KR20200026139A - Plasma processing apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플라즈마 처리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a plasma processing apparatus.
반도체 장치나 액정 디스플레이 또는 광 디스크 등 각종 제품의 제조 공정에 있어서, 예컨대 웨이퍼나 유리 기판 등의 워크 상에 광학막 등의 박막을 성막하는 경우가 있다. 박막은, 워크에 대하여 금속 등의 막을 형성하는 성막이나, 형성한 막에 대하여 에칭, 산화 또는 질화 등의 막 처리를 행하는 등에 의해, 작성할 수 있다.In the manufacturing process of various products, such as a semiconductor device, a liquid crystal display, or an optical disk, thin films, such as an optical film, may be formed on the workpiece | work, such as a wafer and a glass substrate, for example. A thin film can be formed by forming into a film | membrane which forms a film | membrane, such as a metal with respect to a workpiece | work, and performing film processing, such as etching, oxidation, or nitriding, with respect to the formed film | membrane.
성막 또는 막 처리는 여러 가지 방법으로 행할 수 있지만, 그 하나로서, 플라즈마를 이용한 방법이 있다. 성막에서는, 타겟을 배치한 챔버에 불활성 가스를 도입하고, 직류 전압을 인가한다. 플라즈마화한 불활성 가스의 이온을 타겟에 충돌시켜, 타겟으로부터 밖으로 나온 재료를 워크에 퇴적시켜 성막을 행한다. 막 처리에서는, 전극을 배치한 챔버에 프로세스 가스를 도입하고, 전극에 고주파 전압을 인가한다. 플라즈마화한 프로세스 가스의 이온, 라디칼 등의 활성종을 워크 상의 막에 충돌시킴으로써, 막 처리를 행한다.Film formation or film treatment can be carried out in various ways, but one of them is a method using plasma. In film-forming, an inert gas is introduce | transduced into the chamber in which the target was arrange | positioned, and direct current voltage is applied. The ion of plasma-formed inert gas is made to collide with a target, and the material which came out from the target is deposited on a workpiece | work, and film-forming is performed. In the film treatment, a process gas is introduced into a chamber in which the electrode is disposed, and a high frequency voltage is applied to the electrode. The film treatment is performed by colliding the active species such as ions and radicals of the plasma-processed process gas with the film on the work.
이러한 성막과 막 처리를 연속하여 행할 수 있도록, 하나의 챔버의 내부에 회전체인 회전 테이블을 장착하고, 회전 테이블 상방의 둘레 방향에, 성막용의 유닛과 막 처리용의 유닛을 복수 배치한 플라즈마 처리 장치가 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조). 이와 같이 워크를 회전 테이블 상에 유지하여 반송하고, 성막 유닛과 막 처리 유닛의 바로 아래를 통과시킴으로써, 광학막 등이 형성된다.In order to perform such film-forming and film-processing continuously, the rotating table which is a rotating body is mounted inside one chamber, and the plasma which arranged two or more film-forming units and the film-processing unit in the circumferential direction above a rotating table is carried out. There is a processing apparatus (see
회전 테이블을 이용한 플라즈마 처리 장치에 있어서, 막 처리 유닛으로서, 상단이 막히고, 하단에 개구부를 갖는 통형의 전극(이하, 「통형 전극」이라고 칭함)을 이용하는 경우가 있다. 통형 전극을 이용하는 경우에는, 챔버의 상부에 개구부를 마련하고, 이 개구부에, 통형 전극의 상단을, 절연물을 통해 장착한다. 통형 전극의 측벽이 챔버의 내부로 연장되고, 하단의 개구부가 회전 테이블에 약간의 간극을 개재하여 면한다. 챔버는 접지되고, 통형 전극이 애노드, 챔버와 회전 테이블이 캐소드로서 기능한다. 통형 전극의 내부에 프로세스 가스를 도입하여 고주파 전압을 인가하여, 플라즈마를 발생시킨다. 발생한 플라즈마에 포함되는 전자는, 캐소드인 회전 테이블측에 유입된다. 회전 테이블에 유지된 워크를 통형 전극의 개구부의 아래를 통과시킴으로써, 플라즈마에 의해 생성된 이온, 라디칼 등의 활성종이 워크에 충돌하여 막 처리가 이루어진다.In the plasma processing apparatus using the rotary table, a cylindrical electrode (hereinafter referred to as a "cylindrical electrode") may be used as the film processing unit, which is closed at the upper end and has an opening at the lower end. When using a cylindrical electrode, an opening part is provided in the upper part of a chamber, and the upper end of a cylindrical electrode is attached to this opening part through an insulator. The side wall of the cylindrical electrode extends into the inside of the chamber, and the opening at the bottom faces the rotary table with a slight gap. The chamber is grounded, the cylindrical electrode serves as the anode, and the chamber and the rotating table serve as the cathode. A process gas is introduced into the cylindrical electrode to apply a high frequency voltage to generate plasma. Electrons contained in the generated plasma flow into the rotating table as a cathode. By passing the workpiece | work held by the rotating table under the opening part of a cylindrical electrode, active species, such as ions and radicals produced | generated by plasma, collide with a workpiece | work, and a film | membrane process is performed.
최근, 처리 대상이 되는 워크가 대형화하고, 또한, 처리 효율의 향상도 요청되고 있기 때문에, 플라즈마를 발생시켜 성막, 막 처리를 행하는 영역이 확대되는 경향이 있다. 그러나, 통형 전극에 전압을 인가하여 플라즈마를 발생시키는 경우, 광범위, 고밀도의 플라즈마를 발생시키기 어려운 경우가 있다.In recent years, since the workpiece | work which becomes a process target is enlarged and the improvement of processing efficiency is also requested | required, there exists a tendency for the area | region which performs plasma formation and film-forming and film-processing to expand. However, when a plasma is generated by applying a voltage to the cylindrical electrode, it may be difficult to generate a wide range and high density plasma.
그래서, 라인형으로 고밀도의 균일한 플라즈마를 발생시키고, 플라즈마원의 길이 방향과 직교하는 방향으로 워크를 주사시켜 대형의 워크에 대하여 막 처리를 행할 수 있는 플라즈마 처리 장치가 개발되어 있다(예컨대, 특허문헌 2 참조). 이러한 플라즈마 처리 장치는, 프로세스 가스가 도입되는 가스 공간에, 플라즈마원에 의해 플라즈마를 발생시켜 막 처리를 행한다.Therefore, a plasma processing apparatus has been developed that can generate a high density uniform plasma in a line shape, scan a workpiece in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the plasma source, and perform a film treatment on a large workpiece (for example, a patent) See Document 2. Such a plasma processing apparatus performs a film process by generating a plasma by a plasma source in the gas space into which process gas is introduce | transduced.
상기와 같은 회전 테이블을 이용한 플라즈마 처리 장치에 있어서, 막 처리 유닛으로서, 전자 사이클로트론 공명(ECR: Electron Cyclotron Resonance) 플라즈마에 의한 막 처리부를 이용한 경우를 생각한다. 이 경우, 회전 테이블의 둘레 방향에 있어서의 막 처리가 행해지는 범위, 즉 처리 영역의 폭이, 회전 테이블의 직경 방향을 따르는 방향에 있어서 평행하게 형성되는 것도 생각된다. 그런데, 회전 테이블의 내주측과 외주측에서는, 회전 테이블의 표면의 처리 영역을 통과하는 속도에 차이가 생긴다. 즉, 동일 거리 내의 통과 속도가, 회전 테이블의 외주측이 빠르고, 내주측이 늦다. 상기한 바와 같이 처리 영역의 폭이 회전 테이블의 직경 방향을 따르는 방향에 있어서 평행하게 형성되는 경우, 회전 테이블의 표면은, 내주측보다 외주측 쪽이 처리 영역을 단시간에 지나가 버리게 된다. 이 때문에, 일정 시간 처리한 후의 막 처리 레이트는, 외주측이 적고, 내주측이 많아진다.In the plasma processing apparatus using the rotary table as described above, a case in which a film processing unit using an Electron Cyclotron Resonance (ECR) plasma is used as the film processing unit is considered. In this case, it is also conceivable that the range in which the film treatment in the circumferential direction of the turntable is performed, that is, the width of the treatment area is formed in parallel in the direction along the radial direction of the turntable. By the way, in the inner peripheral side and the outer peripheral side of a rotary table, the speed which passes through the process area | region of the surface of a rotary table arises. That is, the passing speed within the same distance is fast on the outer circumferential side of the turntable and slow on the inner circumferential side. As mentioned above, when the width | variety of a process area | region is formed in parallel in the direction along the radial direction of a turntable, the outer peripheral side passes through the process area for a short time rather than the inner peripheral side of the surface of the turntable. For this reason, the film processing rate after processing for a fixed time has less outer peripheral side and more inner peripheral side.
그렇게 되면, 예컨대, 성막부에서 형성된 니오븀이나 실리콘의 막에, 막 처리로서 산화 또는 질화 처리를 행하여, 화합물막을 생성하는 경우, 회전 테이블의 내주측과 외주측에서 니오븀이나 실리콘의 막의 산화나 질화의 정도가 크게 달라져 버린다. 따라서, 워크의 전체에 균일하게 처리를 행하고자 하는 경우나, 워크의 원하는 위치에 있어서의 처리의 정도를 바꾸는 것이 곤란해진다.Then, for example, when an oxide or nitriding treatment is performed on the niobium or silicon film formed in the film formation portion as a film treatment to produce a compound film, the oxidation and nitriding of the niobium or silicon film on the inner and outer circumferential sides of the turntable The degree varies greatly. Therefore, when it is going to perform a process uniformly over the whole workpiece, it becomes difficult to change the grade of the process in the desired position of a workpiece.
이 문제는, 예컨대, 워크로서 반도체 등의 웨이퍼를, 회전 테이블 상에서 둘레 방향에 1열로 배열되어 플라즈마 처리를 행하는 경우에도 발생한다. 또한, 처리의 효율화 등의 관점에서, 직경 방향에도 복수 배열하여 플라즈마 처리를 행할 수 있도록 한 경우에는, 보다 현저한 문제가 된다. 구체적으로는, 회전 테이블의 반경이 1.0 m를 넘고, 회전 테이블의 반경 방향에 있어서의 처리 영역의 폭이 0.5 m에 달하는 정도로 커지면, 내주측과 외주측의 처리 레이트의 차가 매우 커져 버린다.This problem also occurs, for example, when a wafer such as a semiconductor is arranged as one column in a circumferential direction on a turntable to perform plasma processing. Moreover, from a viewpoint of process efficiency etc., when making it possible to perform a plasma process in multiple arrangement also in the radial direction, it becomes a more serious problem. Specifically, when the radius of the turntable exceeds 1.0 m and the width of the treatment area in the radius direction of the turntable reaches 0.5 m, the difference in the treatment rate between the inner circumference side and the outer circumference side becomes very large.
본 발명은 회전체에 의해 순환 반송되는 워크에 대하여, 회전체의 표면의 통과 속도가 상이한 위치에 따라 원하는 플라즈마 처리를 행할 수 있는 플라즈마 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus capable of performing a desired plasma treatment depending on a position at which a passage speed of the surface of the rotating body is different from the workpiece circulated and conveyed by the rotating body.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 플라즈마 처리 장치는, 내부를 진공으로 하는 것이 가능한 진공 용기와, 상기 진공 용기 내에 마련되어, 워크를 유지하여 회전시키는 회전체를 가지고, 상기 회전체를 회전시킴으로써 상기 워크를 원주의 반송 경로에서 순환 반송시키는 반송부와, 반응 가스가 도입되는 가스 공간의 일부를 구획하는 측벽부와, 상기 진공 용기의 내부의 상기 반송 경로에 대향하는 개구를 갖는 구획부와, 상기 가스 공간에 상기 반응 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 반응 가스가 도입되는 상기 가스 공간에, 상기 반송 경로를 통과하는 상기 워크를 플라즈마 처리하기 위한 플라즈마를 발생시키는 플라즈마원을 가지고, 상기 가스 공급부는, 상기 회전체의 표면이, 상기 플라즈마 처리를 행하는 처리 영역을 통과하는 시간이 상이한 복수의 공급 부분으로부터, 상기 반응 가스를 공급하고, 상기 복수의 공급 부분의 단위 시간당의 상기 반응 가스의 공급량을, 상기 통과하는 시간에 따라 개별로 조절하는 조절부를 갖는다.In order to achieve the above object, the plasma processing apparatus of the present invention has a vacuum container capable of vacuuming an interior, and a rotating body provided in the vacuum container to hold and rotate a work, and thereby rotating the rotating body. The partition part which has a conveyance part which circulates a workpiece | work through a circumferential conveyance path, the side wall part which partitions a part of gas space into which reaction gas is introduce | transduced, the opening which opposes the said conveyance path inside the said vacuum container, and the said And a gas supply unit for supplying the reaction gas to a gas space, and a plasma source for generating a plasma for plasma processing the workpiece passing through the conveyance path in the gas space into which the reaction gas is introduced. The time for the surface of the rotating body to pass through the processing region for performing the plasma treatment is longer than The said reaction gas is supplied from these some supply parts, and it has a control part which adjusts the supply amount of the said reaction gas per unit time of the said some supply part individually according to the time to pass.
상기 조절부는, 상기 반송 경로와 교차하는 방향의 위치에 따라, 각 공급 부분으로부터 도입하는 상기 반응 가스의 공급량을 조절하여도 좋다.The said adjusting part may adjust the supply amount of the said reaction gas introduce | transduced from each supply part according to the position of the direction which cross | intersects the said conveyance path | route.
상기 복수의 공급 부분은, 상기 가스 공간에 있어서의 대향하는 위치로서, 상기 반송 경로를 따르는 방향에 배치되어 있어도 좋다.The said some supply part may be arrange | positioned in the direction along the said conveyance path | route as an opposing position in the said gas space.
상기 조절부는, 상기 워크에 형성하는 막의 막 두께 및 상기 통과하는 시간에 따라, 각 공급구로부터 공급하는 상기 반응 가스의 공급량을 조절하여도 좋다.The said adjusting part may adjust the supply amount of the said reaction gas supplied from each supply port according to the film thickness of the film | membrane formed in the said workpiece | work and the time to pass.
상기 워크는, 상기 플라즈마 처리가 이루어지는 처리 대상면에 볼록부를 가지고, 상기 구획부의 상기 측벽부에 있어서의 상기 회전체와의 대향면과 상기 회전체 사이에는, 상기 회전체에 유지된 상기 워크가 통과 가능한 간극을 가지고, 상기 측벽부는, 상기 워크의 볼록부를 따르는 오목부를 가지고 있어도 좋다.The said workpiece has a convex part in the process target surface in which the said plasma process is performed, and the said workpiece hold | maintained by the said rotating body passes between the rotating surface in the said side wall part of the said partition part, and the said rotating body. With a possible gap, the side wall portion may have a recess along the convex portion of the workpiece.
상기 워크를 유지하는 복수의 트레이가, 상기 회전체에 유지되고, 상기 구획부의 상기 측벽부에 있어서의 상기 회전체와의 대향면과 상기 트레이 사이에는, 상기 트레이에 유지된 상기 워크가 통과 가능한 간극을 가지고, 상기 트레이는, 상기 측벽부의 오목부를 따르는 볼록부를 가지고 있어도 좋다. 상기 회전체에 있어서의 상기 구획부에 대향하는 면 및 복수의 상기 트레이에 있어서의 상기 구획부에 대향하는 면은, 상기 원주의 궤적을 따라 연속하여 동일 평면이 되는 부분을 가지고 있어도 좋다.A plurality of trays holding the work are held by the rotating body, and the gap between the opposing surface of the partition and the rotating body in the side wall portion of the partition and the tray allows the work held in the tray to pass. The tray may have a convex portion along the concave portion of the side wall portion. The surface which opposes the said partition part in the said rotating body and the surface which opposes the said partition part in the some said tray may have the part which becomes the same plane continuously along the trajectory of the said circumference.
상기 회전체는, 상기 진공 용기가 설치되는 설치면측에 상기 워크를 유지하고, 상기 구획부의 상기 개구는, 상기 설치면측으로부터 상기 워크에 대향하고 있어도 좋다.The said rotating body may hold the said workpiece | work at the installation surface side in which the said vacuum container is provided, and the said opening part of the said partition part may face the said workpiece | work from the said installation surface side.
상기 플라즈마원은, 상기 가스 공간에 전자 사이클로트론 공명 플라즈마를 발생시키는 장치여도 좋다.The plasma source may be an apparatus for generating an electron cyclotron resonance plasma in the gas space.
