WO2005116288A1 - 多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング装置及び多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング方法 - Google Patents

多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング装置及び多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2005116288A1
WO2005116288A1 PCT/JP2004/007847 JP2004007847W WO2005116288A1 WO 2005116288 A1 WO2005116288 A1 WO 2005116288A1 JP 2004007847 W JP2004007847 W JP 2004007847W WO 2005116288 A1 WO2005116288 A1 WO 2005116288A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
target
vacuum
thin film
ultra
high vacuum
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/007847
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Nobuki Mutsukura
Original Assignee
Tdy Inc.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tdy Inc. filed Critical Tdy Inc.
Priority to PCT/JP2004/007847 priority Critical patent/WO2005116288A1/ja
Priority to JP2005518109A priority patent/JP3834757B2/ja
Publication of WO2005116288A1 publication Critical patent/WO2005116288A1/ja

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3492Variation of parameters during sputtering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/34Sputtering
    • C23C14/3464Sputtering using more than one target

Definitions

  • Ultra-high vacuum sputtering equipment for continuous formation of multilayer thin films and ultra-high vacuum sputtering method for continuous formation of multilayer thin films
  • the present invention relates to an ultra-high vacuum sputtering technique for continuously forming a multilayer thin film by continuously forming a multilayer thin film by using a sputtering method.
  • the plate 50 held by the substrate holder 21 and the target 6 '0 held by the target holder 26 are provided on the notch V-space 20 maintained in a vacuum state. (Such as T i • P t) are placed facing each other.
  • the target holder 26 has an electrode, and has a potential difference between the substrate 50 and the target 60.
  • Patent Document 1 As a technique for continuously forming a multilayer film by using the sputtering method described above, a method of moving a substrate with multiple electrodes as disclosed in Patent Document 1 is known. Many have been used.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-150.210
  • Patent Literature 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-25056
  • a first invention is an ultra-high-vacuum notching apparatus for continuously forming a multilayer thin film using a sputtering method, which comprises: It is characterized by having a plurality of targets in the champer and having a target exchange function that enables a single electrode to continuously exchange targets on the electrodes.
  • the target exchange function is selected from a target storage unit that stores a plurality of targets in a vacuum channel and a target storage unit.
  • a target carrier for taking out the target and disposing the target on the electrode.
  • a third invention is characterized in that the target storage body is built in or attached to an empty channel.
  • a vacuum chamber equipped with a vacuum pump and a pass box equipped with a vacuum pump are connected to each other with a knob, so that a vacuum chamber and / or a box can be connected without breaking a vacuum state. It is characterized in that a substrate or a target can be transferred between substrates.
  • the fifth invention is characterized by having a heating function of heating the substrate to room temperature to 1200 ° C.
  • Sixth invention in the vacuum tea Nba 1 0 1. It is characterized by having a vacuum function for achieving a vacuum state on the order of Torr.
  • the seventh invention is an ultra-high-intensity sputtering method for continuously forming a multi-layer thin film by continuously forming a multilayer film using a sputtering method.
  • Target power "Target selection procedure for selecting one target", and a target for extracting the selected target and placing it on a single electrode And a step of transporting the target, and the target on the electrode can be continuously replaced by a single electrode.
  • a device can be made compact by storing a plurality of targets in a “target storage body” and transferring the force to a single electrode (target holding body). If the equipment can be miniaturized, the inside of the equipment (vacuum chamber) is flushed to a high vacuum. Therefore, a high-quality thin film can be formed.
  • the size of the substrate can be increased, the size of the substrate can also be increased.
  • New target ⁇ A new substrate is to be placed. “Nos box J and ⁇ * chamber” are connected by pulp so that both are kept in the same vacuum state. As a result, used targets and substrates can be replaced continuously without breaking the vacuum, and the equipment can be operated efficiently and can be operated.
  • a high-quality single-crystal thin film can be formed.
  • This technology can be used to form a wide variety of thin films such as metals, semiconductors, and insulators (or organic and inorganic materials).
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a sputtering apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 is a graph showing a degree of quality of a single crystal thin film according to a substrate temperature
  • FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a sputtering method.
