 의해서 진공조 (5) 의 내부와 통모양 측벽 (103) 의 내부가 진공 환경에 놓여진 후, 스퍼터링 가스 도입계 (109) 로부터 통모양 측벽 (103) 의 내부로 스퍼터링 가스를 도입하고, 타겟 홀더 (112a) 스퍼터 전압을 인가하면, 타겟 (113a) 표면 근방에 플라즈마가 발생한다. 플라즈마는 통모양 측벽 (103) 내부에 발생한다.
그 플라즈마에 의해, 타겟 (113a) 표면으로부터, 타겟 (113a) 을 구성하는 재료로 이루어지는 스퍼터링 입자가 튀어나온다. 그 스퍼터링 입자나 플라즈마 중에 포함되는 전자는, 입자 통로 (130a) 를 통해 통모양 측벽 (103) 의 외부로 튀어나가려고 한다.
스퍼터링 입자에는, 양의 이온, 음의 이온 및 중성 입자가 포함되지만, 양 또는 음의 이온이나 전자가, 입자 통로 (130a) 를 통과할 때에 자력선 형성부 (120a) 가 형성하는 자력선을 가로지르고자 하면, 자력선에 의해서 비행 방향이 휘 어진다.
이 스퍼터원 (11) 및 후술하는 각 스퍼터원 (12)∼(17) 은, 입자 통로 (130a) 에 배치된 자력선은, 막형성 대상물 (6) 의 표면에 대하여 거의 평행하게 되어 있고, 전자나 양 또는 음의 하전 입자는 자력선에 감기어, 이동 방향이 막형성 대상물 (6) 과는 평행한 방향으로 변경되고, 그 결과, 제 1 또는 제 2 트랩 자석 (121a,122a) 이 위치하는 방향을 향하여 비행한다.
막형성 대상물 (6) 은, 이 스퍼터원 (11) 및 후술하는 각 스퍼터원 (12)∼(17) 의 상방에 위치하고 있어, 스퍼터원 (11)∼(17) 내부로부터 막형성 대상물 (6) 을 향하여 비행하는 중성 입자에는 자력선의 영향은 적고, 직진하여 막형성 대상물 (6) 의 유기 박막 표면에 입사한다.
따라서, 유기 박막에는 전자나 양 또는 음의 하전 입자는 입사하지 않고, 스퍼터막은, 중성 입자에 의해서 형성되는 결과, 유기 박막에 전하는 축적되지 않고, 데미지가 발생하지 않는다.
통모양 측벽 (103) 과 덮개부 (135) 는 금속제이고, 통모양 측벽 (103) 과 덮개부 (135) 사이는 절연되어 있다. 통모양 측벽 (103) 은, 진공조 (5) 나 다른 부재에 대하여 절연되어 있다. 통모양 측벽 (103) 과 덮개부 (135) 를 구성하는 금속은 비자성 재료이고, 자화하지 않는다.
이 제 1 예의 스퍼터원 (11) 및 하기의 제 2, 제 3 예의 스퍼터원 (12,13) 에서도, 통모양 측벽 (103) 을 부유전위에 두고, 덮개부 (135) 를 타겟 (113a,113b) 의 전위보다 접지 전압에 가까운 전위, 접지 전위, 또는 정전위에 두 어, 전자나 부의 하전 입자를 덮개부 (135) 에 입사시킬 수 있다.
그 경우, 전자나 부의 하전 입자는 덮개부 (135) 에 입사하여, 외부에 방출 되지 않고, 유기막에 입사되는 경우가 없다. 또한, 통모양 측벽 (103) 을 절연물로 구성할 수도 있다.
제 1 예의 스퍼터원 (11) 에서는, 제 2 트랩 자석 (122a) 이 통모양 측벽(103) 의 외주에 배치되어 있지만, 본 발명의 스퍼터원은 또한 그것에 한정되는 것은 아니다.
도 3 에 나타낸 본 발명의 제 2 예의 스퍼터원 (12) 에서는, 제 1 예의 스퍼터원 (11) 과 동일하게, 제 1 트랩 자석 (121b) 은 통모양 측벽 (103) 의 외부로서, 통모양 측벽 (103) 의 일단인 개구 부분의 부근에 배치되어 있다.
한편, 제 2 트랩 자석 (122b) 은, 통모양 측벽 (103) 의 외주가 아니라, 통상측벽 (103) 의 외부로서, 통선단 (108) 부근에 배치되어 있다.
