KR20200036682A - Film formation apparatus, film formation method, and manufacturing method of electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
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 method for manufacturing an electronic device.
기판 등의 성막 대상물에 성막하는 성막 장치로서, 성막 대상물과 성막원을 대향시켜 배치하고, 성막원과 성막 대상물을 상대 이동시키면서 성막을 행하는 성막 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1에는, 타겟(성막원)의 스퍼터면을 스퍼터링 함으로써 타겟으로부터 스퍼터링 입자(성막 재료)를 방출시키고, 이 스퍼터링 입자를 성막 대상물 상에 퇴적시켜 박막을 형성하는 성막 장치(스퍼터 장치)가 기재되어 있다. 이 성막 장치에서는, 타겟으로부터 스퍼터링 입자를 방출시키면서 성막 대상물을 타겟의 스퍼터면과 평행하게 이동시켜 성막을 행한다. 성막에 있어서는, 성막 대상물이 스퍼터면과 대면하지 않는 영역(성막 대기 영역)에 타겟이 있는 상태에서 스퍼터링 입자의 방출이 개시된다. 그리고, 스퍼터링 입자의 방출이 안정된 상태에서, 성막 대상물이 스퍼터면과 대향하는 영역(성막 영역)을 이동하여, 성막이 행해진다. As a film-forming apparatus for forming a film-forming object on a substrate or the like, a film-forming device for arranging a film-forming object and a film-forming source opposite to each other and moving the film-forming source and the film-forming object relative to each other is known. Patent Document 1 describes a film forming apparatus (sputter device) in which sputtering particles (film forming material) are released from a target by sputtering a sputtering surface of a target (film forming source), and the sputtering particles are deposited on a film forming object to form a thin film. It is done. In this film-forming apparatus, film-forming is performed by moving the film-forming object parallel to the sputtering surface of the target while discharging sputtering particles from the target. In the film formation, the emission of sputtering particles is started while the target is in a region where the film formation object does not face the sputtering surface (film formation waiting area). Then, in a state in which the sputtering particles are released, the film-forming object moves to a region (film-forming region) facing the sputtering surface to form a film.
또한, 특허문헌 1에서는, 타겟의 주위에는, 챔버의 벽면 등의 성막 대상물 이외의 부분에 스퍼터링 입자가 부착되는 것을 방지하기 위해 차폐판(차폐 부재)이 설치되어 있다. 스퍼터면은 차폐판에 의해 외주를 둘러싸인 개구로부터 노출되고, 성막 대상물과 대면할 수 있게 되어 있다. 차폐판의 개구단(開口端)에는 스퍼터면의 노출 영역을 좁히는 방향으로 장출(張出)하는 장출부가 설치되고, 이 장출부에 의해 스퍼터면으로부터 방출되는 스퍼터링 입자의 방출 각도가 제한된다. 특허문헌 1에 기재된 성막 장치에서는, 이 차폐판에 의해, 성막 대기 영역에 있는 타겟으로부터 방출된 스퍼터링 입자가 성막 대상물에 입사하는 것이 억제된다. In addition, in Patent Document 1, a shielding plate (shielding member) is provided around the target to prevent sputtering particles from adhering to portions other than a film-forming object such as a wall surface of the chamber. The sputtering surface is exposed from an opening surrounded by an outer circumference by a shielding plate, and can face the film-forming object. At the opening end of the shielding plate, a protruding portion is provided that extends in a direction to narrow the exposed area of the sputtering surface, and the emission angle of the sputtering particles emitted from the sputtering surface by the protruding portion is limited. In the film forming apparatus described in Patent Literature 1, the shielding plate suppresses sputtering particles emitted from a target in the film formation waiting area from entering the film forming object.
그렇지만, 스퍼터링 입자 등의 성막 재료는 반드시 직선적으로 비상하는 것은 아니다. 예를 들어, 스퍼터링을 행할 때에는 불활성 가스 등의 가스를 도입하여 행하기 때문에, 분위기 중에는 가스 분자가 존재하고, 방출된 스퍼터링 입자는 분위기 중의 가스 분자와 충돌하여 산란한다. 그 때문에, 성막 대기 영역에 있어서 차폐판의 개구로부터 방출된 스퍼터링 입자가 산란하여, 성막 대상물 측으로 돌아 들어와, 스퍼터링 입자가 직선적으로 비상했을 경우에는 부착되지 않는 위치에 있는 성막 대상물에 부착되어 버리는 경우가 있었다. 이와 같은, 성막 대기 영역에 있는 성막원으로부터의 성막 재료의 성막 대상물에의 의도하고 있지 않은 퇴적이 생기면, 성막되는 막의 막두께나 막질의 균일성을 저하시켜 버린다. However, film-forming materials, such as sputtering particles, do not necessarily fly linearly. For example, since sputtering is performed by introducing a gas such as an inert gas, gas molecules are present in the atmosphere, and the sputtered particles that are released collide with gas molecules in the atmosphere and scatter. For this reason, sputtering particles emitted from the opening of the shielding plate scatter in the film formation waiting area, return to the film formation object side, and when the sputtering particles fly in a straight line, they may adhere to the film forming object in a non-adhering position. there was. When such an unintended deposition of a film-forming material from a film-forming source in a film formation waiting area to a film-forming object occurs, the film thickness of the film to be formed and the uniformity of the film quality are reduced.
성막 대기 영역에 있는 성막원으로부터의 성막 재료의 성막 대상물에의 의도하고 있지 않은 퇴적을 억제하는 방법으로서, 성막원의 대기 위치를 성막 대상물로부터 크게 떨어진 위치로 하는 방법도 생각할 수 있다. 그러나 이 방법이라면 장치의 풋프린트(설치 면적)가 증대하거나, 챔버의 대형화에 의해 진공 설비가 대규모화되어 버리거나 한다. As a method for suppressing unintended deposition of a film-forming material from a film-forming source in a film-forming waiting area to a film-forming object, a method of making the atmospheric position of the film-forming source far away from the film-forming object is also conceivable. However, in this method, the footprint (installation area) of the device increases, or the vacuum facility is enlarged by the enlargement of the chamber.
이에 본 발명은, 상술한 과제를 감안하여, 성막 대기 영역에서 성막원으로부터 방출되는 성막 재료가 성막 영역 측으로 돌아 들어오는 것을 가급적 제한하여, 성막 대상물에 부착되는 것을 억제하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, in view of the above-described problems, the present invention has an object to suppress the adhesion of a film-forming material emitted from a film-forming source from the film-forming source region to the film-forming region as much as possible, and to prevent adhesion to a film-forming object.
본 발명의 일 측면으로서의 성막 장치는, 성막 대상물과, 당해 성막 대상물을 향해 성막 재료를 비상시켜 상기 성막 대상물에 성막하는 성막원이 배치되는 챔버와, A film forming apparatus as an aspect of the present invention includes a chamber in which a film forming object and a film forming source that causes a film forming material to fly toward the film forming object to be deposited on the film forming object are disposed,
상기 성막원을, 소정의 성막 대기 영역과 성막 영역 사이에서 상기 성막 대상물에 대해서 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 가지는 성막 장치로서, A film forming apparatus having moving means for moving the film forming source relative to the film forming object between a predetermined film forming waiting area and a film forming area,
상기 성막 대기 영역에 위치하는 상기 성막원과 대향하도록 배치된 대향 부재와, An opposing member disposed to face the deposition source positioned in the deposition waiting area;
상기 성막 대기 영역에 위치하는 상기 성막원의 상기 성막 영역 측에 배치되고, 상기 성막원과 함께 상기 성막 대상물에 대해서 상대적으로 이동하는 차폐 부재를 갖고, A shielding member disposed on the film formation region side of the film formation source positioned in the film formation waiting area and moving relative to the film formation object together with the film formation source,
상기 차폐 부재는, 상기 성막원이 상기 성막 대기 영역에 위치할 때에 상기 대향 부재에 근접한 상태로 대향하는 대향 단부를 갖고, The shielding member has opposing ends opposite to the opposing member when the film forming source is located in the film forming waiting area,
당해 대향 단부의 상기 상대 이동 방향의 폭은, 상기 성막원이 상기 성막 대기 영역에 위치할 때에 있어서의, 상기 대향 단부와 상기 대향 부재 사이의 최단 거리보다 큰 것을 특징으로 한다. The width of the opposing end in the relative movement direction is characterized in that it is larger than the shortest distance between the opposing end and the opposing member when the film forming source is located in the film forming waiting area.