  • 1 Snuttering device 10 vacuum chamber, 1 1 Snotter gas inlet, 12 target carrier, 15 sputter gas, 20 sputter ring Spacer, 21 Board holder (heater), 26 target holder (electrode), 29 grid, 30 target storage box, 40 pass box Substrate, 50 substrate (semiconductor substrate), 60 target, 70, 71 turbo molecular pump, 78, 79 valve
  • FIG. 1 shows a conceptual diagram of a sputtering apparatus according to the present invention.
  • a snorting apparatus 1 is an apparatus for manufacturing a semiconductor single crystal thin film.
  • the snorting apparatus 1 includes a vacuum channel 10 and a pass box 40.
  • the notch spacing 20 includes a substrate holder 21 for holding the semiconductor substrate 50 and a target holder 26 for holding the target 60. Sex grids are provided opposite each other so as to sandwich 29.
  • the target holder 26 is also an electrode, and constitutes a single electrode in the snowboard space 20. The target holder 26 and the target holder 26 are connected together. There is a potential difference between the pads 29.
  • the gas is injected from the vacuum gas inlet 11 of the vacuum chamber 10.
  • Ar is used as a sputtering gas
  • the Ar atoms are also incorporated as impurities into the film.
  • the amount of Ar + ions on the substrate surface by applying a DC potential to the grid 29, the amount of Ar atoms taken into the film can be reduced. May be reduced
  • the target h 60 placed on the target holding body 26 is stored in parallel with the target storage box 30.
  • the target storage box 30 must be replaced with the required ones as needed.
  • the target 60 is housed in the target storage box V box 30, no extra space is required, and the vacuum channel 10 can be replaced.
  • the size of the target is not subject to the restrictions described in Patent Document 2, and a large-sized target can be used. Since large-sized targets can be used, the size of the semiconductor substrate 50 can be increased.
  • the target storage box 30 can store various types of targets, and can produce various semiconductor substrates.
  • the types of targets include, for example, InGaN-based LEDs, Si-doped, Mg-doped, Non-doped, high-speed transistor SiGeTr development, and P-type. It is preferable to store more than 1 ° types of impurities, such as impurity-doped and n-type impurity-doped.
  • the target storage box 30 is an integral type built in the vacuum chamber 10, but is a separate type that is attached to the vacuum chamber 10. It may be a member of the group.
  • Vacuum chamber 10, along with nos box 40, is connected via a knob 79. And turbo molecular pumps 70 and 71 of a vacuum pump.
  • the vacuum chamber 10 and the pass box 40 are made to have the same vacuum inside, so that the vacuum chamber 10 and the pass box 40 can be passed through the lube 78 without breaking the vacuum state.
  • the transfer of goods during the period 40 is possible. That is, each time the semiconductor substrate 50 or the target 60 of the vacuum chamber 10 mm is replaced with a new semiconductor substrate 50 or the target 60, the vacuum state is broken. This allows for efficient operation.
  • the vacuum tea Nba is, 1 0 one 1.
  • the concentration of residual impurities such as 0CN inside the apparatus (in the film) is 10 15 to: L 0 16 cm— 3 orders or less. It can be reduced and can be used as a material for devices.
  • the degree of vacuum is on the order of 10 to 16 to 17 Torr, and the residual amount of O, C, N, etc. in the film after film formation is large. It had a high impurity concentration and could not be used as a material for devices.
  • the substrate holder 21 heats the semiconductor substrate 50 as a heater.
  • the semiconductor substrate 50 By heating the semiconductor substrate 50 to between room temperature and 1200 ° C., a high-quality single-crystal thin film can be formed as shown in FIG.
  • the upper limit of the heating temperature of the substrate was usually about 600 ° C., a single crystal film having sufficient crystallinity could not be obtained.