상기 플라즈마원은, 상기 가스 공간에 유도 결합 플라즈마를 발생시키는 장치여도 좋다.The plasma source may be an apparatus for generating an inductively coupled plasma in the gas space.
본 발명에 따르면, 회전체에 의해 순환 반송되는 워크에 대하여, 회전체의 표면의 통과 속도가 상이한 위치에 따라 원하는 플라즈마 처리를 행할 수 있다.According to this invention, a desired plasma process can be performed with respect to the workpiece | work conveyed and circulated by a rotating body according to the position from which the passage speed | rate of the surface of a rotating body differs.
도 1은 실시형태의 플라즈마 처리 장치의 투시 사시도이다.
도 2는 실시형태의 플라즈마 처리 장치의 투시 하면도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 5는 워크의 측면도(a), 평면도(b), 사시도(c)이다.
도 6은 트레이의 측면도(a), 평면도(b), 사시도(c)이다.
도 7은 성막부의 실드 부재를 나타내는 사시도이다.
도 8은 워크와 실드 부재의 간격을 나타내는 확대 단면도(a), 워크와 구획부의 간격을 나타내는 확대 단면도(b)이다.
도 9는 프로세스 가스의 유로를 나타내는 모식도이다.
도 10은 실시형태의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 11은 트레이의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 12는 트레이의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 13은 트레이의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 14는 트레이 및 회전체의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 15는 트레이의 변형예를 나타내는 단면도로서, (a)는 워크가 볼록부를 갖는 경우, (b)는 워크가 평판형인 경우이다.1 is a perspective perspective view of the plasma processing apparatus of the embodiment;
2 is a perspective bottom view of the plasma processing apparatus of the embodiment;
3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 2.
5: is a side view (a), a top view (b), and a perspective view (c) of a workpiece | work.
6 is a side view (a), a plan view (b), and a perspective view (c) of the tray.
7 is a perspective view illustrating a shield member of a film forming portion.
8 is an enlarged cross-sectional view (a) illustrating the distance between the workpiece and the shield member, and an enlarged cross-sectional view (b) illustrating the distance between the workpiece and the partition.
It is a schematic diagram which shows the flow path of a process gas.
10 is a block diagram showing a configuration of a control device of the embodiment.
11 is a perspective view illustrating a modification of the tray.
12 is a perspective view illustrating a modification of the tray.
It is a perspective view which shows the modification of a tray.
It is sectional drawing which shows the modification of a tray and a rotating body.
It is sectional drawing which shows the modification of a tray, (a) is a case where a workpiece has a convex part, and (b) is a case where a workpiece is a flat form.
본 발명의 실시형태(이하, 본 실시형태라고 부름)에 대해서, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Embodiment of this invention (it is called this embodiment hereafter) is demonstrated concretely with reference to drawings.
[개요][summary]
도 1에 나타내는 플라즈마 처리 장치(100)는, 개개의 워크(W)의 표면에, 플라즈마를 이용하여 화합물막을 형성하는 장치이다. 즉, 플라즈마 처리 장치(100)는, 도 1∼도 4에 나타내는 바와 같이, 회전체(31)가 회전하면, 회전체(31)에 유지된 트레이(1) 상의 워크(W)가 원주의 궤적으로 이동한다. 이 이동에 의해, 워크(W)는, 성막부(40A, 40B 또는 40C)에 대향하는 위치를 반복해서 통과한다. 이 통과마다, 스퍼터링에 의해 타겟(41A∼41C)의 입자를 워크(W)의 표면에 부착시킨다.The
또한, 워크(W)는, 막 처리부(50A 또는 50B)에 대향하는 위치를 반복해서 통과한다. 이 통과마다, 워크(W)의 표면에 부착된 입자는, 도입된 프로세스 가스(G2) 중의 물질과 화합하여 화합물막이 된다. 도 1은 플라즈마 처리 장치(100)의 투시 사시도이고, 도 2는 투시 하면도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 4는 도 2의 B-B선 단면도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 중력에 따르는 방향을 하방, 이와 반대로 중력에 대항하는 방향을 상방으로 한다. 플라즈마 처리 장치(100)의 진공 용기(20)가, 건물의 마루면이나 지면 등, 진공 용기(20)에 대하여 중력에 따르는 방향에 존재하는 면을 설치면으로 하여 설치되는 경우에는, 진공 용기(20)의 내부에 있어 설치면측을 하, 이와 반대측을 상으로 한다.In addition, the workpiece | work W passes through the position which opposes the
[워크][work]
워크(W)는, 도 5의 (a)의 측면도, (b)의 평면도, (c)의 사시도에 나타내는 바와 같이, 처리부에 대향하는 면, 즉, 처리 대상이 되는 면[이하, 처리 대상면(Sp)으로 함]에 볼록부(Cp)를 가지고, 볼록부(Cp)와 반대측의 면에 오목부(Rp)를 갖는 판형의 부재이다. 볼록부(Cp)는, 처리 대상면(Sp)에 있어서, 곡률 중심이 처리 대상면(Sp)과는 반대측에 위치하는 만곡 부분 또는, 처리 대상면(Sp)이 각도가 상이한 복수의 평면으로 구성되는 경우에, 상이한 평면끼리를 연결하는 부분을 말한다. 즉, 볼록부(Cp)는, 만곡 부분을 갖는 경우뿐만 아니라, 사각 부분을 갖는 경우도 포함한다. 오목부(Rp)란 볼록부(Cp)의 반대측의 부분을 말한다.As shown in the side view of FIG. 5A, the top view of FIG. 5B, and the perspective view of FIG. (Sp)] is a plate-shaped member having a convex portion Cp and a concave portion Rp on a surface opposite to the convex portion Cp. The convex part Cp is a curved part in which the center of curvature is located on the opposite side to the process object Sp in the process object surface Sp, or the process object surface Sp is comprised from the several plane from which an angle differs. When it refers, it means the part which connects different planes. That is, the convex part Cp includes not only the case where it has a curved part, but also the case where it has a square part. The recessed part Rp means the part on the opposite side to the convex part Cp.
본 실시형태에서는, 워크(W)는 직사각 형상의 기판으로서, 일단변측에 형성된 만곡 부분에 의해 처리 대상면(Sp)에 볼록부(Cp)가 형성되어 있다. 즉, 본 실시형태에서는, 만곡에 의해 신장하는 측이 볼록부(Cp), 신축하는 측이 오목부(Rp)이다. 또한, 워크(W)의 볼록부(Cp)로부터 다른쪽의 단변까지의 처리 대상면(Sp)은, 평탄면으로 되어 있다.In this embodiment, the workpiece | work W is a rectangular board | substrate, and the convex part Cp is formed in the process target surface Sp by the curved part formed in the side of one end. That is, in this embodiment, the side which extends by curvature is the convex part Cp, and the side which expands and contracts is the recessed part Rp. In addition, the process target surface Sp from the convex part Cp of the workpiece | work W to the other short side becomes a flat surface.
[트레이][tray]
트레이(1)는, 도 6의 (a)의 측면도, 도 6의 (b)의 평면도, 도 6의 (c)의 사시도에 나타내는 바와 같이, 워크(W)를 유지하는 부재이다. 트레이(1)는, 대략 부채형 형상의 판형체이고, 한쪽의 면이, 처리부인 성막부(40), 막 처리부(50)에 대향하는 대향면(11)으로 되어 있다. 본 실시형태에서는, 트레이(1)가 회전체(31)에 탑재될 때에는, 도 3 및 도 4에 나타내는 바와 같이, 대향면(11)은 하측을 향한다. 단, 도 6은 대향면(11)측을 위로 하여 나타내고 있다. 여기서, 트레이(1)의 대향면(11)을 갖는 측을 대향부(X1), 그 반대면의 측을 지지부(X2)로 한다.The
보다 구체적으로는, 대향부(X1)는, V자를 따르는 한쌍의 측면인 사면(12)을 가지고 있다. 한쌍의 사면(12)이 접근하는 측의 단부는, 직선을 따르는 내주면(13)으로 연결되어 있다. 트레이(1)의 한쌍의 사면(12)이 멀어지는 측의 단부에는, 평면에서 보아 직교하는 변을 조합함 볼록 형상을 따르는 외주면(14)이 연속하고 있다.More specifically, the opposing part X1 has a
또한, 대향부(X1)의 대향면(11)은, 처리부인 성막부(40) 및 막 처리부(50)측으로 융기한 볼록부(11a)를 갖는다. 이 볼록부(11a)는, 후술하는 실드 부재(8)의 오목부(81), 구획부(51)에 있어서의 측벽부(51c)의 오목부(51b)를 따르는 형상으로 되어 있다. 오목부(81, 51b)를 따른다는 것이란, 오목부(81, 51b)를 모방하는 형상인 것을 말한다. 트레이(1)의 볼록부(11a)는, 오목부(81, 51b)에 비접촉으로 대향한다(도 3 참조).Moreover, the opposing
도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 볼록부(11a)는, 워크(W)의 오목부(Rp)를 모방하는 곡면이기도 하다. 볼록부(11a)는, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 평면에서 보아 한쌍의 사면(12)의 중앙을 연결하는 원호형을 따라 형성되어 있다. 트레이(1)의 대향면(11)은, 볼록부(11a)를 사이에 두고, 내주면(13)측이 회전체(31)에 가까운 평탄면, 외주면(14)측이 회전체(31)로부터 멀어진 평탄면으로 되어 있다. 이러한 대향면(11)에 대하여, 양면 점착 테이프 등의 점착재를 통해, 워크(W)의 오목부(Rp)측의 면이 볼록부(11a)를 모방하도록 접착됨으로써, 워크(W)가 유지된다.As shown to Fig.6 (a), the
트레이(1)에 유지되는 워크(W)의 수는, 특정한 수에 한정되지 않는다. 본 실시형태에서는, 하나의 트레이(1)에, 3개의 워크(W)가 유지된다. 또한, 워크(W)를 유지하는 수단으로서는, 점착재에는 한정되지 않는다. 트레이(1)에, 워크(W)를 착탈 가능하게 유지하기 위한 척 기구 등의 유지 기구나, 워크(W)를 끼워 넣음으로써 유지시킬 수 있는 후크 부재 등에 의해 협지하는 유지 기구를 마련하도록 하여도 좋다.The number of workpieces W held by the
지지부(X2)의 외형 형상은, 대향부(X1)의 외형 형상과 대략 동일하지만, 그 사이즈는, 대향부(X1)보다 한층 크다. 이 때문에, 트레이(1)는, 대향부(X1)의 외주보다 지지부(X2)의 외주가, 전체 둘레에 걸쳐 외측으로 돌출한 돌출부(15)를 가지고 있다.Although the external shape of the support part X2 is substantially the same as the external shape of the opposing part X1, the size is larger than the opposing part X1. For this reason, the
트레이(1)의 재질로서는, 열 전도성이 높은 재질, 예컨대, 금속으로 하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 트레이(1)의 재질을 SUS로 한다. 또한, 트레이(1)의 재질은, 예컨대, 열 전도성이 좋은 세라믹스나 수지, 또는, 이들의 복합재로 하여도 좋다.As the material of the
[플라즈마 처리 장치][Plasma processing device]
플라즈마 처리 장치(100)는, 도 1∼도 3에 나타내는 바와 같이, 진공 용기(20), 반송부(30), 성막부(40A, 40B, 40C), 막 처리부(50A, 50B), 로드록부(60), 제어 장치(70)를 갖는다.As shown in FIGS. 1 to 3, the
[진공 용기][Vacuum container]
진공 용기(20)는, 내부를 진공으로 하는 것이 가능한 용기, 소위, 챔버이다. 진공 용기(20)는, 내부에 진공실(21)이 형성된다. 진공실(21)은, 진공 용기(20)의 내부의 바닥면(20a), 천장(20b) 및 내주면(20c)에 의해 둘러싸여 형성되는 원기둥 형상의 밀폐 공간이다. 진공실(21)은, 기밀성이 있어, 감압에 의해 진공으로 할 수 있다. 또한, 진공 용기(20)의 바닥면(20a)은, 개폐 가능하게 구성되어 있다. 또한, 진공 용기(20)는, 축이 대략 수직이 되는 방향에서, 도시하지 않는 설치면에 가대를 통해 마련되어 있다. 이때, 바닥면(20a)측이 하방, 즉 설치면측이 된다.The
진공실(21)의 내부의 정해진 영역에는, 반응 가스(G)가 도입된다. 반응 가스(G)는, 성막용의 스퍼터 가스(G1), 막 처리용의 프로세스 가스(G2)를 포함한다(도 3, 도 4 참조). 이하의 설명에서는, 스퍼터 가스(G1), 프로세스 가스(G2)를 구별하지 않는 경우에는, 반응 가스(G)라고 부르는 경우가 있다. 스퍼터 가스(G1)는, 전력의 인가에 의해 생기는 플라즈마에 의해, 발생하는 이온을 타겟(41A∼41C)에 충돌시켜, 타겟(41A∼41C)의 재료를 워크(W)의 표면에 퇴적시키기 위한 가스이다. 예컨대, 아르곤 가스 등의 불활성 가스를, 스퍼터 가스(G1)로서 이용할 수 있다.The reaction gas G is introduced into the predetermined region inside the
