JP2002256428A - Sputtering apparatus - Google Patents
Sputtering apparatusInfo
- Publication number
- JP2002256428A JP2002256428A JP2001055928A JP2001055928A JP2002256428A JP 2002256428 A JP2002256428 A JP 2002256428A JP 2001055928 A JP2001055928 A JP 2001055928A JP 2001055928 A JP2001055928 A JP 2001055928A JP 2002256428 A JP2002256428 A JP 2002256428A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- sputtering
- metal compound
- substrate
- forming
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、スパッタ
リング装置に関するものである。さらに詳しくは、この
出願の発明は、光学薄膜の成膜等に有用な、構造が簡単
で安価であって、しかも高速、かつ、安定な高品質成膜
を可能とする、新しいスパッタリング装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering apparatus. More specifically, the invention of this application relates to a new sputtering apparatus which is useful for forming an optical thin film, has a simple structure, is inexpensive, and can perform high-speed and stable high-quality film formation. It is.
【０００２】[0002]
【従来の技術と発明の課題】光学薄膜を形成しようとす
る場合に、従来一般的には真空蒸着装置が用いられてお
り、非常に高度な光学薄膜形成用の制御機器を用いて成
膜している。一方、最近になって制御性の良いスパッタ
リング装置が光学薄膜形成用に用いられるようになり、
いくつかの装置が提案されている。2. Description of the Related Art Conventionally, when an optical thin film is to be formed, a vacuum evaporation apparatus is generally used, and a very sophisticated control device for forming an optical thin film is used. ing. On the other hand, a sputtering device with good controllability has recently been used for forming an optical thin film,
Several devices have been proposed.
【０００３】真空蒸着装置の特徴について説明すると、
この装置は、小さな蒸発源から蒸発源を取り囲む大きな
面積の基板に対して均一な成膜を行うことに特徴があ
り、蒸発源と基板は通常５００ｍｍ以上の距離を保って
いる。基板は公転ドームやプラネタリー治具等を用いて
基板への成膜の均一化を図っている。[0003] The features of the vacuum deposition apparatus will be described.
This apparatus is characterized by performing uniform film formation from a small evaporation source to a substrate having a large area surrounding the evaporation source, and the evaporation source and the substrate are usually kept at a distance of 500 mm or more. The substrate uses a revolving dome, a planetary jig, or the like to achieve uniform film formation on the substrate.
【０００４】蒸発源に対しては通常抵抗加熱や電子ビー
ム照射による加熱が行われており、蒸発材料はその蒸発
源に必要量投入して加熱蒸発をさせる方法が取られてい
る。したがって蒸着作業の度に蒸発源は整備して毎回同
じ量の蒸発材料を投入したり、同じ蒸発量が確保できる
ように蒸発源の整備が必要であった。[0004] The evaporation source is usually heated by resistance heating or electron beam irradiation, and a method is employed in which a required amount of evaporation material is charged into the evaporation source and heated and evaporated. Therefore, it is necessary to maintain the evaporation source every time a vapor deposition operation is performed and to supply the same amount of evaporation material every time, or to maintain the evaporation source so that the same evaporation amount can be secured.
【０００５】また、蒸着の膜厚を毎回同じようにするた
めに基板ホルダー、すなわち治具近辺にはモニターを設
け、直接そのモニターに入る蒸発量を読み取り蒸着の終
了時期を判断したり、成膜速度を感知して蒸発源の蒸発
量の制御に行ったりしている。しかし蒸発速度の制御が
非常に困難を極めていた。なぜなら、蒸発源は抵抗加熱
や電子ビーム照射により加熱が行われ、蒸発はその加熱
のエネルギーにより成されるものであるから、その応答
性は決して迅速とはいえないものである。そのため蒸発
源の加熱入力と蒸着膜量の観測を電子計算機等により計
算し制御することにより精密な制御を行っていた。蒸着
モニターとしては、膜の質量を水晶振動子の周波数変動
を電気的に読み取ることにより膜の厚さを観測する方法
や、膜に対して特定の波長の光を投入せしめて、その透
過率変化を電気的に読み取ることにより蒸着量を読み取
る方法が知られている。また、酸化物や窒化物のように
透明膜の膜厚を読み取る方法としては、透明な基板に透
明な膜を蒸着させ、膜に単色光を通過させるその透過率
又は反射率を読み取り光学的膜厚を計算により求めて蒸
着膜厚を制御する方法などが採用されている。Further, a monitor is provided near the substrate holder, ie, a jig in order to make the film thickness of the vapor deposition the same every time, and the amount of vaporization directly entering the monitor is read to determine the end time of the vapor deposition, The speed is sensed to control the amount of evaporation of the evaporation source. However, it was very difficult to control the evaporation rate. This is because the evaporation source is heated by resistance heating or electron beam irradiation, and the evaporation is performed by the energy of the heating, so that the response is not very quick. For this reason, precise control was performed by calculating and controlling the heating input of the evaporation source and the observation of the amount of the deposited film using an electronic computer or the like. As a vapor deposition monitor, a method of observing the thickness of a film by electrically reading the frequency fluctuation of a crystal oscillator from the mass of the film, or applying a light of a specific wavelength to the film to change its transmittance A method is known in which the amount of vapor deposition is read by electrically reading the amount. In addition, as a method of reading the thickness of a transparent film such as an oxide or a nitride, a transparent film is deposited on a transparent substrate, and the transmittance or reflectance of the film to transmit monochromatic light is read. A method of calculating the thickness and controlling the thickness of the deposited film is employed.
【０００６】これに対してスパッタリング装置は、蒸着
装置とは異なり、蒸発源は非常に広い面積を持ったター
ゲットと呼ばれる板状で供給され、そのターゲットに照
射されるイオンの衝撃で蒸発材料である板を熱的に溶解
することなく蒸発させることができる。多くの場合蒸発
量はイオンの電流に比例しているため、蒸着量を制御す
ることが比較的容易である。このために安定した蒸発量
の制御、蒸発源のメンテナンス性の良さ、などから大量
生産用の装置として使用されてきている。蒸着装置のよ
うに毎回蒸発源を整備する必要がなく、ターゲットの寿
命まで殆どメンテナンスを必要としないことも大きなメ
リットである。[0006] On the other hand, in a sputtering apparatus, unlike a vapor deposition apparatus, an evaporation source is supplied in a plate shape called a target having a very large area, and an evaporation material is produced by the impact of ions applied to the target. The plate can be evaporated without thermal dissolution. In many cases, the amount of evaporation is proportional to the current of ions, so that it is relatively easy to control the amount of evaporation. For this reason, it has been used as a device for mass production because of stable control of the amount of evaporation and good maintenance of the evaporation source. It is also a great advantage that there is no need to maintain an evaporation source every time as in a vapor deposition apparatus, and almost no maintenance is required until the life of the target.
【０００７】しかし、蒸着装置の場合はその使用圧力が
１０-4Ｐａ程度の圧力であるが、スパッタリングの場合
は１０-1Ｐａ程度の圧力となる。この圧力の違いは蒸発
源から基板までの距離に大きな影響をもたらしている。
小さな面積の蒸発源から大きな面積へ均一な蒸着を行う
ためには蒸着距離を大きくとることにより実現できる。
そのために蒸着圧力は低いほうが好都合である。しかし
スパッタリングは放電現象を用いるため蒸着装置より高
い圧力中で行わなければならない。したがって、蒸発量
を確保するためには蒸発源から蒸発した粒子が散乱しな
い程度の短い蒸着距離で蒸着しなければならない。その
ため、蒸発源を大きな面積にして大きな面積に対して蒸
着できるような工夫がなされている。However, in the case of a vapor deposition apparatus, the working pressure is about 10 -4 Pa, whereas in the case of sputtering, the pressure is about 10 -1 Pa. This difference in pressure has a great effect on the distance from the evaporation source to the substrate.