  • the present invention can be widely applied to a multilayer thin film manufacturing technology in all fields using a sputtering method, in addition to a semiconductor manufacturing technology.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

スパッタリング法を用いて単結晶薄膜を連続形成する製造技術を提供することにある。半導体基板50へ多層膜を形成するために、スパッタリングの行われる真空チャンバ10内に複数のターゲット60,60,…を収納するのターゲット収納ボックス30と、ターゲット収納ボックス30から選択されたターゲット60を取り出し、単一の電極26上に配置するターゲット搬送体12とを備え、単一の電極で電極上のターゲット60を連続的に交換可能とする。

Description

明 細 書 多層薄膜連続形成用超高真空スパ ッ タ リ ング装置及び多層薄膜連続形 成用超高真空スパ ッ タ リ ン グ方法
技術分野
本発明 は、 スパ ッ タ リ ング法を用いて、 多層薄膜を連続成形する多層 薄膜連続形成用超高真空スパ ッ タ リ ング技術に関する も のであ る 。 背景技術
まずヽ スパ ク タ リ ング法につレ、て 、 第 3 図を用いて説明する。
真空状態に保たれたスノ ッ タ V ングス ペー ス 2 0 に、 基板保持体 2 1 に保持される 板 5 0 と 、 ターゲ ク ト保持体 2 6 に保持 される タ ーゲ ッ 卜 6' 0 ( T i • P t な ど) が対向 して配置されている。 ターゲ ッ ト保持 体 2 6 は電極を備え、 基板 5 0 と タ ーゲッ ト 6 0 と の間には電位差を有 する
そ して 、 こ の よ う なス ノ ッ タ リ ングス ペー ス 2 0 内 に、 A r · O 2 な どのス タ ガス 1 5 を注入する する と 、 スパ ッ タ ガス分子や原子が タ一ゲ 卜 6 0 表面に衝突する こ の衝突に よ り エネルギーの授受がな され 、 タ一ゲ V 卜 6 0 の分子や原子が飛び出 し、 対向する基板 5 0 上に 堆積する れに よ っ て、 基板 5 0 に薄膜を形成する のがス パ ッ タ リ ン グ法であ る こ の技術は、 比較的簡単に安価に多層薄膜の成膜ができ 、 排ガスの処理が殆 ど不要 と レ、 う 特徴があ り 、 今後の応用範囲の拡大が期 待されている
のスパ ッ タ ジ ング法を用いて 、多層膜を連続形成する技術と しては、 特許文献 1 に開示 されている よ う な 、 多電極で基板を移動 させる方式を 用いた も のが多 く あ る。
これに対 して、 単一の電極でターゲ ッ 卜 を交換する こ と に り 多層膜 を連続成形する技術 と しては、 特許文献 2 に開示 された Γスパ V タ リ ン グ用マルチタ ーゲ ッ ト装置」 がある。
の特許文献 2 の 「スパ ッ タ リ ング用マノレチターケ ッ 卜 置 J の よ う な単一の電極でタ ーゲ ッ ト を交換する装置では、 真空チャ ンバ内で複数 のターゲ ッ ト を効率よ く 短時間に交換でき る のため 、 従来の多電極 で基板を移動 させる方式よ り も スパ ッ タ リ ングェ程の時間を大幅に短縮 でき 、 成膜特性を得やすい と い う メ リ ッ ト があ る
C特許文献 1 ] 特開平 1 0 — 1 5 0 . 2 1 0 号公報
[特許文献 2 ] 特開 2 0 0 2 — 2 5 6 4 2 5 号公報
しか しな力 S ら、 こ の特許文献 2 に開示 された装置の構造では 、 以下の よ う な課題がある。
( 1 ) ターンテーブルに タ 一ゲッ ト が配置 される ため、 タ一ゲ ッ の大 型化に難があ る。
( 2 ) タ ーゲ ッ ト を大型化するためには 、 装置を大型化 しなければな ら ない。
( 3 ) 使用済みの タ ーゲ ッ ト を交換する ためには 、 その都度真空チャ ン バーの真空を破る 必要がある。
( 4 ) 基板の加熱状況や真空チャ ンバ一の真空程度が不明であ る から 、 結晶性の高い高品質の多層膜の形成は困難 と 思われる。
そ こで、 本発明 は、 これ らの課題を解決 し、 スパ ッ タ リ ング法を用い て多層薄膜を連続形成する多層薄膜連続形成用超高真空スパ ッ タ リ ング 技術を提供する こ と を 目 的 とする。 ' 発明の開示 上記 目 的を達成する ために、 第一の発明は、 スパ ッ タ リ ング法を用い て多層薄膜を連続形成する 多層薄膜連続形成用超高真空ス ノ ッ タ y ング 装置であつ て、 真空チャ ンパに複数のタ一ゲ ク ト を保有 し、 単一の電極 で電極上のターゲ ッ ト を連続的に交換可能 と する タ一ゲ ッ ト交換機能を 備えたこ と を特徴 と する。