또한, 본 발명의 다른 측면으로서의 성막 장치는, 성막 대상물과, 당해 성막 대상물을 향해 성막 재료를 비상시켜 상기 성막 대상물에 성막하는 성막원이 배치되는 챔버와, In addition, a film forming apparatus as another aspect of the present invention includes a chamber in which a film forming object and a film forming source that causes a film forming material to fly toward the film forming object to be deposited on the film forming object are disposed,
상기 성막원을, 소정의 성막 대기 영역과 성막 영역 사이에서 상기 성막 대상물에 대해서 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 가지는 성막 장치로서, A film forming apparatus having moving means for moving the film forming source relative to the film forming object between a predetermined film forming waiting area and a film forming area,
상기 성막 대기 영역에 위치하는 상기 성막원과 대향하도록 배치된 대향 부재와, An opposing member disposed to face the deposition source positioned in the deposition waiting area;
상기 성막 대기 영역에 위치하는 상기 성막원의 상기 성막 영역 측에 배치되고, 상기 성막원과 함께 상기 성막 대상물에 대해서 상대적으로 이동하는 차폐 부재를 갖고, A shielding member disposed on the film formation region side of the film formation source positioned in the film formation waiting area and moving relative to the film formation object together with the film formation source,
상기 차폐 부재는, 상기 성막원이 상기 성막 대기 영역에 위치할 때에 상기 대향 부재에 근접한 상태로 대향하는 대향 단부를 갖고, The shielding member has opposing ends opposite to the opposing member when the film forming source is located in the film forming waiting area,
상기 성막원이 상기 성막 대기 영역에 위치할 때에, 상기 대향 부재와 상기 대향 단부 사이에, 상기 성막 대기 영역 내로부터의 성막 재료의 상기 성막 영역 측으로의 비상을 제한하는 간극이 형성되는 것을 특징으로 한다. When the film forming source is located in the film forming waiting area, a gap is formed between the opposing member and the opposite end to limit the flying of the film forming material from within the film forming waiting area toward the film forming area. .
또한, 본 발명의 다른 측면으로서의 성막 방법은, 성막원을 챔버 내의 성막 대기 영역에 대기시키고, 상기 성막원으로부터 성막 재료가 비상하는 상태로 하는 준비 공정과, In addition, a method of forming a film as another aspect of the present invention includes a preparatory process in which a film forming source is placed in a film formation waiting area in a chamber, and a film forming material is brought into an emergency state from the film forming source,
상기 성막 대기 영역으로부터 상기 챔버 내의 성막 영역으로, 상기 준비 공정에서 상기 성막 재료가 비상하는 상태로 된 상기 성막원을 상기 성막 대상물에 대해서 상대적으로 이동시키고, 상기 성막원으로부터 비상하는 성막 재료를 상기 성막 대상물에 퇴적시켜 성막하는 성막 공정을 가지는 성막 방법으로서, The film-forming source, in which the film-forming material is in an emergency state in the preparation step, is moved relative to the film-forming object from the film-forming waiting area to the film-forming area in the chamber, and the film-forming material that is flying from the film-forming source is formed into the film-forming. A film forming method comprising a film forming step of depositing on an object to form a film,
상기 성막 대기 영역에는, 당해 성막 대기 영역에 위치하는 상기 성막원과 대향하는 대향 부재를 설치함과 함께, 상기 성막원의 상기 성막 영역 측에, 상기 성막원과 함께 상기 성막 대상물에 대해서 상대 이동하는 차폐 부재를 설치하고, In the film formation waiting area, an opposing member facing the film forming source located in the film forming waiting area is provided, and relative to the film forming object with the film forming source on the side of the film forming area of the film forming source. A shield member,
상기 준비 공정에서는, 상기 성막원을 상기 성막 대기 영역에 대기시킴과 함께, 상기 차폐 부재의 대향 단부를 상기 대향 부재에 근접시킨 상태에서, 상기 성막원으로부터의 상기 성막 재료의 방출을 개시하고, 상기 차폐 부재의 대향 단부와 상기 대향 부재 사이의 간극을 통하여 상기 성막 영역 측으로 이동하는 성형 재료를, 근접하는 상기 대향 부재와 상기 차폐 부재의 대향 단부에 부착시키는 것을 특징으로 한다. In the preparatory step, the film-forming source is placed in the film-forming atmosphere region and the discharge end of the film-forming material is started from the film-forming source while the opposite end of the shield member is brought close to the film-forming source. It is characterized in that a molding material moving toward the film formation region through a gap between the opposing end of the shielding member and the opposing member is attached to the opposing end of the opposing member and the shielding member.
나아가, 본 발명의 다른 측면으로서의 전자 디바이스의 제조 방법은, 성막원을 챔버 내의 성막 대기 영역에 대기시키고, 상기 성막원으로부터 성막 재료가 비상하는 상태로 하는 준비 공정과, Furthermore, a method of manufacturing an electronic device as another aspect of the present invention includes a preparatory process in which a film forming source is placed in a film formation waiting area in a chamber, and a film forming material is brought into an emergency state from the film forming source,
상기 성막 대기 영역으로부터 상기 챔버 내의 성막 영역으로, 상기 준비 공정에서 상기 성막 재료가 비상하는 상태로 된 상기 성막원을 상기 성막 대상물에 대해서 상대적으로 이동시키고, 상기 성막원으로부터 비상하는 성막 재료를 상기 성막 대상물에 퇴적시켜 성막하는 성막 공정을 가지는 전자 디바이스의 제조 방법으로서, The film-forming source, in which the film-forming material is in an emergency state in the preparation step, is moved relative to the film-forming object from the film-forming waiting area to the film-forming area in the chamber, and the film-forming material that is flying from the film-forming source is formed into the film-forming. A method of manufacturing an electronic device having a film-forming step of depositing and depositing on an object,
상기 성막 대기 영역에는, 당해 성막 대기 영역에 위치하는 상기 성막원과 대향하는 대향 부재를 설치함과 함께, 상기 성막원의 상기 성막 영역 측에, 상기 성막원과 함께 상기 성막 대상물에 대해서 상대 이동하는 차폐 부재를 설치하고, In the film formation waiting area, an opposing member facing the film forming source located in the film forming waiting area is provided, and relative to the film forming object with the film forming source on the side of the film forming area of the film forming source. A shield member,
상기 준비 공정에서는, 상기 성막원을 상기 성막 대기 영역에 대기시킴과 함께, 상기 차폐 부재의 대향 단부를 상기 대향 부재에 근접시킨 상태에서, 상기 성막원으로부터의 상기 성막 재료의 방출을 개시하고, 상기 차폐 부재의 대향 단부와 상기 대향 부재 사이의 간극를 통하여 상기 성막 영역 측으로 이동하는 성형 재료를, 근접하는 상기 대향 부재와 상기 차폐 부재의 대향 단부에 부착시키는 것을 특징으로 한다. In the preparatory step, the film-forming source is placed in the film-forming atmosphere region and the discharge end of the film-forming material is started from the film-forming source while the opposite end of the shield member is brought close to the film-forming source. It is characterized in that a molding material moving toward the film formation region through a gap between the opposing end of the shielding member and the opposing member is attached to the opposing end of the adjacent opposing member and the shielding member.
본 발명에 의하면, 성막 대기 영역에서 성막원으로부터 방출되는 성막 재료가 성막 영역 측으로 돌아 들어오는 것을 가급적 제한하여, 성막 대상물에 부착되는 것을 억제할 수 있다. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is possible to suppress the adhesion of the film-forming material emitted from a film-forming source from the film-forming source area | region to the film-forming area side as much as possible, and to prevent it from adhering to a film-forming object.
[도 1] (A)는 실시형태 1의 성막 장치의 구성을 나타내는 모식도, (B)는 (A)의 제1 성막 대기 영역의 확대도, (C)는 회전 캐소드 유닛이 제2 성막 대기 영역에 있는 경우의 확대도.
[도 2] (A)는 도 1(A)의 상면도, (B)는 회전 캐소드의 자석 유닛을 나타내는 사시도.
[도 3] (A)는 도 1의 장치의 차폐 부재의 변형예 1을 나타내는 모식도, (B)는 변형예 2를 나타내는 모식도.