In order to perform uniform evaporation from a small area evaporation source to a large area, it can be realized by increasing the evaporation distance.
Therefore, it is advantageous that the deposition pressure is low. However, since sputtering uses a discharge phenomenon, it must be performed at a higher pressure than a vapor deposition apparatus. Therefore, in order to secure the amount of evaporation, the evaporation must be performed at a short evaporation distance that does not scatter the particles evaporated from the evaporation source. For this reason, a device has been devised so that the evaporation source can have a large area and vapor deposition can be performed on a large area.
【０００８】スパッタリングで蒸着膜厚の制御を行うに
はイオン電流と所要時間を正確に制御することでほぼ所
定の膜厚を得ることができる。したがって、蒸着装置に
使用されるような高度な蒸着制御装置は用いられていな
い。また大きな面積の蒸発源からほぼ蒸発源と同じ程度
の基板に対して蒸着しているためにモニターを挿入する
場所がなく、基板と膜厚をモニターで捕らえることがで
きないため、イオン電流の電力制御と時間制御の方法が
確立されてきた。In order to control the thickness of the deposited film by sputtering, an almost predetermined film thickness can be obtained by precisely controlling the ion current and the required time. Therefore, an advanced evaporation control device such as that used for an evaporation device is not used. In addition, there is no place to insert a monitor because evaporation is performed from a large-area evaporation source to a substrate of almost the same size as the evaporation source, and the substrate and film thickness cannot be captured by the monitor. And the method of time control has been established.
【０００９】光学膜については、一般に歴史が古く真空
蒸着装置による製法が確立されており、スパッタリング
は適さないとしてあまり試みられていなかった。それは
光学膜の膜質が非常に緻密な膜であることから、多くの
場合、高真空中で基板を加熱しながら真空蒸着によって
成膜することで緻密な膜を得ていた。スパッタリングは
スパッタガスの雰囲気中で行われるためにガスを膜中に
取り込み緻密な膜は得られにくいとされていた。また酸
化物等の膜は高周波の反応スパッタリングで行わねばな
らず、高速で行うためには不向きであった。通常電流の
電源を用いた金属のスパッタリングに比べて高周波を用
いた金属化合物のスパッタリングは成膜速度が半分以下
になるほど小さいのである。[0009] For optical films, generally, the production method using a vacuum evaporation apparatus has been established for a long time, and sputtering has not been attempted as being unsuitable. Since the quality of the optical film is very dense, in many cases, a dense film is obtained by forming a film by vacuum evaporation while heating the substrate in a high vacuum. It has been said that since sputtering is performed in an atmosphere of a sputtering gas, gas is taken into the film and a dense film is hardly obtained. In addition, a film of an oxide or the like must be formed by high-frequency reactive sputtering, and is not suitable for high-speed reaction. The sputtering of a metal compound using a high frequency is smaller as the film formation rate is reduced to half or less, as compared with the sputtering of a metal using a power supply of a normal current.
【００１０】以上のようなことから、従来では、スパッ
タリングで光学薄膜用の金属酸化物や金属窒化物の薄膜
を成膜することはあまり行われていなかった。[0010] From the above, conventionally, it has not been performed much to form a metal oxide or metal nitride thin film for an optical thin film by sputtering.
【００１１】しかしスパッタリングの制御性の良さ、蒸
発源のメンテナンスの良さ等から、スパッタリング装置
を金属酸化物の薄膜に用いることが行われ始めてきた。
１９８７年に、真空器械工業（株）により、減圧雰囲気
下で基板上に超薄膜を堆積する工程と、この薄膜にイオ
ンビーム照射する工程とを繰り返し、所望の膜厚の薄膜
とする薄膜成形方法の特許が公開（特開昭６２−２８４
０７６：特許２１１６３２２）され、また、１９８８年
には、Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｌａｂｏｒａ
ｔｏｒｙ， Ｉｎｃ．， ＵＳＡによって、金属膜を形
成した後に膜を酸化させる方法が発表された（ＵＳＰ＃
２，８５１，０９５）。金属膜を成膜した後に膜を酸化
する方法は、その後いくつか発表されている。Ｃ−ＭＡ
Ｇ，Ｔｗｉｎ−ＭＡＧ，Ｐｌａｓｍａｇｕｉｄｅ法、ラ
ジカルソース法などの手法である。However, due to the good controllability of the sputtering and the good maintenance of the evaporation source, the use of the sputtering apparatus for the thin film of the metal oxide has begun to be performed.
In 1987, a process for depositing an ultra-thin film on a substrate under a reduced pressure atmosphere and a process for irradiating the thin film with an ion beam were repeated by Vacuum Instrument Industry Co., Ltd. to form a thin film having a desired thickness. (Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-284)
076: Patent 2116322), and in 1988, Optical Coating Labora
tory, Inc. , USA announces a method of oxidizing a metal film after forming it (USP #
2,851,095). Several methods of oxidizing a metal film after forming the film have been disclosed thereafter. C-MA
G, Twin-MAG, Plasmaguide method, radical source method and the like.
【００１２】しかしこれらの方法は装置が非常に高価で
あったり、制御が非常に複雑などの問題があった。However, these methods have problems that the equipment is very expensive and the control is very complicated.
【００１３】光学薄膜を成膜するための方法、装置とし
て提案されているスパッタ装置では、スパッタした金属
膜に酸素や窒素の活性種を照射することにより酸化や窒
化の化成を行っている。そして、この活性種を得る手段
としてイオンソースやプラズマソースを用いている。イ
オンソースやプラズマソースやその他の機構はガスをイ
オン化する方法で各々の方法によりイオンや活性種のエ
ネルギーの大きさが異なっている。しかしながら、イオ
ンソースはイオンの持つエネルギーを制御しやすいが、
広い面積に均一に照射しようとするとその制御機構に複
雑なイオンビームスキャン機構を設けなければならず非
常に高価となる。また、プラズマソースはプラズマを発
生させるための電界や磁場を用いたり熱電子を発生させ
るためのフィラメントが用いられたりしている。このた
めの装置も高価となり、制御は複雑で容易ではない。In a sputtering apparatus proposed as a method and apparatus for forming an optical thin film, oxidation or nitridation is performed by irradiating a sputtered metal film with active species of oxygen or nitrogen. An ion source or a plasma source is used as a means for obtaining the active species. An ion source, a plasma source, and other mechanisms ionize a gas, and the energy of ions or active species differs depending on the method. However, an ion source can easily control the energy of ions,
If an attempt is made to uniformly irradiate a large area, a complicated ion beam scanning mechanism must be provided in the control mechanism, which is very expensive. As the plasma source, an electric field or a magnetic field for generating plasma or a filament for generating thermoelectrons is used. The equipment for this is also expensive and the control is complicated and not easy.
【００１４】従って、スパッタした金属膜に酸素や窒素
の活性種を照射する方法として、簡単で制御性が容易で
安価な化成機能を持った新しい手段が求められていた。Therefore, as a method of irradiating the sputtered metal film with active species of oxygen or nitrogen, a new means having a simple, easy-to-control and inexpensive chemical forming function has been required.