第二の発明は、 タ ーゲ ッ ト交換機能は、 真空チャ ンノ に複数のタ ―ゲ ッ 卜 を収納する タ ーゲ ッ ト 収納体と 、 タ一ゲ シ ト収納体か ら選択された タ一ゲ ッ ト を取 り 出 し、 電極上に配置する タ一ゲ ッ ト搬送体と を備えた こ と を特徴 と する。
第三の発明は、 タ ーゲ ッ ト収納体は 空チャ ンノ に内蔵又は取付自 在 と されたこ と を特徴 と する
第四の発明は、 真空ポンプを備えた真空チャ ンノ と 、 真空ポンプを備 えたパス ボ ッ ク ス と をノ ノレブで連結 し 、 真空状態を破 らずに真空チャ ン バ と / スボ ッ ク ス 間 におけ る基板又はタ一ゲ ク ト の移送を可能 と する こ と を特徴と する。
第五の発明は、 基板を室温 〜 1 2 0 0 °cに加熱する加熱機能を備えた こ と を特徴 と する。
第六の発明は、真空チャ ンバ内を 1 0— 1 。 To rr オーダーの真空状態 と する真空機能を備えた と を特徴 と する。
第七の発明は、 ス パ ク タ y ング法を用いて多層 膜を連続形成する多 層薄膜連続形成用超高真 スパ ッ タ リ ング方法であつ て、 真空チャ ンノ に保有された複数の タ一ゲ ッ 卜 力 = "ら一の ターゲ ッ を選択する タ一ゲ ッ ト選択手順 と 、 選択 されたタ一ゲッ ト を取 り 出 し 、 単一の電極上に配置 する タ一ゲ ッ ト搬送手順 と を備え、 単一の電極で電極上のター T ッ 卜 を 連続的に交換可能 と する と を特徴 と する。
本発明に係る多層薄膜製造技術に よれば、 以下の効果を有する。 ( 1 ) 複数のターゲッ ト を 「ターゲッ ト収納体」 に収納 させ、 そ こ力 ら 単一電極 (タ ーゲ ッ ト保持体) へ搬送させる こ と で 、 装置を ン パク ト化でき る。 ま た、 装置が小型化できれば、 装置内 (真空チ ヤ ンバ) を高真空に しゃすい。 の ため、 高品質の薄膜形成が可 能 と なる。
( 2 ) 複数のタ ーゲ ッ ト を 「ターゲ ッ 卜収納体」 に収納 させる こ と で 、 タ ーゲ ッ ト の大型化が可能 と な 、 多数の タ 一ゲ ッ 卜 を収 納する こ と ができ る。
タ ーゲ ッ ト のサイ ズ と 基板のサイ ズは比例する ので
を大型化できれば、 基板の大型化も可能 と なる。
) 新規ターゲ ッ ト ゃ新規基板を配置する 「ノ ス ホ ク ク ス J と Γ * チ ャ ンバ」 をパルプで連結 させ、 両者を同等の真空状態に保つ よ う にする。 これに よ り 、 真空を破 ら な く て も使用済みタ ―ゲ ソ 卜 や基板の交換を連続 して行え、 装置の効率の良レ、運転が可能 と な る。
基板を室温〜 1 2 0 0 °Cに加熱する こ と で、 高品質の単結晶薄膜 の形成が可能 と な る。
真空チ ャ ンバ内 を 1 0 To rr オーダーの真空状態 と する こ と で、 装置内部 (膜中) の O , C , N等の残留不純物濃度を 1 0 1 5 - 1 0 1 6 c m— 3 オーダー若 し く はそれ以下に低減でき 、高純度薄 膜の形成が可能 と な る。
本技術を用いれば、 金属, 半導体, 絶縁体 (あ るいは有機物, 無 機物) な どの多種多様な薄膜の形成に対応でき る。
本技術を用いれば、 薄膜のあ ら ゆる結晶構造 (単結晶, 多結晶, アモルフ ァ ス) に対応でき る。 図面の簡単な説明
第 1 図は、 本発明 に係る スパ ッ タ リ ング装置の概念図であ り 、 第 2 図 は、基板温度に よ る 単結晶薄膜の品質度を示すグラ フであ り 、第 3 図は、 スパ ッ タ リ ング法を示す説明図であ る。
1 スノ ッ タ リ ング装置、 1 0 真空チャ ンパ、 1 1 ス ノ ッ タ ガス 注入 口 、 1 2 タ ーゲ ッ ト搬送体、 1 5 スパ ッ タ ガ ス 、 2 0 ス パ ッ タ リ ングス ペー ス 、 2 1 基板保持体 ( ヒ ーター)、 2 6 タ ーゲ ッ ト保 持体(電極)、 2 9 グ リ ッ ド、 3 0 ターゲッ ト 収納ボ ッ ク ス、 4 0 パ スボ ッ ク ス、 5 0 基板 (半導体基板)、 6 0 ターゲ ッ ト 、 7 0 , 7 1 ターボ分子ポンプ、 7 8, 7 9 バルブ
発明 を実施する ための最良の形態
第 1 図に、 本発明に係る スパ ッ タ リ ング装置の概念図を示す なお、 本実施形態では、 ス ノ ッ タ リ ング装置 1 は 、 半導体単結晶薄膜の製造装 置 と して説明する
スノ ッ タ リ ング装置 1 は、 真空チヤ ンノ 1 0 と 、 パス ボ ッ ク ス 4 0 と を備える。