프로세스 가스(G2)는, 마이크로파에 의해 생기는 플라즈마에 의해 발생하는 활성종을, 워크(W)의 표면에 퇴적된 막에 침투시켜, 화합물막을 형성하기 위한 가스이다. 이하, 이러한 플라즈마를 이용한 표면 처리로서, 타겟(41A∼41C)을 이용하지 않는 처리를, 역스퍼터라고 부르는 경우가 있다. 프로세스 가스(G2)는, 처리의 목적에 따라 적절하게 변경 가능하다. 예컨대, 막의 산질화를 행하는 경우에는, 산소(O2)와 질소(N2)의 혼합 가스를 이용한다.Process gas G2 is a gas for penetrating active species generated by plasma generated by microwaves into a film deposited on the surface of the workpiece W to form a compound film. Hereinafter, as the surface treatment using such a plasma, a treatment without using the
진공 용기(20)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 배기구(22), 도입구(24)를 갖는다. 배기구(22)는, 진공실(21)과 외부 사이에서 기체의 유통을 확보하여, 배기(E)를 행하기 위한 개구이다. 이 배기구(22)는, 예컨대, 진공 용기(20)의 측면에 형성되어 있다. 배기구(22)에는, 배기부(23)가 접속되어 있다. 배기부(23)는, 배관 및 도시하지 않는 펌프, 밸브 등을 갖는다. 이 배기부(23)에 의한 배기 처리에 의해, 진공실(21) 내는 감압된다.As shown in FIG. 3, the
도입구(24)는, 각 성막부(40A, 40B, 40C)에 스퍼터 가스(G1)를 도입하기 위한 개구이다. 이 도입구(24)는, 예컨대, 진공 용기(20)의 바닥부에 마련되어 있다. 이 도입구(24)에는, 가스 공급부(25)가 접속되어 있다. 가스 공급부(25)는, 배관 외에, 도시하지 않는 스퍼터 가스(G1)의 가스 공급원, 펌프, 밸브 등을 갖는다. 이 가스 공급부(25)에 의해, 도입구(24)로부터, 후술하는 실드 부재(8) 내에 스퍼터 가스(G1)가 도입된다. 또한, 진공 용기(20)의 바닥면(20a)에는, 후술하는 막 처리부(50A, 50B)가 삽입되는 장착 구멍(21a)이 마려되어 있다.The
[반송부][Return]
반송부(30)의 개략을 설명한다. 반송부(30)는, 진공 용기(20) 내에 마련된 회전체(31)를 갖는다. 회전체(31)는, 워크(W)를 유지한다. 반송부(30)는, 회전체(31)를 회전시킴으로써 워크(W)를 원주의 반송 경로(T)에서 순환 반송시키는 장치이다. 회전체(31)에 워크(W)를 유지한다는 것은, 회전체(31)의 회전과 함께 워크(W)가 순환 반송되도록, 회전체(31)에 대한 워크(W)의 위치가 규정되어 있으면 좋다. 이 때문에, 회전체(31)에 워크(W)가 직접 유지되어 있어도, 트레이(1) 등의 다른 부재를 통해 회전체(31)에 간접적으로 유지되어 있어도, 회전체(31)에 유지되어 있는 것에 포함된다.The outline of the
또한, 워크(W)는, 회전체(31)의 하측에 유지되어 있어도, 상측에 유지되어 있어도 좋다. 워크(W)의 처리 대상면(Sp)이, 회전체(31)에 있어서의 막 처리부(50) 또는 성막부(40)와 대향하는 면에 유지되어 있으면 좋다. 회전체(31) 상 또는 트레이(1) 상에 워크(W)가 배치되어 있는 경우도, 워크(W)가 유지되어 있는 것에 포함된다. 본 실시형태에서는, 워크(W)는, 회전체(31)에 유지된 트레이(1)에 유지되어, 순환 반송된다.In addition, the workpiece | work W may be hold | maintained below the rotating
순환 반송은, 워크(W)를 원주의 궤적에서 반복해서 주회 이동시키는 것을 말한다. 반송 경로(T)는, 반송부(30)에 의해 워크(W) 또는 후술하는 트레이(1)가 이동하는 궤적이다. 도 2에 나타낸 반송 경로(T)는 선형이지만, 실제는 도너츠형의 폭이 있는 원 고리이다. 이하, 반송부(30)의 상세를 설명한다.Circulating conveyance means moving the workpiece | work W repeatedly in the trajectory of a circumference. The conveyance path T is a trajectory by which the workpiece | work W or the
본 실시형태의 회전체(31)는, 원형의 판형의 회전 테이블이다. 회전체(31)는, 예컨대, 스테인레스강의 판형 부재의 표면에 산화알루미늄을 용사한 것으로 하여도 좋다. 이후, 단순히 「둘레 방향」이라고 하는 경우에는, 「회전체(31)의 둘레 방향」을 의미하고, 단순히 「반경 방향」이라고 하는 경우에는, 「회전체(31)의 반경 방향」을 의미한다.The rotating
반송부(30)는, 회전체(31)에 더하여, 모터(32), 유지부(33)를 갖는다. 모터(32)는, 회전체(31)에 구동력을 부여하여, 원의 중심을 축으로 하여 회전시키는 구동원이다. 유지부(33)는, 반송부(30)에 의해 반송되는 트레이(1)를 유지하는 구성부이다. 회전체(31)의 표면에, 복수의 유지부(33)가 원주 균등 배열 위치에 구성되어 있다. 본 실시형태에서 말하는 회전체(31)의 표면은, 회전체(31)의 회전 평면이 수평 방향으로 연장되는 경우에 하방을 향하는 면, 즉 하면이다. 예컨대, 각 유지부(33)가 트레이(1)를 유지하는 영역은, 회전체(31)의 둘레 방향의 원의 접선에 평행인 방향에 형성되고, 또한, 둘레 방향에 있어서 등간격으로 마련되어 있다.The
본 실시형태에서는, 유지부(33)는 6개 마련되어 있다. 이 때문에, 회전체(31) 상에는 60°간격으로 6개의 트레이(1)가 유지된다. 단, 유지부(33)는, 1개여도, 복수여도 좋다. 회전체(31)는, 워크(W)를 탑재한 트레이(1)를 순환 반송하여 성막부(40A, 40B, 40C), 막 처리부(50A, 50B)에 대향하는 위치를 반복해서 통과시킨다.In this embodiment, six holding
보다 구체적으로는, 유지부(33)는, 회전체(31)에 마련된 개구(33a)이다. 개구(33a)는, 회전체(31)의 각 트레이(1)가 배치되는 원주 균등 배열 위치에 마련된 관통 구멍이다. 개구(33a)는, 트레이(1)의 지지부(X2)의 외형과 대략 동일한 형상이고, 지지부(X2)의 외형보다 약간 크게 되어 있기 때문에, 지지부(X2)를 삽입 가능하다.More specifically, the holding
개구(33a)의 내주에는, 탑재부(33b)가 마련되어 있다. 탑재부(33b)는, 개구(33a)의 내주가, 대향부(X1)의 외형과 대략 동일한 형상으로, 대향부(X1)의 외직경보다 약간 커지도록 돌출한 부분이다. 이 때문에, 탑재부(33b)에 대향부(X1)를 삽입 가능하다. 즉, 워크(W)를 배치한 트레이(1)의 지지부(X2)를, 개구(33a)에 감합하면, 탑재부(33b)에 의해 돌출부(15)가 지지된다. 그리고, 대향면(11)이 개구(33a)를 관통하여, 회전체(31)의 하측에 노출된다. 이에 의해, 대향면(11)에 유지된 워크(W)의 처리 대상면(Sp)이, 하방을 향한다.The mounting
[성막부][The Tabernacle]
성막부(40A, 40B, 40C)는, 반송 경로(T)를 순환 반송되는 워크(W)에 대향하는 위치에 마련되어, 스퍼터링에 의해 워크(W)에 성막 재료를 퇴적시켜 막을 형성하는 처리부이다. 이하, 복수의 성막부(40A, 40B, 40C)를 구별하지 않는 경우에는, 성막부(40)로서 설명한다. 성막부(40)는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 스퍼터원(4), 전원부(6), 실드 부재(8)를 갖는다.Film-forming
(스퍼터원)(Sputter one)
스퍼터원(4)은, 워크(W)에, 스퍼터링에 의해 성막 재료를 퇴적시켜 성막하는 성막 재료의 공급원이다. 스퍼터원(4)은, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 타겟(41A, 41B, 41C), 배킹 플레이트(42), 전극(43)을 갖는다. 타겟(41A, 41B, 41C)은, 워크(W)에 퇴적되어 막이 되는 성막 재료에 의해 형성되고, 반송 경로(T)에 이격하여 대향하는 위치에 배치되어 있다.The
본 실시형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 3개의 타겟(41A, 41B, 41C)이, 평면에서 보아 삼각형의 정점 상에 배열되는 위치에 마련되어 있다. 회전체(31)의 회전 중심에 가까운 쪽으로부터 외주를 향하여, 타겟(41A, 41B, 41C)의 순서로 배치되어 있다. 이하, 타겟(41A, 41B, 41C)을 구별하지 않는 경우에는, 타겟(41)으로서 설명한다. 타겟(41)의 표면은, 반송부(30)에 의해 이동하는 워크(W)에 이격하여 대향한다.In this embodiment, as shown in FIG. 2, three
또한, 3개의 타겟(41A, 41B, 41C)에 의해, 성막 재료를 부착시킬 수 있는 영역은, 반경 방향에 있어서의 트레이(1)의 크기보다 크다. 이와 같이, 성막부(40)에서 성막시키는 영역에 대응하여, 반송 경로(T)를 따르는 원환형의 영역을 성막 영역(F)(도 2의 점선으로 나타냄)으로 한다. 성막 영역(F)의 반경 방향의 폭은, 반경 방향에 있어서의 트레이(1)의 폭보다 길다. 또한, 본 실시형태에서는, 3개의 타겟(41A∼41C)은, 성막 영역(F)의 반경 방향의 폭 전체 영역에서 간극 없이 성막 재료를 부착시킬 수 있도록 배치되어 있다.In addition, the three
성막 재료로서는, 예컨대, 니오븀, 실리콘 등을 사용한다. 단, 스퍼터링에 의해 성막되는 재료이면, 여러 가지의 재료를 적용 가능하다. 또한, 타겟(41)은, 예컨대, 원기둥 형상이다. 단, 장원기둥 형상, 각기둥 형상 등, 다른 형상이어도 좋다.As the film forming material, for example, niobium, silicon or the like is used. However, as long as it is a material formed by sputtering, various materials can be applied. In addition, the target 41 has a cylindrical shape, for example. However, other shapes, such as a cylindrical columnar shape and a prismatic cylinder shape, may be sufficient.
배킹 플레이트(42)는, 각 타겟(41A, 41B, 41C)을 개별로 유지하는 부재이다. 전극(43)은, 진공 용기(20)의 외부로부터 각 타겟(41A, 41B, 41C)에 개별로 전력을 인가하기 위한 도전성의 부재이다. 각 타겟(41A, 41B, 41C)에 인가하는 전력은, 개별로 바꿀 수 있다. 또한, 스퍼터원(4)에는, 필요에 따라 마그넷, 냉각 기구 등이 적절하게 구비되어 있다.The
(실드 부재)(Shield member)
실드 부재(8)는, 도 3 및 도 7의 사시도에 나타내는 바와 같이, 트레이(1)에배치된 워크(W)에 간격을 두고 대향하는 부재이다. 본 실시형태의 실드 부재(8)는, 워크(W)가 통과하는 측에 개구(80)를 가지고, 성막부(40)에 의한 성막이 행해지는 성막실(S)을 형성한다. 즉, 실드 부재(8)는, 스퍼터 가스(G1)가 도입되어, 플라즈마를 발생시키는 공간을 형성하여, 스퍼터 가스(G1) 및 성막 재료의 진공 용기(20) 내에의 누설을 억제한다.The
실드 부재(8)는, 바닥면부(82), 측면부(83)를 갖는다. 바닥면부(82)는, 성막실(S)의 바닥면을 형성하는 부재이다. 바닥면부(82)는, 도 3 및 도 7에 나타내는 바와 같이, 회전체(31)의 평면과 평행하게 배치된 대략 부채형의 판형체이다. 바닥면부(82)에는, 성막실(S) 내에 각 타겟(41A, 41B, 41C)이 노출되도록, 각 타겟(41A, 41B, 41C)에 대응하는 위치에, 타겟(41A, 41B, 41C)의 크기 및 형상과 동일한 타겟 구멍(82a)이 형성되어 있다. 바닥면부(82)는, 타겟 구멍(82a)으로부터 타겟(41A, 41B, 41C)이 노출되도록, 진공 용기(20)의 바닥면(20a)에 장착되어 있다.The
측면부(83)는, 성막실(S)의 주위를 형성하는 부재이다. 측면부(83)는, 외주벽(83a), 내주벽(83b), 격벽(83c, 83d)을 갖는다. 외주벽(83a) 및 내주벽(83b)은, 원호형으로 만곡한 직방체 형상이며, 회전체(31)의 회전 평면과 직교하는 방향으로 직립한 판형체이다. 외주벽(83a)의 하가장자리는, 바닥면부(82)의 외주 가장자리에 장착되어 있다. 내주벽(83b)의 하가장자리는, 바닥면부(82)의 내주 가장자리에 장착되어 있다. 격벽(83c, 83d)은, 평탄한 직방체 형상이며, 회전체(31)의 평면과 직교하는 방향으로 직립한 판형체이다. 격벽(83c, 83d)의 하가장자리는, 각각이, 바닥면부(82)의 한쌍의 반경 방향의 가장자리부에 장착되어 있다.The
이상과 같은 바닥면부(82)와 측면부(83)의 접합부는, 기밀하게 밀봉되어 있다. 또한, 바닥면부(82)와 측면부(83)를, 일체적으로, 즉 공통의 재료에 의해 연속하여 형성하여도 좋다. 이러한 실드 부재(8)에 의해, 하부 및 둘레 가장자리의 측면이 바닥면부(82) 및 측면부(83)에 의해 덮여지고, 워크(W)를 향하는 상부에 개구(80)를 갖는 성막실(S)이 구성된다. 성막실(S)에는, 타겟(41A, 41B, 41C)의 근방까지 가스 공급부(25)의 선단이 연장되어 있다.The junction part of the
실드 부재(8)는, 평면에서 보아 회전체(31)의 반경 방향에 있어서의 중심측으로부터 외측을 향하여 직경 확장하는 대략 부채형이 된다. 여기서 말하는 대략 부채형이란, 부채의 부채면의 부분의 형태를 의미한다. 실드 부재(8)의 개구(80)도, 마찬가지로 대략 부채형이다. 회전체(31) 아래에 유지되는 워크(W)가 개구(80) 위를 통과하는 속도는, 회전체(31)의 반경 방향에 있어서 중심측을 향할수록 시간이 늦어지고, 외측을 향할수록 빨라진다. 그 때문에, 개구(80)가 평면에서 보아 직방형 또는 정방형이면, 반경 방향에 있어서의 중심측과 외측에서 워크(W)가 개구(80)의 위를 통과하는 시간에 차가 생긴다.The
본 실시형태에서는, 개구(80)를 반경 방향에 있어서의 중심측으로부터 외측을 향하여 직경 확장시킴으로써, 워크(W)가 개구(80)를 통과하는 시간을 일정하게 할 수 있어, 후술하는 플라즈마 처리를 균등하게 할 수 있다. 단, 통과하는 시간의 차가 제품상 문제가 되지 않는 정도이면, 평면에서 보아 직방형 또는 정방형이어도 좋다. 실드 부재(8)의 재질로서는, 예컨대, 알루미늄이나 SUS를 이용할 수 있다.In the present embodiment, the diameter of the
격벽(83c, 83d)의 상단과 회전체(31) 사이에는, 도 8의 (a)에 나타내는 바와 같이, 회전하는 회전체(31) 아래의 워크(W)를 통과 가능한 간격(D1)이 형성되어 있다. 즉, 실드 부재(8)의 상가장자리와 워크(W) 사이에, 약간의 간극이 생기도록, 격벽(83c, 83d)의 높이가 설정되어 있다.A gap D1 is formed between the upper ends of the
보다 구체적으로는, 실드 부재(8)의 개구(80)는, 트레이(1)에 유지된 워크(W)의 볼록부(Cp)를 따르는 오목부(81)를 갖는다. 볼록부(Cp)를 따르는다는 것은, 볼록부(Cp)를 모방하는 형상인 것을 말한다. 본 실시형태에서는, 오목부(81)는, 볼록부(Cp)의 만곡을 따르는 곡면이다. 단, 오목부(81)와 볼록부(Cp) 사이는, 상기한 바와 같이 간격(D1)이 비어 있다. 즉, 오목부(81)를 포함하는 격벽(83c, 83d)의 상가장자리에는, 워크(W)의 처리 대상면(Sp)을 비접촉으로 따르는 형상이 형성되어 있다. 워크(W)의 처리 대상면(Sp)과 실드 부재(8)의 간격(D1)은, 볼록부(Cp)와 오목부(81)의 간격도 포함시켜, 1 ㎜∼15 ㎜로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 워크(W)의 통과를 허용하며, 내부의 성막실(S)의 압력을 유지하기 위해서이다.More specifically, the
이러한 실드 부재(8)에 의해, 도 2에 나타내는 바와 같이, 스퍼터원(4)에 의해 워크(W)가 성막되는 성막 포지션(M2, M4, M5), 막 처리를 행하는 막 처리 포지션(M1, M3)이 구획된다. 실드 부재(8)에 의해, 성막 포지션(M2, M4, M5)의 스퍼터 가스(G1) 및 성막 재료가 진공실(21)에 확산되는 것을 억제할 수 있다.As shown in FIG. 2, the