【００１５】そこで、この出願の発明は、以上のとおり
の従来技術の問題点を解消し、光学薄膜の成膜等に有用
であって、簡単な構造で制御が容易で、安価であるとと
もに、高速、かつ、安定な高品質な成膜を可能とし、金
属薄膜から酸化物膜や窒化物等を生成する化成機能を有
する新しいスパッタ装置を提供することを課題としてい
る。Therefore, the invention of this application solves the above-mentioned problems of the prior art, is useful for forming an optical thin film and the like, has a simple structure, is easy to control, and is inexpensive. An object of the present invention is to provide a new sputtering apparatus which enables high-speed and stable high-quality film formation and has a chemical conversion function of generating an oxide film, a nitride, and the like from a metal thin film.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、上記
の課題を解決するものとして、第１には、真空室内にお
いて、表面に金属化合物薄膜が成膜される基板群が配置
されるターンテーブルと、金属薄膜を成膜する金属薄膜
スパッタ成膜部と、金属薄膜の成膜直後に活性ガスのプ
ラズマ照射による反応で金属化合物膜を形成する金属化
合物膜生成部とを備えたスパッタリング装置であって、
ターンテーブルの上面に対向して金属薄膜スパッタ成膜
部および金属化合物膜生成部が回転方向に区分されて配
置されていることを特徴とするスパッタリング装置を提
供する。Means for Solving the Problems The present invention solves the above-mentioned problems. First, in a vacuum chamber, a turntable in which a group of substrates on which a metal compound thin film is formed is disposed. A sputtering apparatus comprising a table, a metal thin film sputtering film forming section for forming a metal thin film, and a metal compound film forming section for forming a metal compound film by a reaction by plasma irradiation of an active gas immediately after forming the metal thin film. So,
Provided is a sputtering apparatus, wherein a metal thin film sputtering film forming unit and a metal compound film forming unit are arranged so as to be opposed to an upper surface of a turntable in a rotating direction.
【００１７】また、この出願の発明は、上記装置につい
て、第２には、表面に金属化合物膜が成膜された基板を
真空室内から搬出するとともに表面に金属化合物膜が未
だ成膜されていない基板を真空室内へ搬入する外部搬送
手段を真空室外部に配置し、表面に金属化合物膜が成膜
された基板をターンテーブル上面から搬出するとともに
表面に金属化合物膜が未だ成膜されていない基板をター
ンテーブル上面へ搬入するための内部搬送手段を真空室
内部に配置することを特徴とするスパッタリング装置を
提供する。Further, the invention of this application relates to the above apparatus, in the second aspect, a substrate having a metal compound film formed on its surface is carried out from a vacuum chamber, and the metal compound film is not yet formed on the surface. An external transfer means for carrying the substrate into the vacuum chamber is arranged outside the vacuum chamber, and the substrate on which the metal compound film is formed on the surface is carried out from the upper surface of the turntable and the substrate on which the metal compound film has not yet been formed on the surface. Provided inside the vacuum chamber is an internal transfer means for carrying the wafer into the upper surface of the turntable.
【００１８】そして、この出願の発明は、第３には、金
属化合物膜生成部には逆スパッタ電極部が備えられてお
り、この逆スパッタ電極部でのスパッタリングで金属化
合物膜が生成されることを特徴とするスパッタリング装
置を、第４には、金属薄膜スパッタ成膜部にスパッタガ
スの導入部が、また、金属化合物膜生成部に活性ガスの
導入部が、それぞれ配設されるとともに、金属薄膜スパ
ッタ成膜部と金属化合物膜生成部の間にはガス排気部ま
たは隔壁のいずれか一方が、または、ガス排気部および
隔壁が、設けられていることを特徴とするスパッタリン
グ装置を、第５には、異なる金属薄膜を成膜する複数の
金属薄膜スパッタ成膜部を備えていることを特徴とする
スパッタリング装置を、第６には、異なる金属化合物膜
を生成させる複数の金属化合物膜生成部を備えているこ
とを特徴とするスパッタリング装置提供する。Thirdly, the invention of this application is characterized in that the metal compound film generation section is provided with a reverse sputtering electrode section, and the metal compound film is generated by sputtering at the reverse sputtering electrode section. Fourth, a sputter gas introduction unit is provided in the metal thin film sputtering film formation unit, and an active gas introduction unit is provided in the metal compound film generation unit. Either a gas exhaust unit or a partition or a gas exhaust unit and a partition is provided between the thin film sputtering film forming unit and the metal compound film generating unit. A sputtering apparatus comprising a plurality of metal thin film sputtering film forming sections for forming different metal thin films; and sixth, a plurality of metal thin film forming apparatuses for forming different metal compound films. It provides a sputtering apparatus, characterized in that it comprises a metal compound film generation unit.
【００１９】さらに第７には、以上のいずれかのスパッ
タリング装置であって、光学薄膜を成膜する装置である
ことを特徴とするスパッタリング装置を提供する。A seventh aspect of the present invention provides a sputtering apparatus according to any one of the above, which is an apparatus for forming an optical thin film.
【００２０】以上のとおりのこの出願の発明について
は、次のとおりのことが考慮されるべきである。Regarding the invention of this application as described above, the following should be considered.
【００２１】すなわち、前記の酸化物膜や窒化物膜の生
成のための化成機能については、従来の知見によれば、
最も簡単な方法としては基板に負のバイアス電圧を印加
し発生したプラズマからイオンを引き出し基板に照射す
る方法がある。ところがこの方法は陰極となる基板ホル
ダの面積と陽極となるチャンバー全体の面積の比で基板
に印可される電位が決まってしまう。このため、一般の
場合基板ホルダーに高周波の電位をかけるために基板ホ
ルダーの面積が大きすぎたり小さすぎたりして希望する
バイアス電圧をかけることができないという問題があ
る。また、広い基板内の必要な部分だけに高周波電位を
印加する為に、ホルダーの構造を工夫する必要があっ
た。この電極の構造を工夫する為には、放電させる面の
みを露出させ、他の部分はシールドで覆う必要があっ
た。シールド部の面積が多くなると、ホルダーの固有静
電容量が大きくなり、高周波の電力整合を取ることが、
困難になるなどの問題があった。That is, according to the conventional knowledge, the formation function for forming the oxide film or the nitride film is as follows.
The simplest method is to apply a negative bias voltage to the substrate to extract ions from the generated plasma and irradiate the substrate with the ions. However, in this method, the potential applied to the substrate is determined by the ratio of the area of the substrate holder serving as the cathode to the area of the entire chamber serving as the anode. For this reason, in general, there is a problem that a desired bias voltage cannot be applied because the area of the substrate holder is too large or too small to apply a high-frequency potential to the substrate holder. Further, in order to apply a high-frequency potential only to a necessary portion in a wide substrate, it is necessary to devise a structure of the holder. In order to devise the structure of this electrode, it was necessary to expose only the surface to be discharged and cover the other parts with a shield. As the area of the shield increases, the specific capacitance of the holder increases, and high-frequency power matching can be achieved.
There were problems such as difficulty.
【００２２】これに対し、発明者らはスパッタ装置に用
いる逆スパッタ技術として、希望するバイアス電圧を印
可するために、カップガンと呼ばれる逆スパッタガンを
開発して特許を取得している。特許番号は日本１１３５
３１４、米国４３５１７１４、英国２０７７０３０、西
独３１１６７３１である。On the other hand, the inventors have developed and obtained a patent for a reverse sputtering gun called a cup gun in order to apply a desired bias voltage as a reverse sputtering technique used for a sputtering apparatus. Patent number is Japan 1135
314, United States 4351714, United Kingdom 2077030, West Germany 3116731.
【００２３】この方法は、バイアス電圧が、高周波を印
可した電極の面積とこの電極を取り囲む他の電極の面積
比に依存するという事実を見出したことから発明された
技術である。This method is a technique invented from the finding that the bias voltage depends on the area ratio of the electrode to which the high frequency is applied and the area of the other electrode surrounding this electrode.