[도 4] 도 1의 장치의 차폐 부재의 변형예 3을 나타내는 모식도.
[도 5] 유기 EL 소자의 일반적인 층 구성을 나타내는 도면. 1] (A) is a schematic diagram showing the configuration of a film forming apparatus according to the first embodiment, (B) is an enlarged view of the first film forming waiting area in (A), and (C) is a rotating cathode unit in the second film forming waiting area. Magnified view when in.
[Fig. 2] (A) is a top view of Fig. 1 (A), and (B) is a perspective view showing a magnet unit of a rotating cathode.
3 is a schematic diagram showing Modification Example 1 of the shielding member of the apparatus of FIG. 1, and (B) is a schematic diagram showing Modification Example 2. FIG.
4 is a schematic diagram showing Modification Example 3 of the shielding member of the apparatus of FIG. 1.
[Fig. 5] Fig. 5 shows a general layer structure of an organic EL device.
이하에, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 다만, 이하의 실시형태는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것에 지나지 않고, 본 발명의 범위는 그러한 구성에 한정되지 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the following embodiments are merely illustrative of preferred structures of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to such configurations. In addition, in the following description, the hardware configuration and software configuration of the apparatus, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, materials, shapes, and the like, unless otherwise specified, are intended to limit the scope of the present invention to them. It is not.
[실시형태 1][Embodiment 1]
우선, 도 1(A) 및 도 2(A)를 참조하여, 실시형태 1의 성막 장치(1)의 기본적인 구성에 대해 설명한다. 본 실시형태와 관련되는 성막 장치(1)는, 반도체 디바이스, 자기 디바이스, 전자 부품 등의 각종 전자 디바이스나, 광학 부품 등의 제조에 있어서 성막 대상물(2)(기판 상에 적층체가 형성되어 있는 것도 포함) 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 태양전지 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. 2 (A), the basic structure of the film-forming apparatus 1 of Embodiment 1 is demonstrated. The film forming apparatus 1 according to the present embodiment is a semiconductor device, a magnetic device, various electronic devices such as electronic components, or an object to be formed in the manufacture of an optical component 2 (a laminate is formed on a substrate) It is used to deposit a thin film on). More specifically, the film forming apparatus 1 is preferably used in the manufacture of electronic devices such as light emitting elements, photoelectric conversion elements, and touch panels. Among them, the film forming apparatus 1 according to the present embodiment can be particularly preferably applied in the production of organic light-emitting elements such as organic EL (ErectroLuminescence) elements or organic photoelectric conversion elements such as organic thin-film solar cells. . In addition, the electronic device in the present invention includes a display device (for example, an organic EL display device) equipped with a light-emitting element, a lighting device (for example, an organic EL lighting device), and a sensor (for example, a photoelectric conversion element). For example, it also includes an organic CMOS image sensor.
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 적합하게 이용된다. 또한, 유기막 상에의 성막에 한정되지 않고, 금속 재료나 산화물 재료 등의 스퍼터에 의해 성막 가능한 재료의 조합이면, 다양한 면에 적층 성막이 가능하다. 5 schematically shows the general layer structure of the organic EL device. As shown in Fig. 5, the organic EL device is generally configured such that an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic emission layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are formed on the substrate in this order. The film forming apparatus 1 according to the present embodiment is suitably used for forming a layered film such as a metal or metal oxide used for an electron injection layer or an electrode (cathode) by sputtering on an organic film. In addition, it is not limited to the film formation on the organic film, and as long as it is a combination of materials that can be formed by sputtering, such as a metal material or an oxide material, laminated film formation on various surfaces is possible.
성막 장치(1)는, 도 1(A)에 나타내는 바와 같이, 챔버(10)와, 구동 기구(직선 구동 기구(12))를 가진다. 챔버(10)의 내부에는, 성막 대상물(2)과, 성막 대상물(2)을 향해 성막 재료인 스퍼터 입자를 비상시켜 성막 대상물(2)에 성막하는 성막원으로서의 회전 캐소드 유닛(3)(이하, 단순히 「캐소드 유닛(3)」이라 칭함)이 배치된다. 구동 기구는, 캐소드 유닛(3)이 성막 대상물(2)에 대해서 상대 이동하도록, 캐소드 유닛(3) 및 성막 대상물(2)의 적어도 일방을 구동한다. 본 실시형태에서는, 구동 기구인 직선 구동 기구(12)가, 캐소드 유닛(3)을 구동한다. 또한, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 구동 기구가 성막 대상물(2)을 구동해도 되고, 구동 기구에 의한 구동은 직선 구동이 아니어도 된다. The film forming apparatus 1 has a
챔버(10)에는, 도시하지 않은 가스 도입 수단 및 배기 수단이 접속되고, 내부를 소정의 압력으로 유지할 수 있는 구성으로 되어 있다. 즉, 챔버(10)의 내부에는, 스퍼터 가스(아르곤 등의 불활성 가스나 산소나 질소 등의 반응성 가스)가, 가스 도입 수단에 의해 도입되고, 또한, 챔버(10)의 내부로부터는, 진공 펌프 등의 배기 수단에 의해 배기가 행해져, 챔버(10)의 내부의 압력은 소정의 압력으로 조압(調壓)된다.A gas introducing means and an exhaust means (not shown) are connected to the
성막 대상물(2)은, 홀더(21)에 보유지지되고, 챔버(10)의 천정벽(10d) 측에 수평으로 배치되어 있다. 성막 대상물(2)은, 예를 들어, 챔버(10)의 측벽에 설치된 도시하지 않은 게이트 밸브로부터 반입되어 성막되고, 성막 후, 게이트 밸브로부터 배출된다. 도시예에서는, 성막 대상물(2)의 성막면(2a)이 중력 방향 하방을 향한 상태에서 성막이 행해지는, 이른바 디포-업의 구성으로 되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 성막 대상물(2)이 챔버(10)의 저면 측에 배치되고 그 상방에 캐소드 유닛(3)이 배치되어, 성막 대상물(2)의 성막면(2a)이 중력 방향 상방을 향한 상태에서 성막이 행해지는, 이른바 디포-다운의 구성이어도 된다. 혹은, 성막 대상물(2)이 수직으로 세워진 상태, 즉, 성막 대상물(2)의 성막면이 중력 방향과 평행한 상태에서 성막이 행해지는 구성이어도 된다.The film-forming