제 1, 제 2 트랩 자석 (121b,122b) 는 링모양이고, 제 1 트랩 자석 (121b) 은, 통선단 (108) 보다 작고, 제 1 트랩 자석 (121b) 의 외주와 통선단 (108) 과의 사이는 이간되어 있다.
제 2 트랩 자석 (122b) 은 제 1 트랩 자석 (121b) 보다 크고, 제 1 트랩 자석 (121a) 이 위치하는 평면 내에 위치하여, 제 1 트랩 자석 (121a) 의 외주를 둘러싸도록 배치되어 있다.
따라서, 소직경의 제 1 트랩 자석 (121b) 의 외주와, 제 2 트랩 자석 (122b) 의 내주와는 마주 향하고 있고, 중성 입자가 통과하는 입자 통로 (130b) 는, 제 1, 제 2 트랩 자석 (121b,122b) 사이에 위치하고 있다.
제 1 트랩 자석 (121b) 의 중앙은, 덮개부 (135) 에 의해서 폐색되어 있고, 통모양 측벽 (103) 내부에서 생성된 스퍼터링 입자가 통모양 측벽 (103) 의 외부로 튀어나갈 때에는, 제 1 트랩 자석 (121a) 보다 내측 위치와, 제 2 트랩 자석 (122b) 보다 외측 위치는 통과하지 않고, 제 1, 제 2 트랩 자석 (121b,122b) 사이의 입자 통로 (130b) 를 통과하도록 구성되어 있다.
제 1 트랩 자석 (121b) 의 외주와 제 2 트랩 자석 (122b) 의 내주에는 상이한 자극이 배치되어 있고, 제 1, 제 2 트랩 자석 (121b,122b) 에 의해, 입자 통로 (130b) 에 자력선을 형성하는 자력선 형성부 (120b) 가 구성되어 있다.
따라서, 이 제 2 예의 스퍼터원 (12) 에서도, 제 1 예와 같이, 입자 통로 (130b) 를 통과하고자 하는 하전 입자나 전자는 자력선을 가로지를 때에 비행 방향이 휘어지고, 한편, 중성 입자는 직진하여 막형성 대상물 (6) 에 도달할 수 있다.
제 1 예의 스퍼터원 (11) 에서는, 타겟 (113a) 은 평탄한 판이고, 그 표면이 통모양 측벽 (108) 의 중심축 선에 대하여 수직이지만, 그것에 한정되지 않는다.
도 4 에 나타낸 제 3 예의 스퍼터원 (13) 에서는, 통모양 측벽 (103) 내부에 배치된 타겟부 (110b) 가, 통모양 측벽 (103) 의 내부에 삽입되고, 통모양 측벽 (103) 의 내주를 따라 배치된 통상의 타겟 (113b) 을 갖고 있다. 이 타겟 (113b) 의 외주에는, 타겟 홀더 (112b) 가 배치되고, 타겟 홀더 (112b) 의 외주에는, 타겟 (113b) 의 외주를 둘러싸는 링모양의 마그네트론 자석 (114b) 이 배치되어 있다.
다른 구성은 제 1 예의 스퍼터원 (11) 과 동일하고, 통모양 측벽 (103) 내부의 타겟 (113b) 으로 둘러싸인 공간 내에 플라즈마가 형성된다.
이 제 3 예의 스퍼터원 (13) 에서도, 자력선 형성부 (120a) 에 의해서, 통모양 측벽 (103) 의 선단 위치의 입자 통로 (130a) 에 자력선이 배치되어 있고. 원통의 타겟(113b) 으로부터 튀어나간 스퍼터링 입자 중의 중성 입자나 전하/질량비가 작은 하전 입자에 의해서 스퍼터 박막이 형성되도록 되어 있다.
다음으로, 도 7 내지 도 9 의 제 4 내지 제 6 예의 스퍼터원 (14 내지 16) 은, 각각 본 발명의 제 1 내지 제 3 예의 스퍼터원 (11 내지 13) 의 변형예이다. 제 4 내지 제 6 예의 스퍼터원 (14 내지 16) 에서는, 제 1 트랩 자석 (121a ; 또는 121b) 과 통선단 (108) 과의 사이에 제 1 의 필터 (140a) 가 배치되어 있다. 다른 구성은, 제 4 내지 제 6 예의 각 스퍼터원 (14 내지 16) 에 대응하는 제 1 예로부터 제 3 예의 스퍼터원 (11 내지 13) 과 동일한 구성이다.