성막 포지션(M2, M4, M5)의 수평 방향의 범위는, 각 실드 부재(8)에 의해 구획 지어진 영역이 된다. 또한, 회전체(31)에 의해 순환 반송되는 워크(W)가, 성막 포지션(M2, M4, M5)의 타겟(41)에 대향하는 위치를 반복해서 통과함으로써, 워크(W)의 표면에 성막 재료가 막으로서 퇴적한다.The horizontal range of the film-forming positions M2, M4, and M5 becomes an area partitioned by the
성막 포지션(M2, M4, M5)의 각 실드 부재(8)로 구획되는 성막실(S)은, 성막의 대부분이 행해지는 영역이다. 그러나, 성막실(S)로부터 벗어나는 영역이어도, 성막실(S)로부터의 성막 재료의 누출은 있다. 그 때문에, 전혀 막의 퇴적이 없는 것은 아니다. 즉, 성막부(40)에 있어서 성막이 행해지는 성막 영역(F)은, 실드 부재(8)로 구획되는 성막실(S)보다 약간 넓은 영역이 된다.The deposition chamber S divided by the
이러한 성막부(40)는, 복수의 성막부(40A, 40B, 40C)에 동일한 성막 재료를 이용하여 동시에 성막함으로써, 일정 시간 내에 있어서의 성막량 즉, 성막 레이트를 높일 수 있다. 또한, 복수의 성막부(40A, 40B, 40C)에 서로 상이한 성막 재료를 이용하여 동시 또는 차례대로 성막함으로써, 복수의 성막 재료의 층으로 이루어지는 막을 형성할 수도 있다.Such a
(전원부)(Power supply)
전원부(6)는, 타겟(41)에 전력을 인가하는 구성부이다. 이 전원부(6)에 의해 타겟(41)에 전력을 인가함으로써, 플라즈마화한 스퍼터 가스(G1)가 생긴다. 그리고, 플라즈마에 의해 생긴 이온이 타겟(41)에 충돌함으로써, 타겟(41)으로부터 밖으로 나온 성막 재료를 워크(W)에 퇴적시킬 수 있다. 이 때문에, 전원부(6)는, 워크(W)를 플라즈마 처리하기 위한 플라즈마를 발생시키는 플라즈마원으로서 파악할 수 있다. 각 타겟(41A, 41B, 41C)에 인가하는 전력은, 개별로 바꿀 수 있다.The
본 실시형태에 있어서는, 전원부(6)는, 고전압을 인가하는 DC 전원이다. 또한, 고주파 스퍼터를 행하는 장치의 경우에는, RF 전원으로 할 수도 있다. 또한, 전원부(6)는, 성막부(40A, 40B, 40C)마다 마련하여도 좋고, 복수의 성막부(40A, 40B, 40C)에 대하여 1개만 마련하여도 좋다. 1개만 전원부(6)를 마련하는 경우, 전력의 인가는, 전환하여 사용한다. 회전체(31)는, 접지된 진공 용기(20)와 동전위이며, 타겟(41)측에 고전압을 인가함으로써, 전위차를 발생시키고 있다.In the present embodiment, the
본 실시형태에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 반송 경로(T)의 반송 방향에서, 막 처리부(50A, 50B)와의 사이에, 3개의 성막부(40A, 40B, 40C)가 배치되어 있다. 3개의 성막부(40A, 40B, 40C)에, 성막 포지션(M2, M4, M5)이 대응하고 있다. 2개의 막 처리부(50A, 50B)에, 막 처리 포지션(M1, M3)이 대응하고 있다.In this embodiment, as shown in FIG. 2, three film-forming
[막 처리부][Membrane processing part]
막 처리부(50A, 50B)는, 반송부(30)에 의해 반송되는 워크(W)에 퇴적한 재료에 대하여 막 처리를 행하는 처리부이다. 이 막 처리는, 타겟(41)을 이용하지 않는 역스퍼터이다. 이하, 막 처리부(50A, 50B)를 구별하지 않는 경우에는, 막 처리부(50)로서 설명한다. 막 처리부(50)는, 처리 유닛(5)을 갖는다.The
처리 유닛(5)은, 도 3 및 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 구획부(51)를 갖는다. 구획부(51)는, 프로세스 가스(G2)가 도입되는 가스 공간(R)의 일부를 구획하는 측벽부(51c)와, 진공 용기(20)의 내부의 반송 경로(T)에 대향하는 개구(51a)를 갖는 구성부이다. 가스 공간(R)은, 측벽부(51c)에 둘러싸이는 공간인 구획부(51)의 내부와 회전체(31) 사이에 형성되는 공간이며, 회전체(31)에 의해 순환 반송되는 워크(W)가 반복해서 통과한다. 즉, 가스 공간(R)은, 구획부(51)의 내부의 공간뿐만 아니라, 개구(51a)의 단부면, 즉 구획부(51)의 회전체(31)에 대향하는 대향면과, 회전체(31) 사이의 공간도 포함한다. 「가스 공간(R)의 일부를 구획」이란, 가스 공간(R)의 일부의 경계를 형성하는 것을 말한다. 이 때문에, 구획부(51)는, 가스 공간(R)의 전부를 형성하도록 덮는 것이 아니며, 구획부(51)의 대향면과 회전체(31) 사이의 가스 공간(R)은 덮지 않는다.The
본 실시형태의 구획부(51)는, 측벽부(51c)에 의해 둘러싸인 수평 단면이 모서리가 둥근 장방형상의 통형체이다. 여기서 말하는 모서리가 둥근 장방형상이란, 육상 경기에 있어서의 트랙 형상이다. 트랙 형상이란, 한쌍의 부분원을, 볼록측을 상반하는 방향으로 하여 이격하여 대향시키고, 각각의 양단부를 서로 평행한 직선으로 연결한 형상이다. 구획부(51)는, 회전체(31)와 동일한 재질로 한다.The
구획부(51)에는, 그 장직경이 회전체(31)의 반경 방향과 평행해지도록 배치되어 있다. 또한, 엄밀한 평행일 필요는 없고, 다소의 기울기가 있어도 좋다. 구획부(51)의 내부의 공간은, 축과 직교하는 단면이, 개구(51a)의 단부면인 대향면으로부터 내바닥면에 달할 때까지, 구획부(51)의 외직경과 상사 형상의 모서리가 둥근 장방형상이다. 이 공간이, 가스 공간(R)의 일부를 구성한다. 이 때문에, 플라즈마 처리, 즉 막 처리되는 영역인 처리 영역은, 구획부(51)의 개구(51a)와 상사 형상의 모서리가 둥근 장방형상이 된다. 그렇게 되면, 처리 영역의 회전 방향의 길이는, 반경 방향에 있어서 거의 동일해진다.In the
구획부(51)의 상가장자리의 개구(51a)는, 회전체(31)측을 이격하여 향하며, 반송 경로에 대향하고 있다. 즉, 도 8의 (b)에 나타내는 바와 같이, 구획부(51)에 있어서의 회전체(31)와의 대향면과 회전체(31) 사이에는, 회전체(31)에 유지된 워크(W)가 통과 가능한 간격(D2)이 형성되어 있다. 즉, 구획부(51)의 상가장자리와 워크(W) 사이에, 약간의 간극이 생기도록, 구획부(51)의 측벽부(51c)의 높이가 설정되어 있다.The
보다 구체적으로는, 구획부(51)의 측벽부(51c)는, 실드 부재(8)의 오목부(81)와 마찬가지로, 트레이(1)에 유지된 워크(W)의 볼록부(Cp)를 따르는 오목부(51b)를 갖는다. 볼록부(Cp)를 따른다는 것은, 볼록부(Cp)를 모방하는 형상인 것을 말한다. 본 실시형태에서는, 오목부(51b)는, 볼록부(Cp)의 만곡을 따르는 곡면이다. 단, 오목부(51b)와 볼록부(Cp) 사이는, 상기한 바와 같이 간격(D2)이 비어 있다. 즉, 오목부(51b)를 포함하는 구획부(51)의 상가장자리에는, 워크(W)의 처리 대상면(Sp)을 비접촉으로 따르는 형상이 형성되어 있다. 워크(W)의 처리 대상면(Sp)과 구획부(51)의 간격(D2)은, 볼록부(Cp)와 오목부(51b)의 간격도 포함시켜, 1 ㎜∼15 ㎜로 하는 것이 바람직하다. 이것은, 워크(W)의 통과를 허용하며, 구획부(51)의 내부의 압력을 유지하기 위해서이다. 구획부(51)의 내부에는, 마이크로파의 도입에 의해 플라즈마가 발생한다.More specifically, the
도 3에 나타내는 바와 같이, 구획부(51)의 측벽부(51c)의 대부분은, 진공실(21) 내에 수용되어 있다. 단, 구획부(51)의 바닥면은 하방으로 돌출하여, 진공 용기(20)의 바닥면(20a)에 마련된 장착 구멍(21a)에 삽입되어 있다. 구획부(51)와 진공 용기(20) 사이는, О 링(21b)에 의해 밀봉되어 있다. 또한, 구획부(51)의 바닥면에는, 창문부(52)가 마련되어 있다. 창문부(52)는, 구획부(51) 내의 가스 공간(R)과 외부 사이를 칸막이하며, 마이크로파를 도입 가능하게 하는 구성부이다.As shown in FIG. 3, most of the
본 실시형태의 창문부(52)는, 창문 구멍(52a), 창문 부재(52b)를 갖는다. 창문 구멍(52a)은, 구획부(51)의 바닥면에 형성된 관통 구멍이다. 창문 구멍(52a)은, 그 형상에 의해, 발생하는 플라즈마의 분포 형상을 바꿀 수 있다. 바꾸어 말하면, 플라즈마의 분포 형상은, 창문 구멍(52a)의 형상에 의해 정할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 창문 구멍(52a)을 수평 단면을 모서리가 둥근 장방형상으로 함으로써, 가스 공간(R)의 수평 단면과 대략 상사하는 형상의 플라즈마를 발생시킬 수 있다. 또한, 창문 구멍(52a)을 형성하는 재질, 즉 구획부(51)의 재질이 석영 등의 유전체였던 경우, 플라즈마의 분포 형상은, 후술하는 도파관(55a)의 형상에 의해 정할 수 있다. 창문 부재(52b)는, 구획부(51)의 내부에 들어가, 창문 구멍(52a)을 막는 평판이다. 창문 부재(52b)는, 구획부(51)의 내바닥의 창문 구멍(52a)의 주위에 끼워 넣은 O 링(52c) 상에 배치되어, 창문 구멍(52a)을 기밀하게 밀봉하고 있다. 또한, 창문 부재(52b)는, 알루미나 등의 유전체여도 좋고, 실리콘 등의 반도체여도 좋다.The
또한, 처리 유닛(5)은, 가스 공급부(53), 조절부(54)(도 10 참조), 플라즈마원(55), 냉각부(56)를 갖는다. 가스 공급부(53)는, 도 3, 도 4 및 도 9에 나타내는 바와 같이, 가스 공간(R)에 프로세스 가스(G2)를 공급한다. 가스 공급부(53)는, 회전체(31)의 표면이, 처리 영역을 통과하는 시간이 상이한 복수의 공급 부분으로부터, 프로세스 가스(G2)를 공급하는 장치이다. 이 복수의 공급 부분은, 구획부(51)의 장변 방향, 즉 회전체(31)의 반경 방향의 내벽으로서, 대향하는 한쌍의 내벽을 따라 등간격으로 마련되어 있다. 이 때문에, 복수의 공급 부분은, 가스 공간(R)에 있어서의 대향하는 위치로서, 반송 경로(T)를 따르는 방향에도 마련되어 있다. 반송 경로(T)를 따르는 방향은, 반송 경로(T)에 대략 평행인 방향 또는 반송 경로(T)의 접선 방향이다.In addition, the
가스 공급부(53)는, 도시하지 않는 봄베 등의 프로세스 가스(G2)의 공급원과, 공급원에 접속된 복수의 배관(53a)을 가지고 있다. 프로세스 가스(G2)는, 예컨대, 산소 및 질소이다. 각 배관(53a)은 분기하여, 산소의 공급원과 질소의 공급원에 접속되어 있다. 복수의 배관(53a)의 단부는, 구획부(51) 내의 장변 방향에 배열되어 마련됨으로써, 상기 공급 부분인 복수의 공급구(531A∼531D), 공급구(531a∼531d)를 구성하고 있다.The
여기서, 회전체(31)에 유지된 워크(W)의 회전체(31)에 있어서의 회전 중심측(내주측)과 외주측을 비교하면, 회전체(31)의 표면의 점이 더듬어 가는 원주의 길이, 즉 둘레 길이가 상이하다. 이 때문에, 회전체(31)의 표면의 점이 일정 거리를 통과하는 속도에 차가 생긴다. 그리고, 본 실시형태에 있어서, 구획부(51)는, 개구(51a)의 장직경이 회전체(31)의 반경 방향과 평행해지도록 배치되어 있다. 더구나, 복수의 공급구(531A∼531D), 공급구(531a∼531d)가 형성된 개구(51a)의 직선부분이, 반경 방향에 있어서 서로 평행으로 되어 있다. 또한, 이하, 공급구(531A∼531D), 공급구(531a∼531d)를 구별하지 않는 경우에는, 공급구(531)로서 설명한다.Here, when comparing the rotation center side (inner circumferential side) and the outer circumferential side in the
이러한 구성에서는, 구획부(51)의 상방의 일정 거리를 워크(W)가 통과하는 시간은, 회전체(31)에 있어서의 내주측보다 외주측이 짧다. 이 때문에, 막 처리의 레이트가 내주측과 외주측에서 상이하다. 복수의 공급구(531)는, 회전체(31)의 표면이, 플라즈마 처리를 행하는 처리 영역을 통과하는 시간이 상이한 복수 부분에 마련되어 있다. 복수의 공급구(531)가 병설된 방향은, 반송 경로(T)와 교차하고 있다. 또한, 공급구(531)는, 가스 공간(R)을 사이에 두고 대향하는 위치에 배치되어 있다. 가스 공간(R)에 있어서 대향하는 공급구(531)의 배열 방향은, 반송 경로(T)를 따르고 있다.In such a configuration, the outer circumferential side is shorter than the inner circumferential side in the
보다 구체적으로는, 각 배관(53a)은, 구획부(51)의 한쪽의 내벽과 다른쪽의 내벽의 대향하는 위치에 분기하고 있으며, 각각의 단부가 프로세스 가스(G2)의 공급구(531A∼531D), 공급구(531a∼531d)로 되어 있다. 공급구(531A∼531D)는, 구획부(51)의 길이 방향의 한쪽의 내벽을 따라 등간격으로 병설되어 있다. 공급구(531a∼531d)는, 구획부(51)의 길이 방향의 다른쪽의 내벽을 따라 등간격으로 병설되어 있다.More specifically, each
공급구(531A∼531D)는, 내주측으로부터 외주측을 향하여 공급구(531A), 공급구(531B), 공급구(531C), 공급구(531D)의 순서로 배열되어 있다. 마찬가지로, 공급구(531a∼531d)는, 내주측으로부터 외주측을 향하여, 공급구(531a), 공급구(531b), 공급구(531c), 공급구(531d)의 순서로 배열되어 있다. 공급구(531A∼531D)는, 반송 경로(T)의 하류측, 공급구(531a∼d)는, 반송 경로(T)의 상류측에 배치된다. 그리고, 공급구(531A)와 공급구(531a), 공급구(531B)와 공급구(531b), 공급구(531C)와 공급구(531c), 공급구(531D)와 공급구(531d)가 각각 하류측과 상류측에서 대향하고 있다.The
또한, 본 실시형태에서는, 최내주의 공급 부분, 최외주의 공급 부분은, 성막 영역(F) 밖에 위치하고 있다. 즉, 공급구(531A, 531a)는, 성막 영역(F)의 내주보다 내측, 공급구(531D, 531d)는, 성막 영역(F)의 외주보다 외측에 배치되어 있다.In addition, in this embodiment, the innermost part supply part and the outermost part supply part are located outside the film-forming area | region F. In addition, in FIG. That is, the
조절부(54)는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 반송 경로(T)와 교차하는 방향의 위치에 따라, 가스 공급부(53)가 도입하는 프로세스 가스(G2)의 공급량을 조절한다. 반송 경로(T)와 교차하는 방향이란, 반송 경로(T)와 평행이 아닌 방향이며, 반송 경로(T)와 직교하는 방향에는 한정되지 않는다. 즉, 조절부(54)는, 가스 공급부(53)의 복수 부분의 단위 시간당의 프로세스 가스(G2)의 공급량을, 회전체(31)의 표면이 처리 영역을 통과하는 시간에 따라 개별로 조절한다. 조절부(54)는, 배관(53a)의 한쌍의 경로에 각각 마련된 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(54a)를 갖는다. MFC(54a)는, 유체의 유량을 계측하는 질량 유량계와 유량을 제어하는 전자 밸브를 갖는 부재이다.As shown in FIG. 9, the adjusting
플라즈마원(55)은, 도 3, 도 4에 나타내는 바와 같이, 프로세스 가스(G2)가 도입된 가스 공간(R)에, 반송 경로(T)를 통과하는 워크(W)를 처리하기 위한 플라즈마를 발생시키는 구성부이다. 플라즈마원(55)은, 도파관(55a), 코일(55b)을 갖는다. 도파관(55a)은, 일단이 도시하지 않는 마이크로파 발신기에 접속되고, 타단이 가스 공간(R)의 외부로서 창문부(52)의 근방에 배치된 관이다. 도파관(55a)은, 마이크로파 발신기로부터의 마이크로파를 창문부(52)에 유도한다. 마이크로파는, 창문부(52)의 창문 부재(52b)를 통해, 가스 공간(R)에 도입된다.As shown in FIG. 3, FIG. 4, the
코일(55b)은, 도시하지 않는 전원으로부터의 전압의 인가에 의해, 가스 공간(R) 내에 자장을 발생시키는 부재이다. 프로세스 가스(G2)가 도입된 가스 공간(R) 내에, 코일(55b)에 의해 자장을 발생시키며, 마이크로파를 도입한다. 자장의 주위를 원운동하는 전자의 주파수와, 마이크로파의 주파수를 일치시키면, 공명에 의해 전자가 고속으로 회전 운동을 하여, 전자가 기체 분자에 충돌함으로써 고밀도의 플라즈마가 생성된다. 이에 의해 가스 공간(R)에, 전자, 이온 및 라디칼 등의 활성종이 발생한다.The
냉각부(56)는, 구획부(51)을 냉각하는 구성부이다. 냉각부(56)는, 배관(56a), 캐비티(56b)를 갖는다. 배관(56a)은, 도시는 하지 않지만, 냉각수(C)를 순환 공급하는 냉각수 순환 장치인 칠러에 접속되며, 냉각수(C)가 순환하는 순환 경로이다. 캐비티(56b)는, 구획부(51)의 측벽부(51c)의 내부에 형성되어, 냉각수(C)가 유통하는 공간이며, 배관(56a)의 공급측과 배출측이 연통하고 있다. 칠러에 의해 냉각된 냉각수(C)은 공급측으로부터 공급되고, 캐비티 내를 유통하여 배수측으로부터 배출되는 것을 반복함으로써, 구획부(51)가 냉각되어 가열이 억제된다.The cooling
[로드록부][Rodlock Part]
로드록부(60)는, 진공실(21)의 진공을 유지한 상태로, 도시하지 않는 반송 수단에 의해, 외부로부터 미처리의 워크(W)를 탑재한 트레이(1)를, 진공실(21)에 반입하여, 처리 완료된 워크(W)를 탑재한 트레이(1)를 진공실(21)의 외부에 반출하는 장치이다. 이 로드록부(60)는, 주지의 구조의 것을 적용할 수 있기 때문에, 설명을 생략한다.The
[제어 장치][controller]
제어 장치(70)는, 플라즈마 처리 장치(100)의 각 부를 제어하는 장치이다. 이 제어 장치(70)는, 예컨대, 전용의 전자 회로 또는 정해진 프로그램으로 동작하는 컴퓨터 등에 의해 구성할 수 있다. 즉, 진공실(21)에의 스퍼터 가스(G1) 및 프로세스 가스(G2)의 도입 및 배기에 관한 제어, 전원부(6)의 제어, 회전체(31)의 회전의 제어, 플라즈마원(55)에 있어서의 마이크로파의 도입, 자장의 생성에 관한 제어, 냉각부(56)에 있어서의 냉각수(C)에 관한 제어 등에 관해서는, 그 제어 내용이 프로그램되어 있다. 제어 장치(70)는, 이 프로그램이 PLC나 CPU 등의 처리 장치에 의해 실행되는 것이며, 다종 다양한 플라즈마 처리의 사양에 대응 가능하다.The
구체적으로 제어되는 대상을 들면 이하와 같다. 즉, 모터(32)의 회전 속도, 플라즈마 처리 장치(100)의 초기 배기 압력, 스퍼터원(4)의 선택, 타겟(41) 및 코일(55b)에의 인가 전력, 마이크로파의 발신기의 출력, 스퍼터 가스(G1) 및 프로세스 가스(G2)의 유량, 종류, 도입 시간 및 배기 시간, 성막 및 막 처리의 시간, 냉각수(C)의 유량 및 온도 등이다.The object to be specifically controlled is as follows. That is, the rotational speed of the
특히, 본 실시형태에서는, 제어 장치(70)는, 성막부(40)의 타겟(41)에의 전력의 인가, 가스 공급부(25)로부터의 스퍼터 가스(G1)의 공급량을 제어함으로써, 성막 레이트를 제어한다. 또한, 제어 장치(70)는, 마이크로파의 출력, 가스 공급부(53)로부터의 프로세스 가스(G2)의 공급량을 제어함으로써, 막 처리 레이트를 제어한다.In particular, in this embodiment, the
상기한 바와 같이 각 부의 동작을 실행시키기 위한 제어 장치(70)의 구성을, 가상적인 기능 블록도인 도 10을 참조하여 설명한다. 즉, 제어 장치(70)는, 기구 제어부(71), 전원 제어부(72), 가스 제어부(73), 기억부(74), 설정부(75), 입출력 제어부(76)를 갖는다.As described above, the configuration of the
기구 제어부(71)는, 배기부(23), 가스 공급부(25), 가스 공급부(53), 조절부(54), 모터(32), 냉각부(56)의 칠러, 로드록부(60) 등의 구동원, 전자 밸브, 스위치, 전원 등을 제어하는 처리부이다. 전원 제어부(72)는, 전원부(6), 플라즈마원(55)의 마이크로파의 발신기 및 코일(55b)의 전원 등을 제어하는 처리부이다.The
예컨대, 전원 제어부(72)는, 타겟(41A, 41B, 41C)에 인가하는 전력을, 개별로 제어한다. 성막 레이트를 워크(W)의 전체에서 균일하게 하고자 하는 경우에는, 상기 내주측과 외주측의 속도차를 고려하여, 타겟(41A)<타겟(41B)<타겟(41C)과 같이, 순차 전력을 높게 한다. 즉, 내주측과 외주측의 속도에 비례시켜, 전력을 결정하면 좋다.For example, the power
단, 비례시키는 제어는 일례로서, 속도가 커질수록 전력을 높게 하여, 처리 레이트가 균일해지도록 설정하면 좋다. 또한, 워크(W)에 형성하는 막 두께를 두껍게 하고자 하는 부분에 대해서는, 타겟(41)에의 인가 전력을 높게 하고, 막 두께를 얇고 하고자 하는 부분에 대해서는, 타겟(41)에의 인가 전력을 낮게 하면 좋다.However, the proportional control is an example. The higher the speed, the higher the power, and the processing rate may be set to be uniform. In addition, for the part to increase the thickness of the film formed on the workpiece W, the power applied to the target 41 is made high, and for the part to make the film thickness thin, the applied power to the target 41 is made low. good.
가스 제어부(73)는, 조절부(54)에 의한 프로세스 가스(G2)의 도입량을 제어하는 처리부이다. 예컨대, 각 공급구(531)로부터의 프로세스 가스(G2)의 단위 시간당의 공급량을, 개별로 제어한다. 막 처리 레이트를 워크(W)의 전체에서 균일하게 하고자 하는 경우에는, 상기 내주측과 외주측의 속도차를 고려하여 각 공급구(531)로부터의 공급량을 내주측으로부터 외주측을 향하여, 순차 많게 한다. 구체적으로는, 공급량을 공급구(531A)<공급구(531B)<공급구(531C)<공급구(531D), 공급구(531a)<공급구(531b)<공급구(531c)<공급구(531d)로 한다. 즉, 내주측과 외주측의 속도에 비례시켜, 공급량을 결정하면 좋다.The
또한, 워크(W)에 형성하는 막 두께에 따라, 각 공급구(531)로부터 공급하는 프로세스 가스(G2)의 공급량을 조절한다. 즉, 막 두께를 두껍게 하는 부분에 대해서는, 막 처리의 양이 많아지도록 프로세스 가스(G2)의 공급량을 많게 한다. 그리고, 막 두께를 얇게 하는 부분에 대해서는, 막 처리의 양이 적어지도록 프로세스 가스(G2)의 공급량을 적게 한다.In addition, according to the film thickness formed in the workpiece | work W, the supply amount of the process gas G2 supplied from each
또한, 예컨대, 내주측일수록 막 두께가 두꺼워지도록 형성된 막에 대한 막 처리의 경우에는, 내주측일수록 프로세스 가스(G2)의 공급량이 많아지도 설정할 수도 있다. 이에 의해, 전술한 속도와의 관계와도 합쳐져, 결과적으로는, 각 공급구(531)로부터의 공급량이 균일해지는 경우도 있다. 즉, 조절부(54)는, 워크(W)에 형성하는 막 두께 및 회전체(31)가 처리 영역을 통과하는 시간에 따라, 각 공급구(531)로부터 공급하는 프로세스 가스(G2)의 공급량을 조절하여도 좋다. 또한, 가스 제어부(73)는, 스퍼터 가스(G1)의 도입량도 제어한다.In addition, for example, in the case of the film processing with respect to the film | membrane formed so that the film thickness might become thicker on the inner peripheral side, the supply amount of process gas G2 may also be set more so that the inner peripheral side. Thereby, it is also combined with the relationship with the speed mentioned above, and as a result, the supply amount from each
기억부(74)는, 본 실시형태의 제어에 필요한 정보를 기억하는 구성부이다. 기억부(74)에 기억되는 정보로서는, 배기부(23)의 배기량, 각 타겟(41)에 인가하는 전력, 스퍼터 가스(G1)의 공급량, 코일(55b)에 인가하는 전력, 마이크로파의 발신기의 출력, 공급구(531)마다의 프로세스 가스(G2)의 공급량을 포함한다. 설정부(75)는, 외부로부터 입력된 정보를, 기억부(74)에 설정하는 처리부이다.The
또한, 타겟(41A, 41B, 41C)에 인가하는 전력과, 공급구(531A∼531D, 531a∼531d)로부터의 프로세스 가스(G2)의 공급량을 링크시켜도 좋다. 즉, 회전체(31)의 회전 속도(rpm)를 일정하게 하여, 타겟(41A, 41B, 41C)에 인가하는 전력이 설정부에 의해 설정된 경우, 이에 비례시켜 각 공급구(531A∼531D, 531a∼531d)로부터의 공급량이 설정되도록 하여도 좋다. 또한, 회전체(31)의 회전 속도(rpm)를 일정하게 하여, 각 공급구(531A∼531D, 531a∼531d)로부터의 공급량이 설정부에 의해 설정된 경우, 이에 비례시켜 각 타겟(41A, 41B, 41C)에 인가하는 전력이 설정되도록 하여도 좋다.The power applied to the
이러한 설정은, 예컨대, 이하와 같이 행할 수 있다. 먼저, 미리 실험 등에 의해, 막 두께와 이에 따른 인가 전력 또는 프로세스 가스(G2)의 공급량의 관계, 인가 전력과 이에 따른 프로세스 가스(G2)의 공급량의 관계를 구해 둔다. 그리고, 이들 중 적어도 하나를 테이블화하여 기억부(74)에 기억해 둔다. 그리고, 입력된 막 두께, 인가 전력 또는 공급량에 따라, 설정부(75)가 테이블을 참조하여 인가 전력이나 공급량을 결정한다.Such a setting can be performed as follows, for example. First, by experiment or the like, the relationship between the film thickness and the applied power or the supply amount of the process gas G2 and the relation between the applied power and the supply amount of the process gas G2 accordingly is determined. At least one of these is tabled and stored in the
(연산 처리)(Operation processing)
균일한 막 두께로, 또한 균일한 막질의 막을 대면적으로 형성하고자 하는 경우, 프로세스 가스(G2)의 공급량을 조절할 때에, 고려해야 하는 조건은, 이하의 4개이다.In the case where a uniform film thickness and a uniform film quality film are to be formed in a large area, the following conditions should be considered when adjusting the supply amount of the process gas G2.
[1] 회전체가 1회전하는 동안에 성막부에서 성막되는 막 두께[1] film thickness formed by film forming part during one revolution of rotor
[2] 회전체의 반경 방향에 있어서의 성막한 막의 막 두께 분포[2] film thickness distribution of deposited films in radial direction of rotating body
[3] 회전체의 내주와 외주의 속도차[3] speed differences between inner and outer rotors
[4] 플라즈마의 발생 영역의 폭(처리 영역의 폭)[4] width of plasma generating area (width of processing area)
여기서, [2]의 조건은, 성막부(40)의 각 타겟(41A, 41B, 41C)에 개별로 전력을 인가하여, 균일한 막 두께로 하면, 조건으로부터 제외할 수 있다. 또한, 상기 양태와 같이, 가스 공간(R)을 평면 방향에서 보아 모서리가 둥근 장방형상의 외형으로 함으로써, 처리 영역의 폭이, 성막 영역(F)의 최내주로부터 최외주에 걸쳐 동일해진다. 이 때문에, 그 폭의 범위에서, 동일한 플라즈마 밀도로 할 수 있기 때문에, [4]의 조건도 조건으로부터 제외할 수 있다.Here, the condition of [2] can be removed from the condition if electric power is individually applied to each of the
따라서, [1], [3]의 조건으로부터, 각 공급구(531)의 공급량을 결정할 수 있다. 즉, [1]의 조건으로서, 사전의 실험 등에 의해, 성막 영역(F)의 최내주 또는 최외주의 막 두께 중 어느 한쪽과, 그 막 두께에 알맞은 최적 공급량을 구해 둔다. 그리고, [3]의 내주와 외주의 속도차는, 내주와 외주의 반경과 관계(비례)하기 때문에, 복수의 공급구(531)의 반경 방향의 위치(회전 중심으로부터의 거리)와, 상기 막 두께 및 최적 공급량으로부터, 복수의 공급구(531)의 각각의 공급량을 결정할 수 있다. 또한, 성막 영역(F)의 최내주에 있어서의 회전체(31)가 1회전하는 동안에 성막되는 막의 막 두께, 성막 영역(F)의 최외주에 있어서의 회전체(31)가 1회전하는 동안에 성막되는 막의 막 두께, 상기 막 두께에 알맞은 최적 공급량, 각 공급구(531)의 반경 방향의 위치에 대해서는, 기억부(74)에 기억되는 정보에 포함된다.Therefore, the supply amount of each
예컨대, 성막부(40)에서 성막되는 막의 정해진 막 두께에 대한 최내주의 공급구(531)의 최적 공급량을 a, 최내주의 반경을 Lin, 최외주의 반경을 Lou, 최외주의 공급구(531)의 최적 공급량을 A로 한다. 먼저, 최내주의 공급구(531)의 최적 공급량(a)을 알고 있는 경우에 대해서 설명한다. 공급량 연산부는, 최내주의 최적 공급량(a), 최내주의 공급구(531)를 통과하는 원의 반경(Lin), 최외주의 공급구(531)를 통과하는 원의 반경(Lou)을, 기억부(74)로부터 취득하여, 이하의 식에 기초하여, 최외주의 최적 공급량(A)을 구한다.For example, the optimum supply amount of the
A=a×Lou/LinA = a × Lou / Lin
마찬가지로, 그 외의 공급구(531)의 최적 공급량도, 반경의 비에 따라 구할 수 있다. 즉, 공급구(531)의 최적 공급량을 Ax, 그 공급구(531)를 통과하는 원의 반경을 Px로 하면, 이하의 식에 기초하여, 최적 공급량(Ax)을 구할 수 있다.Similarly, the optimum supply amount of the
Ax=a×Px/LinAx = a × Px / Lin
이와는 반대로, 최외주의 공급구(531)의 최적 공급량(A)을 알고 있는 경우에는, 각 공급구(531)의 최적 공급량(Ax)을, 그 공급구(531)를 통과하는 원의 반경(Px)으로부터, 이하의 식에 기초하여, 구할 수 있다.On the contrary, when the optimum supply amount A of the outermost
Ax=A×Px/LouAx = A × Px / Lou
이상과 같이, [1] 회전체가 1회전하는 동안에 성막부(40)에서 성막되는 막의 막 두께를 알면, 복수의 공급구(531)로부터의 공급량이 자동으로 결정된다. 이 때문에, 각 공급구(531)로부터의 공급량의 상정되는 패턴으로서, 다수의 데이터를 유지하는 경우에 비해서, 기억부(74)에서 유지하는 데이터량을 적게 할 수 있다. 예컨대, SiON과 같이, 조성에 의해 굴절률이 변화하는 막의 경우, 성막 영역(F)의 최내주 또는 최외주의 막 두께로부터 각 공급구(531)의 공급량이 자동으로 결정되기 때문에, N2와 O2의 혼합 비율을 조정하면, 원하는 굴절률의 막을 얻을 수 있다.As described above, when the film thickness of the film formed by the
입출력 제어부(76)는, 제어 대상이 되는 각 부와의 사이에서의 신호의 변환이나 입출력을 제어하는 인터페이스이다. 또한, 제어 장치(70)에는, 입력 장치(77), 출력 장치(78)가 접속되어 있다. 입력 장치(77)는, 오퍼레이터가, 제어 장치(70)를 통해 플라즈마 처리 장치(100)를 조작하기 위한 스위치, 터치 패널, 키보드, 마우스 등의 입력 수단이다. 예컨대, 사용하는 성막부(40), 막 처리부(50)의 선택, 원하는 막 두께, 각 타겟(41A∼41C)의 인가 전력, 각 공급구(531A∼531D, 531a∼531d)로부터의 프로세스 가스(G2)의 공급량 등을 입력 수단에 의해 입력할 수 있다.The input / output control unit 76 is an interface that controls conversion of signals and input / output between respective units to be controlled. In addition, the
출력 장치(78)는, 장치의 상태를 확인하기 위한 정보를, 오퍼레이터가 시인 가능한 상태로 하는 디스플레이, 램프, 미터 등의 출력 수단이다. 예컨대, 출력 장치(78)는, 입력 장치(77)로부터의 정보의 입력 화면을 표시할 수 있다. 이 경우, 타겟(41A, 41B, 41C), 각 공급구(531A∼531D, 531a∼531d)를 모식도로 표시시켜, 각각의 위치를 선택하여 수치를 입력할 수 있도록 하여도 좋다. 또한, 타겟(41A, 41B, 41C), 각 공급구(531A∼531D, 531a∼531d)를 모식도로 표시시켜, 각각에 설정된 값을 수치로 표시하여도 좋다.The
[동작][action]
이상과 같은 본 실시형태의 동작을, 상기 도 1∼도 10을 참조하여 이하에 설명한다. 또한, 도시는 하지 않지만, 플라즈마 처리 장치(100)에는, 컨베어, 로보트 아암 등의 반송 수단에 의해, 워크(W)를 유지한 트레이(1)의 반입, 반송, 반출이 행해진다.The operation of the present embodiment as described above will be described below with reference to FIGS. 1 to 10. In addition, although not shown, the
복수의 트레이(1)는, 로드록부(60)의 반송 수단에 의해, 진공 용기(20) 내에 순차 반입된다. 회전체(31)는, 빈 유지부(33)를, 순차, 로드록부(60)로부터의 반입 부분으로 이동시킨다. 유지부(33)는, 반송 수단에 의해 반입된 트레이(1)를, 각각 개별로 유지한다. 이와 같이 하여, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 성막 대상이 되는 워크(W)를 유지한 트레이(1)가, 회전체(31) 상에 모두 유지된다.The some
이상과 같이 플라즈마 처리 장치(100)에 도입된 워크(W)에 대한 막을 형성하는 처리는, 이하와 같이 행해진다. 또한, 이하의 동작은, 성막부(40A)만 및 막 처리부(50A)만이라고 하는 바와 같이, 성막부(40)와 막 처리부(50) 중에서 각각 하나를 가동시켜 성막 및 막 처리를 행하는 예이다. 단, 복수조의 성막부(40), 막 처리부(50)를 가동시켜 처리 레이트를 높여도 좋다. 또한, 성막부(40) 및 막 처리부(50)에 의한 성막 및 막 처리의 예는, 산질화 실리콘의 막을 형성하는 처리이다. 산질화 실리콘의 막을 형성하는 것은, 워크(W)에 원자 레벨로 실리콘을 부착시킬 때마다, 산소 이온 및 질소 이온을 침투시키는 처리를, 워크(W)를 순환 반송시키면서 반복함으로써 행한다.As mentioned above, the process which forms the film | membrane about the workpiece | work W introduce | transduced into the
먼저, 진공실(21)은, 배기부(23)에 의해 항상 배기되어 감압되어 있다. 그리고, 진공실(21)이 정해진 압력에 도달하면, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 회전체(31)가 회전한다. 이에 의해, 유지부(33)에 유지된 워크(W)는, 반송 경로(T)를 따라 이동하여, 성막부(40A, 40B, 40C) 및 막 처리부(50A, 50B) 위를 통과한다. 회전체(31)가 정해진 회전 속도에 달하면, 다음에, 성막부(40)의 가스 공급부(25)는, 스퍼터 가스(G1)를, 타겟(41)의 주위에 공급한다. 이때, 막 처리부(50)의 가스 공급부(53)도, 프로세스 가스(G2)를 가스 공간(R)에 공급한다.First, the
성막부(40)에서는, 전원부(6)가 각 타겟(41A, 41B, 41C)에 전력을 인가한다. 이에 의해, 스퍼터 가스(G1)가 플라즈마화한다. 스퍼터원(4)에 있어서, 플라즈마에 의해 발생한 이온 등의 활성종은, 타겟(41)에 충돌하여 성막 재료의 입자를 날려 버린다. 이 때문에, 성막부(40)를 통과하는 워크(W)의 표면에는, 그 통과마다 성막 재료의 입자가 퇴적되어, 막이 생성된다. 이 예에서는, 실리콘의 층이 형성된다.In the
전원부(6)에 의해 각 타겟(41A, 41B, 41C)에 인가하는 전력은, 회전체(31)의 내주측으로부터 외주측으로 감에 따라 순차 커지도록 기억부(74)에 설정되어 있다. 전원 제어부(72)는, 이 기억부(74)에 설정된 전력에 따라, 전원부(6)가 각 타겟(41)에 인가하는 전력을 제어하도록 지시를 출력한다. 이 제어를 위해, 스퍼터링에 의한 단위 시간당의 성막량은, 내주측으로부터 외주측으로 갈수록 많아지지만, 내주측으로부터 외주측으로 갈수록 회전체(31)의 통과 속도는, 빨라진다. 결과로서, 워크(W)의 전체의 막 두께는 균일해진다.The power applied to each of the
또한, 워크(W)는, 가동하지 않는 성막부(40)나 막 처리부(50)를 통과하여도, 성막이나 막 처리는 행해지지 않기 때문에, 가열되지 않는다. 이 가열되지 않는 영역에 있어서, 워크(W)는 열을 방출한다. 또한, 가동하지 않는 성막부(40)란, 예컨대 성막 포지션(M4, M5)이다. 또한, 가동하지 않는 막 처리부(50)란, 예컨대, 막 처리 포지션(M3)이다.In addition, even when the workpiece | work W passes through the film-forming
한편, 성막된 워크(W)는, 처리 유닛(5)에 있어서의 구획부(51)의 개구(51a)에 대향하는 위치를 통과한다. 처리 유닛(5)에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이, 가스 공급부(53)로부터 공급구(531)를 통해, 가스 공간(R) 내에 프로세스 가스(G2)인 산소 및 질소가 공급되고, 코일(55b)에 통전함으로써 자장이 형성되며, 도파관(55a)으로부터의 마이크로파가 창문부(52)를 통해 도입됨으로서, 가스 공간(R)에 플라즈마가 생성된다. 생성된 플라즈마에 의해 발생한 산소 이온 및 질소 이온이, 성막된 워크(W)의 표면에 충돌함으로써, 막 재료에 침투한다.On the other hand, the workpiece | work W formed into a film passes the position which opposes the
공급구(531)로부터 도입되는 프로세스 가스(G2)의 단위 시간당의 유량은, 회전체(31)의 내주측일수록 적고, 외주측일수록 많아지도록, 기억부(74)에 설정되어 있다. 가스 제어부(73)는, 이 기억부(74)에 설정된 유량에 따라, 조절부(54)가 각 배관(53a)을 유통하는 프로세스 가스(G2)의 유량을 제어하도록 지시를 출력한다. 이 때문에, 가스 공간(R)에 발생하는 단위 체적당의 이온 등의 활성종의 양은, 내주측보다 외주측이 많아진다. 따라서, 활성종의 양에 의해 좌우되는 막 처리량은, 내주측으로부터 외주측으로 갈수록 많아진다.The flow rate per unit time of the process gas G2 introduced from the
그러나, 막 처리되는 처리 영역은, 구획부(51)의 개구(51a)와 상사 형상의 모서리가 둥근 장방형상이다. 이 때문에, 처리 영역의 폭, 즉 회전 방향의 폭이 반경 방향에 걸쳐 동일하다. 즉, 처리 영역은, 반경 방향으로 일정 폭이다. 한편, 워크(W)는, 내주측으로부터 외주측으로 갈수록 처리 영역을 통과하는 속도가 빠르다. 이 때문에, 워크(W)는, 내주측으로부터 외주측으로 갈수록, 처리 영역을 통과하는 시간이 짧아진다. 프로세스 가스(G2)의 공급량을 외주측일수록 많게 함으로써, 외주측일수록 막 처리량이 많아지기 때문에 처리 영역의 통과 시간의 짧음을 보충할 수 있다. 결과로서, 워크(W)의 전체의 막 처리량은 균일해진다.However, the treatment region to be treated is a rectangle with rounded corners similar to the
또한, 산질화 처리와 같이, 2종류 이상의 프로세스 가스(G2)를 사용하여 막 처리를 행하는 경우, 성막부(40)에서 성막된 막을, 회전체(31)가 1회전하는 동안에, 완전히 화합물막으로 함과 동시에, 막의 조성도 성막면 전체에서 균일하게 할 필요가 있다. 본 실시형태는, 2종류 이상의 프로세스 가스(G2)를 사용하여, 막 처리를 행하는 플라즈마 처리에 적합하다. 예컨대, 산질화 실리콘(SiOxNy)의 x와 y의 비를 1:1로 한 막을 원한다고 한다. 그렇게 되면, 성막된 막이 충분히 화합물막이 되는 활성종의 양과, 그 활성종 중에 포함되는 산소와 질소의 비율의 양방을 컨트롤할 필요가 있다. 본 실시형태에서는, 프로세스 가스(G2)의 공급 부분을 복수로 하며, 각 공급 부분에 있어서의 프로세스 가스(G2)의 공급량을, 프로세스 가스(G2)의 종류마다 조절할 수 있기 때문에, 양과 비율의 양방을 컨트롤하기 쉽다.In addition, when performing a film | membrane process using two or more types of process gas G2 like oxynitriding process, the film | membrane formed in the film-forming
이상과 같은 막을 형성하는 처리 동안, 회전체(31)는 회전을 계속하여 워크(W)를 유지한 트레이(1)를 계속해서 순환 반송한다. 이와 같이, 워크(W)를 순환시켜 성막과 막 처리를 반복함으로써, 화합물막을 형성한다. 본 실시형태에서는, 화합물막으로서, 워크(W)의 표면에 산질화 실리콘의 막이 형성된다.During the process of forming the film as described above, the rotating
산질화 실리콘의 막이 원하는 막 두께가 되는 정해진 처리 시간이 경과하였다면, 성막부(40) 및 막 처리부(50)의 가동을 정지한다. 즉, 전원부(6)에 의한 타겟(41)에의 전력의 인가, 공급구(531)로부터의 프로세스 가스(G2)의 공급, 코일(55b)에의 통전, 도파관(55a)으로부터의 마이크로파의 도입을 정지한다.If the predetermined processing time for which the film of silicon oxynitride reaches the desired film thickness has elapsed, the
이와 같이, 막을 형성하는 처리가 완료한 후, 워크(W)를 탑재한 트레이(1)는, 회전체(31)의 회전에 의해, 순차, 로드록부(60)에 위치 결정되어, 반송 수단에 의해, 외부에 반출된다.Thus, after the process of forming a film | membrane is completed, the
또한, 성막 영역(F) 밖에 있는 최외주의 공급구(531D, 531d)의 프로세스 가스(G2)의 유량을, 최대로 하지 않고, 공급구(531B, 531C, 531b, 531c)보다 적게 하여도 좋다. 즉, 공급구(531A)<공급구(531D)<공급구(531B)<공급구(531C), 공급구(531a)<공급구(531d)<공급구(531b)<공급구(531c)가 되도록 유량을 설정하고 있다.In addition, the flow rate of the process gas G2 of the outermost
성막 영역(F)으로부터 벗어난 위치에는 워크(W)가 통과하지 않기 때문에, 프로세스 가스(G2)를 공급할 필요가 없다. 그러나, 도 9에 나타내는 바와 같이, 구획부(51)가 성막 영역(F)의 밖에 여유를 가지고 형성되어 있는 경우에는, 성막 영역(F)의 외측에 프로세스 가스(G2)를 전혀 공급하지 않으면, 성막 영역(F)의 내주단 근방이나 외주단 근방에서, 프로세스 가스(G2)의 성막 영역(F) 밖으로의 확산이 생긴다. 결과적으로 성막 영역(F)의 내주단 근방이나 외주단 근방에서 처리 레이트가 저하하게 된다. 이 때문에, 성막 영역(F) 밖에도, 예비적으로 프로세스 가스(G2)를 공급하면 좋다. 이때의 프로세스 가스(G2)는, 확산에 의한 감소분을 보충할 수 있는 만큼이면 좋기 때문에, 전술한 여유분이 되는 영역의 크기와의 관계에서, 확산을 방지할 수 있는 정도의 양이면 좋다. 단, 공급구(531C, 531c)보다, 공급량을 많게 할 필요가 생기는 경우도 있다.Since the workpiece | work W does not pass to the position deviating from the film-forming area | region F, it is not necessary to supply process gas G2. However, as shown in FIG. 9, when the
이와 같이, 성막 영역(F) 밖에 위치하고 있는 공급구(531A, 531a, 531D, 531d)에 대해서는, 통과 시간에 따른 조절부(54)에 의한 프로세스 가스(G2)의 조절 대상으로부터 벗어나 있어도 좋다.In this manner, the
또한, 성막 영역(F) 밖에 있는 공급구(531D, 531d)는, 막 처리에 관여하는 정도는 낮아, 프로세스 가스(G2)의 유량을 최대로 할 필요는 없지만, 소량이어도 프로세스 가스(G2)를 공급시킴으로써, 막 처리의 정도를 더욱 균일하게 할 수 있다. 이것은, 내주측의 공급구(531A, 531a)에 대해서도 동일하다. 즉, 성막 영역(F) 밖에 공급구(531)를 마련함으로써도, 막 처리의 정도를 균일화하는 등의 효과를 얻을 수 있다.In addition, the
[작용 효과][Effect]
(1) 본 실시형태는, 내부를 진공으로 하는 것이 가능한 진공 용기(20)와, 진공 용기(20) 내에 마련되어, 워크(W)를 탑재하여 회전하는 회전체(31)를 가지고, 회전체(31)를 회전시킴으로써 워크(W)를 원주의 반송 경로(T)에서 순환 반송시키는 반송부(30)와, 프로세스 가스(G2)가 도입되는 가스 공간(R)의 일부를 구획하는 측벽부(51c)와, 진공 용기(20)의 내부의 반송 경로(T)에 대향하는 개구(51a)를 갖는 구획부(51)와, 가스 공간(R)에 프로세스 가스(G2)를 공급하는 가스 공급부(53)와, 프로세스 가스(G2)가 도입된 가스 공간(R)에, 반송 경로(T)를 통과하는 워크(W)를 플라즈마 처리하기 위한 플라즈마를 발생시키는 플라즈마원(55)을 가지고, 가스 공급부(53)는, 회전체(31)의 표면이, 플라즈마 처리를 행하는 처리 영역을 통과하는 시간이 상이한 복수의 공급 부분으로부터, 프로세스 가스(G2)를 공급하여, 복수의 공급 부분의 단위 시간당의 프로세스 가스(G2)의 공급량을, 처리 영역을 통과하는 시간에 따라 개별로 조절하는 조절부(54)를 갖는다.(1) This embodiment has the
이 때문에, 회전체(31)에 의해 순환 반송되는 워크(W)에 대한 플라즈마 처리의 정도를, 회전체(31)의 표면의 통과 속도가 상이한 위치에 따라 조절할 수 있다. 따라서, 워크(W)에 대한 처리의 정도를 균일화시키거나, 원하는 위치의 처리의 정도를 바꾸는 등, 원하는 플라즈마 처리를 행할 수 있다. 이것은, 회전체(31)의 직경이 크고, 또한, 성막 영역(F)의 폭이 클수록, 즉, 성막 영역(F)의 내주측과 외주측에서의 주속의 차가 클수록 유효하다.For this reason, the grade of the plasma process with respect to the workpiece | work W circulated | conveyed and conveyed by the rotating
(2) 조절부(54)는, 반송 경로(T)와 교차하는 방향의 위치에 따라, 각 공급 부분으로부터 도입하는 프로세스 가스(G2)의 공급량을 조절한다. 이 때문에, 복수의 공급 부분의 프로세스 가스(G2)의 공급량을, 회전체(31)의 표면의 통과 속도가 상이한 위치에 따라 개별로 조절할 수 있다.(2) The adjusting
(3) 복수의 공급 부분은, 가스 공간(R)에 있어서의 대향하는 위치로서, 반송 경로(T)를 따르는 방향에 배치되어 있다. 이 때문에, 가스 공간(R) 내에, 단시간에 프로세스 가스(G2)를 널리 퍼지게 할 수 있다.(3) The some supply part is arrange | positioned in the direction along the conveyance path T as a position which opposes in the gas space R. As shown in FIG. For this reason, the process gas G2 can spread widely in gas space R in a short time.