캐소드 유닛(3)은, 이동 방향으로 소정 간격 떨어져 병렬로 배치된 한 쌍의 회전 캐소드(3A, 3B)를 구비하고 있다. 2개의 회전 캐소드(3A, 3B)는, 도 2(A)에 나타내는 바와 같이, 양단이 이동대(230) 상에 고정된 서포트 블록(210)과 엔드 블록(220)에 의해 지지되고 있다. 또한, 회전 캐소드(3A, 3B)는, 원통 형상의 타겟(35)과 그 내부에 배치되는 자석 유닛(30)을 가진다. 서포트 블록(210)과 엔드 블록(220)에 의해 타겟(35)은 회전 가능하게 지지되고 있고, 자석 유닛(30)은 고정 상태로 지지되고 있다. 또한, 여기서는 자석 유닛(30)은 회전하지 않는 것으로 했지만, 이에 한정되지 않고, 자석 유닛(3)도 회전 또는 요동해도 된다. 이동대(230)는, 리니어 베어링 등의 반송 가이드를 거쳐 한 쌍의 안내 레일(250)을 따라 성막 대상물(2)의 성막면(2a)과 평행한 방향(여기서는 수평 방향)으로 이동 가능하게 지지되고 있다. 도면 중, 안내 레일(250)과 평행한 방향을 X축, 수직인 방향을 Z축, 수평면에서 안내 레일(250)과 직교하는 방향을 Y축으로 하면, 캐소드 유닛(3)은, 그 회전축은 Y축 방향을 향한 상태에서, 회전축을 중심으로 회전하면서, 성막 대상물(2)에 대해 평행으로, 즉 XY 평면상을 X축 방향으로 이동한다. The
회전 캐소드(3A, 3B)의 타겟(35)은, 이 실시형태에서는 원통 형상이며, 성막 대상물(2)에 성막을 행하는 성막 재료의 공급원으로서 기능한다. 타겟(35)의 재질은 특히 한정되지 않지만, 예를 들어, Cu, Al, Ti, Mo, Cr, Ag, Au, Ni 등의 금속 단체, 혹은, 그러한 금속 원소를 포함하는 합금 또는 화합물을 들 수 있다. 타겟(35)의 재질로서는, ITO, IZO, IWO, AZO, GZO, IGZO 등의 투명 도전 산화물이여도 된다. 타겟(35)은, 이러한 성막 재료가 형성된 층의 내측에, 다른 재료로 이루어지는 백킹 튜브(35a)의 층이 형성되어 있다. 이 백킹 튜브(35a)에는, 전원(13)이 전기적으로 접속되고, 전원(13)으로부터 바이어스 전압이 인가되는 캐소드로서 기능한다. 바이어스 전압은 타겟 그 자체에 인가해도 되고, 백킹 튜브가 없어도 된다. 또한, 챔버(10)는 접지되고 있다. 또한, 타겟(35)은 원통형의 타겟이지만, 여기서 말하는 「원통형」은 수학적으로 엄밀한 원통형만을 의미하는 것이 아니라, 모선이 직선이 아니라 곡선인 것이나, 중심축에 수직인 단면이 수학적으로 엄밀한 「원」은 아닌 것도 포함한다. 즉, 본 발명에 있어서의 타겟(2)은, 중심축을 축으로 회전 가능한 원통형의 것이면 된다. The
자석 유닛(30)은, 성막 대상물(2)을 향하는 방향으로 자장을 형성하는 것으로, 도 2(B)에 나타내는 바와 같이, 회전 캐소드(3A)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(3)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(35)의 표면 근방에는, 타겟(35)의 긴 길이 방향으로 연장된 토로이달형의 자장의 터널이 형성된다. 이 자장에 의해, 전자가 포착되어, 타겟(35)의 표면 근방에 플라즈마를 집중시키고, 스퍼터링의 효율을 높일 수 있게 되어 있다. The
타겟(35)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 거쳐 타겟(35)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 기구(12)에 의해, X축 방향으로 직선 구동된다. 직선 구동 기구(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
또한, 이동대(230)에는, 직선 운동에 추종하는 링크 기구에 의해 구성되는 대기 암 기구(60)의 일단이 연결되어 있다. 대기 암 기구(60)는, 내부가 대기압으로 유지된 중공의 복수의 암(61, 62)을 갖고, 이러한 암(61, 62)은 관절부(63)에서 서로 회전 가능하게 연결되어 있다. 일방의 암(61)의 단부는 챔버(10)의 저벽(10a)의 부착부에 회전 가능하게 연결되어 있고, 타방의 암(62)의 단부는 이동대(230)의 부착부에 회전 가능하게 연결되어 있다. 대기 암 기구(60)의 내부에는, 직선 구동 기구(12)나 타겟 구동 장치(11)의 모터에 접속되는 전력 케이블이나 제어 신호용의 신호 케이블, 냉각수를 흘리기 위한 튜브 등이 수납되어 있다. Moreover, one end of the
챔버(10) 내에는, 캐소드 유닛(3)이 성막 대상물(2)과 대향하면서 이동하는 성막 영역(A)과, 캐소드 유닛(3)에 의한 성막 대상물(2)에의 성막을 정지시키고 캐소드 유닛(3)을 대기시키는 성막 대기 영역(B)이 설치되어 있다. 성막 대기 영역(B)은, 성막 영역(A)에 대해서 캐소드 유닛(3)의 이동 방향의 상류 측 및 하류 측의 적어도 일방 측에 배치된다. 이 예에서는, 캐소드 유닛(3)의 이동 방향의 상류 측 및 하류 측의 양방에 성막 대기 영역(B)이 설치되고 있다. 여기서 성막 대기 영역이란, 성막 대상물(2) 상에 성막 재료의 성막을 행하지 않을 때의 캐소드 유닛(3)(성막원)이 위치하는 영역을 말한다. 한편, 성막 영역이란, 성막 대상물(2) 상에 성막 재료의 성막을 행하고 있을 때의 캐소드 유닛(3)(성막원)이 위치하는 영역을 말한다. 본 실시형태에서는, 캐소드 유닛(3)에 의한 성막 전후의 적어도 일방, 특히 성막 전에, 캐소드 유닛(3)을 성막 대기 영역(B)에 대기시킨 상태에서 성막의 준비를 위한 방전(프리스퍼터)을 행한다. 성막 대기 영역(B)에 있어서 프리스퍼터를 행한 다음에 캐소드 유닛(3)을 성막 영역(A)으로 이동시킴으로써, 성막 개시 시의 방전 안정성을 높일 수 있어, 성막되는 막의 막두께나 막질의 균일성을 높일 수 있다. 성막 대기 영역(B)으로부터 성막 영역(A)으로의 성막원의 이동은, 구동 기구(직선 구동 기구(12))에 의해 행해진다. 환언하면, 본 실시형태에 있어서, 직선 구동 기구(12)는, 성막원을 성막 대기 영역(B)과 성막 영역(A) 사이에서 성막 대상물(2)에 대해서 상대적으로 이동시키는 이동 수단이다. In the
본 실시형태에 있어서의 2개의 성막 대기 영역 중, 일방을 제1 성막 대기 영역(B1)(도 1(A) 중, 우측), 타방을 제2 성막 대기 영역(B2)(동 도면 좌측)이라 하면, 캐소드 유닛(3)은, 제1 성막 대기 영역(B1)과 제2 성막 대기 영역(B2)의 어느 쪽에 대기해도 좋다. 캐소드 유닛(3)이 제1 성막 대기 영역(B1)에 대기하고 있었을 경우에는, 그 후의 성막 공정에 있어서 캐소드 유닛(3)은 성막 영역(A)을, 제2 성막 대기 영역(B2)의 방향(도면 중, 오른쪽에서 왼쪽;이동 방향 FL)으로 이동한다. 성막 공정에 있어서 캐소드 유닛(3)은 성막 영역(A) 내에서 이동 방향을 반전시켜 제1 성막 대기 영역(B1)으로 돌아와도 좋고, 반전시키지 않고, 혹은 짝수회 반전시킨 후에 제2 성막 대기 영역(B2)에 이르러도 좋다. 캐소드 유닛(3)이 제2 성막 영역(B2)에 대기하고 있었을 경우에는, 그 후의 성막 공정에 있어서 캐소드 유닛(3)은 성막 영역(A)을, 제2 성막 대기 영역(B2)의 방향(도면 중, 왼쪽에서 오른쪽;이동 방향 FR)으로 이동한다. 성막 공정에 있어서 캐소드 유닛(3)은 성막 영역(A) 내에서 이동 방향을 반전시켜 제2 성막 대기 영역(B2)으로 돌아와도 좋고, 반전시키지 않고, 혹은 짝수회 반전시킨 후에 제1 성막 대기 영역(B1)에 이르러도 좋다. 이와 같이, 이동하는 방향이 반대가 될 뿐이므로, 이하의 설명에서는, 주로, 캐소드 유닛이 제1 성막 대기 영역(B1)에서 대기하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다.Of the two film formation waiting areas in this embodiment, one is referred to as the first film forming waiting area B1 (right in FIG. 1 (A)) and the other as the second film forming waiting area B2 (left in the figure). If so, the
제1 성막 대기 영역(B1)에는, 이 제1 성막 대기 영역(B1)에 대기하는 캐소드 유닛(3)과 대향하는 제1 대향 부재(41)가 설치되어 있다. 또한, 캐소드 유닛(3)의 성막 영역(A) 측에는, 캐소드 유닛(3)과 함께 성막 대상물(2)에 대해서 상대 이동하는 제1 차폐 부재(51)가 설치되어 있다. 제1 차폐 부재(51)는, 캐소드 유닛(3)이 제1 성막 대기 영역(B1)에 대기하는 위치에서, 대향 부재(4)에 근접한 상태로 대향하는 대향 단부(5a)를 갖고, 대향 단부(5a)와 대향 부재(41) 사이에 간극 G가 형성된다. 이 간극 G에 의해, 제1 성막 대기 영역(B1)에 있어서 캐소드 유닛(3)의 프리스퍼터를 행했을 때에 발생하는 스퍼터 입자(성막 재료)의 성막 영역(A) 측으로의 비상이 제한되어, 돌아 들어옴이 제한된다. 돌아 들어옴을 효과적으로 제한하기 위해, 간극 G를 형성하는 대향 단부(5a)의 이동 방향 FL의 폭은, 대향 단부(5a)와 제1 대향 부재(41) 사이 최단 거리보다 크게 설정하는 것이 바람직하다. 즉, 제1 차폐 부재(51)의 대향 단부(5a)의 이동 방향의 폭을 L, 대향 단부(5a)와 제1 대향 부재(41) 사이의 최단 거리를 d1이라 하면, 하기 식(1)을 만족하는 것이 바람직하다. The first film forming waiting area B1 is provided with a first opposing
L>d1 ···식(1)L> d1 ··· (1)
본 실시형태에서는, 하기식(2)을 더 만족하도록, 제1 차폐 부재(51)의 대향 단부(5a)의 폭과, 대향 단부(5a)와 제1 대향 부재(41)와의 배치를 조정하고 있다.In this embodiment, the width of the
L≥3d1 ···식(2)L≥3d1 ··· (2)
이에 의해, 스퍼터 입자의 성막 영역(A) 측으로의 돌아 들어옴을 보다 효과적으로 억제하고 있다. 이 관계는, 거리 d1에 대한 폭 L의 비를 크게 하면 크게 할수록, 돌아 들어옴 억제 효과를 높일 수 있으며, 하기식(3)을 만족하는 것이 더 바람직하다. Thereby, the return of sputter particles to the film-forming region (A) side is suppressed more effectively. In this relationship, the larger the ratio of the width L to the distance d1 is, the higher the effect of suppressing rebound can be increased, and it is more preferable to satisfy the following formula (3).