【００２４】つまり、通常の場合は基板ホルダーに直接
高周波を印可するために基板ホルダーに特殊な電極構造
をとらなければならなかったが、この方法を用いれば基
板ホルダーには高周波を印可しなくとも基板ホルダーの
一部を囲う他の電極を形成すればよく、基板を固定する
関係から複雑な構造をとらざるを得ない基板ホルダーは
アース電位のまま、このホルダーの一部を覆うような構
造で高周波電極を配置することを特徴としたバイアス機
構である。In other words, in a normal case, a special electrode structure must be provided on the substrate holder in order to directly apply a high frequency to the substrate holder. However, if this method is used, it is not necessary to apply a high frequency to the substrate holder. It is only necessary to form another electrode surrounding a part of the substrate holder, and the substrate holder has to take a complicated structure because it fixes the substrate. This is a bias mechanism characterized by disposing a high-frequency electrode.
【００２５】逆スパッタ電極はその逆スパッタの印可電
圧の最適値を得るためにその電極の表面積や大きさを自
由に選ぶことができるのである。The surface area and size of the reverse sputtered electrode can be freely selected in order to obtain the optimum value of the reverse sputtering applied voltage.
【００２６】[0026]
【発明の実施の形態】この出願の発明は、上記のとおり
の特徴をもつものであるが、以下に、その実施の形態に
ついて説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention of this application has the features as described above, and embodiments thereof will be described below.
【００２７】この出願の発明のスパッタリング装置にお
いては、真空槽内部に基板を設置し、同じく真空槽内部
に金属薄膜スパッタ成膜部として設置された金属ターゲ
ットをスパッタ源とし、基板上に金属薄膜を成膜する。
真空槽には、スパッタガスを導入するためのスパッタガ
ス導入部、活性ガスを導入するための活性ガス導入部、
また、それぞれを排出するための排出部が配設されてい
る。In the sputtering apparatus of the invention of this application, a substrate is placed inside a vacuum chamber, and a metal target, which is also installed as a metal thin film sputtering film forming section inside the vacuum chamber, is used as a sputtering source to deposit a metal thin film on the substrate. Form a film.
In the vacuum chamber, a sputter gas introduction unit for introducing a sputtering gas, an active gas introduction unit for introducing an active gas,
Also, a discharge unit for discharging each of them is provided.
【００２８】金属化合物膜を形成するための金属化合物
膜生成部には、たとえば、逆スパッタ電極が備えられて
いる。金属薄膜の成膜した後、活性ガスのプラズマ照射
による反応により金属化合物膜が成膜される。逆スパッ
タ電極には高周波電位が印加できるようになっており、
逆スパッタ電極部近傍に活性ガスを導入することで、活
性ガスのプラズマを発生せしめ、金属薄膜と数秒間反応
させることで金属化合物膜とする。The metal compound film forming section for forming the metal compound film is provided with, for example, a reverse sputtering electrode. After the formation of the metal thin film, a metal compound film is formed by a reaction by plasma irradiation of the active gas. A high frequency potential can be applied to the reverse sputtering electrode,
By introducing an active gas into the vicinity of the reverse sputtering electrode portion, plasma of the active gas is generated, and a reaction with the metal thin film is performed for several seconds to form a metal compound film.
【００２９】この出願の発明のスパッタリング装置にお
いては、外部搬送手段および内部搬送手段を備えること
で、成膜が完了した基板外部への搬出、そして、新しい
基板の装置への搬入が自動的に行われる。外部搬送手段
は、真空室外部に配置されており、表面に金属化合物膜
が成膜された基板を真空室内から搬出するとともに表面
に金属化合物膜が未だ成膜されていない基板を真空室内
へ搬入する。また、内部搬送機構は、真空室内部に配置
されており、表面に金属化合物膜が成膜された基板をタ
ーンテーブル上面から搬出するとともに表面に金属化合
物膜が未だ成膜されていない基板をターンテーブル上面
へ搬入する。外部搬送手段および内部搬送手段において
は、真空室を真空状態のまま、基板の搬入または搬出が
行われるもので、真空室を大気に戻すことなく、基板を
外部に取り出すことが可能となることから、生産性の向
上に寄与するものである。The sputtering apparatus according to the invention of the present application is provided with the external transfer means and the internal transfer means, so that the carrying-out of the completed substrate and the loading of a new substrate into the apparatus are automatically performed. Will be The external transfer means is disposed outside the vacuum chamber, and carries out a substrate having a metal compound film formed on the surface from the vacuum chamber and carries a substrate having no metal compound film formed on the surface into the vacuum chamber. I do. The internal transfer mechanism is disposed inside the vacuum chamber, and unloads the substrate having the metal compound film formed on the surface from the upper surface of the turntable and turns the substrate on which the metal compound film has not yet been formed on the surface. Carry in the table top. In the external transfer means and the internal transfer means, the substrate is loaded or unloaded while the vacuum chamber is kept in a vacuum state, so that the substrate can be taken out without returning the vacuum chamber to the atmosphere. And contribute to the improvement of productivity.
【００３０】前述の通り、金属薄膜スパッタ成膜部にス
パッタガス導入部が、また、金属化合物膜生成部に活性
ガス導入部が、それぞれ配設されている。そして、スパ
ッタガスおよび活性ガスの混合を抑えるために、金属薄
膜スパッタ成膜部と金属化合物膜生成部の間には、隔壁
が設置される。もしくは、金属薄膜スパッタ成膜部と金
属化合物膜生成部の間に、ガス排気部を設置する。As described above, the sputter gas introduction unit is provided in the metal thin film sputtering film formation unit, and the active gas introduction unit is provided in the metal compound film generation unit. Then, in order to suppress the mixing of the sputtering gas and the active gas, a partition is provided between the metal thin film sputtering film forming section and the metal compound film forming section. Alternatively, a gas exhaust unit is provided between the metal thin film sputtering film forming unit and the metal compound film forming unit.
【００３１】この出願の発明のスパッタリング装置にお
いては、スパッタ源や活性ガスを適宜に設定すること
で、光学薄膜を成膜することも可能である。たとえば、
金属薄膜スパッタ成膜部や金属化合物膜生成部を、複数
種類用意することにより、異なる種類の金属化合物膜を
積層して１枚の金属化合物膜とすることも可能である。In the sputtering apparatus according to the present invention, an optical thin film can be formed by appropriately setting a sputtering source and an active gas. For example,
By preparing a plurality of types of metal thin film sputtering film forming units and metal compound film generating units, different types of metal compound films can be stacked to form one metal compound film.
【００３２】化成機能を効果的に実現することのできる
この出願の発明によれば、前述の通り、成膜後の金属膜
の酸化の方法としては逆スパッタ源を用いて、従来より
も安価で制御性の良い酸化膜形成を可能とする。According to the invention of this application which can effectively realize the chemical conversion function, as described above, a method of oxidizing a metal film after film formation is achieved by using a reverse sputtering source, which is less expensive than the conventional method. An oxide film with good controllability can be formed.
【００３３】そこで以下にこの酸化膜形成についての実
施例を説明する。An embodiment for forming the oxide film will be described below.