(4) 조절부(54)는, 워크(W)에 형성하는 막의 막 두께 및 회전체(31)의 표면이 플라즈마 처리를 행하는 처리 영역을 통과하는 시간에 따라, 각 공급 부분으로부터 공급하는 프로세스 가스(G2)의 공급량을 조절한다. 이 때문에, 막 두께에 알맞은 막 처리를 행할 수 있다.(4) The adjusting
(5) 본 실시형태는, 회전체(31)에 유지되어, 워크(W)를 유지하는 복수의 트레이(1)를 가지고, 트레이(1)의 구획부(51)에 대향하는 면과, 구획부(51)의 측벽부(51c)에 있어서의 회전체(31)와의 대향면 사이에, 트레이(1)에 유지된 워크(W)가 통과 가능한 간극을 가지고, 측벽부(51c)는, 워크(W)의 구획부(51)에 대향하는 면에 마련된 볼록부(Cp)를 따르는 오목부(51b)를 갖는다.(5) This embodiment has the some
이 때문에, 워크(W)가, 구획부(51)의 대향면과 회전체(31) 사이를 통과할 때에, 대향면과 회전체(31)의 간격을 좁힐 수 있어, 프로세스 가스(G2)의 누출에 의한 압력의 저하를 막을 수 있다. 또한, 워크(W)를 복수개, 서로의 간격을 좁혀 배치함으로써, 하나의 워크(W)가 통과 후, 곧바로 다음 워크(W)가 와서, 구획부(51)와 회전체(31) 사이의 간극을 연속하여 좁히기 때문에, 프로세스 가스(G2)가 한층 더 누출되기 어려워진다. 또한, 스퍼터 가스(G1)의 가스 공간(R)에의 유입에 의한 콘터미네이션을 방지하여, 막 처리 레이트의 저하를 방지할 수 있다. 또한, 가스 공간(R)으로부터 유출한 프로세스 가스(G2)의 성막부(40)에의 유입에 의한 콘터미네이션을 방지하여, 타겟(41)의 반응에 의한 성막 레이트의 저하, 아크의 발생, 파티클의 발생을 방지할 수 있다.For this reason, when the workpiece | work W passes between the opposing surface of the
(6) 회전체(31)는, 진공 용기(20)가 설치되는 설치면측에 워크(W)를 유지하고, 구획부(51)의 개구(51a)는, 설치면측으로부터 워크(W)에 대향한다. 이 때문에, 워크(W)의 처리 대상면(Sp)이 설치면측을 향하기 때문에, 티끌, 먼지, 장치 내에 부착된 성막 재료 등이, 중력에 의해 낙하하여 워크(W)에 부착되는 것이 방지된다. 또한, 여기서 말하는 설치면은, 마루면이나 지면 등의, 진공 용기(20)에 대하여 중력에 따르는 방향에 존재하는 면이다.(6) The rotating
(7) 공급구(531)는, 성막부(40)가 막을 형성하는 영역에 대응하여, 반송 경로(T)를 따른 원환형의 영역인 성막 영역(F) 내에 마련되며, 성막 영역(F) 밖에도 마련되고, 성막 영역(F) 밖에 마련된 공급구(531)는, 조절부(54)에 의한 프로세스 가스(G2)의 공급량의 조절 대상으로부터 벗어나 있다.(7) The
이와 같이, 성막 영역(F) 밖이라도, 프로세스 가스(G2)를 공급함으로써, 성막 영역(F)의 단부에 있어서의 프로세스 가스(G2)의 유량 부족을 방지할 수 있다. 예컨대, 최외주의 공급구(531)나 최내주의 공급구(531)가, 성막 영역(F) 밖이어도, 프로세스 가스(G2)를 공급시킴으로써, 막 처리의 균일화를 도모할 수 있다. 단, 최외주의 성막 영역(F) 밖에 대해서는, 최대의 유량으로 하지 않아도 성막 영역(F) 내의 유량 부족은 되지 않기 때문에, 유량을 절약할 수 있다. 즉, 성막 영역(F) 밖의 프로세스 가스(G2)의 공급 부분은, 성막 영역(F) 내의 프로세스 가스(G2)의 유량을 보충하는 보조 공급 부분, 보조 공급구로서 기능한다.Thus, even if it is outside the film forming area F, supply of process gas G2 can prevent the flow volume shortage of the process gas G2 in the edge part of the film forming area F to be prevented. For example, even if the
[변형예][Modification]
본 발명의 실시형태는, 이하와 같은 변형예도 포함한다.Embodiments of the present invention also include the following modifications.
(1) 프로세스 가스(G2)의 공급구(531)는, 구획부(51)에 마련하여도 좋다. 예컨대, 가스 공급부(53)에 있어서의 각 배관(53a)의 선단을 구획부(51)에 형성된 공급구(531)에 연장 설치시켜도 좋다. 배관(53a)의 선단을, 직경을 작게 하여 노즐형으로 하여도 좋다. 이 경우도, 성막 영역(F)뿐만 아니라, 성막 영역(F) 밖에도 배관(53a)을 배치하여, 성막 영역(F)의 프로세스 가스(G2)의 유량을 보충하는 보조 공급구, 보조 노즐로서 기능시켜도 좋다.(1) The
(2) 가스 공급부(53)가 프로세스 가스(G2)를 공급하는 부분의 수, 공급구(531)의 수는, 회전체의 표면의 통과 속도가 상이한 복수 부분이면 좋고, 상기에서 예시한 수에는 한정되지 않는다. 성막 영역(F) 내에 일렬로 3개 이상 마련함으로써, 처리 위치에 따라 보다 정밀한 유량 제어를 행할 수 있다. 또한, 공급 부분, 공급구(531)의 수를 늘릴수록 가스 유량의 분포를 선형에 근접시켜, 국소적인 처리의 변동을 방지할 수 있다. 공급구(531)를, 구획부(51)의 대향하는 2열로 마련하지 않고, 어느 하나의 1열로 하여도 좋다. 또한, 공급구(531)를, 직선 상에 배열하지 않아도, 높이 방향으로 어긋난 위치에 배열하여도 좋다.(2) The number of parts where the
(3) 조절부(54)의 구성은, 상기 예에는 한정되지 않는다. 각 배관(53a)에 수동의 밸브를 마련하여, 수동에 의해 조절하는 양태여도 좋다. 프로세스 가스(G2)의 공급량을 조절할 수 있으면 좋기 때문에, 압력을 일정하게 하여, 밸브의 개폐에 의해 조절하여도 좋고, 압력을 승강시켜도 좋다. 조절부(54)를 공급구(531)에 의해 실현하여도 좋다. 예컨대, 회전체의 표면의 통과 속도가 상이한 위치에 따라, 다른 직경의 공급구(531)를 마련하여, 프로세스 가스(G2)의 공급량을 조절하여도 좋다. 공급구(531)를 직경이 상이한 노즐로 교환 가능하게 하여도 좋다. 또한, 셔터 등에 의해 공급구(531)의 직경을 변경 가능하게 하여도 좋다.(3) The structure of the
(4) 속도는, 단위 시간당에 이동하는 거리이기 때문에, 직경 방향에 있어서 처리 영역을 통과하는 데 요하는 시간과의 관계로부터, 각 공급구로부터의 프로세스 가스(G2)의 공급량을 설정하도록 하여도 좋다.(4) Since the speed is a distance moving per unit time, even if the supply amount of the process gas G2 from each supply port is set from the relationship with the time required to pass through the processing region in the radial direction. good.
(5) 구획부(51), 창문부(52)의 형상도, 상기 실시형태에서 예시한 것에는 한정되지 않는다. 수평 단면이 방형, 원형, 타원형이어도 좋다. 단, 내주측과 외주측의 간격이 같은 형상 쪽이, 내주측과 외주측의 워크(W)의 통과 시간이 상이하기 때문에, 처리 시간의 차에 따른 프로세스 가스(G2)의 공급량의 조절을 하기 쉽다.(5) The shape of the
(6) 회전체(31)에 복수의 트레이(1)가 유지됨으로써, 복수의 트레이(1)의 대향면(11)이, 원주의 궤적을 따라 연속하여 동일 평면이 되는 부분을 갖도록 형성하여도 좋다. 여기서, 복수의 트레이(1)의 대향면(11)이 동일 평면이 되는 것은, 각 트레이(1)의 대향면(11)에 있어서의 대응하는 부분끼리가 실질적으로 동일한 높이가 되는 경우를 말한다. 예컨대, 도 11에 나타내는 바와 같이, 트레이(1)의 대향부(X1)를 유지부(33)의 개구(31a)에 끼워 넣으면, 트레이(1)에 있어서의 대향면(11)과 회전체(31)에 있어서의 구획부(51)에 대향하는 면이, 원주의 궤적을 따라 연속하여 동일 평면이 되도록, 트레이(1) 및 회전체(31)를 형성한다. 이 경우, 개구(31a)와 대향면(11)의 경계에, 약간의 홈이 생겨 있어도 좋다.(6) Even if the plurality of
이에 의해, 워크(W)의 표면과, 구획부(51) 또는 실드 부재(8)의 간격에 비해서, 트레이(1)의 표면과, 구획부(51) 또는 실드 부재(8)의 간격이 극단적으로 확대하는 것이 방지되어, 반응 가스(G)의 누설을, 한층 더 억제할 수 있다. 또한, 상이한 반응 가스(G)를 이용하는 처리부를 포함하는 경우에, 반응 가스(G)의 누설에 의한 상호의 콘터미네이션을, 한층 더 방지할 수 있다.Thereby, compared with the space | interval of the surface of the workpiece | work W and the
또한, 워크(W)의 처리 대상면(Sp)과 트레이(1)의 대향면(11)이, 원주의 궤적을 따라 연속하여 동일 평면이 되는 부분을 갖도록 형성하여도 좋다. 예컨대, 도 12에 나타내는 바와 같이, 트레이(1)에, 워크(W)가 끼워 넣어지는 끼움부(11b)를 마련하여도 좋다. 끼움부(11b)는, 워크(W)의 두께 방향의 일부 또는 전부가 매립되는 오목부이다. 트레이(1)의 표면과 워크(W)의 처리 대상면(Sp)이 동일 평면이 되도록, 끼움부(11b)의 깊이를 설정한다.Moreover, you may form so that the process target surface Sp of the workpiece | work W and the opposing
이에 의해, 워크(W)의 처리 대상면(Sp)과, 트레이(1)의 표면의 고저차를 적게 하여, 워크(W) 이외의 트레이(1)의 표면과 실드 부재(8), 구획부(51)의 간극이 확대하는 것을 방지하여, 반응 가스(G)의 누설을 한층 더 억제할 수 있다.Thereby, the height difference of the process target surface Sp of the workpiece | work W and the surface of the
또한, 트레이(1)를 이용하지 않고, 워크(W)를 회전체(31) 또는 회전체(31)에 마련한 유지부에 의해 직접 유지하여도 좋다. 이 경우에도, 예컨대, 도 13에 나타내는 바와 같이, 회전체(31)의 하면(31c)에 형성된 오목부(31d)에 워크(W)가 끼워 넣어짐으로써, 워크(W)와 회전체(31)가, 원주의 궤적을 따라 연속하여 동일 평면이 되는 부분을 갖도록 형성하여도 좋다.Moreover, you may hold | maintain the workpiece | work W directly by the holding | maintenance part provided in the
(7) 트레이(1)의 형상, 회전체(31)의 형상은, 상기 형상에는 한정되지 않는다. 예컨대, 트레이(1)의 형상을, 워크(W)의 요철을 따르는 형상으로 하여도 좋다. 즉, 상기 예에서는, 트레이(1)는, 단순한 오목부(Rp)를 따르는 볼록부(11a)를 가지고 있었지만, 워크(W)가 요철을 갖는 경우, 트레이(1)의 대향면(11)을, 워크(W)의 요철을 따르는 형상으로 하여, 워크(W)를 안정적으로 유지할 수 있도록 하여도 좋다.(7) The shape of the
(8) 트레이(1), 회전체(31)에 워크(W)의 형상을 따르는 요철을 마련하지 않아도 좋다. 즉, 워크(W)를 안정적으로 유지할 수 있는 구성이면, 트레이(1), 회전체(31)의 워크(W)의 유지면을 평탄하게 하여도 좋다. 예컨대, 도 14에 나타내는 바와 같이, 트레이(1)의 대향면(11)을 평탄하게 하여, 이 대향면(11)에 워크(W)를 유지하여도 좋다.(8) It is not necessary to provide the unevenness | corrugation which follows the shape of the workpiece | work W in the
(9) 워크(W)의 가장자리부를 지지하는 유지부를 트레이(1)에 마련함으로써, 워크(W)를 유지하는 구성으로 하여도 좋다. 예컨대, 도 15의 (a), (b)에 나타내는 바와 같이, 트레이(1)에, 상하 방향으로 관통한 복수의 개구(16)를 형성한다. 도 15의 (a)는 볼록부(Cp)를 갖는 워크(W), 도 15의 (b)는 평판형의 워크(W)의 경우의 예이다. 여기서, 개구(16)는, 지지부(X2)측이 대향부(X1)측보다 한층 크게 되어 있다. 보다 구체적으로는, 개구(16)의 지지부(X2)측은, 워크(W)를 트레이(1)의 내부에 넣는 것이 가능한 크기의 삽입부(16a)로 되어 있다.(9) By providing the holding part for supporting the edge of the work W in the
또한, 개구(16)의 대향부(X1)측은, 내측으로 융기하여 트레이(1)를 유지 가능한 유지부(16b)로 되어 있다. 유지부(16b)의 내주는, 워크(W)의 외형과 대략 동일한 형상이지만, 워크(W)보다 한층 작게 되어 있기 때문에, 삽입부(16a)로부터 삽입된 워크(W)의 처리 대상면(Sp)의 외주를 유지한다. 또한, 이러한 예에서는, 트레이(1)의 자기 중량을 유지부(16b)가 지지하게 되기 때문에, 워크(W)를 유지하기 위한 복잡한 기구를 설치할 필요가 없다. 또한, 이러한 유지부(16b)를, 회전체(31)에 마련한 개구에 형성하여, 회전체(31)에 의해 워크(W)를 유지하는 구성으로 하여도 좋다.Moreover, the opposing part X1 side of the
(10) 반송부에 의해 동시 반송되는 트레이(1), 워크(W)의 수, 이것을 유지하는 유지부(33, 16b)의 수는, 적어도 하나이면 좋고, 상기 실시형태에서 예시한 수에는 한정되지 않는다. 즉, 하나의 워크(W)가 순환 반송되는 양태여도 좋고, 2개 이상의 워크(W)가 순환 반송되는 양태여도 좋다. 워크(W)를 직경 방향으로 2열 이상 배열하여 순환 반송하는 양태여도 좋다.(10) The number of the
(11) 상기한 실시형태에서는, 회전체(31)를 회전 테이블로 하고 있지만, 회전체(31)는 테이블 형상에는 한정되지 않는다. 회전 중심으로부터 방사형으로 연장된 아암에 트레이나 워크를 유지하여 회전하는 회전체(31)여도 좋다. 진공 용기(20)의 설치면은, 마루면이나 지면에는 한정되지 않고, 천장 등의 상측에 있어도 좋다. 또한, 성막부(40) 및 막 처리부(50)가 진공 용기(20)의 천장측에 있고, 성막부(40) 및 막 처리부(50)와 회전체(31)의 상하 관계가 반대로 되어 있어도 좋다. 이 경우, 유지부(33)가 배치되는 회전체(31)의 표면은, 회전체(31)의 회전 평면이 수평 방향으로 연장되는 경우에 상방을 향하는 면, 즉 상면이 된다. 실드 부재(8)의 개구(80), 구획부(51)의 개구(51a)는 하방을 향한다.(11) In the above embodiment, the rotating
상기 실시형태에서는, 수평에 배치한 회전체(31)의 하면에 유지부(33)를 마련하여, 이 회전체(31)를 수평면 내에서 회전시켜, 이 회전체(31)의 하방에 성막부(40) 및 막 처리부(50)를 배치하는 것으로 하여 설명하였지만, 이에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 회전체(31)의 배치는, 수평에 한정되지 않고 수직으로 배치되어 있어도, 수직 또는 수평에 대하여 경사하여 배치되어 있어도 좋다. 또한, 유지부(33)도, 회전체(31)의 양방의 면에 마련하도록 하여도 좋다. 즉, 본 발명은, 회전체(31)의 회전 평면의 방향은 어떠한 방향이어도 좋고, 유지부(33)의 위치, 성막부(40), 막 처리부(50)의 위치는, 유지부(33)에 유지된 워크(W)에 성막부(40), 막 처리부(50)가 대향하는 위치에 있으면 좋다.In the said embodiment, the holding
(12) 플라즈마원(55)으로서는, 상기 장치에는 한정되지 않는다. ECR 플라즈마에 의한 장치뿐만 아니라, 다른 원리에 의해 가스 공간(R)에 플라즈마를 발생시키는 장치여도 좋다. 예컨대, 가스 공간(R)에, 유도 결합 플라즈마(ICP: Inductively Coupled Plasma)를 발생시키는 장치여도 좋다. 이러한 장치는, 가스 공간(R)의 외부로서 창문부(52)의 근방에 안테나를 갖는다. 안테나에 전력이 인가됨으로써, 가스 공간(R)의 프로세스 가스(G2)가 전리하여, 플라즈마가 발생한다. 이 플라즈마에 의해, 반송 경로(T)를 통과하는 워크(W)를 처리한다.(12) The
(13) 플라즈마 처리를 행하는 워크(W)의 종류, 형상 및 재료는 특정한 것에 한정되지 않는다. 예컨대, 성막부(40), 막 처리부(50)에 대향하는 처리 대상면(Sp)에, 오목부를 갖는 워크(W)를 이용하여도 좋다. 또한, 처리 대상면(Sp)에 요철부를 갖는 워크(W)를 이용하여도 좋다. 이러한 경우에, 실드 부재(8), 구획부(51)의 워크(W)에 대향하는 측을, 워크(W)의 오목부 또는 요철부를 따르는 형상으로 하여도 좋다.(13) The kind, shape, and material of the workpiece | work W which perform a plasma processing are not limited to a specific thing. For example, the workpiece | work W which has a recessed part may be used for the process target surface Sp which opposes the film-forming
또한, 상기한 바와 같이, 처리 대상면(Sp)이 평탄면의 워크(W)를 이용하여도 좋다. 또한, 금속, 카본 등의 도전성 재료를 포함하는 것, 유리나 고무 등의 절연물을 포함하는 것, 실리콘 등의 반도체를 포함하는 것을 이용하여도 좋다. 또한, 플라즈마 처리를 하는 워크(W)의 수도, 특정한 수에는 한정되지 않는다. 유지부(33)는, 트레이(1)를 유지하는 홈, 돌기, 지그, 홀더 등이어도 좋고, 메카니컬 척, 점착 척 등에 의해서도 구성할 수 있다.In addition, as above-mentioned, the process target surface Sp may use the workpiece | work W of the flat surface. Moreover, you may use the thing containing the electrically conductive materials, such as a metal and carbon, the thing containing insulators, such as glass and rubber, and the thing containing semiconductors, such as silicon. In addition, the number of the workpiece | work W which performs a plasma process is not limited to a specific number, either. The
(14) 성막 재료에 대해서는, 스퍼터링에 의해 성막 가능한 여러 가지의 재료를 적용 가능하다. 예컨대, 탄탈, 티탄, 알루미늄 등을 적용할 수 있다. 화합물로 하기 위한 재료에 대해서도, 질소, 산소 외에, 여러 가지의 재료를 적용 가능하다.(14) As the film forming material, various materials that can be formed by sputtering can be applied. For example, tantalum, titanium, aluminum, or the like can be applied. Also about the material for making a compound, various materials other than nitrogen and oxygen are applicable.
