KR20200025982A - Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of electronic device - Google Patents

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Abstract

When a sputtering region, where sputter particles on a target are generated with respect to a chamber, is moved, pressure around the sputtering region is accurately obtained. A film forming device (1) has a chamber (10) where a film formation object (6) and a target (2) are disposed, moves a sputtering region (A1) generating sputter particles from the target into the chamber, and deposits the sputter particles on the film formation object (6) to form a film. The film forming device (1) has a plurality of pressure sensors (7) disposed in the chamber (10) and acquiring pressure in the chamber (10). The plurality of pressure sensors (7) are disposed along the movement direction of the sputtering region (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

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 the thin film which consists of materials, such as a metal and a metal oxide, on the film-forming object, such as a board | substrate and the laminated body formed on the board | substrate. The sputtering apparatus which forms into a film by the sputtering method has the structure arrange | positioned facing the film-forming object and the target which consists of film-forming materials in a vacuum chamber. When a negative voltage is applied to the target, a plasma is generated in the vicinity of the target, and ionized inert gas elements collide with the target surface to release sputter particles from the target surface, and the released sputter particles to the film forming object. It is deposited and formed. In addition, a magnetron sputtering method is also known in which a magnet is disposed on the rear surface of a target (in the case of a cylindrical target, inside the target), and sputtered efficiently by increasing the electron density near the cathode by the 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 this type of film forming apparatus of the related art, for example, the same ones described in Patent Document 1 are known. In this film forming apparatus, the target is formed 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 and adjust the pressure of the sputter gas in the chamber.

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 a bar for measuring the pressure in the chamber by a vacuum gauge (pressure sensor) fixed to the chamber, thereby adjusting the pressure in the chamber to a predetermined pressure. Also in the case where a target moves like patent document 1, it can be considered that the pressure in a chamber is adjusted to predetermined pressure using a pressure sensor like 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. In practice, however, the pressure in the chamber may not be uniform. For example, the pressure in a chamber may be nonuniform, such as a high pressure in the vicinity of the gas inlet which introduce | transduces a sputter gas, and a low pressure in the vicinity of the exhaust port connected to a vacuum pump. In the sputtering apparatus in which a cathode does not move in a chamber like patent document 2, the sputtering area | region where sputter particle is discharge | released from the surface of a target does not move in a chamber. Therefore, during the sputtering process, the pressure around the sputtering region is kept substantially constant. However, when the cathode moves in the chamber, for example, as in Patent Literature 1, the sputtering region moves with respect to the chamber, so that the pressure around the sputtering region changes during the sputtering process, resulting in a film thickness or film quality of the film to be formed. Will cause stains.

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. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a film forming apparatus, a film forming method, and a method for manufacturing an electronic device, in which the pressure around the sputtered region can be accurately obtained when the sputtering region from which sputtered particles are released moves with respect to the chamber. Is in.

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 according to one aspect of the present invention has a film forming target and a chamber in which a target is disposed, and deposits the sputter particles on the film forming target while moving a sputtering region in the chamber to generate sputter particles from the target. A film forming apparatus, which is arranged in the chamber, has a plurality of pressure sensors for acquiring the pressure in the chamber, and the plurality of pressure sensors are arranged along the 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. The film forming method according to another aspect of the present invention is a film forming method including a sputter film forming step of placing a film forming object in a chamber and depositing and depositing sputtered particles flying from a target arranged opposite to the film forming object. The sputtering film forming step is a step of forming a film while relatively moving the sputtering region where the sputtered particles of the target are generated with respect to the chamber. In the sputtering film forming step, the sputtering film is disposed in the chamber along the moving direction of the sputtering region of the target. At least one of the plurality of pressure sensors may be used to acquire information of the pressure in the chamber, and adjust the pressure in the chamber.

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. Moreover, the manufacturing method of the electronic device as another aspect of this invention is an electronic device containing the sputter film deposition process of arrange | positioning a film-forming object in a chamber, depositing sputter | spatter particles which fly out of the target arrange | positioned facing the said film-forming object, and forming a film. The sputtering film forming step is a step of forming a film while relatively moving the sputtering region in which the sputtered particles of the target are generated in the chamber. In the sputtering film forming step, the sputtering film forming step is performed along the moving direction of the target. At least one of the plurality of pressure sensors arranged in the chamber, the information of the pressure in the chamber is obtained, and the pressure in 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 this invention, when the sputtering area | region where the sputtering particle on a target generate | occur | produces moves with respect to a chamber, the pressure around the sputtering area can be acquired correctly.