L≥5d1 ···식(3)L≥5d1 ··· (3)
거리 d1에 대한 폭 L의 비(L/d1)가 큰 편이 스퍼터 입자의 돌아 들어옴 억제 효과를 높일 수 있기 때문에, 돌아 들어옴 억제 효과의 관점으로부터는, 폭 L은 큰 편이 바람직하고, 거리 d1은 작은 편이 바람직하다. 그러나, 거리 d1을 너무 작게 하면 캐소드 유닛(3)을 구동시켰을 때에 차폐 부재(5a, 5b)와 대향 부재(41, 42)가 간섭할 우려가 있다. 그 때문에, 폭 L과 거리 d1을 적절히 조정함으로써, 거리 d1에 대한 폭 L의 비를 크게 하는 것이 바람직하다. 또한 거리 d1은, 차폐 부재와 대향 부재의 간섭을 피하기 위해, 예를 들어, 5㎜ 이상 30㎜ 이하로 하는 것이 바람직하다. 따라서, 폭 L은, 예를 들어, 30㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 90㎜ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고 150㎜ 이상으로 하는 것이 더 바람직하다. 보다 구체적으로는, 거리 d1은, 10㎜ 정도로 하는 것이 바람직하기 때문에, 이 경우에는 폭 L은, 10㎜ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 30㎜ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 50㎜ 이상으로 하는 것이 더 바람직하다. Since the larger the ratio of the width L to the distance d1 (L / d1) can enhance the effect of suppressing the sputtering particles, from the viewpoint of the effect of suppressing the return, the larger the width L is, the smaller the distance d1 is. It is preferred. However, if the distance d1 is made too small, the shielding
또한, 제1 차폐 부재(51)의 제1 대향 부재(41)에 대향하는 대향 단부(5a)와 성막원인 회전 캐소드(3A)와의 최소 거리를 d2라 했을 때에, 하기식(4)을 만족하는 것이 바람직하다. In addition, when the minimum distance between the
L>d2 ···식(4) L> d2 ··· (4)
이 최소 거리 d2는, 대향 단부(5a)의 제1 성막 대기 영역(B1) 측의 엣지(E)로부터, 회전 캐소드(3A)의 단면 중심을 연결하는 선이 회전 캐소드(3A)의 원형의 타겟(35)의 표면과 교차하는 점까지의 거리이다. 이와 같이 설정하면, 간극 G 내에 진입한 스퍼터 입자의 성막 영역(A) 측으로의 돌아 들어옴을 보다 효과적으로 제한할 수 있다. The minimum distance d2 is a circular target of the
본 실시형태에서는, 캐소드 유닛(3)을 사이에 두고 제1 차폐 부재(51)의 반대 측에, 제2 차폐 부재(52)가 설치되고 있다. 이 제1 차폐 부재(51)와 제2 차폐 부재(52)는, 이동대(230)에 고정된 저판부(53)에서 연결되어 있다. 제2 차폐 부재(52)는, 캐소드 유닛(3)이 제2 성막 대기 영역(B2)에서 대기했을 경우에, 도 1(C)에 나타내는 바와 같이, 성막 영역(A) 측에 위치하고, 제2 성막 대기 영역(B2)에 배치되는 제2 대향 부재(42)와의 사이에, 제1 차폐 부재(51)와 제1 대향 부재와의 관계와 같은 관계로 된다. 즉, 캐소드 유닛(3)이 제2 성막 대기 영역(B2)에 대기하는 위치에서, 제2 대향 부재(42)에 근접한 상태로 대향하는 대향 단부(5a)를 갖고, 대향 단부(5a)와 제2 대향 부재(42) 사이에 간극 G가 형성된다. 이 간극 G에 의해, 제2 성막 대기 영역(B2) 내에서의 프리스퍼터 시에 발생하는 스퍼터 입자(성형 재료)의 성막 영역(A) 측으로의 비상이 제한되고, 돌아 들어옴이 제한된다. 돌아 들어옴을 효과적으로 제한하기 위해, 간극 G를 형성하는 대향 단부(5a)의 이동 방향 F의 폭 L은, 대향 단부(5a)와 제2 대향 부재(42) 사이의 최단 거리 d1보다 크게 설정되어 있다. 이 경우도, 제1 차폐 부재(51)와 마찬가지로, (L≥3d1)로 하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는, (L≥5d1)으로 설정된다.In this embodiment, the
제1 대향 부재(41) 및 제2 대향 부재(42)는, 모두, 회전 캐소드 유닛(3)에 대향하도록 수평(XY 평면)으로 연장하는 수평판부(4a)와, 수평판부(4a)의 반성막 영역 측의 단부로부터 회전 캐소드 유닛(3)의 반성막 영역 측을 덮도록 수직(YZ 평면)으로 연장하는 수직판부(4b)를 가지고 있다. 상기 제1 차폐 부재(51)의 대향 단부(5a)가 대향하는 것은, 수평판부(4a)이다. 수평판부(4a)의 이동 방향(FL, FR)과 평행 방향의 길이는, 제1 차폐 부재(51) 및 제2 차폐 부재(52)를 포함한 회전 캐소드 유닛(3)의 길이보다 길게 되어 있다. 한편, 제1 차폐 부재(51)는, 회전 캐소드 유닛(3)의 이동 방향(FL)에 대해 교차하는 방향, 이 예에서는 직교 방향으로 연장하는 판상 부재로, 제1 대향 부재(41)의 수평판부(4a)와 대향하는 대향 단부(5a)가, 수평판부(4a)와 평행인 평탄면에서, 제1 차폐 부재(51)의 기단부(5b)가이동 방향의 두께보다 폭이 넓게 연장하는 연장부로 되고 있다.The first opposing
이 실시형태에서는, 제1 차폐 부재(51)의 성막 영역(A)에 면하는 측의 제1 측면(5c)은, 저판부(53)에 고정되는 기단부(5b)로부터 상방(대향 부재 측)을 향해, 서서히 성막 영역(A) 측으로 기울어지는 경사면으로 되어 있다. 한편, 제1 차폐 부재(51)의 회전 캐소드 유닛(3) 측의 제2 측면(5d)은, 회전 캐소드(3A)를 우회하도록 「」자 형상으로 굴곡진 형상이며, 기단부(5b)로부터 제1 대향 부재(41)의 수평판부(4a) 측을 향해 서서히 성막 영역(A) 측으로 경사하는 기단측 경사면(5d1)과, 기단측 경사면(5d1)의 단부로부터 제1 대향 부재(41)를 향해, 서서히 회전 캐소드(3A) 측으로 경사하는 대향 단부측 경사면(5d2)을 구비하고 있다. 이 대향 단부측 경사면(5d2)을 구비함으로써, 성막원이 성막 대기 영역(B)에 있을 때 성막 재료(스퍼터 입자)가 간극 G에 진입하기 어려워지고, 이에 의해, 성막 영역(A)으로의 돌아 들어옴을 보다 더 억제할 수 있다. 제2 차폐 부재(52)는, 제1 회전 캐소드(3A)와 제2 회전 캐소드(3B)의 중간을 통과하는 YZ면에 대해서, 제1 차폐 부재(51)와 대칭 형상이며, 동일한 구성 부분에 대해, 동일한 부호를 부여하고, 설명은 생략한다.In this embodiment, the
다음으로, 성막 장치(1)에 의한 성막 방법에 대해 설명한다. 이하의 설명은, 캐소드 유닛(3)이 제1 성막 대기 영역(B1)에 대기하고, 성막 영역(A)을 지나 제2 성막 대기 영역(B2)을 향해 이동하는 경우에 대해 설명한다. Next, a film forming method by the film forming apparatus 1 will be described. The following description will be given for the case where the
우선, 캐소드 유닛(3)이 제1 성막 대기 영역(B1)에서 대기한다(도 1(A) 중, 우측). 이 제1 성막 대기 영역(B1)에서, 성막 공정(본 스퍼터 구성)에 앞서, 캐소드 유닛(3)을 구동하고, 제1 회전 캐소드(3A) 및 제2 회전 캐소드(3B)에 바이어스 전위를 부여한다. 이에 의해, 각 타겟(35)을 회전시키고 스퍼터 입자를 방출시키는 프리스퍼터(준비 공정)를 행한다. 프리스퍼터는, 각 타겟(35)의 주위에 형성되는 플라즈마의 생성이 안정될 때까지 행해지는 것이 바람직하다. First, the
이 프리스퍼터 공정에 있어서, 각 타겟(35)으로부터 방출되는 스퍼터 입자 가운데, 챔버(10)의 천정벽(10d)을 향해 비상하는 스퍼터 입자는, 제1 대향 부재(51)의 수평판부(51a)에 의해 대부분이 차폐되고, 또한, 성막 영역(A)을 향해 이동 방향 FL로 비상하는 스퍼터 입자는, 대부분은 제1 차폐 부재(51)에 의해 차폐되고, 또한, 성막 영역(A)과 반대 측으로 비상하는 스퍼터 입자는 제2 차폐 부재(52)에 의해 차폐된다. 한편, 제1 차폐 부재(51)의 대향 단부(51a)와 제1 대향 부재(41) 사이의 간극 G로 진입하는 스퍼터 입자는, 산란하여 여러 방향으로 운동하고 있으므로, 간극 G를 통과하는 동안에, 근접한 제1 대향 부재(41)와 제1 차폐 부재(51)의 대향 단부(5a)에 부착된다. 이에 의해, 스퍼터 입자의 비상이 제한되고, 성막 영역(A)으로 돌아 들어오는 스퍼터 입자의 양이 제한된다. In this pre-sputtering process, among the sputter particles discharged from each
그리고, 일정 시간 프리스퍼터를 행한 후, 본 스퍼터 공정으로 이행한다. 즉, 캐소드 유닛(3)의 타겟(35)을 회전 구동시켜 스퍼터링을 행하면서, 직선 구동 기구(12)를 구동하여 성막 영역(A)으로 진입시킨다. 그리고, 성막 영역(A) 내에서, 캐소드 유닛(3)을 성막 대상물(2)에 대해 소정 속도로 이동시킨다. 그 동안, 자석 유닛(30)에 의해, 성막 대상물(2)에 면하는 타겟(35)의 표면 근방에 플라즈마가 집중하여 생성되고, 플라즈마 중의 양이온 상태의 가스 이온이 타겟(35)을 스퍼터하고, 비산한 스퍼터 입자가 성막 대상물(2)에 퇴적한다. 캐소드 유닛(3)의 이동에 수반하여, 캐소드 유닛(3)의 이동 방향 상류 측으로부터 하류 측을 향해, 순차, 스퍼터 입자가 퇴적되어 감으로써 성막된다. 성막 영역(A)을 통과하면, 캐소드 유닛(3)이 제2 성막 대기 영역(B2)으로 진입하고, 직선 구동 기구(12)를 정지함과 함께, 캐소드 유닛(3)의 구동을 정지한다. 또한, 필요에 따라, 왕복 이동시켜, 성막을 실행하도록 해도 된다. Then, after pre-sputtering for a predetermined time, the process proceeds to this sputtering process. That is, while sputtering by rotationally driving the
다음으로, 본 발명의 차폐 부재의 변형예에 관해 설명한다. 이하의 설명에서는, 주로, 실시형태 1의 차폐 부재와 다른 점에 관해서만 설명하고, 동일한 구성 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다.Next, a modified example of the shielding member of the present invention will be described. In the following description, mainly only the differences from the shielding member of the first embodiment are described, and the same reference numerals are given to the same components, and the description is omitted.
[변형예 1][Modification 1]
도 3(A)은, 차폐 부재의 변형예 1을 나타내고 있다. 이 변형예 1에서는, 제1 차폐 부재(151)가, 스트레이트의 수직판부(15b)와, 수직판부(15b)의 일단으로부터 성막 영역(A) 측으로 수평으로 장출하는 장출부(15a)를 구비한 구성이며, 장출부(15a)가, 제1 대향 부재(41)의 수평판부(4a)에 대향하는 대향 단부를 구성하고 있다. 이 경우도, 장출부(15a)와 대향 부재(41)의 수평판부(4a) 사이에 간극 G가 형성되고, 이 간극 G에 의해, 제1 성막 대기 영역(B1) 내에서의 프리스퍼터 시에 발생하는 스퍼터 입자(성형 재료)의 성막 영역(A) 측으로의 돌아 들어옴이 제한된다. 그리고, 장출부(15a)의 이동 방향 F의 폭 L과, 장출부(15a)와 제1 대향 부재(41)의 수평판부(4a) 사이 최단 거리 d1의 관계는, 상기 실시형태 1의 제1 차폐 부재와 제1 대향 부재의 관계와 같다. 3 (A) shows a modification 1 of the shielding member. In this modified example 1, the
제2 차폐 부재(152)에 대해서는, 제1 차폐 부재(151)와 대칭 형상이며, 동일한 구성 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다. 이와 같이 하면, 실시형태 1과 달리, 제1 차폐 부재(151) 및 제2 차폐 부재(152)를 판재의 굽힘 성형으로 성형할 수 있어, 성형이 용이해진다. About the
[변형예 2][Modification 2]
도 3(B)는, 차폐 부재의 변형예 2를 나타내고 있다. 이 변형예 2도, 변형예 1과 마찬가지로, 제1 차폐 부재(251)가, 스트레이트의 수직판부(25b)와, 수직판부(25b)의 일단으로부터 성막 영역(A) 측으로 장출하는 장출부(25a)를 구비한 구성이지만, 장출부(25a)가 수평으로 장출하는 것이 아니라, 성막 영역(A) 측을 향해 서서히 대향 부재의 수평판부에 근접하는 방향으로 경사지는 경사 구조로 되어 있다. 이 장출부(25a)가, 제1 대향 부재(41)의 수평판부(4a)에 대향하는 대향 단부를 구성하고 있다. 이 경우도, 장출부(25a)와 대향 부재(41)의 수평판부(4a) 사이에 간극 G가 형성되고, 이 간극 G에 의해, 제1 성막 대기 영역(B1) 내에서의 프리스퍼터 시에 발생하는 스퍼터 입자(성형 재료)의 성막 영역(A) 측으로의 돌아 들어옴이 제한된다. 그리고, 장출부(15a)의 이동 방향 F의 폭 L과, 장출부(25a)와 제1 대향 부재(41)의 수평판부(4a) 사이의 최단 거리 d1의 관계는, 상기 실시형태 1의 제1 차폐 부재와 제1 대향 부재의 관계와 같다. 다만, 장출부(25a)와 제1 대향 부재(41)의 수평판부(4a) 사이의 최단 거리 d1은, 장출부(25a)의 성막 영역(A) 측의 장출단이다. 3 (B) shows
제2 차폐 부재(252)에 대해서도, 제1 차폐 부재(251)와 대칭 형상이며, 동일한 구성 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다. 이 경우도, 제1 차폐 부재(251) 및 제2 차폐 부재(252)를 판재의 굽힘 성형으로 성형할 수 있어, 성형이 용이해진다. 또한, 이 장출부(25a)의 경사 구조는, 제1 대향 부재(41)의 수평판부(4a)에 대해서 성막 영역(A) 측을 향해 간극이 열리도록 경사지는 구성으로 되어 있어도 좋고, 간극이 단계적으로 작아지는 것 같은 스텝 형상으로 되어 있어도 좋으며, 여러 가지 변형이 가능하다.The second shielding member 252 is also symmetrical to the
[변형예 3][Modification 3]
도 4는, 차폐 부재의 변형예 3을 나타내고 있다. 이 변형예 3도, 변형예 1과 마찬가지로, 제1 차폐 부재(351)가, 스트레이트의 판재에 의해 구성되지만, 일단에 장출부가 없고, 스트레이트의 제1 차폐 부재(351)의 대향 단부(35a)가 제1 대향 부재(41)의 수평판부(4a)에 근접하도록 되어 있다. 이 경우도, 대향 단부(35a)와 대향 부재(41)의 수평판부(4a) 사이에 간극 G가 형성되고, 이 간극 G에 의해, 제1 성막 대기 영역(B1) 내에서의 프리스퍼터 시에 발생하는 스퍼터 입자(성형 재료)의 성막 영역(A) 측으로의 돌아 들어옴이 제한된다. 돌아 들어옴을 효과적으로 제한하기 위해, 간극 G를 형성하는 대향 단부(35a)의 이동 방향 F의 폭 L은, 대향 단부(35a)와 제1 대향 부재(41) 사이 최단 거리 d1보다 크게 설정되어 있다. 제2 차폐 부재(352)에 대해서도, 제1 차폐 부재(351)와 대칭 형상이며, 동일한 구성 부분에 대해서는, 동일한 부호를 부여하고 설명을 생략한다. 4 shows a
[그 외의 실시형태][Other embodiments]
또한, 상기 실시형태에서는, 캐소드 유닛(3)이, 2개의 회전 캐소드(3A, 3B)를 2련 배치로 되어 있지만, 3개 이상이여도 되고, 1개여도 된다. 또한, 캐소드 유닛(3)은 회전 가능한 타겟(35)을 가지는 로터리 캐소드가 아니라, 평판 형상의 타겟을 가지는 플래너 캐소드이여도 된다. 나아가, 본 발명은, 스퍼터 성막 장치에 한정되는 것이 아니며, 스퍼터링을 이용하지 않는 증착 방식의 성막원에 대해서도 적용할 수 있다. Further, in the above-described embodiment, the
1: 성막 장치
2: 성막 대상물
3: 회전 캐소드 유닛(성막원)
41, 42: 제1, 제2 대향 부재
51, 52: 제1, 제2 차폐 부재
5a: 대향 단부
10: 챔버
12: 직선 구동 기구(구동 기구, 이동 수단)
A1: 성막 영역
B1, B2: 제1, 제2 성막 대기 영역
L: 대향 단부의 폭
d1: 대향 단부와 대향 부재 사이의 최단 거리
1: film forming apparatus
2: Object to be formed
3: Rotating cathode unit (Team Tabernacle)
41, 42: first and second opposing members
51, 52: 1st, 2nd shield member
5a: opposite end
10: chamber
12: linear drive mechanism (driving mechanism, moving means)
A1: film formation region
B1, B2: first and second film formation waiting areas
L: width of opposite ends
d1: shortest distance between opposing ends and opposing members
Claims (15)
상기 성막원을, 소정의 성막 대기 영역과 성막 영역 사이에서 상기 성막 대상물에 대해서 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 가지는 성막 장치로서,
상기 성막 대기 영역에 위치하는 상기 성막원과 대향하도록 배치된 대향 부재와,
상기 성막 대기 영역에 위치하는 상기 성막원의 상기 성막 영역 측에 배치되고, 상기 성막원과 함께 상기 성막 대상물에 대해서 상대적으로 이동하는 차폐 부재를 갖고,
상기 차폐 부재는, 상기 성막원이 상기 성막 대기 영역에 위치할 때에 상기 대향 부재에 근접한 상태로 대향하는 대향 단부를 갖고,
당해 대향 단부의 상기 상대 이동 방향의 폭은, 상기 성막원이 상기 성막 대기 영역에 위치할 때에 있어서의, 상기 대향 단부와 상기 대향 부재 사이의 최단 거리보다 큰 것을 특징으로 하는 성막 장치.A chamber in which a film-forming object and a film-forming source that causes a film-forming material to fly toward the film-forming object to be deposited on the film-forming object are disposed;
A film forming apparatus having moving means for moving the film forming source relative to the film forming object between a predetermined film forming waiting area and a film forming area,
An opposing member disposed to face the deposition source positioned in the deposition waiting area;
A shielding member disposed on the film formation region side of the film formation source positioned in the film formation waiting area and moving relative to the film formation object together with the film formation source,
The shielding member has opposing ends opposite to the opposing member when the film forming source is located in the film forming waiting area,
The film forming apparatus characterized in that the width of the opposing end in the relative movement direction is larger than the shortest distance between the opposing end and the opposing member when the film forming source is located in the film forming waiting area.
상기 차폐 부재는, 상기 성막원의 상대 이동 방향에 대해서 교차하는 방향으로 연장하는 벽부를 갖고, 당해 벽부의 일단에 상기 대향 단부가 설치되어 있고, 당해 대향 단부는 상기 벽부의 상기 상대 이동 방향의 두께보다 폭이 넓은 연장부로 되어 있는 성막 장치.According to claim 1,
The shielding member has a wall portion extending in a direction intersecting with respect to the relative movement direction of the film forming source, the opposite end portion is provided at one end of the wall portion, and the opposite end portion has a thickness in the relative movement direction of the wall portion. A film forming apparatus comprising a wider extension.
상기 이동 수단은, 상기 성막원 및 상기 차폐 부재를 상기 성막 대상물의 성막면을 따라 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to claim 1 or 2,
The moving means moves the film forming source and the shielding member along a film forming surface of the film forming object.
상기 성막원은, 스퍼터링 캐소드인 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to any one of claims 1 to 3,
The film forming source is a film forming apparatus, characterized in that the sputtering cathode.
상기 성막원은, 상기 챔버 내에 배치되는 타겟을 개재시켜 상기 성막 대상물과 대향하는 위치에 배치되는 자장 발생 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치. The method according to any one of claims 1 to 4,
The film forming source has a magnetic field generating means disposed at a position facing the film forming object via a target disposed in the chamber.
상기 성막 대상물에의 성막 전에, 상기 성막 대기 영역에 있어서, 상기 성막원의 주위에 플라즈마를 생성시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method of claim 4 or 5,
A film forming apparatus characterized in that plasma is generated around the film forming source in the film formation waiting area before film formation on the film forming object.
상기 이동 수단에 의한 상기 성막원의 상대 이동 방향의 상류 측에 배치된 제1 성막 대기 영역과, 상기 이동 수단에 의한 상기 성막원의 상대 이동 방향의 하류 측에 배치된 제2 성막 대기 영역을 갖고,
상기 제1 성막 대기 영역에 있어서 상기 성막원과 대향하는 제1 대향 부재와, 상기 제2 성막 대기 영역에 있어서 상기 성막원과 대향하는 제2 대향 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to any one of claims 1 to 6,
It has a first film formation waiting area arranged on the upstream side in the relative moving direction of the film forming source by the moving means, and a second film forming waiting area arranged on the downstream side in the relative moving direction of the film forming source by the moving means. ,
And a first opposing member facing the film forming source in the first film forming waiting area, and a second opposing member facing the film forming source in the second film forming waiting area.
상기 이동 수단에 의한 상기 성막원의 상대 이동 방향의 상류 측에 배치된 제1 차폐 부재와, 상기 이동 수단에 의한 상기 성막원의 상대 이동 방향의 하류 측에 배치된 제2 차폐 부재를 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
It has a 1st shielding member arrange | positioned on the upstream side of the relative movement direction of the said film-forming source by the said moving means, and the 2nd shielding member arrange | positioned on the downstream side of the relative movement direction of the said film-forming source by said moving means. Film-forming apparatus made of.