【００３４】[0034]
【実施例】実施例１ 図１および図２は、この出願の発明の構成についてその
概要を例示した側面図と平面図である。真空室（１）内
部にはターンテーブル（２）が配置され、ターンテーブ
ル（２）の上面には、金属化合物膜を成膜するための基
板（３）が載置される。そして、真空室（１）の上部に
は、ターンテーブル（２）の上面に対向するように、金
属薄膜スパッタ成膜部としてのスパッタ源（４）が、ま
た金属化合物膜生成部にとしての逆スパッタ源（５）を
配置される。ターンテーブル（２）には回転機構が備え
られており、あらかじめ設定されている通りに回転す
る。スパッタ源（４）には、直流電圧を印加するための
ＤＣ電源（６）が備えられている。また、逆スパッタ源
（５）には、高周波電圧を印加するためのＲＦ電源
（７）が備えられている。Embodiment 1 FIGS. 1 and 2 are a side view and a plan view, respectively, illustrating the outline of the configuration of the invention of this application. A turntable (2) is arranged inside the vacuum chamber (1), and a substrate (3) for forming a metal compound film is placed on the upper surface of the turntable (2). On the upper part of the vacuum chamber (1), a sputter source (4) as a metal thin film sputter deposition part and a reverse source as a metal compound film generator are provided so as to face the upper surface of the turntable (2). A sputter source (5) is provided. The turntable (2) is provided with a rotation mechanism, and rotates as set in advance. The sputtering source (4) is provided with a DC power supply (6) for applying a DC voltage. The reverse sputtering source (5) includes an RF power source (7) for applying a high-frequency voltage.
【００３５】真空室（１）内部においては、スパッタ源
（４）の近傍にアルゴンガスなどのスパッタガスを導入
するためのスパッタガス導入部（８）が、また、逆スパ
ッタ電極（５）近傍に酸素などの活性ガスを導入するた
めの活性ガス導入部（９）が、それぞれ備えられてい
る。さらに、真空室（１）内のスパッタガスおよび活性
ガスを排気するために、真空ポンプに連結された排気部
（１０）が備えられている。スパッタ源（４）および逆
スパッタ源（５）には、隔壁（１１）が備えられてお
り、スパッタガスまたは活性ガスが真空室（１）の内部
にて拡散することを抑制する。In the vacuum chamber (1), a sputter gas introduction part (8) for introducing a sputter gas such as argon gas is provided near the sputter source (4), and near the reverse sputter electrode (5). An active gas introduction part (9) for introducing an active gas such as oxygen is provided. Further, an exhaust unit (10) connected to a vacuum pump is provided for exhausting the sputtering gas and the active gas in the vacuum chamber (1). Each of the sputtering source (4) and the reverse sputtering source (5) is provided with a partition (11) to suppress the diffusion of a sputtering gas or an active gas inside the vacuum chamber (1).
【００３６】概略以上のとおりの構成を有する装置にお
いては、まず、成膜処理するべき基板（３）をターンテ
ーブル（２）に全て載置する。これら基板（３）の載置
された部分はスパッタ源（４）および逆スパッタ源
（５）の直下を通過する部分に位置している。真空室
（１）を高真空に排気した後、たとえばスパッタ源
（４）には不活性ガスのアルゴン、逆スパッタ源（５）
部には活性ガスの酸素ガスを流し所定の圧力に制御す
る。この状態でターンテーブル（２）は連続的に回転さ
せる。このようなスパッタ雰囲気にした後、スパッタ源
（４）には予め決められた直流の電圧、逆スパッタ源
（５）には予め決められた高周波の電圧を投入し、それ
ぞれの部分で放電が発生し、スパッタおよび逆スパッタ
を行う。スパッタ領域を通過するときに基板（３）上に
はターゲットに選んだ、たとえばシリコンの薄膜が連続
的に形成され、そのまま基板（３）は逆スパッタ源
（５）の直下にて酸素雰囲気の逆スパッタプラズマに晒
されて一気に酸化する。この成膜と酸化の状態が連続し
て行われることになる。成膜の終わりにはスパッタを先
に停止させ、それから逆スパッタを停止させることによ
り、基板（３）上には金属化合物の膜を堆積することが
できる。In the apparatus having the above-described configuration, first, the substrate (3) to be subjected to the film forming process is all placed on the turntable (2). The portion where the substrate (3) is placed is located at a portion passing immediately below the sputter source (4) and the reverse sputter source (5). After the vacuum chamber (1) is evacuated to a high vacuum, for example, an inert gas of argon and a reverse sputtering source (5) are used as the sputtering source (4).
Oxygen gas, which is an active gas, is supplied to the section to control the pressure to a predetermined value. In this state, the turntable (2) is continuously rotated. After such a sputtering atmosphere, a predetermined DC voltage is applied to the sputtering source (4) and a predetermined high-frequency voltage is applied to the reverse sputtering source (5), and a discharge is generated in each portion. Then, sputtering and reverse sputtering are performed. When passing through the sputtering region, a thin film of, for example, silicon selected as a target is continuously formed on the substrate (3), and the substrate (3) is directly reverse to an oxygen atmosphere under a reverse sputtering source (5). It is exposed to sputter plasma and oxidizes at once. This film formation and oxidation state are performed continuously. By stopping the sputtering at the end of the film formation and then stopping the reverse sputtering, a metal compound film can be deposited on the substrate (3).
【００３７】真空室（１）へのスパッタガスおよび活性
ガスの導入および排気に関する制御、スパッタ源（４）
および逆スパッタ電極（５）の電源の制御、および、タ
ーンテーブルの回転の制御などに関しては、その制御内
容がプログラムされており、ＰＬＣやＣＰＵなどの処理
装置により実行されるものであるから、この出願の発明
であるスパッタリング装置は、多種多様な製膜仕様に対
応可能である。具体的に制御される内容としては、初期
排気圧力、スパッタ源の選択、金属薄膜の製膜電力、ス
パッタガス流量、スパッタガスの種類、スパッタガス導
入時間、スパッタガス排気時間、金属薄膜成膜時間、逆
スパッタ電極の回転数、逆スパッタ電極の電力、活性ガ
ス流量、活性ガスの種類、活性ガス導入時間、活性ガス
排気時間、逆スパッタ時間などが挙げられる。実施例２ 実施例１で例示した概要構成のスパッタリング装置によ
り、実際に金属化合物膜の成膜を実施した。このスパッ
タリング装置により、通常のＤＣ反応性スパッタ装置に
よる金属酸化膜形成と比較して、高速に成膜が可能とな
ることがわかった。なお、このスパッタリング装置にお
いては、スパッタ源および逆スパッタ源をそれぞれ１個
ずつ配置した。Control on introduction and exhaust of sputter gas and active gas into vacuum chamber (1), sputter source (4)
Regarding the control of the power supply of the reverse sputtering electrode (5) and the control of the rotation of the turntable, the control contents are programmed and executed by a processing device such as a PLC or a CPU. The sputtering apparatus of the invention of the application is applicable to a wide variety of film forming specifications. Specific contents to be controlled include an initial exhaust pressure, selection of a sputtering source, a metal thin film forming power, a sputtering gas flow rate, a type of a sputtering gas, a sputtering gas introduction time, a sputtering gas exhaust time, and a metal thin film deposition time. , The number of rotations of the reverse sputtering electrode, the power of the reverse sputtering electrode, the flow rate of the active gas, the type of the active gas, the active gas introduction time, the active gas exhaust time, and the reverse sputtering time. Example 2 A metal compound film was actually formed by the sputtering apparatus having the general configuration exemplified in Example 1. It has been found that this sputtering apparatus enables high-speed film formation as compared with the formation of a metal oxide film by a normal DC reactive sputtering apparatus. In this sputtering apparatus, one sputter source and one reverse sputter source were arranged.
【００３８】例えば、通常のＤＣ反応性スパッタ装置に
より、酸素ガスを導入しながらＳｉターゲットをスパッ
タ電力２５０Ｗでスパッタし、膜厚１２１ｎｍのＳｉＯ
2膜を成膜した。成膜速度は０．０６４６ｎｍ／ｓｅｃ
であった。この実施例で示したスパッタリング装置によ
り、スパッタ電力２５０Ｗ、逆スパッタ電力３００Ｗ
で、膜厚１２１ｎｍのＳｉＯ2膜の成膜を行った。その
結果、成膜速度は０．３８０ｎｍ／ｓｅｃとなり、通常
のＤＣ反応性スパッタ装置と比較して、約６倍の成膜速
度でＳｉＯ2膜の成膜がなされた。For example, a Si target is sputtered at a sputtering power of 250 W while introducing oxygen gas by a usual DC reactive sputtering apparatus, and a SiO 2 film having a thickness of 121 nm is formed.