도 10 은, 도 8 의 스퍼터원 (제 5 예의 스퍼터원 ; 15) 의 사시도, 도 11 은 그 분해 사시도이다.
도 12 는, 제 1 의 필터 (140a) 의 평면도이다.
제 4 예 내지 제 6 예의 스퍼터원 (14 내지 16) 에서는, 제 1 예의 필터 (140a) 는 다른 구조의 필터로 교환할 수 있다.
도 13a 는, 제 1 의 필터 (140a) 와 교환 가능한 제 2 의 필터 (140b) 의 평면도이고, 도 13b 는 그 사시도이다. 제 1, 제 2 의 필터 (140a,140b) 는, 판상의 금속이나 절연물로 이루어지는 차폐 부재 (141a,141b) 와, 차폐 부재 (141a,141b) 에 형성된 구멍 (142a,142b) 으로 구성되어 있다.
제 1 의 필터 (140a) 의 구멍 (142a) 은 작은 원형이나 작은 사각형이고, 차폐 부재 (141a) 에 다수개 형성되어 있고, 제 1 의 필터 (140a) 가 통선단 (108) 상에 배치된 제 4 내지 제 6 예의 스퍼터원 (14 내지 16) 에서는, 그들 다수의 구멍 (142a) 에 의해 스퍼터링 입자가 통과하는 입자 통로 (130b) 가 형성되어 있다.
제 2 의 필터 (140b) 의 구멍 (142b) 는 폭이 좁은 링모양이고, 구멍 (142b) 의 내측에 제 1 트랩 자석 (121a,121b) 이 배치되고, 구멍 (142b) 의 외측에 제 2 트랩 자석 (122a,122b) 이 배치되도록 되어 있다.
제 2 의 필터 (140b) 가 통선단 (108) 에 배치된 상태에서는, 제 2 의 필터 (140b) 의 구멍 (142b) 에 의해서 입자 통로가 형성된다.
도 14 의 부호 (17) 는, 제 4 의 스퍼터원 (14) 의 제 1 의 필터 (140a) 를 제 2 의 필터 (140b) 로 교환한 제 7 예의 스퍼터원이고, 제 2 의 필터 (140b) 의 구멍 (142b) 에 의해 스퍼터링 입자가 통과하는 입자 통로 (130c) 가 형성되어 있다. 제 5, 제 6 의 스퍼터원 15, 16 의 제 1 의 필터 (140a) 를 제 2 의 필터 (140b) 로 교환할 수 있고, 그 경우도 링모양의 구멍 (142b) 에 의해서 입자 통로가 형성된다.
제 1 또는 제 2 의 필터 (140a,140b) 를 갖는 제 4 내지 제 7 예의 스퍼터원 (14 내지 16) 에서는, 각 타겟부 (110a,110b) 의 타겟 (113a,113b) 로부터 방출된 스퍼터링 입자는, 구멍 (142a,142b) 가 구성하는 입자 통로 (130b,130c) 를 통해 외부로 튀어나가려고 한다.
그때, 제 1, 제 2 트랩 자석 (121a,122b,122a,122b) 이 입자 통로 (130b,130c) 에 형성하는 자력선에 의해, 중성 입자가 직진할 수 있고, 막형성 대상물 (6) 에 도달할 수 있다. 따라서, 유기 박막에 데미지를 주지 않고서 스퍼터 막을 형성할 수 있다.
제 1, 제 2 의 필터 (140a,140b) 가 도전성을 갖고 있는 경우에는, 타겟 (113a,113b) 보다 접지 전위에 가까운 음전위나, 접지 전위나, 또는 접지 전위를 초과하는 양전위에 둘 수 있다. 통모양 측벽 (103) 을 부유전위에 둘 수 있다.
타겟 (113a,113b) 를 접지 전위에 가까운 음전위나, 접지 전위나, 또는 접지전위를 초과하는 양전위에 둔 경우에는, 전자나 음의 하전 입자는 필터 (140a,140b) 에 입사하고, 입자 통로 (130b,130c) 를 통과할 수 없다. 겨우 통과하는 전자나 하전 입자는 자력선에 의해 대략 완전하게 포착할 수 있다.
또한, 도 1 의 스퍼터 장치 10 에서는, 진공조 (5) 내에 동종의 제 1 예의 스퍼터원 (11) 을 복수개 배치하였지만, 제 1 예 내지 제 7 예의 스퍼터원 (11)∼(17) 중의 상이한 종류의 스퍼터원을 복수개 배치해도 된다. 또, 다른 스퍼터원을 함께 배치할 수 있다.