상기 제1 차폐 부재가 가지는 상기 대향 부재에 대향하는 대향 단부는 상기 성막원 측으로부터 상기 이동 수단에 의한 상기 성막원의 상대 이동 방향의 상류 측을 향해 연장하고 있고,
상기 제2 차폐 부재가 가지는 상기 대향 부재에 대향하는 대향 단부는 상기 성막원 측으로부터 상기 이동 수단에 의한 상기 성막원의 상대 이동 방향의 하류 측을 향해 연장하고 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method of claim 8,
The opposing end portion of the first shielding member opposite to the opposing member extends from the film forming source side toward an upstream side in the relative movement direction of the film forming source by the moving means,
The film forming apparatus characterized in that the opposite end portion of the second shielding member opposite to the counter member extends from the film forming source side toward a downstream side in the relative movement direction of the film forming source by the moving means.
상기 대향 단부의 상기 상대 이동 방향의 폭을 L, 상기 대향 단부와 상기 대향 부재 사이의 최단 거리를 d1로 했을 때에, 하기식(1)을 만족하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
L≥3d1···식(1)The method according to any one of claims 1 to 9,
When the width of the relative movement direction of the opposing end is L and the shortest distance between the opposing end and the opposing member is d1, the film forming apparatus satisfying the following formula (1).
L≥3d1 ... Equation (1)
상기 대향 단부의 상기 상대 이동 방향의 폭을 L, 상기 대향 단부와 상기 대향 부재 사이의 최단 거리를 d1로 했을 때에, 하기식(2)를 만족하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
L≥5d1 ···식(2)The method according to any one of claims 1 to 9,
When the width of the relative movement direction of the opposing end is L and the shortest distance between the opposing end and the opposing member is d1, the film forming apparatus satisfying the following formula (2).
L≥5d1 ... Equation (2)
상기 차폐 부재의 상기 대향 부재에 대향하는 대향 단부와 상기 성막원 사이의 최소 거리를 d2로 했을 때에, 하기식(3)을 더 만족하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
L>d2 ···식(3)The method according to any one of claims 1 to 11,
When the minimum distance between the opposite end opposite to the opposing member of the shielding member and the film forming source is d2, the film forming apparatus further satisfies the following formula (3).
L> d2 ... (3)
상기 성막원을, 소정의 성막 대기 영역과 성막 영역 사이에서 상기 성막 대상물에 대해서 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 가지는 성막 장치로서,
상기 성막 대기 영역에 위치하는 상기 성막원과 대향하도록 배치된 대향 부재와,
상기 성막 대기 영역에 위치하는 상기 성막원의 상기 성막 영역 측에 배치되고, 상기 성막원과 함께 상기 성막 대상물에 대해서 상대적으로 이동하는 차폐 부재를 갖고,
상기 차폐 부재는, 상기 성막원이 상기 성막 대기 영역에 위치할 때에 상기 대향 부재에 근접한 상태로 대향하는 대향 단부를 갖고,
상기 성막원이 상기 성막 대기 영역에 위치할 때에, 상기 대향 부재와 상기 대향 단부 사이에, 상기 성막 대기 영역 내로부터의 성막 재료의 상기 성막 영역 측으로의 비상을 제한하는 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는 성막 장치.A chamber in which a film-forming object and a film-forming source that causes a film-forming material to fly toward the film-forming object to be deposited on the film-forming object are disposed;
A film forming apparatus having moving means for moving the film forming source relative to the film forming object between a predetermined film forming waiting area and a film forming area,
An opposing member disposed to face the deposition source positioned in the deposition waiting area;
A shielding member disposed on the film formation region side of the film formation source positioned in the film formation waiting area and moving relative to the film formation object together with the film formation source,
The shielding member has opposing ends opposite to the opposing member when the film forming source is located in the film forming waiting area,
When the film forming source is located in the film forming waiting area, a gap is formed between the opposing member and the opposite end to limit the flying of the film forming material from within the film forming waiting area toward the film forming area. Deposition apparatus.
상기 성막 대기 영역으로부터 상기 챔버 내의 성막 영역으로, 상기 준비 공정에서 상기 성막 재료가 비상하는 상태로 된 상기 성막원을 상기 성막 대상물에 대해서 상대적으로 이동시키고, 상기 성막원으로부터 비상하는 성막 재료를 상기 성막 대상물에 퇴적시켜 성막하는 성막 공정을 가지는 성막 방법으로서,
상기 성막 대기 영역에는, 당해 성막 대기 영역에 위치하는 상기 성막원과 대향하는 대향 부재를 설치함과 함께, 상기 성막원의 상기 성막 영역 측에, 상기 성막원과 함께 상기 성막 대상물에 대해서 상대 이동하는 차폐 부재를 설치하고,
상기 준비 공정에서는, 상기 성막원을 상기 성막 대기 영역에 대기시킴과 함께, 상기 차폐 부재의 대향 단부를 상기 대향 부재에 근접시킨 상태에서, 상기 성막원으로부터의 상기 성막 재료의 방출을 개시하고, 상기 차폐 부재의 대향 단부와 상기 대향 부재 사이의 간극를 통해 상기 성막 영역 측으로 이동하는 성형 재료를, 근접하는 상기 대향 부재와 상기 차폐 부재의 대향 단부에 부착시키는 것을 특징으로 하는 성막 방법.A preparation step in which a film formation source is placed in a film formation waiting area in a chamber, and a film forming material is brought into emergency from the film formation source;
The film-forming source, in which the film-forming material is in an emergency state in the preparation step, is moved relative to the film-forming object from the film-forming waiting area to the film-forming area in the chamber, and the film-forming material that is flying from the film-forming source is formed into the film-forming. A film forming method comprising a film forming step of depositing on an object to form a film,
In the film formation waiting area, an opposing member facing the film forming source located in the film forming waiting area is provided, and relative to the film forming object with the film forming source on the side of the film forming area of the film forming source. A shield member,
In the preparatory step, the film-forming source is placed in the film-forming atmosphere region and the discharge end of the film-forming material is started from the film-forming source while the opposite end of the shield member is brought close to the film-forming source. And forming a molding material moving toward the film forming region through a gap between the opposing end of the shielding member and the opposing member to the opposing end of the opposing member and the shielding member.
상기 성막 대기 영역으로부터 상기 챔버 내의 성막 영역으로, 상기 준비 공정에서 상기 성막 재료가 비상하는 상태로 된 상기 성막원을 상기 성막 대상물에 대해서 상대적으로 이동시키고, 상기 성막원으로부터 비상하는 성막 재료를 상기 성막 대상물에 퇴적시켜 성막하는 성막 공정을 가지는 전자 디바이스의 제조 방법으로서,
상기 성막 대기 영역에는, 당해 성막 대기 영역에 위치하는 상기 성막원과 대향하는 대향 부재를 설치함과 함께, 상기 성막원의 상기 성막 영역 측에, 상기 성막원과 함께 상기 성막 대상물에 대해서 상대 이동하는 차폐 부재를 설치하고,
상기 준비 공정에서는, 상기 성막원을 상기 성막 대기 영역에 대기시킴과 함께, 상기 차폐 부재의 대향 단부를 상기 대향 부재에 근접시킨 상태에서, 상기 성막원으로부터의 상기 성막 재료의 방출을 개시하고, 상기 차폐 부재의 대향 단부와 상기 대향 부재 사이의 간극를 통해서 상기 성막 영역 측으로 이동하는 성형 재료를, 근접하는 상기 대향 부재와 상기 차폐 부재의 대향 단부에 부착시키는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법. A preparation step in which a film formation source is placed in a film formation waiting area in a chamber, and a film forming material is brought into emergency from the film formation source;
The film-forming source, in which the film-forming material is in an emergency state in the preparation step, is moved relative to the film-forming object from the film-forming waiting area to the film-forming area in the chamber, and the film-forming material that is flying from the film-forming source is formed into the film-forming. A method of manufacturing an electronic device having a film-forming step of depositing and depositing on an object,
In the film formation waiting area, an opposing member facing the film forming source located in the film forming waiting area is provided, and relative to the film forming object with the film forming source on the side of the film forming area of the film forming source. A shield member,
In the preparatory step, the film-forming source is placed in the film-forming atmosphere region and the discharge end of the film-forming material is started from the film-forming source while the opposite end of the shield member is brought close to the film-forming source. A method of manufacturing an electronic device, characterized in that a molding material moving toward the film formation region through a gap between the opposing end of the shielding member and the opposing member is attached to the opposing end of the opposing member and the shielding member.
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