真空チャ ン Λ 1 0 内には、 ス ッ タ リ ングの if われる ス ノヽ ° ッ タ リ ング スぺース 2 0 と 、 ターゲ ッ ト を複数収納でき る タ一ゲ ッ ト収納ボ ッ ク ス
3 0 と を有する
ス ノ ッ タ リ ングス ペー ス 2 0 には、 半導体基板 5 0 を保持する基板保 持体 2 1 と 、 タ一ゲ ッ ト 6 0 を保持する ターゲ ッ ト保持体 2 6 と が、 多 孔性のグ リ ッ ド、 2 9 を挟むよ う に対向 して設け られてレヽる。 タ一ゲ ッ ト 保持体 2 6 は電極でも あ り 、 ス ノ"? ッ タ ジ ングス ペー ス 2 0 内で単一 の電 極を構成 し、タ ーゲ ッ ト保持体 2 6 と ダ リ ッ ド 2 9 間に電位差を有する。
- こ において、 真空チヤ ンバ 1 0 のスパ ッ タ ガス注入 口 1 1 か ら注入 されたスパ ッ タ ガス (例えば、 A r • o 2 の分子や原子がタ一ゲ ッ ト 6 0 表面に衝突 し 、 衝突に よ り ェネルギ一の授受がな され、 ターケ ッ ト 6 0 の分子や原子が飛び出 して半導体基板 5 0 上に堆積する 二 こ で、 スパ ッ タ ガス と して A r を使用 した %合は、 A r 原子 も不純物 と して膜 中に取 り 込まれる が 、 グ リ ツ ド 2 9 に直流電位を印カロ して基板表面上へ の A r +イ オンの到 量を制御する こ と に よ り 、 A r 原子の膜中への取 り 込み量を低減でき る可能性がある
タ ーゲ ッ ト保持体 2 6 上に载置 される ターゲ ッ h 6 0 は、 タ一ゲ ッ ト 収納ボ ッ ク ス 3 0 に並列 して収納 されている。 タ —ケ ッ h 6 0 を交換す る と.き は、 こ のタ ーゲ ッ ト 収納ボ ク ク ス 3 0 か ら適宜必要なタ一ゲッ ト
6 0 が選択され、 タ一ゲ ッ ト搬送体 1 2 に よ つ て移送 し 、 タ一ゲ ッ ト保 持体 2 6 上に配置 される
タ ーゲ ッ ト 6 0 はターゲ ッ ト収納ボ V ク ス 3 0 に収納 される ので余分 なスペース を と らず 、 真空チャ ン 1 0 を コ ンパタ ト にでき る
ま た、 タ ーゲ ッ ト のサイ ズに特許文献 2 の よ ラ な制約 も な く 、 大型の ターゲッ ト の利用が可能 と な る。 大型のターゲ ク ト を利用でき る ので、 半導体基板 5 0 の大型化も可能 と なる
タ ーゲ ッ ト収納ボ ッ ク ス 3 0 は、多種類のターゲ ッ ト を収納可能 と し、 種々 の半導体基板の作成が可能 と なる。 ターゲ ッ ト の種類 と しては、 例 えば、 I n G a N系の L E D , S i ドープ, M g ドープ, N o n ドープ, 高速 ト ラ ンジス タ S i G e T r 開発用, P型不純物 ドープ, n型不純物 ドープな ど 1 ◦ 種類以上の も のを収納 してお く こ と が好ま しい。
また、 タ ーゲッ ト収納ボ ッ ク ス 3 0 は、 真空チャ ンバ 1 0 に内蔵され た一体型タ イ プの も のであっ て も、 真空チャ ンバ 1 0 に取付 自 在なセパ レー ト タ イ プの も のであっ て も よい。
真空チャ ンバ 1 0 は、 ノ ス ボ ッ クス 4 0 と と も に、 ノ ルブ 7 9 を介 し て真空ポンプのタ ーボ分子ポンプ 7 0 , 7 1 を備える。 真空チャ ンバ 1 0 と パスボ ッ ク ス 4 0 は、 内部を同一真空状態 と する こ と で、 真空状態 を破ら な く て も 、 ルブ 7 8 を介 して真空チャ ン 1 0 と パスボ ッ ク ス 4 0 間の物品の移送を可能 と する。 すなわち、. 真空チャ ンバ 1 0 內の半 導体基板 5 0 やタ ーゲッ ト 6 0 と 、 新規な半導体基板 5 0 やタ ーゲ ッ ト 6 0 と を交換する場合に、 その都度真空状態を破 ら な く て も よ く 、 これ に よ っ て効率の良い運転が行われる。
真空チャ ンバ内は、 1 0一 1 。 To rr オーダーの真空状態 と する こ と で、 装置内部 (膜中) の 0 C N等の残留不純物濃度を 1 0 1 5 〜 : L 0 1 6 c m— 3オーダー若 し く はそれ以下にま で低減でき 、デバイ ス用の材料と して利用でき る も の と な る。
なお、 従来のスパ ッ タ リ ング法では、 多 く の場合真空度が 1 0一6〜 1 0 一 7 To rr オーダーであ り 、 成膜後の膜中の O , C , N等の残留不純物 濃度が高 く 、 デバイ ス用 の材料と して利用でき ない も のであっ た。
また、 基板保持体 2 1 は ヒ ーター と して半導体基板 5 0 を加熱する。 半導体基板 5 0 を室温〜 1 2 0 0 °Cに加熱する こ と で、 第 2 図に示すよ う に、 高品質の単結晶薄膜の形成が可能 と な る。 なお、 従来のスパ ッ タ リ ング法では、基板の加熱温度の上限が通常 6 0 0 °C程度であったので、 充分な結晶性を有する単結晶膜が得 られなかった。
半導体基板 5 0 と しては、 シ リ コ ン基板, ガラ ス基板, セ ラ ミ ッ ク基 板, 金属基板, 高分子基板な どへの成膜技術が確立でき た。 産業上の利用可能性
本発明は、 半導体製造技術の他、 スパ ッ タ リ ング法を用いたあ ら ゆる 分野の多層薄膜の製造技術に、 幅広 く 利用でき る も のである。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . ス ノ ッ タ リ ン グ法を用いて多層薄膜を連続形成する 多層薄膜連続形 成用超高真空ス パ ッ タ リ ング装置であつ て、
真空チヤ ンパに複数の タ一ゲ ッ 卜 を保有 し、 単一の電極で電極上のタ ーゲ ッ ト を連続的に交換可能 と する ターゲ ッ ト 交換機能を備 た多層薄 膜連続形成用超高寘空スパ ク タ リ ング装置。
2 . ターゲッ ト 交換機能は 、 真空チャ ンバに複数のタ一ゲ ッ ト を収納す る ターゲ ッ ト収納体 と 、
ターゲ ッ ト収納体か ら 択されたターゲッ ト を取 り 出 し、 電極上に配 置する ターゲ ッ ト搬送体 と を こ 求の範囲第 1 項記载の多層薄膜 続形成用超髙真空ス パ ッ タ ジ ング装置
3 . ターゲ ッ ト 収納体は 、 真空チヤ ンノ こ内 又は取付 自 在 と された 求の範囲第 2 項記載の多層薄膜連続形成用超高真空ス ノ ッ タ リ ング装置
4 . 真空ポンプを備えた真空チャ ン と 、 真空 、 ンプを備えたパス ボ シ タ ス と をパルプで連結 し 、 空状態を破らずに真空チャ ンバ と ノ スボ ク ク ス間におけ る基板又はタ一ゲ ッ ト の移送を可能 と する請求の犟 囲第 1 項か ら第 3 項のいずれかに記載の多層薄膜連続形成用超高真空スパ タ リ ング装置。
5 . 基板を室温〜 1 2 0 0 cに加熱する加熱機台 を備えた 求の範囲第
1 項から第 4 項のいずれかに記載の多層薄膜連 形成用超咼真 スパ タ リ ング装置。
6 . 真空チャ ンバ内 を 1 0 - 0 To rr ォーダ一の真空状態 と する真空機 を備えた請求の範囲第 1 項から第 5 項のいずれかに記載の多層薄膜連 形成用超髙真空ス パ ッ タ ング装置
7 . ス ノ、。 ッ タ リ ング法を用いて多層薄膜を連続形成する 多層薄膜連 形 成用超高真空スパ ッ タ リ ング方法であって、
真空チャ ンバに保有された複数のターゲ ッ ト か ら一の タ ーゲ ッ ト を選 択する タ一ゲ ッ ト 選択手順と 、
選択 されたタ ーゲ ッ ト を取 り 出 し、 単一の電極上に配置する ターゲ ッ ト搬送手順 と を備え、
単一の電極で電極上のタ ーゲ ッ ト を連続的に交換可能 と する こ と を特 徴 と する多層薄膜連続形成用超高真空ス パ ッ タ リ ン グ方法。
PCT/JP2004/007847 2004-05-31 2004-05-31 多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング装置及び多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング方法 WO2005116288A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2004/007847 WO2005116288A1 (ja) 2004-05-31 2004-05-31 多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング装置及び多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング方法
JP2005518109A JP3834757B2 (ja) 2004-05-31 2004-05-31 多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング装置及び多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2004/007847 WO2005116288A1 (ja) 2004-05-31 2004-05-31 多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング装置及び多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005116288A1 true WO2005116288A1 (ja) 2005-12-08

Family

ID=35450912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/007847 WO2005116288A1 (ja) 2004-05-31 2004-05-31 多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング装置及び多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3834757B2 (ja)
WO (1) WO2005116288A1 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007197749A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Eiko Engineering Co Ltd マルチターゲットスパッタリング装置
CN104233192A (zh) * 2014-08-27 2014-12-24 宁波英飞迈材料科技有限公司 一种换靶装置及其使用方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110487609B (zh) * 2019-09-06 2024-04-19 仪晟科学仪器(嘉兴)有限公司 超高真空原位薄膜刻蚀电极生长系统

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60262969A (ja) * 1984-06-11 1985-12-26 Tdk Corp スパツタタ−ゲツト装置
JPS61576A (ja) * 1984-06-12 1986-01-06 Mitsubishi Metal Corp 多層膜形成用スパツタリング装置
JPS63143261A (ja) * 1986-12-06 1988-06-15 Sumitomo Light Metal Ind Ltd スパツタリングによる多層膜の形成法
JPH03170671A (ja) * 1989-11-29 1991-07-24 Hitachi Ltd スパツタ装置、及びターゲツト交換装置、並びにその交換方法
JPH0586471A (ja) * 1991-09-27 1993-04-06 Oki Electric Ind Co Ltd スパツタリング装置
JPH10147863A (ja) * 1996-09-18 1998-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 成膜装置とそのターゲット交換方法
JP2000273631A (ja) * 1999-03-24 2000-10-03 Olympus Optical Co Ltd スパッタリング装置
JP2002256425A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Eiko Engineering Co Ltd スパッタリング用マルチターゲット装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60262969A (ja) * 1984-06-11 1985-12-26 Tdk Corp スパツタタ−ゲツト装置
JPS61576A (ja) * 1984-06-12 1986-01-06 Mitsubishi Metal Corp 多層膜形成用スパツタリング装置
JPS63143261A (ja) * 1986-12-06 1988-06-15 Sumitomo Light Metal Ind Ltd スパツタリングによる多層膜の形成法
JPH03170671A (ja) * 1989-11-29 1991-07-24 Hitachi Ltd スパツタ装置、及びターゲツト交換装置、並びにその交換方法
JPH0586471A (ja) * 1991-09-27 1993-04-06 Oki Electric Ind Co Ltd スパツタリング装置
JPH10147863A (ja) * 1996-09-18 1998-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 成膜装置とそのターゲット交換方法
JP2000273631A (ja) * 1999-03-24 2000-10-03 Olympus Optical Co Ltd スパッタリング装置
JP2002256425A (ja) * 2001-02-28 2002-09-11 Eiko Engineering Co Ltd スパッタリング用マルチターゲット装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007197749A (ja) * 2006-01-25 2007-08-09 Eiko Engineering Co Ltd マルチターゲットスパッタリング装置
CN104233192A (zh) * 2014-08-27 2014-12-24 宁波英飞迈材料科技有限公司 一种换靶装置及其使用方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3834757B2 (ja) 2006-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5371837B2 (ja) 有機薄膜の低圧気相蒸着
JP5111287B2 (ja) 成膜方法
US7338901B2 (en) Method of preparing a film layer-by-layer using plasma enhanced atomic layer deposition
TW546393B (en) PVD-IMP tungsten and tungsten nitride as a liner, barrier and/or seed layer for tungsten, aluminum and copper applications
TW200402768A (en) Manufacturing apparatus
CN100513632C (zh) 薄膜形成装置
JP2005537638A5 (ja)
TW200837813A (en) Method of film deposition and apparatus for treating substrate
TW201241957A (en) Manufacturing apparatus
CN104024467B (zh) SrRuO3膜的沉积方法
TW201216542A (en) Method for forming sealing film, apparatus for forming sealing film, and organic light-emitting device
JPH11200035A (ja) スパッタ化学蒸着複合装置
CN100523293C (zh) 成膜方法及成膜装置
WO2007148795A1 (ja) 窒化金属膜、酸化金属膜、炭化金属膜またはその複合膜の製造方法、およびその製造装置
JP4602054B2 (ja) 蒸着装置
KR101046239B1 (ko) 성막 장치, 성막 시스템 및 성막 방법
TW201107502A (en) Film forming device, film forming method, and organic el element
TW200933952A (en) Film forming device control method, film forming method, film forming device, organic el electronic device, and recording medium storing its control program
WO2005116288A1 (ja) 多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング装置及び多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング方法
JP4368633B2 (ja) 製造装置
TW200832517A (en) Film deposition apparatus, film deposition system, and film deposition method
US8894769B2 (en) Material evaporation chamber with differential vacuum pumping
JP4445497B2 (ja) 薄膜蒸着装置及びこれを利用した薄膜蒸着方法
KR20070020058A (ko) 다층 박막 연속 형성용 초고진공 스퍼터링 장치
JPH10270164A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法およびその製造装置

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020067025312

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: DE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 1020067025312

Country of ref document: KR

122 Ep: pct application non-entry in european phase