[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.
1: (A) is a schematic diagram which shows the structure of the film-forming apparatus of Embodiment 1, (B) is a side view of (A).
2: (A) and (B) is a schematic diagram which shows the pressure distribution and pressure regulation state in a chamber, (C) is a perspective view which shows the structure of the magnet unit of FIG.
(A) is a schematic diagram which shows the structure of the film-forming apparatus of Embodiment 2, (B)-(D) is a schematic diagram which shows the position of the magnet in a case.
4: (A) is a schematic diagram which shows the structure of the film-forming apparatus of Embodiment 3, (B) is a side view of (A).
5 is a diagram showing a general layer structure of an organic EL element.

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 are merely illustrative of the preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to those configurations. In addition, in the following description, the hardware configuration, software configuration, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, materials, shapes, and the like of the apparatus are intended to limit the scope of the present invention only to them unless otherwise specified. It is 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 structure of the film-forming apparatus 1 of Embodiment 1 is demonstrated. The film forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a substrate (including a laminate formed on the substrate) in the manufacture of various electronic devices such as semiconductor devices, magnetic devices, electronic parts, and optical parts. 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. Especially, the film-forming apparatus 1 which concerns on this embodiment is especially applicable to manufacture of organic light emitting elements, such as organic EL (ErectroLuminescence) element, and organic photoelectric conversion elements, such as an organic thin film solar cell. . Moreover, the electronic device in this invention is a display apparatus (for example, organic electroluminescent display apparatus) provided with a light emitting element, an illumination apparatus (for example, organic electroluminescent apparatus), and the sensor provided with a photoelectric conversion element (for example, Organic CMOS image sensors).

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.5 schematically shows a general layer structure of an organic EL element. As shown in FIG. 5, the structure in which an organic electroluminescent element is formed into a board | substrate in order of an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron carrying layer, an electron injection layer, and a cathode is common. The film-forming apparatus 1 which concerns on this embodiment is used suitably when forming a laminated film, such as a metal and metal oxide used for an electron injection layer and an electrode (cathode), by sputtering on an organic film. . In addition, not only the film-forming on an organic film but a combination of materials which can form a film with a sputter | spatter, such as a metal material and an oxide material, lamination can be formed into various surfaces.

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. 1A, the film forming apparatus 1 includes the chamber 10 in which the film forming object 6 and the target 2 are disposed, and the target 2 in the chamber 10. It has the magnet unit 3 (magnetic field generation means) arrange | positioned in the position which opposes the film-forming object 6 through. In this embodiment, the target 2 is cylindrical and comprises the rotating cathode unit 8 with the magnet unit 3 arrange | positioned inside. In the film forming process, the rotary cathode unit 8 is orthogonal to the rotation center axis along the plane parallel to the film formation surface of the film formation object 6 while the target 2 rotates about the rotation center axis thereof. Go to. On the other hand, the magnet unit 3 does not rotate differently from the target 2, and always generates a leakage magnetic field on the surface side of the target 2 that faces the film forming target 6, and the electrons in the vicinity of the target 2 are generated. Sputter by increasing density. The region in which the leak magnetic field is generated is the sputtering region A1 in which sputtered particles are generated. The sputtering area A1 of the target 2 moves with respect to the chamber 10 along the film formation surface of the film forming object 6 with the movement of the rotary cathode unit 8, and forms the film on the film forming object 6 sequentially. It is supposed to. In addition, although the magnet unit 3 does not rotate here, it is not limited to this, The magnet unit 3 may also rotate or oscillate.

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 disposed horizontally on the ceiling wall 10d side of the chamber 10. The film forming object 6 is carried in from one gate valve 17 provided on the side wall of the chamber 10 and formed into a film, for example. After the film formation, the gate valve 18 provided on the other side wall of the chamber 10 is formed. Is discharged from. In the example of illustration, although it is set as the structure of what is called depot up in which the film-forming is performed in the state in which the film-forming surface of the film-forming object 6 was directed below the gravity direction, it is not limited to this. For example, the film formation object 6 is disposed on the bottom surface side of the chamber 10, and the rotary cathode 8 is disposed above the film formation object, and the film formation is performed in a state where the film formation surface of the film formation object 6 faces upward in the gravity direction. The so-called depot down configuration may be performed. Alternatively, the film formation may be performed in a state where the film forming object 6 is vertically formed, that is, the film forming surface of the film forming object 6 is parallel to the gravity direction.