Two films were formed. The deposition rate is 0.0646 nm / sec
Met. With the sputtering apparatus shown in this embodiment, a sputtering power of 250 W and a reverse sputtering power of 300 W
Thus, a SiO 2 film having a thickness of 121 nm was formed. As a result, the film formation rate was 0.380 nm / sec, and the SiO 2 film was formed at a film formation rate that was about six times that of a normal DC reactive sputtering apparatus.
【００３９】また、通常のＤＣ反応性スパッタ装置によ
り、酸素ガスを導入しながらＴｉターゲットをスパッタ
電力２５０Ｗでスパッタし、膜厚１１０ｎｍのＴｉＯ2
膜を成膜した場合、スパッタ時間は４３３０秒、また、
成膜速度は０．０２５４ｎｍ／ｓｅｃであった。この実
施例で示したスパッタリング装置により、スパッタ電力
２５０Ｗ、逆スパッタ電力３００Ｗで膜厚１１０ｎｍの
ＴｉＯ2膜の成膜を行った。その結果、成膜速度は０．
１８８ｎｍ／ｓｅｃとなり、通常のＤＣ反応性スパッタ
装置と比較して、約７．４倍の成膜速度でＴｉＯ2膜の
成膜がなされた。Further, a Ti target is sputtered at a sputtering power of 250 W while introducing oxygen gas by a usual DC reactive sputtering apparatus, and a TiO 2 film having a thickness of 110 nm is formed.
When a film was formed, the sputtering time was 4330 seconds, and
The film formation rate was 0.0254 nm / sec. A 110 nm-thick TiO 2 film was formed with a sputtering power of 250 W and a reverse sputtering power of 300 W using the sputtering apparatus shown in this example. As a result, the film forming rate is set to be 0.
The film thickness was 188 nm / sec, and the TiO 2 film was formed at a film formation rate that was about 7.4 times that of a normal DC reactive sputtering apparatus.
【００４０】以上により形成されたＳｉＯ2膜およびＴ
ｉＯ2膜は、波長４５０〜７００ｎｍの範囲の光に対し
て１％以下の反射率を示した。The SiO 2 film formed as described above and T
The iO 2 film showed a reflectance of 1% or less with respect to light in a wavelength range of 450 to 700 nm.
【００４１】この実施例で示したスパッタリング装置に
は、光学モニター、膜厚制御装置、プラズマ監視装置な
どの高価な装置は使用されておらず、安価なＰＬＣによ
る制御のみによって高精度での成膜を実現できた。In the sputtering apparatus shown in this embodiment, an expensive apparatus such as an optical monitor, a film thickness control apparatus, and a plasma monitoring apparatus is not used. Was realized.
【００４２】以上、詳しく説明したとおり、この出願の
発明によれば、ＤＣ反応性スパッタ装置により５〜７倍
程度の成膜速度が得られた。実施例３ この出願の発明である前記図１および図２に例示したス
パッタリング装置において、たとえば、真空室（１）内
部には、内部搬送手段（１２）がターンテーブル（２）
に隣接して設置される。また、真空室（１）外部には、
外部搬送手段（１３）が設置される。As described in detail above, according to the invention of this application, a film formation rate of about 5 to 7 times was obtained by the DC reactive sputtering apparatus. Embodiment 3 In the sputtering apparatus illustrated in FIGS. 1 and 2 of the invention of the present application, for example, inside the vacuum chamber (1), an internal transfer means (12) is provided with a turntable (2).
It is installed adjacent to. In addition, outside the vacuum chamber (1),
External transport means (13) is provided.
【００４３】内部搬送手段（１２）は、たとえば図３に
例示すような構成をもち、コの字型の保持板（１２１）
上に基板を搭載し、回転軸（１２２）を中心に回転し、
基板の搬送を行うものである。The internal transport means (12) has a configuration as shown in FIG. 3, for example, and has a U-shaped holding plate (121).
The substrate is mounted thereon, and is rotated around a rotation axis (122).
This is for carrying the substrate.
【００４４】外部搬送手段（１３）は、真空チャックや
メカニカルチャックを備えており、基板を上方より掴む
ことが可能である。大気中にある外部搬送手段と真空室
中にある内部搬送手段との間での基板のやり取りは、ロ
ードロック部を介して行われる。図４は、ロードロック
部の構成を示す概要図である。ロードロック部（１３
１）は、真空配管（１３２）により真空ポンプに連結さ
れており、排気を行うことで内部を真空状態にすること
が可能である。ロードロック部（１３１）の内部を真空
にしたり、大気に開放することにより、外部搬送手段
（１３）と内部搬送手段（１２）との間における基板の
やりとりが行われる。The external transfer means (13) includes a vacuum chuck and a mechanical chuck, and can grip the substrate from above. The transfer of the substrate between the external transfer means in the atmosphere and the internal transfer means in the vacuum chamber is performed via a load lock unit. FIG. 4 is a schematic diagram illustrating the configuration of the load lock unit. Load lock section (13
1) is connected to a vacuum pump by a vacuum pipe (132), and the inside can be evacuated by evacuating. The substrate is exchanged between the external transport means (13) and the internal transport means (12) by evacuating the load lock section (131) or opening the load lock section (131) to the atmosphere.
【００４５】外部搬送手段（１３）を構成する真空蓋
（１３３）には、ロードロック部（１３１）の気密が保
たれるようにＯリング（１３４）が備えられている。ま
た、ロードロック部（１３１）と内部搬送手段（１２）
との間における基板の移動は、ロードロックプッシャー
（１３５）により行われる。このロードロックプッシャ
−（１３５）にも、ロードロック部（１３１）の気密を
保つためのＯリング（１３４）が備えられている。The vacuum lid (133) constituting the external transport means (13) is provided with an O-ring (134) so as to keep the load lock section (131) airtight. In addition, the load lock section (131) and the internal transport means (12)
Is moved by the load lock pusher (135). The load lock pusher (135) is also provided with an O-ring (134) for keeping the load lock portion (131) airtight.
【００４６】この実施例に示したスパッタリング装置に
よる外部搬送手段−内部搬送手段間における基板の運搬
の手順は、図５に示したように、以下の（Ａ）〜（Ｈ）
で示される手順からなる。 （Ａ） 外部搬送手段（１３）が１８０度回転し、表面
に金属化合物膜が成膜された基板（３Ａ）の位置と新し
い基板（３Ｂ）の位置とが交換される。表面に金属化合
物膜が成膜された基板（３Ｃ）がプッシャー（１４）に
よりターンテーブル（２）から隔離される。 （Ｂ） 外部搬送手段（１３）から表面に金属化合物膜
が成膜された基板（３Ａ）が搬出される。内部搬送手段
（１２）が９０度回転するとともに、プッシャ−（１
４）（１５）が下降する。 （Ｃ） 新しい基板（３Ｂ）と表面に金属化合物膜が成
膜された基板（３Ｃ）が内部搬送手段（１２）に固定さ
れる。新しい基板（３Ｄ）が、外部搬送手段（１３）に
固定される。 （Ｄ） 内部搬送手段（１２）の回転により新しい基板
（３Ｂ）の位置と表面に金属化合物膜が成膜された基板
（３Ｃ）の位置とが交換される。 （Ｅ） プッシャ−（１４）（１５）の上昇にともな
い、新しい基板（３Ｂ）および表面に金属化合物膜が成
膜された基板（３Ｃ）が、内部搬送手段（１３）から離
脱する。 （Ｆ） 内部搬送手段（１２）が９０度回転した後、停
止する。 （Ｇ） プッシャ−（１５）が上昇し、表面に金属化合
物膜が成膜された基板（３Ｃ）を外部搬送手段（１３）
に圧着する。プッシャ−（１４）が下降し、新しい基板
（３Ｂ）が、ターンテーブル（２）に設置される。 （Ｈ） 外部搬送手段（１３）が１８０度回転し、表面
に金属化合物膜が成膜された基板（３Ｃ）の位置と新し
い基板（３Ｄ）の位置とが交換される。ターンテーブル
が回転し、表面に金属化合物膜が成膜された基板（３
Ｅ）があらわれる。The procedure of transporting the substrate between the external transport means and the internal transport means by the sputtering apparatus shown in this embodiment is as shown in FIGS.