통모양 측벽 (103) 은 유저이고, 저면 부분 (102) 을 갖는 용기상이지만, 저면 부분 (102) 는 형성하지 않아도 된다.
필터 (140a,140b) 는 관통 구멍을 갖는 도전성의 판이지만, 도전성의 망을 사용해도 된다.
본 발명은 유기 박막 표면에 스퍼터막을 형성할 때, 전자나 이온이 유기 박막 표면에 입사하지 않기 때문에, 유기 박막에 데미지가 발생하지 않는다

Claims (10)

  1. 통모양 측벽과, 상기 통모양 측벽 내에 배치되어, 상기 통모양 측벽으로 둘러싸인 타겟을 구비하고, 상기 타겟으로부터 방출된 스퍼터링 입자는, 상기 통모양 측벽의 일단의 개구로부터 상기 통모양 측벽의 외부로 방출되는 스퍼터원에 있어서,
    자력선 형성부를 구비하고,
    상기 자력선 형성부에 의해, 상기 개구 부근의 상기 스퍼터링 입자가 통과하는 위치에 자력선이 형성되고,
    상기 스퍼터링 입자 중에 포함되는 하전 입자는, 상기 통모양 측벽의 외부로 방출될 때에, 비행 방향이 상기 자력선으로 휘어지는, 스퍼터원.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자력선 형성부는,
    상기 개구에 배치된 제 1 트랩 자석; 및
    상기 제 1 트랩 자석의 외측으로 이간하여 배치된 제 2 트랩 자석을 구비하고,
    상기 스퍼터링 입자는, 상기 제 1, 제 2 트랩 자석의 사이를 통과하여 상기 통모양 측벽의 외부로 방출되는, 스퍼터원.
  3. 제 1 항에 있어서,
    복수의 구멍을 갖는 필터가 상기 개구에 배치되고,
    상기 스퍼터링 입자는, 상기 구멍을 통과하여 상기 통모양 측벽의 외부로 방출되는 스퍼터원.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 필터는 도전성을 갖고,
    상기 필터는 상기 스퍼터원이 배치된 진공조와 동전위로 접속된, 스퍼터원.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 타겟을 2 개 이상 구비하고,
    상기 2 개의 타겟은, 스퍼터면을 마주 보게 하여 상기 통모양 측벽의 벽면을 따라 배치되고,
    상기 개구는, 상기 각 타겟의 측방에 위치하는, 스퍼터원.
  6. 진공조 내에 스퍼터원이 배치되고, 상기 스퍼터원에 의해, 상기 진공조 내에 반입된 막형성 대상물에 박막을 형성하는 스퍼터 장치에 있어서,
    상기 스퍼터원은,
    통모양 측벽;
    상기 통모양 측벽 내에 배치되고, 상기 통모양 측벽으로 둘러싸인 타겟; 및
    자력선 형성부를 구비하고,
    상기 타겟으로부터 방출된 스퍼터링 입자는, 상기 통모양 측벽의 일단의 개구로부터 상기 진공조 내로 방출되고,
    상기 자력선 형성부에 의해, 상기 개구 부근의 상기 스퍼터링의 입자가 통과하는 위치에 자력선이 형성되고,
    상기 스퍼터링 입자 중에 포함되는 하전 입자는, 상기 진공조 내로 방출될 때에, 비행 방향이 상기 자력선에서 휘어지는, 스퍼터 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 자력선 형성부는,
    상기 개구에 배치된 제 1 트랩 자석; 및
    상기 제 1 트랩 자석의 외측으로 이간하여 배치된 제 2 트랩 자석을 구비하고,
    상기 스퍼터링 입자는, 상기 제 1, 제 2 트랩 자석의 사이를 통과하여 상기 통모양 측벽의 외부로 방출되는. 스퍼터 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    복수의 구멍을 갖는 필터가 상기 개구에 배치되고,
    상기 스퍼터링 입자는, 상기 구멍을 통과하여 상기 통모양 측벽의 외부로 방출되는, 스퍼터 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 필터는 도전성을 갖고,
    상기 필터는 상기 스퍼터원이 배치된 진공조와 동전위에 접속된, 스퍼터 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 타겟을 2 개 이상 구비하고,
    상기 2 개의 타겟은, 스퍼터면을 마주 보게 하여 상기 통모양 측벽의 벽면을 따라 배치되고,
    상기 개구는, 상기 타겟의 측방에 위치하는, 스퍼터 장치.
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