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. 1B, the rotary cathode unit 8 has a structure in which both ends are supported by the support block 210 and the end block 220 fixed on the movable base 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 to be movable in the horizontal direction along the 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 X axis, the vertical direction is the Z axis, and the horizontal plane is the Y axis to the orthogonal direction to the guide rail 250, the rotary cathode unit 8 has the Y axis. In the state facing the direction, while rotating about the rotation axis, it moves parallel to the film-forming object 6, ie, on the XY plane in the Y-axis direction.

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. Although not shown, the target drive device 11 has a drive source such as a motor, in particular, and a general drive mechanism to which power is transmitted to the target 2 through a power transmission mechanism is applied. 210 or the end block 220 or the like. On the other hand, the movable table 230 is linearly driven in the Y-axis direction by the linear drive device 12. The linear drive device 12 is not particularly shown, but various well-known linear motion mechanisms such as a screw feed mechanism using a ball screw or the like that converts the rotational motion of the rotary motor into linear motion, a linear motor, and the like 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 is cylindrical in this embodiment, and functions as a supply source of the film-forming material which forms into a film-forming object 6. Although the material of the target 2 is not specifically limited, For example, metallic bodies, such as Cu, Al, Ti, Mo, Cr, Ag, Au, Ni, or the alloy containing these metal elements, or A compound is mentioned. The material of the target 2 may be a transparent conductive oxide such as ITO, IZO, IWO, AZO, GZO, IGZO, or the like. As for the target 2, the layer of the backing tube 2a which consists of another material is formed inside the layer in which these film-forming materials were formed. The power supply 13 is connected to this backing tube 2a, and functions as a cathode to which a bias voltage is applied from the power supply 13. The bias voltage may be applied to the target itself or there may be no backing tube. In addition, the chamber 10 is grounded. In addition, although the target 2 is a cylindrical target, the term "cylindrical" here does not mean only a mathematically rigid cylinder, but a "circle" whose mother line is not a straight line but a curve, or whose cross section perpendicular to the central axis is mathematically rigid. This includes anything that is not. That is, the target 2 in this invention should just be a cylindrical thing rotatable about a 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. 2C, the center magnet 31 extending in a direction parallel to the rotation axis of the rotary cathode 8. ), And the center magnet 31 surrounding the center magnet 31 are provided with a peripheral magnet 32 having a bipolar electrode and a yoke plate 33. The peripheral magnet 32 is comprised by a pair of linear part 32a, 32b extended in parallel with the center magnet 31, and the rotation part 32c, 32d which connects the both ends of the linear part 32a, 32b. It is. The magnetic field formed by the magnet unit 30 has a magnetic force line returning in a loop shape from the magnetic pole of the center magnet 31 toward the straight portions 32a and 32b of the peripheral magnet 32. As a result, a toroidal 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 trapped, plasma is concentrated in the vicinity of the target 2 surface, and the sputtering efficiency is improved. The area | region of the surface of the target 2 in which the magnetic field of this magnet unit leaks is sputtering area | region A1 in which sputtering particle generate | occur | produces.

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 gas introduction means 16 and the exhaust means 15 are connected to the chamber 10, and it is a structure which can hold an inside at predetermined pressure. These gas introduction means 16 and the exhaust means 15 constitute a pressure adjusting means. That is, in the chamber 10, sputter gas (inert gas such as argon or reactive gas such as oxygen or nitrogen) is introduced into the chamber 10 by the gas introduction means 16. Is introduced. In addition, from the inside of the chamber 10, the exhaust is performed by exhaust means 15 such as a vacuum pump through the exhaust port 5. As a result, the pressure inside the chamber 10 is adjusted 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 inlets 41 and 42, and a supply source such as a gas cylinder (not shown), a piping system connecting the supply source and the inlets 41, 42, and various vacuums provided in the piping system. It is comprised from a valve | bulb, a mass flow controller, etc., and the supply amount is adjustable by the flow control valve of a mass flow controller. The flow control valve is configured to be electrically controllable, such as an electromagnetic valve. Although the inlet openings 41 and 42 are shown so that it may be arrange | positioned at the vertical side wall of a chamber, it is not limited to a side wall, It may be provided in the bottom wall, and may be provided in the ceiling wall. In addition, the pipe may extend into the chamber, and the introduction port may be opened into the chamber 10. In addition, each introduction port 41 and 42 is provided in multiple numbers, and can also be set as the structure arrange | positioned along the long longitudinal direction of the target 2. As shown in FIG.