(15) 성막부(40)에 있어서의 타겟(41)의 수는, 3개에는 한정되지 않는다. 타겟(41)을 1개로 하여도, 2개로 하여도, 4개 이상으로 하여도 좋다. 타겟(41)의 수를 많게 하여, 인가 전력을 조절함으로써, 보다 정밀한 막 두께의 제어가 가능해진다.(15) The number of targets 41 in the
(16) 성막부(40), 막 처리부(50)의 수는, 특정한 수에는 한정되지 않는다. 성막부(40), 막 처리부(50)를 각각 1개로 하여도, 2개로 하여도, 4개 이상으로 하여도 좋다. 성막부의 수를 많게 하여, 성막 레이트를 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 막 처리부(50)의 수도 많게 하여, 막 처리 레이트를 향상시킬 수 있다. 막 처리부(50)가 복수 있는 경우에 있어서, 각각의 조절부(54)에 의해, 상기한 바와 같이 가스 유량을 조절하여도 좋다. 또한, 복수의 막 처리부(50)를 직경 방향에 배치하여도 좋다.(16) The number of the
(17) 성막부(40)에 있어서의 실드 부재(8)는, 스퍼터 가스(G1)가 도입되는 가스 공간의 일부를 구획하고, 진공 용기(20)의 내부의 반송 경로(T)에 대향하는 개구를 갖는 구획부로서 파악할 수도 있다. 이 경우의 가스 공간은, 실드 부재(8)의 내부와 회전체(31) 사이에 형성되는 공간이며, 회전체(31)에 의해 순환 반송되는 워크(W)가 반복해서 통과한다. 즉, 가스 공간은, 실드 부재(8)의 내부의 공간뿐만 아니라, 개구(80)에 대향하는 회전체(31)와의 사이의 공간도 포함한다. 성막부(40)의 가스 공급부(25)에 대해서도, 회전체(31)의 표면이, 플라즈마 처리를 행하는 처리 영역을 통과하는 시간이 상이한 복수의 공급 부분으로부터, 스퍼터 가스(G1)를 공급하여, 복수의 공급 부분의 단위 시간당의 스퍼터 가스(G1)의 공급량을, 통과하는 시간에 따라 개별로 조절하는 조절부를 갖는 구성으로 하여도 좋다.(17) The
(18) 본 발명은, 성막부(40)를 가지고 있어도, 가지고 있지 않아도 좋다. 즉, 성막을 행하는 플라즈마 처리 장치(100)에는 한정되지 않는다. 또한, 막 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치(100)에는 한정되지 않고, 플라즈마에 의해 발생시킨 활성종을 이용하여, 처리 대상에 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치(100)에 널리 적용할 수 있다. 예컨대, 상기 양태에 더하여, 또는 성막부 및 막 처리부의 쌍방 또는 한쪽을 생략하여, 가스 공간 내에 플라즈마를 발생시켜, 에칭, 애싱 등의 표면 개질, 클리닝 등을 행하는 처리 유닛을 갖는 플라즈마 처리 장치(100)로서 구성하여도 좋다. 이 경우, 예컨대, 처리 유닛을 선형 이온원으로 하여도 좋다. 또한, 예컨대, 아르곤 등의 불활성 가스를 프로세스 가스(G2)로 하는 것이 생각된다.(18) The present invention may or may not have the
(19) 진공 용기(20)의 형상은, 원통 형상에는 한정되지 않는다. 직방체 형상 등의 다각통 형상이어도 좋다.(19) The shape of the
(20) 이상, 본 발명의 실시형태 및 각 부의 변형예를 설명하였지만, 이 실시형태나 각 부의 변형예는, 일례로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하는 것은 의도하지 않는다. 전술한 이들 신규의 실시형태는, 그 외의 여러 가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 여러 가지의 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형은, 발명의 범위나 요지에 포함되며, 청구범위에 기재된 발명에 포함된다.(20) As mentioned above, although embodiment of this invention and the modification of each part were demonstrated, this embodiment and the modification of each part are shown as an example, and limiting the scope of an invention is not intended. These novel embodiments described above can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and its modifications are included in the scope and spirit of the invention and included in the invention described in the claims.
1 트레이
4 스퍼터원
5 처리 유닛
6 전원부
8 실드 부재
11 대향면
11a 볼록부
11b 끼움부
12 사면
13 내주면
14 외주면
15 돌출부
16 개구
16a 삽입부
16b 유지부
20 진공 용기
20a 바닥면
20b 천장
20c 내주면
21 진공실
21a 장착 구멍
21b О 링
22 배기구
23 배기부
24 도입구
25 가스 공급부
30 반송부
31 회전체
31a 개구
31c 하면
31d 오목부
31e 배치부
32 모터
33 유지부
33a 개구
33b 탑재부
40, 40A∼40C 성막부
41, 41A∼41C 타겟
42 배킹 플레이트
43 전극
50, 50A, 50B 막 처리부
51 구획부
51a 개구
51b 오목부
51c 측벽부
52 창문부
52a 창문 구멍
52b 창문 부재
52c O 링
53 가스 공급부
53a 배관
54 조절부
55 플라즈마원
55a 도파관
55b 코일
56 냉각부
56a 배관
56b 캐비티
60 로드록부
70 제어 장치
71 기구 제어부
72 전원 제어부
73 가스 제어부
74 기억부
75 설정부
76 입출력 제어부
77 입력 장치
78 출력 장치
80 개구
81 오목부
82 바닥면부
82a 타겟 구멍
83 측면부
83a 외주벽
83b 내주벽
83c, 83d 격벽
100 플라즈마 처리 장치
531, 531A∼531D, 531a∼531d 공급구
C 냉각수
Cp 볼록부
D1, D2 간격
E 배기
F 성막 영역
G 반응 가스
G1 스퍼터 가스
G2 프로세스 가스
M1, M3 막 처리 포지션
M2, M4, M5 성막 포지션
R 가스 공간
Rp 오목부
S 성막실
Sp 처리 대상면
T 반송 경로
W 워크
X1 대향부
X2 지지부1 tray
4 Sputter One
5 processing units
6 power supply
8 shield member
11 facing
11a convex
11b fitting
12 slope
13 inner circumference
14 outer circumference
15 protrusion
16 opening
16a insert
16b holding part
20 vacuum containers
20a bottom
20b ceiling
20c inner circumference
21 vacuum chamber
21a mounting holes
21b О ring
22 vent
23 exhaust
24 inlet
25 gas supply
30 Carrier
31 rotating bodies
31a opening
31c
31d recess
31e placement
32 motor
33 Maintenance
33a opening
33b mount
40, 40A ~ 40C film deposition part
41, 41A to 41C targets
42 backing plate
43 electrodes
50, 50A, 50B membrane treatment
51 compartments
51a opening
51b recess
51c side wall
52 Window
52a window hole
52b window member
52c o ring
53 Gas Supply
53a piping
54 Adjuster
55 Plasma Source
55a waveguide
55b coil
56 Cooling section
56a piping
56b cavity
60 Road Lock
70 control unit
71 Instrument Control
72 power control unit
73 gas control
74 Memory
75 settings
76 I / O control unit
77 input device
78 output device
80 opening
81 recess
82 Bottom section
82a target hole
83 side parts
83a outer wall
83b inner wall
83c, 83d bulkhead
100 plasma processing unit
531, 531A to 531D, 531a to 531d supply ports
C coolant
Cp convex
D1, D2 spacing
E exhaust
F film formation area
G reactive gas
G1 Sputter Gas
G2 process gas
M1, M3 membrane treatment position
M2, M4, M5 deposition positions
R gas space
Rp recess
S tabernacle
Sp treatment target surface
T return path
W walk
X1 counterpart
X2 support
Claims (10)
내부를 진공으로 하는 것이 가능한 진공 용기와,
상기 진공 용기 내에 마련되어, 워크를 유지하여 회전시키는 회전체를 가지고, 상기 회전체를 회전시킴으로써 상기 워크를 원주의 반송 경로에서 순환 반송시키는 반송부와,
반응 가스가 도입되는 가스 공간의 일부를 구획하는 측벽부와, 상기 진공 용기의 내부의 상기 반송 경로에 대향하는 개구를 갖는 구획부와,
상기 가스 공간에 상기 반응 가스를 공급하는 가스 공급부와,
상기 반응 가스가 도입되는 상기 가스 공간에, 상기 반송 경로를 통과하는 상기 워크를 플라즈마 처리하기 위한 플라즈마를 발생시키는 플라즈마원을 가지고,
상기 가스 공급부는, 상기 회전체의 표면이, 상기 플라즈마 처리를 행하는 처리 영역을 통과하는 시간이 상이한 복수의 공급 부분으로부터, 상기 반응 가스를 공급하고,
상기 복수의 공급 부분의 단위 시간당의 상기 반응 가스의 공급량을, 상기 통과하는 시간에 따라 개별로 조절하는 조절부를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.In the plasma processing apparatus,
The vacuum container which can make the inside a vacuum,
A conveying unit provided in the vacuum container and having a rotating body for holding and rotating the work, and rotating the rotating body to circulate and convey the work in a circumferential conveyance path;
A partition portion having a side wall portion for partitioning a part of the gas space into which the reactive gas is introduced, an opening opposed to the conveying path inside the vacuum container;
A gas supply unit supplying the reaction gas to the gas space;
A plasma source for generating a plasma for plasma processing the workpiece passing through the conveyance path in the gas space into which the reactive gas is introduced,
The gas supply unit supplies the reaction gas from a plurality of supply portions having different times at which the surface of the rotating body passes through the processing region for performing the plasma processing,
And a control unit that individually adjusts a supply amount of the reaction gas per unit time of the plurality of supply portions in accordance with the passing time.
상기 조절부는, 상기 반송 경로와 교차하는 방향의 위치에 따라, 각 공급 부분으로부터 도입하는 상기 반응 가스의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
The said control part controls the supply amount of the said reaction gas introduce | transduced from each supply part according to the position of the direction which cross | intersects the said conveyance path | route.
상기 복수의 공급 부분은, 상기 가스 공간에 있어서의 대향하는 위치로서, 상기 반송 경로를 따르는 방향에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
The said plurality of supply part is a position which opposes in the said gas space, and is arrange | positioned in the direction along the said conveyance path, The plasma processing apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 조절부는, 상기 워크에 형성하는 막의 막 두께 및 상기 통과하는 시간에 따라, 각 공급구로부터 공급하는 상기 반응 가스의 공급량을 조절하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
And the adjusting unit adjusts a supply amount of the reaction gas supplied from each supply port according to the film thickness of the film formed on the work and the time to pass.
상기 워크는, 상기 플라즈마 처리가 이루어지는 처리 대상면에 볼록부를 가지고,
상기 구획부의 상기 측벽부에 있어서의 상기 회전체와의 대향면과 상기 회전체 사이에는, 상기 회전체에 유지된 상기 워크가 통과 가능한 간극을 가지고,
상기 측벽부는, 상기 워크의 상기 볼록부를 따르는 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
The said workpiece has a convex part in the process target surface in which the said plasma process is performed,
It has a clearance which the said workpiece hold | maintained by the said rotating body can pass between the opposing surface and the said rotating body in the said side wall part of the said partition part,
The said side wall part has a recessed part along the said convex part of the said workpiece, The plasma processing apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 워크를 유지하는 복수의 트레이가, 상기 회전체에 유지되고,
상기 구획부의 상기 측벽부에 있어서의 상기 회전체와의 대향면과 상기 트레이 사이에는, 상기 트레이에 유지된 상기 워크가 통과 가능한 간극을 가지고,
상기 트레이는, 상기 측벽부의 오목부를 따르는 볼록부를 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 5,
A plurality of trays holding the work is held by the rotating body,
Between the opposing surface with the said rotating body in the said side wall part of the said partition part, and the said tray, the said workpiece hold | maintained by the said tray has a clearance which can pass through,
The tray has a convex portion along the concave portion of the side wall portion.
상기 회전체에 있어서의 상기 구획부에 대향하는 면 및 복수의 상기 트레이에 있어서의 상기 구획부에 대향하는 면은, 상기 원주의 궤적을 따라 연속하여 동일 평면이 되는 부분을 갖는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 6,
The surface which opposes the said partition part in the said rotating body, and the surface which opposes the said partition part in the some said tray have the part which becomes the same plane continuously along the trajectory of the said circumference, The plasma characterized by the above-mentioned. Processing unit.
상기 회전체는, 상기 진공 용기가 설치되는 설치면측에 상기 워크를 유지하고,
상기 구획부의 상기 개구는, 상기 설치면측으로부터 상기 워크에 대향하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method of claim 1,
The rotating body holds the workpiece on an installation surface side on which the vacuum container is installed,
The said opening of the said partition part opposes the said workpiece | work from the said installation surface side, The plasma processing apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 플라즈마원은, 상기 가스 공간에 전자 사이클로트론 공명 플라즈마를 발생시키는 장치인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 8,
The plasma source is a plasma processing apparatus, characterized in that for generating an electron cyclotron resonance plasma in the gas space.
상기 플라즈마원은, 상기 가스 공간에 유도 결합 플라즈마를 발생시키는 장치인 것을 특징으로 하는 플라즈마 처리 장치.The method according to any one of claims 1 to 8,
The plasma source is a plasma processing apparatus, characterized in that for generating an inductively coupled plasma in the gas space.
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