The procedure consists of: (A) The external transport means (13) rotates 180 degrees, and the position of the substrate (3A) on which the metal compound film is formed on the surface and the position of a new substrate (3B) are exchanged. The substrate (3C) having the metal compound film formed on its surface is isolated from the turntable (2) by the pusher (14). (B) The substrate (3A) having the metal compound film formed on the surface is carried out from the external transport means (13). The internal conveying means (12) is rotated by 90 degrees and the pusher (1) is rotated.
4) (15) falls. (C) A new substrate (3B) and a substrate (3C) having a metal compound film formed on its surface are fixed to the internal transport means (12). A new substrate (3D) is fixed to the external transport means (13). (D) The position of the new substrate (3B) and the position of the substrate (3C) having the metal compound film formed on the surface thereof are exchanged by the rotation of the internal transfer means (12). (E) With the rise of the pushers (14) and (15), the new substrate (3B) and the substrate (3C) having the metal compound film formed on the surface are separated from the internal transport means (13). (F) After the internal transport means (12) rotates 90 degrees, it stops. (G) The pusher (15) is raised, and the substrate (3C) on which the metal compound film is formed on the surface is transferred to the external transport means (13).
Crimp to The pusher (14) is lowered, and a new substrate (3B) is set on the turntable (2). (H) The external transport means (13) rotates 180 degrees, and the position of the substrate (3C) on which the metal compound film is formed on the surface and the position of the new substrate (3D) are exchanged. The turntable rotates, and the substrate (3
E) appears.
【００４７】以上の手順が繰り返されることで、この出
願の発明のスパッタリング装置における金属化合物膜の
成膜を、高い効率で連続的に実施することが可能とな
る。By repeating the above procedure, it becomes possible to continuously form a metal compound film with high efficiency in the sputtering apparatus of the present invention.
【００４８】[0048]
【発明の効果】この出願の発明によって、以上詳しく説
明したとおり、光学薄膜の成膜等に有用であって、簡単
な構造で制御が容易で、安価であるとともに、高速、か
つ、安定な高品質な成膜を可能とし、金属薄膜から酸化
物膜、窒化物膜等を生成する化成機能を有する新しいス
パッタ装置が提供される。According to the invention of this application, as described in detail above, it is useful for forming an optical thin film and the like, has a simple structure, is easy to control, is inexpensive, and has a high speed and a stable A new sputtering apparatus that enables high-quality film formation and has a chemical conversion function of generating an oxide film, a nitride film, and the like from a metal thin film is provided.
【図１】この発明の実施例として、スパッタ装置の構成
について例示した側面図である。FIG. 1 is a side view illustrating the configuration of a sputtering apparatus as an embodiment of the present invention.
【図２】この発明の実施例として、スパッタ装置の構成
について例示した平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating the configuration of a sputtering apparatus as an embodiment of the present invention.
【図３】この発明の実施例として、内部搬送手段の基本
構成について例示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a basic configuration of an internal transport unit as an embodiment of the present invention.
【図４】この発明の実施例として、ロードロック部の構
成について例示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a load lock unit as an embodiment of the present invention;
【図５】この発明の実施例として、スパッタリング装置
による外部搬送手段−内部搬送手段間における基板の運
搬の手順について示した図である。FIG. 5 is a diagram showing a procedure of transporting a substrate between an external transport unit and an internal transport unit by a sputtering apparatus as an embodiment of the present invention.
１ 真空室 ２ ターンテーブル ３ 基板 ４ スパッタ源 ５逆スパッタ源 ６ ＤＣ電源 ７ ＲＦ電源 ８ スパッタガス導入部 ９ 活性ガス導入部 １０ 排気部 １１ 隔壁 １２ 内部搬送手段 １３ 外部搬送手段 １２１ 保持板 １２２ 回転軸 １３１ ロードロック部 １３２ 真空配管 １３３ 真空蓋 １３４ Ｏリング １３５ ロードロックプッシャー １４ プッシャー １５ プッシャー ３Ａ 表面に金属化合物膜が成膜された基板 ３Ｂ 新しい基板 ３Ｃ 表面に金属化合物膜が成膜された基板 ３Ｄ 新しい基板 ３Ｅ 表面に金属化合物膜が成膜された基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 2 Turntable 3 Substrate 4 Sputter source 5 Reverse sputter source 6 DC power supply 7 RF power supply 8 Sputter gas introduction part 9 Active gas introduction part 10 Exhaust part 11 Partition wall 12 Internal conveyance means 13 External conveyance means 121 Holding plate 122 Rotating shaft 131 Load lock section 132 Vacuum pipe 133 Vacuum lid 134 O-ring 135 Load lock pusher 14 Pusher 15 Pusher 3A Substrate with metal compound film formed on surface 3B New substrate 3C Substrate with metal compound film formed on surface 3D New Substrate 3E Substrate with metal compound film formed on its surface
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2K009 CC02 DD04 DD09 4K029 BA01 BA41 BA46 BA48 BB02 BC07 CA05 CA06 DA06 DC03 DC05 DC16 JA02 KA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2K009 CC02 DD04 DD09 4K029 BA01 BA41 BA46 BA48 BB02 BC07 CA05 CA06 DA06 DC03 DC05 DC16 JA02 KA01
Claims (7)
膜が成膜される基板群が配置されるターンテーブルと、
金属薄膜を成膜する金属薄膜スパッタ成膜部と、金属薄
膜の成膜直後に活性ガスのプラズマ照射による反応で金
属化合物膜を形成する金属化合物膜生成部とを備えたス
パッタリング装置であって、ターンテーブルの上面に対
向して金属薄膜スパッタ成膜部および金属化合物膜生成
部が回転方向に区分されて交互に配置されていることを
特徴とするスパッタリング装置。1. A turntable in which a group of substrates on which a metal compound thin film is formed is arranged in a vacuum chamber.
A sputtering apparatus comprising a metal thin film sputtering film forming section for forming a metal thin film, and a metal compound film generating section for forming a metal compound film by a reaction by plasma irradiation of an active gas immediately after forming the metal thin film, A sputtering apparatus, wherein a metal thin film sputtering film forming section and a metal compound film forming section are alternately arranged facing the upper surface of the turntable so as to be divided in the rotation direction.