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 for connecting the vacuum pump and the exhaust port 54. An electrical controllable flow rate control valve such as a conductance valve is provided in the piping system, and the exhaust gas is adjusted by the control valve. It is possible. Although the exhaust port 5 is provided in the bottom wall in the example of illustration, it is not limited to a bottom wall, It may be provided in the vertical side wall, and may be provided in the ceiling wall. In addition, the piping may extend into the chamber, and the exhaust port 5 may be opened 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 example of illustration, the introduction ports 41 and 42 of the said gas introduction means 16 are the side wall 10b of the start end side of the movement range which the rotation target unit 8 linearly moves, and the terminal end. The exhaust port 5 is provided on the bottom wall 10c side of the center position of a linear movement range. In the sputtering process, while introducing the sputter gas from the inlet 4, the exhaust gas is exhausted from the exhaust port 5 to maintain a predetermined predetermined pressure, and the pressure distribution P0 (x) in the chamber 10 is shown in FIG. As shown in A), the start end and the end side are relatively high, and the center part with the exhaust port 5 is in a low state.

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 this invention, the some pressure sensor 7 which acquires the pressure in this chamber 10 is arrange | positioned in the chamber 10 along the moving direction (direction parallel to an X axis) of the sputtering area A1. . The plurality of pressure sensors 7 are arranged at substantially the same height as the sputtering region A1, and are arranged in a line at a constant interval linearly in the moving direction. In the example of illustration, although the seven pressure sensors 7 are being fixed to the side wall (rear wall) 10f inside the chamber 10, you may arrange | position it to the front side wall (front wall) 10e, and both the front and the inside are both. You may fix to the side wall of the. In addition, although the height of the pressure sensor 7 is set to almost the same height as the sputtering area | region A1, it may be arrange | positioned rather than the sputtering area | region A1 on the film-forming object 6 side, and it forms into a film with respect to the sputtering area | region A1. It may be arrange | positioned at the side away from the object 6 and the opposite side. From the viewpoint of making the film thickness produced in the film forming object 6 uniform, it is very suitable to arrange the film forming object 6 from the sputtering region A1 in the vicinity. Moreover, you may arrange | position two rows at two places of the film-forming object 6 rather than the height of sputtering area | region A1 and sputtering area | region A1, and the number of rows is arbitrary. In addition, the space | interval of the pressure sensor 7 does not need to be constant, For example, you may change according to pressure distribution. For example, it can set suitably, such as narrowing the space | interval of the pressure sensor 7 of the area | region with a large change, and widening the space | interval of the pressure sensor 7 of the area with small pressure change. In the case of this embodiment, specifically, the space | interval of the two adjacent pressure sensors located in the vicinity of the exhaust port 5 is mutually adjacent two mutually positioned in the position which is located from the exhaust port 5 rather than the said two pressure sensors. You may make it larger than the space | interval of two pressure sensors. Thereby, the number of the pressure sensors 7 can be reduced, while measuring the pressure around the moving sputtering area A1 precisely.

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 systems, such as a diaphragm vacuum system, such as a capacitance manometer, a thermally conductive vacuum system, such as a Piranha vacuum system and a thermocouple vacuum system, and a quartz friction vacuum system, can be used. Each pressure sensor 7 is connected to the control part 14, and based on the information of the pressure acquired by the pressure sensor 7, the gas introduction means 16 and the exhaust means 15 which comprise a pressure adjustment means are made. It controls so that the pressure in the chamber 10 may be 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 described. In the sputtering step, 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 rotary cathode unit 8 is moved at a predetermined speed from the start of the movement range in the linear motion direction. When a bias potential is applied, plasma is concentrated and generated near the surface of the target 2 facing the film formation object 6 by the magnet unit 3, and gas ions in the cation state in the plasma cause the target 2 to be concentrated. Sputtered and scattered sputtered particles are deposited on the film forming target 6. With the movement of the rotating cathode unit 8, it forms into a film by depositing sputter | spatter particles sequentially from the upstream of the moving direction of the rotating cathode unit 8 to a downstream side.

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, gas inlets 41 and 42 are provided at the start end and the end side of the movement path of the rotary cathode unit 8, and the bottom wall 10c near the center of the movement path of the rotation cathode unit 8 is provided. The exhaust port 5 is arranged in the. Therefore, as shown in FIG. 2 (A), the pressure inside the chamber 10 has a high pressure at the start side and the end side of the movement path of the rotary cathode unit 8, and has a low pressure near the center. It has become a pressure distribution. In the control part 14, the positional information of each of the some pressure sensor 7 is memorize | stored. On the other hand, the positional information and the information of the movement direction in the chamber 10 of the rotating cathode unit 8 are detected by an encoder, for example, and the control part 14 makes the control part 14 of the rotating cathode unit 8, for example. The positional information and the 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 positional information and the movement direction information, the pressure information in a movement position by the at least one pressure sensor 7 in the vicinity of the sputtering area | region A1 or the movement direction front among the several pressure sensors 7 is carried out. Get. Based on this pressure information, the pressure in the chamber 10 is adjusted by the gas introduction means 16 and the exhaust means 15 which are pressure adjustment means. For example, when the positional information of the rotary cathode unit 8 is located in the vicinity of one pressure sensor 7, one pressure sensor 7 is selected and the pressure obtained from the selected pressure sensor 7 is selected. Pressure adjustment is performed based on the information. In addition, at least two pressure sensors 7 may be selected from the pressure sensor 7 located nearby and the pressure sensor 7 located forward of the travel direction. In this way, the area in front of the advancing direction is adjusted in advance, and in the film forming step, the pressure around the sputtering area A1 can be maintained at a pressure closer to the target value. The front and rear two pressure sensors 7 may proportionally distribute the pressure information from the selected pressure sensor 7, or may use only the pressure information of the front pressure sensor. In addition, you may select three pressure sensors and acquire the pressure information from these pressure sensors. Selection of this pressure sensor 7 is performed by the control part 14, In this embodiment, the control part 14 is a selection means of 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.2B schematically illustrates a control state. That is, P0 (x) represents the pressure distribution of the initial state. The target pressure is called pt. For example, if the position in the X-axis direction of the rotary cathode unit 8 is x1 and the detected pressure is P0 (x1), the difference Δ1 from the target pressure pt is (P0 (x1)-(pt)). . In this embodiment, when the absolute value of this difference (DELTA) 1 is below a predetermined value, the pressure is adjusted with the exhaust means 15, and when the absolute value is larger than the predetermined value, it is with the exhaust means 15 and the gas introduction means 16. Adjust the pressure About the adjustment amount of the exhaust means 15 and the gas introduction means 16, the relationship between a differential pressure and an adjustment amount is calculated | required in advance, it is memorize | stored in the control part 14, and it controls by the exhaust means 15 and the gas introduction means 16. The signal is output. In reality, there is a time difference from the point of instruction until the gas pressure reaches the target pressure pt. However, in FIG. 2B, when the time difference is ignored, the pressure distribution changes from P 0 (x) to P 1 (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. In addition, when the rotating cathode unit 8 advances to x2, if the pressure acquired by the pressure sensor 7 is P1 (x2), the difference (DELTA) 2 from target pressure pt will be (P0 (x2)-(pt)). Becomes negative and the absolute value is smaller than the difference Δ1. When the absolute value of the difference Δ2 is equal to or less than the predetermined value, the pressure is adjusted by the exhaust means 15, and when the absolute value is larger 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 between the absolute value of the difference Δ1 and the difference Δ2, the exhaust means 15 and the gas introduction means 16 are adjusted at the position of x1, and the exhaust means 15 at the position of x2. Adjust the pressure only with). In this way, even if the pressure distribution of the gas pressure is in a non-uniform chamber, the pressure at the moving position of the rotary cathode 8 is detected and the difference from the target pressure is controlled to be zero, so that the rotary cathode unit 8 is The pressure in the vicinity of the sputtering region A can be adjusted almost uniformly, and the film thickness and film quality of the film produced on the film forming 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 a different point from Embodiment 1 is mainly described, and the same code | symbol is attached | subjected about the same component, and description is abbreviate | 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 illustrates a film forming apparatus 102 according to Embodiment 2 of the present invention. In the film forming apparatus 102 according to the second embodiment, the planar cathode unit 308 using the flat target 302 is used instead of the rotating cathode unit using the cylindrical target 302. The planar cathode unit 308 has a target 302 arranged in parallel with the film forming object, and the magnet unit 3 serving as the magnetic field generating means is disposed on the side opposite to the film forming object 6 of the target 302. . Moreover, the backing plate 302a to which electric power is applied from the power supply 13 is provided in the surface on the opposite side to the film-forming object 6 of the target 302, and is arrange | positioned before and behind the moving direction of the case 306. It is fitted to the case plates 361 and 362 and is fixed integrally. The magnet unit 3 is fixed to the bottom 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 movable table 230, and in the film forming process, the planar cathode unit 308 is along the surface parallel to the film forming surface of the film forming object 6, and thus the target 302. Move in a direction perpendicular to the long length direction of The vicinity of the surface of the target 302 facing the film formation target 6 is a sputtering region A1 in which the electron density increases due to the magnetic field generated by the magnet unit 3. In the film-forming process, with the movement of the planar cathode unit 308, the sputtering area | region A1 moves along the film-forming surface of the film-forming object 6, and is formed into the film-forming object 6 sequentially. And similarly to Embodiment 1, the some pressure sensor 7 which acquires the pressure in this chamber 10 is arrange | positioned in the chamber 10 along the moving direction of the sputtering area | region A1. The arrangement and function of the pressure sensor 7 are the same as those in the first embodiment, and description is 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. In addition, as shown to FIG. 3 (B)-(D), even in the case 306 of the planar cathode unit 308, even if the magnet unit 3 is made to be relatively movable with respect to the target 302. FIG. do. In this way, the sputtering area A1 can be relatively moved away from the target 302, and the utilization efficiency of the target 302 can be improved.

[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.4 shows a film forming apparatus 104 according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG.3 (B)-(D) of the said Embodiment 2, in the planar cathode unit 308, the magnet unit 3 was made to be relatively movable with respect to the target 302. FIG. On the other hand, in this Embodiment 3, the plate-shaped target 402 is larger than the film-forming object 6 in both the X-axis direction and the Y-axis direction, and is being fixed to the chamber 10 and is provided. In addition, the sputtering in which the magnet unit 3 as the magnetic field generating means moves with respect to the target 402 fixed to the chamber 10 (that is, with respect to the chamber 10), and the target particles of the target 402 are released. The area A1 is moved along the film formation 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 disposed at the boundary between the vacuum region and the atmospheric region, and the magnet unit 3 is placed in the atmosphere outside the chamber 10. That is, as shown to Fig.4 (A), the target 402 is arrange | positioned so that the opening part 10c1 provided in the bottom wall 10c of the chamber 10 may be sealed airtight, and the target 402 is the chamber 10 It faces the inner space of), and opposes the film-forming object 6. Here, the backing plate 402a to which electric power is applied from the power supply 13 is provided in the surface on the opposite side to the film-forming object 6 of the target 402, and the backing plate 402a is facing the outer 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. The magnet unit 3 is disposed outside the chamber 10, and the pressure sensor 7 is disposed in the chamber 10. The magnet unit 3 is supported by the magnet unit moving device 430 outside the chamber 10, and is movable in the X-axis direction along the target 402. The magnet unit 3 is driven by the magnet drive device 121 driving the magnet unit moving device 430. The magnet unit moving device 430 is a device for linearly guiding the magnet unit 3 in the X-axis direction. Although not particularly illustrated, the magnet unit moving device 430 includes a guide for supporting the magnet unit 3 and a rail for guiding the moving table. And the like. By the movement of this magnet unit 3, the sputtering area | region A1 moves to an X-axis direction. The pressure sensor 7 is arrange | positioned in multiple numbers along the moving direction (X-axis direction) of the sputtering area | region A1 similarly to Embodiment 1 and 2. As shown in FIG. The magnet drive apparatus 121 is controlled by the control apparatus 14, selects the pressure sensor 7 closest to the sputtering area A1 according to the positional information of the magnet unit 3, and is located in the vicinity of 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, since the target 402 is arrange | positioned at the bottom wall 10c of the chamber 10, the exhaust ports 51 and 52 are front walls (side walls) of the chamber 10, as shown to FIG. 10e and rear wall (side wall) 10f. In addition, the sensor movement apparatus 450 and the pressure sensor 7 are both sides of the long longitudinal direction (Y-axis direction) of the magnet unit 3, ie, the front wall 10e of the chamber 10 and the rear wall 10f of the chamber. ), The pressure on both sides of the long length direction (Y-axis direction) of the magnet unit 3 is detected. The detection value is adjusted, for example, as an average value. Of course, you may provide the pressure sensor 7 in either one of the front wall 10e and the back wall 10f of the chamber 10. FIG.

[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. Moreover, in the said embodiment, although the case where the rotating cathode unit 8 and the planar cathode unit were one was illustrated, the film-forming in which the rotary cathode 8 and the planar cathode unit 308 were arrange | positioned inside the chamber 10 in multiple numbers was formed. Applicable to the device as well. 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 disposed corresponding to each of these magnet units 3, and each of the magnet units 3 and Each of the corresponding targets 2 constitutes a rotating cathode unit 8 which is a plurality of target units, and the linear driving device 12 moves the plurality 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 disposed corresponding to each of these magnet units 3, and corresponding to each magnet unit 3. Each target 302 comprises a planar cathode unit 8 that is a plurality of 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: deposition device
2, 302, 402: target
6: the tabernacle object
7: pressure sensor
10: chamber
12: linear drive device (moving means)
A1: Sputtering Area

Claims (18)

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 하는 성막 장치.
A film forming apparatus having a film forming target and a target chamber, wherein the sputtered particles are deposited on the film forming target while the sputtering region for generating sputter particles from the target is moved within the chamber.
It is arranged in the said chamber, and has a some pressure sensor which acquires the pressure in the said chamber,
The said some pressure sensor is arrange | positioned along the moving direction of the said sputtering area | region, The film-forming apparatus characterized by the above-mentioned.
제1항에 있어서,
상기 챔버 내의 압력을 조정하는 압력 조정 수단을 더 구비하고,
상기 압력 조정 수단은, 상기 복수의 압력 센서 중 적어도 하나에 의해 취득된 상기 압력의 정보에 기초하여 압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method of claim 1,
And a pressure adjusting means for adjusting the pressure in the chamber,
And the pressure adjusting means adjusts the pressure based on the information of the pressure acquired by at least one of the plurality of pressure sensors.
제2항에 있어서,
상기 압력 조정 수단은, 배기 수단과 가스 도입 수단을 포함하고,
상기 압력 센서에 의해 취득된 압력과 목표 압력과의 차의 절대치가 소정치 이하인 경우에는 상기 배기 수단으로 압력을 조정하고, 상기 절대치가 소정치보다 큰 경우에는 상기 배기 수단 및 상기 가스 도입 수단으로 압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method of claim 2,
The pressure adjusting means includes an exhaust means and a gas introduction means,
When the absolute value of the difference between the pressure acquired by the pressure sensor and the target pressure is equal to or less than a predetermined value, the pressure is adjusted by the exhaust means; when the absolute value is larger than the predetermined value, the pressure is released by the exhaust means and the gas introduction means. Deposition apparatus, characterized in that for adjusting the.
제3항에 있어서,
상기 가스 도입 수단은, 상기 챔버 내에 가스를 도입하기 위한 복수의 가스 도입구를 갖고,
상기 복수의 가스 도입구는, 배치되는 상기 타겟의 긴 길이 방향을 따라 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method of claim 3,
The gas introduction means has a plurality of gas introduction ports for introducing gas into the chamber,
The plurality of gas introduction ports are arranged along a long longitudinal direction of the target to be arranged.
제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 스퍼터링 영역의 위치 정보에 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.
The method according to any one of claims 2 to 4,
And a selection means for selecting at least one of the pressure sensors used for adjustment of the pressure by the pressure adjustment means, based on the positional information of the sputtering region, from the plurality of pressure sensors.
제5항에 있어서,
상기 압력 조정 수단은, 상기 선택 수단에 의해 선택되는 압력 센서에 의해 취득되는 압력이 목표 압력이 되도록, 상기 챔버 내의 압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method of claim 5,
And the pressure adjusting means adjusts the pressure in the chamber so that the pressure obtained by the pressure sensor selected by the selecting means becomes a target pressure.
제5항 또는 제6항에 있어서,
상기 선택 수단은, 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 선택하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method according to claim 5 or 6,
And the selecting means selects a pressure sensor used for adjusting the pressure by the pressure adjusting means, based on at least one of positional information of the sputtering region and moving direction information of the sputtering region.
제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선택 수단은, 상기 복수의 압력 센서 중, 상기 타겟의 근방에 위치하는 압력 센서를 선택하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method according to any one of claims 5 to 7,
The said selecting means selects the pressure sensor located in the vicinity of the said target among the said plurality of pressure sensors.
제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 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.
The method according to any one of claims 5 to 8,
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 forward of the target of the pressure sensor. Film forming device.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
배치되는 상기 타겟의 긴 길이 방향에 교차하는 방향으로, 상기 타겟을 이동시킴으로써, 상기 스퍼터링 영역을 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method according to any one of claims 1 to 9,
And the sputtering region is moved by moving the target in a direction crossing the long longitudinal direction of the target to be arranged.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 타겟은 원통형이며, 상기 타겟을 회전시키는 회전 수단을 더 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method according to any one of claims 1 to 10,
And the target is cylindrical and further has a rotating means for rotating the target.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 타겟은 평판형인 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method according to any one of claims 1 to 10,
The film forming apparatus, wherein the target is flat.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 챔버 내에는 복수의 상기 타겟이 나란히 배치되고,
배치되는 상기 복수의 타겟을 함께 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
The method according to any one of claims 1 to 12,
A plurality of the target is arranged side by side in the chamber,
And the plurality of targets arranged to move together.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 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.
The method according to any one of claims 1 to 9,
The target has a flat plate shape extending in the moving direction of the sputtering region,
The target is fixed to the chamber is installed,
And the sputtering region 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 적어도 하나에 의해 상기 챔버 내의 압력의 정보를 취득하고, 상기 챔버 내의 압력을 조정하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
A film forming method comprising a sputter film forming step of depositing a film forming object in a chamber and depositing sputtered particles flying from a target disposed to face the film forming object.
The sputtering film forming step is a step of forming a film while relatively moving the sputtering region where the sputtered particles of the target are generated with respect to the chamber,
In the sputtering film forming process, information on the pressure in the chamber is obtained by at least one of a plurality of pressure sensors disposed in the chamber along the moving direction of the sputtering region of the target, and the pressure in the chamber is adjusted. Film formation method.
제15항에 있어서,
상기 챔버 내의 압력의 조정은, 상기 챔버 내에 있어서의 상기 스퍼터링 영역의 위치에 있어서의 압력의 목표 압력으로의 조정인 것을 특징으로 하는 성막 방법.
The method of claim 15,
Adjustment of the pressure in the said chamber is adjustment of the pressure in the position of the said sputtering area in the said chamber to the target pressure, The film-forming method characterized by the above-mentioned.
제15항 또는 제16항에 있어서,
상기 스퍼터링 영역은, 상기 타겟을 개재시켜 상기 성막 대상물과 대향하는 위치에 배치되는 자장 발생 수단의 자장에 의해 누설 자장이 형성된 영역인 것을 특징으로 하는 성막 방법.
The method according to claim 15 or 16,
And the sputtering region is a region in which a leakage magnetic field is formed by a magnetic field of a magnetic field generating means disposed at a position facing the film forming object via the target.
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 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 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
A method of manufacturing an electronic device comprising a sputter film forming step of depositing a film forming object in a chamber and depositing and depositing sputtered particles flying from a target disposed to face the film forming object.
The sputtering film forming step is a step of forming a film while relatively moving the sputtering region where the sputtered particles of the target are generated with respect to the chamber,
In the sputter film forming step, the pressure information in the chamber is obtained by adjusting the pressure in the chamber by at least one of a plurality of pressure sensors disposed in the chamber along the moving direction of the target. Method of manufacturing the device.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1161401A (en) * 1997-08-21 1999-03-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Sputtering and device therefor
JP2005139549A (en) 2003-10-15 2005-06-02 Olympus Corp Thin film deposition apparatus, thin film deposition method, and optical element
JP2007182617A (en) * 2006-01-10 2007-07-19 Ulvac Japan Ltd Method and apparatus for forming film by sputtering
JP2015172240A (en) 2010-09-30 2015-10-01 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated System and method for forming sputtered material layer
KR20170029561A (en) * 2014-07-09 2017-03-15 솔레라스 어드밴스드 코팅스 비브이비에이 Sputter device with moving target

Family Cites Families (7)

* 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
US9708707B2 (en) * 2001-09-10 2017-07-18 Asm International N.V. Nanolayer deposition using bias power treatment
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
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
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 (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1161401A (en) * 1997-08-21 1999-03-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd Sputtering and device therefor
JP2005139549A (en) 2003-10-15 2005-06-02 Olympus Corp Thin film deposition apparatus, thin film deposition method, and optical element
JP2007182617A (en) * 2006-01-10 2007-07-19 Ulvac Japan Ltd Method and apparatus for forming film by sputtering
JP2015172240A (en) 2010-09-30 2015-10-01 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドApplied Materials,Incorporated System and method for forming sputtered material layer
KR20170029561A (en) * 2014-07-09 2017-03-15 솔레라스 어드밴스드 코팅스 비브이비에이 Sputter device with moving target

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