て、表面に金属化合物膜が成膜された基板を真空室内か
ら搬出するとともに表面に金属化合物膜が未だ成膜され
ていない基板を真空室内へ搬入する外部搬送手段を真空
室外部に配置し、表面に金属化合物膜が成膜された基板
をターンテーブル上面から搬出するとともに表面に金属
化合物膜が未だ成膜されていない基板をターンテーブル
上面へ搬入するための内部搬送手段を真空室内部に配置
することを特徴とするスパッタリング装置。2. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the substrate on which the metal compound film is formed on the surface is carried out of the vacuum chamber, and the substrate on which the metal compound film is not yet formed is transferred into the vacuum chamber. The external transfer means for loading is placed outside the vacuum chamber, and the substrate with the metal compound film formed on the surface is unloaded from the upper surface of the turntable, and the substrate without the metal compound film formed on the surface is converted to the upper surface of the turntable. A sputtering apparatus, wherein an internal transfer means for carrying in is arranged inside a vacuum chamber.
部が備えられており、この逆スパッタ電極部でのスパッ
タリングで金属化合物膜が生成されることを特徴とする
請求項１または２のスパッタリング装置。3. The sputtering method according to claim 1, wherein the metal compound film generation section is provided with a reverse sputtering electrode section, and the metal compound film is generated by sputtering at the reverse sputtering electrode section. apparatus.
の導入部が、また、金属化合物膜生成部に活性ガスの導
入部が、それぞれ配設されるとともに、金属薄膜スパッ
タ成膜部と金属化合物膜生成部の間にはガス排気部また
は隔壁のいずれか一方、または、ガス排気部および隔壁
が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３の
いずれかのスパッタリング装置。4. A metal thin film sputtering film forming section is provided with a sputter gas introducing section, and a metal compound film forming section is provided with an active gas introducing section. 4. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein one of the gas exhaust unit and the partition, or the gas exhaust unit and the partition is provided between the film generation units.
膜スパッタ成膜部を備えていることを特徴とする請求項
１ないし４のいずれかのスパッタリング装置。5. The sputtering apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of metal thin film sputtering film forming sections for forming different metal thin films.
金属化合物膜生成部を備えていることを特徴とする請求
項１ないし５のいずれかのスパッタリング装置。6. The sputtering apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of metal compound film generators for generating different metal compound films.
リング装置であって、光学薄膜を成膜する装置であるこ
とを特徴とするスパッタリング装置。7. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein said sputtering apparatus is an apparatus for forming an optical thin film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001055928A JP4428873B2 (en) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | Sputtering equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001055928A JP4428873B2 (en) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | Sputtering equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002256428A true JP2002256428A (en) | 2002-09-11 |
| JP4428873B2 JP4428873B2 (en) | 2010-03-10 |
Family
ID=18916040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001055928A Expired - Lifetime JP4428873B2 (en) | 2001-02-28 | 2001-02-28 | Sputtering equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4428873B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007059103A (en) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Shibaura Mechatronics Corp | Plasma treatment device |
| CN105463385A (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-06 | 芝浦机械电子装置株式会社 | Plasma processing device |
| KR20160038808A (en) | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | Plasma processing apparatus |
| JP2017120781A (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | Plasma processing apparatus |
| CN107230608A (en) * | 2016-03-25 | 2017-10-03 | 芝浦机械电子装置株式会社 | Plasma Processing Apparatus |
| CN108690966A (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-23 | 芝浦机械电子装置株式会社 | Plasma processing apparatus |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108690965B (en) | 2017-03-31 | 2020-06-30 | 芝浦机械电子装置株式会社 | Plasma processing apparatus |
| JP7000083B2 (en) | 2017-09-07 | 2022-01-19 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | Film forming equipment |
| JP7144219B2 (en) | 2018-03-22 | 2022-09-29 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | Vacuum processor and tray |
| JP7233339B2 (en) * | 2018-08-30 | 2023-03-06 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | Plasma processing equipment |
| JP7141989B2 (en) | 2018-09-28 | 2022-09-26 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | Deposition equipment |
-
2001
- 2001-02-28 JP JP2001055928A patent/JP4428873B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007059103A (en) * | 2005-08-22 | 2007-03-08 | Shibaura Mechatronics Corp | Plasma treatment device |
| CN105463385A (en) * | 2014-09-30 | 2016-04-06 | 芝浦机械电子装置株式会社 | Plasma processing device |
| KR20160038808A (en) | 2014-09-30 | 2016-04-07 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | Plasma processing apparatus |
| JP2016072237A (en) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | Plasma processing apparatus |
| KR102464047B1 (en) * | 2014-09-30 | 2022-11-04 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | Plasma processing apparatus |
| TWI671785B (en) * | 2014-09-30 | 2019-09-11 | 日商芝浦機械電子裝置股份有限公司 | Plasma processing device |
| CN107012436A (en) * | 2015-12-28 | 2017-08-04 | 芝浦机械电子装置株式会社 | Plasma processing apparatus |
| KR20170077840A (en) | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | Plasma processing apparatus |
| KR102322816B1 (en) * | 2015-12-28 | 2021-11-08 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | Plasma processing apparatus |
| JP2017120781A (en) * | 2015-12-28 | 2017-07-06 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | Plasma processing apparatus |
| CN107230608A (en) * | 2016-03-25 | 2017-10-03 | 芝浦机械电子装置株式会社 | Plasma Processing Apparatus |
| KR20170113093A (en) | 2016-03-25 | 2017-10-12 | 시바우라 메카트로닉스 가부시끼가이샤 | Plasma processing apparatus |
| CN107230608B (en) * | 2016-03-25 | 2019-06-21 | 芝浦机械电子装置株式会社 | Plasma processing apparatus |
| CN108690966A (en) * | 2017-03-31 | 2018-10-23 | 芝浦机械电子装置株式会社 | Plasma processing apparatus |
| CN108690966B (en) * | 2017-03-31 | 2020-06-30 | 芝浦机械电子装置株式会社 | Plasma processing apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4428873B2 (en) | 2010-03-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6238527B1 (en) | Thin film forming apparatus and method of forming thin film of compound by using the same | |
| JPS6296673A (en) | Wafer treatment apparatus | |
| EP1640474B1 (en) | Thin film forming device | |
| JP4428873B2 (en) | Sputtering equipment | |
| JPWO2011067820A1 (en) | Sputtering apparatus and electronic device manufacturing method | |
| TW201038023A (en) | Substrate treatment device and method for manufacturing semiconductor device | |
| JPS58177469A (en) | Method and device for formation of thin film | |
| JP2001234338A (en) | Deposition method of metallic compound thin film and deposition system therefor | |
| CN110777363A (en) | Method for forming titanium nitride film with (200) crystal texture | |
| JP5026715B2 (en) | Method of forming a mixed film of metal and SiO2 | |
| US9885107B2 (en) | Method for continuously forming noble metal film and method for continuously manufacturing electronic component | |
| JP4573450B2 (en) | Sputtering equipment | |
| US20230097539A1 (en) | Film forming apparatus and film forming method | |
| JP3254482B2 (en) | Plasma processing apparatus and cleaning method thereof | |
| JP3293912B2 (en) | Method of forming oxide thin film | |
| JP3735462B2 (en) | Method and apparatus for forming metal oxide optical thin film | |
| JP2009088323A (en) | Barrier film forming apparatus and barrier film forming method | |
| JP7448938B2 (en) | Plasma processing equipment, bias application mechanism, and substrate pallet | |
| Safi | A novel reactive magnetron sputtering technique for producing insulating oxides of metal alloys and other compound thin films | |
| JPH05211134A (en) | Forming method of thin film and forming equipment of thin film | |
| JPH0860347A (en) | Method for depositing dielectric thin film | |
| JP4735291B2 (en) | Deposition method | |
| JP3446765B2 (en) | Method and apparatus for producing oxide thin film | |
| JP2002088470A (en) | Sputtering system | |
| JP2006022389A (en) | Thin-film-forming method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060309 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080604 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081202 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090128 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091124 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091215 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121225 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4428873 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131225 Year of fee payment: 4 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |