JP2022025292A - Film deposition apparatus and method for manufacturing electronic device - Google Patents

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Abstract

To provide a technology that can facilitate grasping of an operation state of a film deposition source.SOLUTION: A film deposition apparatus for depositing a film on a substrate by sputtering includes: a chamber for accommodating a substrate; a film deposition source including a target disposed in a position facing the substrate inside the chamber and including a film deposition material and magnetic field generating means for generating a magnetic field around the target; and drive means for displacing a relative position between the target and the magnetic field generating means. The film deposition apparatus further includes a display part 6 for displaying information of the relative position.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、スパッタリングにより基板に薄膜を形成する成膜装置及び電子デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a film forming apparatus for forming a thin film on a substrate by sputtering and a method for manufacturing an electronic device.

スパッタリングにより基板に薄膜を形成する成膜装置（スパッタリング装置あるいはスパッタ装置とも称される）において、特に、成膜源としてロータリーカソードを用いる場合には、その動作状態を目視で確認することが容易ではない。ロータリーカソードの一部となる円筒状ターゲットは、その表面が滑らかな形状となっており、その回転方向や、そもそも回転しているか否かの判別がし難い。成膜装置のチャンバには内部を覗き見るための窓が設けられているが、チャンバ内部は暗いため、視認での確認をさらに困難にしている。 In a film forming apparatus (also referred to as a sputtering apparatus or a sputtering apparatus) that forms a thin film on a substrate by sputtering, it is not easy to visually confirm the operating state thereof, especially when a rotary cathode is used as a film forming source. not. The surface of the cylindrical target, which is a part of the rotary cathode, has a smooth shape, and it is difficult to determine the direction of rotation and whether or not the target is rotating in the first place. The chamber of the film forming apparatus is provided with a window for peeping into the inside, but the inside of the chamber is dark, which makes it more difficult to visually confirm.

また、ターゲット表面に付着したパーティクルの影響によりアーキング（異常放電）を生じることがある。アーキングの原因となったパーティクルはターゲット表面から除去する必要があるが、ターゲット表面のどの部位にパーティクルが付着しているのか（どの部位にアーキングが発生したのか）を把握することは、上述の通り、容易ではない。アーキングが発生したこと自体は、プラズマの放電状態をモニタすることで検知することはできるが（特許文献１）、その発生場所は、作業員が目視で探し当てるしかなく、メンテナンス作業の負荷や時間が増大する場合がある。 In addition, arcing (abnormal discharge) may occur due to the influence of particles adhering to the target surface. The particles that caused the arcing need to be removed from the target surface, but understanding which part of the target surface the particles are attached to (which part the arcing occurred) is as described above. ,It's not easy. The occurrence of arcing itself can be detected by monitoring the discharge state of plasma (Patent Document 1), but the location of the occurrence can only be visually determined by the worker, and the load and time of maintenance work must be found. May increase.

特開２００６－０８３４０４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-083404

本発明は、成膜源の動作状況の把握を容易にすることができる技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a technique capable of easily grasping the operating state of a film forming source.

本発明の成膜装置は、
基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバ内において前記基板と対向する位置に配置される、成膜材料を含むターゲットと、前記ターゲットの周囲に磁場を発生する磁場発生手段と、を含む成膜源と、
前記ターゲットと前記磁場発生手段との相対位置を変位させる駆動手段と、
を備え、スパッタリングにより基板に成膜する成膜装置において、
前記相対位置の情報を表示する表示部を備えることを特徴とする。 The film forming apparatus of the present invention is
The chamber in which the board is housed and
A film forming source including a target containing a film forming material and a magnetic field generating means for generating a magnetic field around the target, which is arranged at a position facing the substrate in the chamber.
A driving means that displaces the relative position between the target and the magnetic field generating means, and
In a film forming apparatus that forms a film on a substrate by sputtering,
It is characterized by including a display unit for displaying the relative position information.

本発明によれば、成膜源の動作状況の把握を容易にすることができる。 According to the present invention, it is possible to easily grasp the operating state of the film forming source.

本発明の実施例に係る成膜装置の模式的断面図Schematic cross-sectional view of the film forming apparatus according to the embodiment of the present invention. 本発明の実施例におけるターゲット駆動装置の構成を示す模式的断面図Schematic cross-sectional view showing the configuration of the target drive device in the embodiment of the present invention. 本発明の実施例に係る成膜装置の制御構成を示すブロック図A block diagram showing a control configuration of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例における操作画面の一例を示す模式図Schematic diagram showing an example of an operation screen in the embodiment of the present invention

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態および実施例を説明する。ただし、以下の実施形態および実施例は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲をそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成およびソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, preferred embodiments and examples of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the following embodiments and examples merely illustrate preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to those configurations. Further, in the following description, the hardware configuration and software configuration of the apparatus, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, materials, shapes, etc. are intended to limit the scope of the present invention to those unless otherwise specified. Not a thing.

（実施例１）
＜成膜装置＞
図１～図４を参照して、本発明の実施例１に係る成膜装置について説明する。本実施例に係る成膜装置は、円筒形状のターゲット内側に磁石ユニットを配置した、マグネトロン方式のスパッタリング装置である。本実施例に係る成膜装置は、半導体デバイス、磁気デバイス、電子部品などの各種電子デバイスや、光学部品などの製造において基板（基板上に積層体が形成されているものも含む）上に薄膜を堆積形成するために用いられる。より具体的には、本実施例に係る成膜装置は、発光素子や光電変換素子、タッチパネルなどの電子デバイスの製造において好ましく用いられる。中でも、本実施例に係る成膜装置は、有機ＥＬ（ＥｒｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子などの有機発光素子や、有機薄膜太陽電池などの有機光電変換素子の製造において特に好ましく適用可能である。なお、本発明における電子デバイスは、発光素子を備えた表示装置（例えば有機ＥＬ表示装置）や照明装置（例えば有機ＥＬ照明装置）、光電変換素子を備えたセンサ（例えば有機ＣＭＯＳイメージセンサ）も含むものである。本実施例に係る成膜装置は、蒸着装置等を含む成膜システムの一部として用いることができる。 (Example 1)
<Film formation device>
The film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. The film forming apparatus according to this embodiment is a magnetron type sputtering apparatus in which a magnet unit is arranged inside a cylindrical target. The film forming apparatus according to this embodiment is a thin film on a substrate (including one in which a laminate is formed on the substrate) in the manufacture of various electronic devices such as semiconductor devices, magnetic devices, and electronic components, and optical components. Is used to deposit and form. More specifically, the film forming apparatus according to this embodiment is preferably used in the manufacture of electronic devices such as light emitting elements, photoelectric conversion elements, and touch panels. Above all, the film forming apparatus according to this embodiment is particularly preferably applicable in the production of an organic light emitting element such as an organic EL (ElectroLuminescence) element and an organic photoelectric conversion element such as an organic thin film solar cell. The electronic device in the present invention also includes a display device (for example, an organic EL display device) and a lighting device (for example, an organic EL lighting device) equipped with a light emitting element, and a sensor (for example, an organic CMOS image sensor) equipped with a photoelectric conversion element. It's a waste. The film forming apparatus according to this embodiment can be used as a part of a film forming system including a vapor deposition apparatus and the like.

本実施例に係る成膜装置は、例えば、有機ＥＬ素子の製造に用いられる。有機ＥＬ素子の場合、基板に陽極、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極の順番に成膜される構成が一般的である。本実施例に係る成膜装置は、有機膜上に、スパッタリングによって、電子注入層や、電極（陰極）に用いられる金属や金属酸化物等の積層被膜を成膜する際に好適に用いられる。また、有機膜上への成膜に限定されず、金属材料や酸化物材料等のスパッタで成膜可能な材料の組み合わせであれば、多様な面に積層成膜が可能である。 The film forming apparatus according to this embodiment is used, for example, for manufacturing an organic EL element. In the case of an organic EL element, it is common that an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are formed in this order on a substrate. The film forming apparatus according to this embodiment is suitably used when forming a laminated film of a metal or a metal oxide used for an electron injection layer or an electrode (cathode) on an organic film by sputtering. Further, the film formation is not limited to the organic film, and any combination of materials that can be formed by sputtering, such as a metal material and an oxide material, can be laminated on various surfaces.

図１は、本実施例に係る成膜装置の全体構成を示す模式的側断面図である。図２は、本実施例におけるターゲット駆動装置の構成を示す模式的断面図であり、図１に示した成膜装置１の中央を縦に切断した断面に略相当する模式的断面図である。図３は、発明の実施例に係る成膜装置の制御構成を示すブロック図である。図４は、本発明の実施例における操作画面の一例を示す模式図である。 FIG. 1 is a schematic side sectional view showing the overall configuration of the film forming apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the target drive device in this embodiment, and is a schematic cross-sectional view substantially corresponding to a cross section in which the center of the film forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is vertically cut. FIG. 3 is a block diagram showing a control configuration of the film forming apparatus according to the embodiment of the invention. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of an operation screen in the embodiment of the present invention.

図１に示すように、本実施例に係る成膜装置（スパッタ装置）１は、チャンバとしてのスパッタ室（成膜室）２と、スパッタ室２内に配置された成膜源としてのカソードユニット３と、を備える。成膜処理対象物たる基板１０は、不図示のドアバルブを介してスパッタ室２に搬入・搬出される。スパッタ室２には、クライオポンプやＴＭＰ（ターボモレキュラポンプ）等からなる排気装置２３と、室内にスパッタリングガスを供給するガス供給源２４と、がそれぞれ接続されている。 As shown in FIG. 1, the film forming apparatus (sputtering apparatus) 1 according to the present embodiment has a sputtering chamber (forming chamber) 2 as a chamber and a cathode unit as a forming source arranged in the sputtering chamber 2. 3 and. The substrate 10, which is the object to be film-formed, is carried in and out of the sputter chamber 2 via a door valve (not shown). An exhaust device 23 including a cryopump, a TMP (turbo molecular pump), or the like and a gas supply source 24 for supplying sputtering gas into the room are connected to the sputtering chamber 2, respectively.

図２に示すように、基板１０は、スパッタ室２内を、基板ホルダ２０に載せられて（保持されて）、カソードユニット３に対して所定の対向距離で延びる搬送ガイド２２に沿って、一定の速度で搬送される。基板ホルダ２０には、基板１０の被成膜面（被処理面）１１を開放する開口部２１が設けられており、該開口部２１を介して、被成膜面１１に成膜処理が施される。 As shown in FIG. 2, the substrate 10 is constant in the sputter chamber 2 along a transport guide 22 that is placed (held) on the substrate holder 20 and extends at a predetermined facing distance to the cathode unit 3. Is transported at the speed of. The substrate holder 20 is provided with an opening 21 for opening the film-formed surface (processed surface) 11 of the substrate 10, and the film-forming surface 11 is subjected to film-forming treatment through the opening 21. Will be done.

＜スパッタリングチャンバおよびカソードユニット＞
図１、図２に示すように、スパッタ室２は、上方に基板１０の搬送経路が設けられ、その下方にカソードユニット３が配置されている。スパッタ室２は、排気装置２３により、より具体的には排気装置２３に接続されたバルブの開度により、真空雰囲気として、スパッタリングプロセスに好適な圧力（例えば、２×１０Ｐａ～２×１０－５Ｐａ）に調整される。なお、本明細書において「真空」とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた状態をいう。また、スパッタ室２の内部には、ガス供給源２４から、スパッタリングガスが流量制御されて供給される。これにより、スパッタ室２の内部にスパッタリング雰囲気が形成される。スパッタリングガスとしては、例えばＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等の希ガスや成膜用の反応性ガスが用いられる。 <Sputtering chamber and cathode unit>
As shown in FIGS. 1 and 2, the sputtering chamber 2 is provided with a transport path for the substrate 10 above, and the cathode unit 3 is arranged below the transfer path. The sputtering chamber 2 has a pressure suitable for the sputtering process (for example, 2 × 10 Pa to 2 × 10 -5 ) as a vacuum atmosphere depending on the opening degree of the valve connected to the exhaust device 23, more specifically, the exhaust device 23. It is adjusted to Pa). In addition, in this specification, a "vacuum" means a state filled with a gas having a pressure lower than the atmospheric pressure. Further, the sputtering gas is supplied from the gas supply source 24 to the inside of the sputtering chamber 2 with the flow rate controlled. As a result, a sputtering atmosphere is formed inside the sputtering chamber 2. As the sputtering gas, for example, a rare gas such as Ar, Kr, Xe or a reactive gas for film formation is used.

カソードユニット３は、ターゲット３０と、磁石ユニット３１と、ターゲット３０を支持するカソード電極としてのケース（支持部材）３２と、を備える。ターゲット３０は、円筒形状に成形された成膜材料であり、基板１０の搬送経路から所定の距離を空けた位置において、基板１０の被成膜面１１に平行、かつ中心軸線（又は母線）が基板１０の搬送方向と直交する方向となるように配置される。ターゲット３０の内周面は、カソード電極としてのケース３２の外面に密着している。磁石ユニット３１は、ターゲット３０（カソード電極としてのケース３２）の内側の中空部に配置される。ケース３２には電源２５が接続されており、スパッタ室２は接地されている。電源２５による電圧印加において、ケース３２が陰極（カソード）となり、スパッタ室２の壁部が陽極（アノード）となる。 The cathode unit 3 includes a target 30, a magnet unit 31, and a case (support member) 32 as a cathode electrode that supports the target 30. The target 30 is a film-forming material formed into a cylindrical shape, and is parallel to the film-forming surface 11 of the substrate 10 and has a central axis (or generatrix) at a position at a predetermined distance from the transport path of the substrate 10. It is arranged so as to be orthogonal to the transport direction of the substrate 10. The inner peripheral surface of the target 30 is in close contact with the outer surface of the case 32 as a cathode electrode. The magnet unit 31 is arranged in a hollow portion inside the target 30 (case 32 as a cathode electrode). A power supply 25 is connected to the case 32, and the sputter chamber 2 is grounded. When the voltage is applied by the power source 25, the case 32 becomes a cathode (cathode), and the wall portion of the sputter chamber 2 becomes an anode (anode).

ターゲット３０の材料としては、例えば、Ｃｕ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ａｇ、Ａｕ、Ｎｉなどの金属ターゲットとその合金材が挙げられる。その他、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ａｌ、Ｔａなどの金属ターゲットに反応性ガス（Ｏ２、Ｎ２，Ｈ２Ｏなど）を添加したものや、ＳｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ａｌ２Ｏ３などの絶縁材料も挙げられる。ターゲット３０は、これらの成膜材料が形成された層の内側に、バッキングチューブのような別の材料からなる層が形成されていてもよい。また、ターゲット３０は円筒形のターゲットであるが、ここで言う「円筒形」は数学的に厳密な円筒形のみを意味するのではなく、母線が直線ではなく曲線であるものや、中心軸に垂直な断面が数学的に厳密な「円」ではないものも含む。すなわち、本発明におけるターゲット３０は、中心軸を軸に回転可能な円筒状のものであればよい。 Examples of the material of the target 30 include metal targets such as Cu, Al, Ti, Mo, Cr, Ag, Au, and Ni, and alloy materials thereof. In addition, metal targets such as Si, Ti, Cr, Al, and Ta with reactive gas (O 2 , N 2 , H 2 O, etc.) added, SiO 2 , Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 , etc. Insulation material is also mentioned. The target 30 may have a layer made of another material such as a backing tube formed inside the layer on which these film forming materials are formed. Further, the target 30 is a cylindrical target, but the "cylindrical shape" here does not mean only a mathematically exact cylindrical shape, but a curve whose bus line is not a straight line or a central axis. Including those whose vertical cross section is not a mathematically exact "circle". That is, the target 30 in the present invention may be a cylindrical one that can rotate about the central axis.

磁石ユニット３１は、ヨーク３１０と、第１磁石としての中心磁石３１１と、第２磁石としての外周磁石３１２と、を備える。ヨーク３１０は、基板１０の搬送方向と直交する方向を長手方向とする縦長形状の磁性部材である。ヨーク３１０上面の中央部に上記長手方向に沿って延びる中心磁石３１１が設けられている。また、ヨーク３１０上面において中心磁石３１１の外周を囲むように環状に形成された外周磁石３１２が設けられている。中心磁石３１１と外周磁石３１２は、ターゲット３０の内周面と対向する端部に、互いに逆極性となる極を有している。本実施例では、中心磁石３１１が第１極としてのＳ極を有し、外周磁石３１２が第２極としてのＮ極を有する構成としている。磁石ユニット３１は、ターゲット３０の内部に配置されることで、ターゲット３０の長手方向に延びたトロイダル型の漏洩磁場を形成する。 The magnet unit 31 includes a yoke 310, a central magnet 311 as a first magnet, and an outer peripheral magnet 312 as a second magnet. The yoke 310 is a vertically long magnetic member whose longitudinal direction is orthogonal to the transport direction of the substrate 10. A central magnet 311 extending along the longitudinal direction is provided at the center of the upper surface of the yoke 310. Further, on the upper surface of the yoke 310, an outer peripheral magnet 312 formed in an annular shape so as to surround the outer periphery of the central magnet 311 is provided. The central magnet 311 and the outer peripheral magnet 312 have poles having opposite polarities with each other at the ends facing the inner peripheral surface of the target 30. In this embodiment, the central magnet 311 has an S pole as a first pole, and the outer peripheral magnet 312 has an N pole as a second pole. By arranging the magnet unit 31 inside the target 30, a toroidal type leakage magnetic field extending in the longitudinal direction of the target 30 is formed.

＜スパッタリング＞
上述したスパッタリング雰囲気の形成と、電源２５からカソード電極たるケース３２への電圧印加および磁場発生手段である磁石ユニット３１によるターゲット３０表面での所定の磁場形成と、によって、ターゲット３０外周面近傍にプラズマ領域Ｐが生成される。プラズマ領域Ｐにより生成されるスパッタリングガスイオンとターゲット３０との衝突により、ターゲット粒子（ターゲットの構成原子）がターゲット３０の外周面から放出され
る。ターゲット３０から放出されたターゲット粒子が基板１０に向かって飛翔、堆積することで基板１０の被成膜面１１にターゲット粒子による薄膜が成膜される。 <Sputtering>
Plasma near the outer peripheral surface of the target 30 by forming the sputtering atmosphere described above, applying a voltage from the power supply 25 to the case 32 as the cathode electrode, and forming a predetermined magnetic field on the surface of the target 30 by the magnet unit 31 which is a magnetic field generating means. Region P is generated. The target particles (constituting atoms of the target) are emitted from the outer peripheral surface of the target 30 by the collision between the sputtering gas ion generated by the plasma region P and the target 30. The target particles emitted from the target 30 fly toward the substrate 10 and are deposited, so that a thin film formed of the target particles is formed on the surface to be filmed 11 of the substrate 10.

図２（ａ）に示すように、ターゲット３０および磁石ユニット３１は、エンドブロック３３とサポートブロック３４とにより円筒ターゲット３０の中心軸線方向におけるそれぞれの両端部が支持されている。スパッタ室２に対して、ターゲット３０と磁石ユニット３１は、それぞれの中心軸線周りにそれぞれ回転可能に支持されている。成膜装置１は、成膜時においては、磁石ユニット３１を静止させたままターゲット３０のみを回転させる。 As shown in FIG. 2A, the target 30 and the magnet unit 31 are supported at both ends of the cylindrical target 30 in the central axis direction by the end block 33 and the support block 34. The target 30 and the magnet unit 31 are rotatably supported around their respective central axes with respect to the sputter chamber 2. At the time of film formation, the film forming apparatus 1 rotates only the target 30 while keeping the magnet unit 31 stationary.

図２（ｂ）は、ターゲット３０を回転させる駆動機構の構成を示す模式的断面図である。また、図２（ｂ）において磁石ユニット３１の構成は図示を省略している。図２（ｂ）に示すように、成膜装置１は、ターゲット３０を回転させる駆動力を得るための動力源としてモータ７０を備える。また、カソード電極としてのケース３２は、中心軸線方向の両端にそれぞれ軸部３２１、３２２を備える。一方の軸部３２１は、ベアリング７２を介してサポートブロック３４の軸孔に回転自在に支持されている。他方の軸部３２２は、ベアリング７２を介してエンドブロック３３の軸孔に回転自在に支持されているとともに、ベルト７１を介してモータ７０に連結されている。モータ７０の回転駆動力がベルト７１を介して他方の軸部３２２に伝達することにより、カソード電極たるケース３２がエンドブロック３３とサポートブロック３４に対して回転する。これにより、ケース３２の外周に設けられた円筒ターゲット３０がその中心軸線周りに回転する。 FIG. 2B is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a drive mechanism for rotating the target 30. Further, in FIG. 2B, the configuration of the magnet unit 31 is not shown. As shown in FIG. 2B, the film forming apparatus 1 includes a motor 70 as a power source for obtaining a driving force for rotating the target 30. Further, the case 32 as the cathode electrode is provided with shaft portions 321 and 322 at both ends in the central axis direction, respectively. One of the shaft portions 321 is rotatably supported by the shaft hole of the support block 34 via the bearing 72. The other shaft portion 322 is rotatably supported by the shaft hole of the end block 33 via the bearing 72, and is connected to the motor 70 via the belt 71. The rotational driving force of the motor 70 is transmitted to the other shaft portion 322 via the belt 71, so that the case 32, which is a cathode electrode, rotates with respect to the end block 33 and the support block 34. As a result, the cylindrical target 30 provided on the outer periphery of the case 32 rotates around its central axis.

一方、磁石ユニット３１は、長手方向の両端部にそれぞれ軸部１３１、１３２を備えている。一方の軸部１３１は、カソード電極たるケース３２の一方の端部に対してベアリング７２を介して回転自在に支持されている。他方の軸部１３２は、カソード電極たるケース３２の他方の軸部３２２の軸孔内周面に対してベアリング７２を介して回転自在に構成されるとともに、不図示のモータに連結されている。該モータの回転駆動力が他方の軸部１３２に伝達することにより、磁石ユニット３１がエンドブロック３３とサポートブロック３４に対して回転する。磁石ユニット３１は、基板１０に対する配向方向を、成膜開始前に所定の角度に調整され、成膜中は、方向を固定したまま（静止したまま）にされる。すなわち、成膜中において、磁石ユニット３１は、エンドブロック３３とサポートブロック３４に対して静止したままにされることにより、モータ７０の駆動によって回転するケース３２と磁石ユニット３１とが相対的に回転し、スパッタ室２に対して静止状態を維持する。なお、ここで示した駆動機構は一例であり、従来周知の他の駆動機構を採用してよい。 On the other hand, the magnet unit 31 is provided with shaft portions 131 and 132 at both ends in the longitudinal direction, respectively. One shaft portion 131 is rotatably supported by one end of the case 32, which is a cathode electrode, via a bearing 72. The other shaft portion 132 is rotatably configured via a bearing 72 with respect to the inner peripheral surface of the shaft hole of the other shaft portion 322 of the case 32, which is a cathode electrode, and is connected to a motor (not shown). The rotational driving force of the motor is transmitted to the other shaft portion 132, so that the magnet unit 31 rotates with respect to the end block 33 and the support block 34. The orientation direction of the magnet unit 31 with respect to the substrate 10 is adjusted to a predetermined angle before the film formation starts, and the direction is fixed (stationary) during the film formation. That is, during the film formation, the magnet unit 31 is kept stationary with respect to the end block 33 and the support block 34, so that the case 32 rotated by the drive of the motor 70 and the magnet unit 31 rotate relatively. Then, the state of being stationary with respect to the sputter chamber 2 is maintained. The drive mechanism shown here is an example, and other drive mechanisms known in the past may be adopted.

ターゲット３０は、上述したように、成膜中において、磁石ユニット３１に対して相対回転するように構成されている。ターゲット３０表面においてスパッタリングにより掘られる箇所（エロ―ジョンによる浸食領域）は周方向において局所的に形成されるため、ターゲット３０を回転させてターゲット表面の削れ具合を周方向に均一化し、無駄の少ないターゲット材料の消費を可能とすることができる。本実施例では、ターゲット３０は、１０～３０ｒｐｍ（ｒｏｔａｔｉｏｎｓ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）で等速回転するように制御される。 As described above, the target 30 is configured to rotate relative to the magnet unit 31 during film formation. Since the portion dug by sputtering (erosion region due to erosion) on the surface of the target 30 is locally formed in the circumferential direction, the target 30 is rotated to make the scraping condition of the target surface uniform in the circumferential direction, and there is little waste. It can enable the consumption of the target material. In this embodiment, the target 30 is controlled to rotate at a constant speed of 10 to 30 rpm (rotations per minute).

＜成膜装置の制御構成＞
図３に示すように、スパッタ室２の各種構成は、ＣＰＵやメモリ等からなる制御部５によって制御される。制御部５は、基板搬送制御部５１と、ターゲット制御部５２と、磁石ユニット制御部５３と、電圧印加制御部５４と、スパッタリング雰囲気制御部５５と、を含む。また、制御部５は、本実施例の特徴的構成として、操作パネル制御部５６と、ターゲット情報取得部５７と、磁石ユニット情報取得部５８と、異常放電検知部５９と、を含む。また、本実施例に係る成膜装置１は、作業者が成膜装置１の制御を行う際のインタフ
ェースとなる操作パネル６を備える。制御部５は、操作パネル６に入力される作業者からの指示内容に従って、スパッタ室２の各種構成を制御する。 <Control configuration of film forming equipment>
As shown in FIG. 3, various configurations of the sputter chamber 2 are controlled by a control unit 5 including a CPU, a memory, and the like. The control unit 5 includes a substrate transfer control unit 51, a target control unit 52, a magnet unit control unit 53, a voltage application control unit 54, and a sputtering atmosphere control unit 55. Further, the control unit 5 includes an operation panel control unit 56, a target information acquisition unit 57, a magnet unit information acquisition unit 58, and an abnormal discharge detection unit 59 as a characteristic configuration of this embodiment. Further, the film forming apparatus 1 according to the present embodiment includes an operation panel 6 that serves as an interface when the operator controls the film forming apparatus 1. The control unit 5 controls various configurations of the sputter chamber 2 according to the contents of instructions from the operator input to the operation panel 6.

基板搬送制部５１は、スパッタ室２において搬送ガイド２２に沿った基板１０の搬送を行う、不図示の基板搬送手段を制御する。ターゲット制御部５２は、ターゲット３０を回転させる駆動手段としての、モータ７０、ベルト７１等を含むターゲット駆動装置７を制御し、例えば、成膜時等におけるターゲット３０の回転動作を制御する。磁石ユニット制御部５３は、磁石ユニット３１を回転させる駆動手段としての、不図示のモータ等を含む磁石ユニット駆動装置８を制御し、成膜開始前における磁石ユニット３１の角度調整などを行う。電圧印加制御部５４は、成膜時における電源２５によるケース３２への電圧印加を制御する。スパッタリング雰囲気制御部５５は、スパッタ室２の内部にスパッタリング雰囲気を形成すべく、排気装置２３とガス供給源２４を制御する。 The substrate transfer control unit 51 controls a substrate transfer means (not shown) that transfers the substrate 10 along the transfer guide 22 in the sputter chamber 2. The target control unit 52 controls a target drive device 7 including a motor 70, a belt 71, and the like as a drive means for rotating the target 30, and controls, for example, the rotation operation of the target 30 at the time of film formation. The magnet unit control unit 53 controls a magnet unit drive device 8 including a motor (not shown) as a drive means for rotating the magnet unit 31, and adjusts the angle of the magnet unit 31 before the start of film formation. The voltage application control unit 54 controls the voltage application to the case 32 by the power supply 25 at the time of film formation. The sputtering atmosphere control unit 55 controls the exhaust device 23 and the gas supply source 24 in order to form a sputtering atmosphere inside the sputtering chamber 2.

＜本実施例の特徴＞
操作パネル６は、成膜装置１の各種情報等を表示する表示部６１と、作業者が成膜装置１の制御内容を入力するための操作部６２と、を有する。操作パネル６の具体的な形態は特に限定されるものではなく、例えば、装置に設置されたタッチパネル式の形態でもよいし、外部機器としてパーソナルコンピュータやタブレット等の携帯端末等の画面上で操作する形態でもよい。 <Characteristics of this example>
The operation panel 6 has a display unit 61 for displaying various information of the film forming apparatus 1, and an operation unit 62 for the operator to input the control contents of the film forming apparatus 1. The specific form of the operation panel 6 is not particularly limited, and may be, for example, a touch panel type installed in the device, or may be operated on the screen of a mobile terminal such as a personal computer or a tablet as an external device. It may be in the form.

ターゲット情報取得部５７は、ターゲット制御部５２によるターゲット駆動装置７の制御量または位置検出手段により検出されたターゲットの位置情報に基づいて、ターゲット３０の位置情報や、回転速度、回転方向、回転回数等の各種情報を取得する。同様に、磁石ユニット情報取得部５８は、磁石ユニット制御部５３による磁石ユニット駆動装置８の制御量または位置検出手段により検出された磁石の位置情報に基づいて、磁石ユニット３１の位置情報等を取得する。ターゲット３０及び磁石ユニット３１を回転駆動するモータとしては、回転位相を精度高く制御することが可能なサーボモータが好適である。サーボモータのエンコーダを用いることで、ターゲット３０及び磁石ユニット３１の上記各種情報を逐時に取得することができる。なお、ターゲット３０及び磁石ユニット３１の回転制御構成、各種情報の取得構成については、上記に限定されるものではない。例えば、サーボモータではなくステッピングモータを用い、ステッピングモータに与えられた駆動パルス数をカウントすることで（制御量に基づいて）上記各種情報を取得してもよい。 The target information acquisition unit 57 determines the position information of the target 30, the rotation speed, the rotation direction, and the number of rotations based on the control amount of the target drive device 7 by the target control unit 52 or the position information of the target detected by the position detection means. Get various information such as. Similarly, the magnet unit information acquisition unit 58 acquires the position information of the magnet unit 31 and the like based on the control amount of the magnet unit drive device 8 by the magnet unit control unit 53 or the position information of the magnet detected by the position detection means. do. As the motor for rotationally driving the target 30 and the magnet unit 31, a servomotor capable of controlling the rotational phase with high accuracy is suitable. By using the encoder of the servomotor, the above-mentioned various information of the target 30 and the magnet unit 31 can be acquired at any time. The rotation control configuration of the target 30 and the magnet unit 31 and the acquisition configuration of various information are not limited to the above. For example, a stepping motor may be used instead of the servo motor, and the above-mentioned various information may be acquired by counting the number of drive pulses given to the stepping motor (based on the control amount).

操作パネル制御部５６は、ターゲット情報取得部５７や磁石ユニット情報取得部５８が取得した各種情報を、操作パネル６の表示部６１にリアルタイムに表示するとともに、操作パネル６の操作部６２に入力される作業者の操作情報を各種制御部に送る。 The operation panel control unit 56 displays various information acquired by the target information acquisition unit 57 and the magnet unit information acquisition unit 58 in real time on the display unit 61 of the operation panel 6, and is input to the operation unit 62 of the operation panel 6. The operation information of the worker is sent to various control units.

異常放電検知部５９は、電圧検知手段として、電圧印加制御部５４により制御される電源２５の放電電圧をモニタリングしている。異常放電（アーキングあるいはアーク放電とも言う）が発生すると、プラズマ（負荷）のインピーダンスが急激に小さくなるため、急激な電圧低下が起こり、それに伴って電流が増加する。この電圧低下・電流増加を検出することで、異常放電を検知することが可能である。制御部５は、異常放電検知部５９が検知する電圧の大きさが所定の値を超えた場合に異常放電が発生したと判断し、操作パネル制御部５６に異常放電発生時の所定の報知動作を実行させる。 The abnormal discharge detection unit 59 monitors the discharge voltage of the power supply 25 controlled by the voltage application control unit 54 as a voltage detection means. When an abnormal discharge (also called arcing or arc discharge) occurs, the impedance of the plasma (load) suddenly decreases, so that a sudden voltage drop occurs and the current increases accordingly. By detecting this voltage drop / current increase, it is possible to detect abnormal discharge. The control unit 5 determines that an abnormal discharge has occurred when the magnitude of the voltage detected by the abnormal discharge detection unit 59 exceeds a predetermined value, and the operation panel control unit 56 is notified by a predetermined notification operation when the abnormal discharge occurs. To execute.

図４は、表示部６に表示される操作画面の一例を示す模式図である。操作パネル６は、表示部６１として、位置関係表示部６１０と、カソード回転速度表示部６１３と、カソード回転回数表示部６１４と、ターゲット角度（位相）表示部６１７と、磁石ユニット角度（位相）表示部６１８と、を含む。また、操作パネル６は、（エラー発生時の）報知手段として、複数の警報ランプ６１５を備える（図中の円がランプ部を示す）。カソードユニ
ット３（ＲＣ）、ターゲット３０（ＴＧ）、磁石ユニット３１（ＭＧ）の異常発生、異常放電（アーク）の発生が検知されると、対応する警報ランプ６１５が点灯し、作業者に異常の発生を報知することができる。報知手段としてはさらに、警報ランプ６１５の点灯とともに、不図示の警報音発生手段によるブザーが鳴るように構成されている。なお、表示部６１として表示する情報や、報知手段において警報する異常状態の内容は、装置構成等に応じて適宜他の情報等を追加してよく、上述のものに限定されるものではない。 FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of an operation screen displayed on the display unit 6. As the display unit 61, the operation panel 6 includes a positional relationship display unit 610, a cathode rotation speed display unit 613, a cathode rotation speed display unit 614, a target angle (phase) display unit 617, and a magnet unit angle (phase) display. Includes part 618 and. Further, the operation panel 6 is provided with a plurality of alarm lamps 615 as notification means (when an error occurs) (a circle in the figure indicates a lamp portion). When the occurrence of an abnormality in the cathode unit 3 (RC), the target 30 (TG), or the magnet unit 31 (MG) or the occurrence of an abnormal discharge (arc) is detected, the corresponding alarm lamp 615 lights up and the operator is informed of the abnormality. The occurrence can be notified. Further, the notification means is configured so that the alarm lamp 615 is turned on and a buzzer by an alarm sound generating means (not shown) is sounded. The information displayed by the display unit 61 and the content of the abnormal state alerted by the notification means may be added with other information as appropriate according to the device configuration and the like, and are not limited to the above-mentioned ones.

位置関係表示部６１０は、ターゲット３０と磁石ユニット３１のそれぞれの回転位置（回転位相）の相対的な位置関係を示す表示部である。位置関係表示部６１０は、二つの同心円と、それぞれの周方向の一点を指す二つの三角形のインジケータ６７、６８と、がターゲット３０と磁石ユニット３１の仮想モデルを表している。二つのインジケータのうち黒塗り三角形のインジケータ６７は、第１の表示要素として、ターゲット３０の回転位相の基準位置を示している。インジケータ６７は、二つの同心円の間を通る第１の円軌道上をターゲット３０の回転量に応じて周回変位する。また、白抜き三角形のインジケータ６８は、第２の表示要素として、磁石ユニット３１の回転位相の基準位置（配向方向）を示している。インジケータ６８は、二つの同心円のうち内側円の内側に沿った第２の円軌道上を磁石ユニット３１の回転量に応じて周回変位する。二つの同心円の周囲に時計回りに９０度ごとに配された「０」「９０」「１８０」「２７０」の各数字が、ターゲット３０と磁石ユニット３１を回転軸線方向に見たときの回転軸周りの角度（位相）を示している。すなわち、これらの各表示要素が、ターゲット３０と磁石ユニット３１を回転軸方向に見たときの回転位相の相対関係を直観的に視認させるものとなっている。 The positional relationship display unit 610 is a display unit that shows the relative positional relationship between the rotation positions (rotational phases) of the target 30 and the magnet unit 31. In the positional relationship display unit 610, two concentric circles and two triangular indicators 67 and 68 pointing to one point in each circumferential direction represent a virtual model of the target 30 and the magnet unit 31. Of the two indicators, the black-painted triangular indicator 67 indicates the reference position of the rotation phase of the target 30 as the first display element. The indicator 67 orbits and displaces on the first circular orbit passing between the two concentric circles according to the amount of rotation of the target 30. Further, the white triangular indicator 68 indicates the reference position (orientation direction) of the rotation phase of the magnet unit 31 as the second display element. The indicator 68 orbitally displaces on the second circular orbit along the inside of the inner circle of the two concentric circles according to the amount of rotation of the magnet unit 31. The numbers "0", "90", "180", and "270" arranged clockwise every 90 degrees around the two concentric circles are the axes of rotation when the target 30 and the magnet unit 31 are viewed in the direction of the rotation axis. It shows the surrounding angle (phase). That is, each of these display elements intuitively visually recognizes the relative relationship between the rotation phases when the target 30 and the magnet unit 31 are viewed in the rotation axis direction.

インジケータ６７、６８は、ターゲット３０、磁石ユニット３１の実際の基準位置に対応した位置に表示される。表示は所定の時間間隔毎に逐時に更新され、したがって、ターゲット３０、磁石ユニット３１の実際の移動量（回転量）に合わせて、インジケータ６７、６８の表示位置も変化する（周方向に移動する）。例えば、成膜時にターゲット３０を回転させている際には、インジケータ６８が静止しているのに対して、インジケータ６７が、実際のターゲット３０の回転に合わせて、図４（ａ）に示す矢印方向（時計回り）に回転する。これにより、ターゲット３０と磁石ユニット３１の相対的な位置関係を略リアルタイムに観察することが可能となり、したがって、ターゲット３０と磁石ユニット３１の動作状況の即時の把握が可能となる。このように、視覚的に、ターゲット３０や磁石ユニット３１の回転方向や速度といった動作状況が把握することができるので、例えば、ターゲット３０が回転していない状態で放電させてしまう等の誤操作を防止、抑制することができる。 Indicators 67 and 68 are displayed at positions corresponding to the actual reference positions of the target 30 and the magnet unit 31. The display is updated hourly at predetermined time intervals, and therefore, the display positions of the indicators 67 and 68 also change (move in the circumferential direction) according to the actual movement amount (rotation amount) of the target 30 and the magnet unit 31. ). For example, when the target 30 is rotated during film formation, the indicator 68 is stationary, whereas the indicator 67 is indicated by the arrow shown in FIG. 4A in accordance with the actual rotation of the target 30. Rotate in the direction (clockwise). This makes it possible to observe the relative positional relationship between the target 30 and the magnet unit 31 in substantially real time, and therefore, it is possible to immediately grasp the operating status of the target 30 and the magnet unit 31. In this way, the operating conditions such as the rotation direction and speed of the target 30 and the magnet unit 31 can be visually grasped, so that erroneous operations such as discharging the target 30 in a non-rotating state can be prevented. , Can be suppressed.

また、異常放電が発生した際には、異常放電の発生位置（ターゲット３０表面におけるパーティクルの付着位置）について、インジケータ６７、６８の相対位置関係から、ある程度の推測が可能となる。磁石ユニット３１の基準位置を示すインジケータ６８は、ターゲット３０表面において磁石ユニット３１の磁石近傍となる位置を示しており、異常放電は主としてこの位置において発生することが経験的にわかっている。したがって、例えば、図４（ｂ）に示す相対位置関係のときに異常放電が発生した場合には、発生要因が存在する位置が、インジケータ６８の位置（２７０°）であることが予測される。すなわち、ターゲット３０表面においてインジケータ６７が示す基準位置から１８０°の位置に、発生要因たるパーティクルが付着していることを予測することができる。なお、予測できるのは、あくまでターゲット３０表面の周方向における位置（位相）に留まるが、チャンバ開放前に発生個所の目星をつけることができるので、何のあてもなく目視で探し出す場合よりも、発生個所を特定する際の作業効率が各段に向上する。このように異常放電の発生個所とその要因の特定を容易に行えるので、スパッタ成膜工程におけるメンテナンス時間の短縮を図ることができる。 Further, when an abnormal discharge occurs, the position where the abnormal discharge occurs (the position where particles adhere to the surface of the target 30) can be estimated to some extent from the relative positional relationship between the indicators 67 and 68. The indicator 68 indicating the reference position of the magnet unit 31 indicates a position near the magnet of the magnet unit 31 on the surface of the target 30, and it is empirically known that abnormal discharge mainly occurs at this position. Therefore, for example, when an abnormal discharge occurs in the relative positional relationship shown in FIG. 4B, it is predicted that the position where the generation factor exists is the position of the indicator 68 (270 °). That is, it can be predicted that the particles, which are the generation factors, are attached to the surface of the target 30 at a position 180 ° from the reference position indicated by the indicator 67. It should be noted that the only thing that can be predicted is the position (phase) of the surface of the target 30 in the circumferential direction, but since it is possible to make a star at the place of occurrence before opening the chamber, it is better than visually searching for it. , Work efficiency when identifying the location of occurrence is greatly improved. As described above, since the location where the abnormal discharge occurs and the cause thereof can be easily identified, the maintenance time in the sputtering film forming process can be shortened.

操作パネル６は、操作部６２として、正転ＪＯＧボタン６２５と、連続正転ボタン６２６と、逆転ＪＯＧボタン６２７と、連続逆転ボタン６２８と、を含む。正転ＪＯＧボタン６２５と逆転ＪＯＧボタン６２７とにより、ターゲット３０の位置（角度、回転位相）を、正回転（時計回り）、逆回転（反時計回り）の各方向に、ターゲット３０の位置（角度、回転位相）を任意に変位させることができる。連続正転ボタン６２６、連続逆転ボタン６２８は、それぞれの方向にターゲット３０を連続的に回転させる操作ボタンである。 The operation panel 6 includes, as an operation unit 62, a forward rotation JOG button 625, a continuous forward rotation button 626, a reverse rotation JOG button 627, and a continuous reverse rotation button 628. With the forward rotation JOG button 625 and the reverse rotation JOG button 627, the position (angle, rotation phase) of the target 30 can be changed to the position (angle) of the target 30 in each direction of forward rotation (clockwise) and reverse rotation (counterclockwise). , Rotational phase) can be arbitrarily displaced. The continuous forward rotation button 626 and the continuous reverse rotation button 628 are operation buttons for continuously rotating the target 30 in each direction.

例えば、異常放電が発生した場合には、チャンバ開放前に、上記各種操作ボタンを駆使して、ターゲット３０表面の発生個所と予測される位置を、予めメンテナンスのしやすい位置に移動させることで、作業効率のさらなる向上が可能である。 For example, when an abnormal discharge occurs, before opening the chamber, by making full use of the above-mentioned various operation buttons, the position predicted to be the place where the target 30 surface is generated is moved to a position where maintenance is easy in advance. It is possible to further improve work efficiency.

ターゲット３０と磁石ユニット３１の相対回転は、異常放電が発生してからもしばらく継続される場合が多く、異常放電発生時点でのターゲット３０と磁石ユニット３１の相対位置関係を見逃したとしても、後から確認できるようにするのが好ましい。したがって、操作パネル６の表示部６１に表示された異常放電発生時のターゲット３０と磁石ユニット３１の角度情報は、制御部５のメモリに記憶され、任意に読み出して利用可能とするのが好適である。また、異常放電発生時には、表示部６１の警報ランプ６１５の点灯とともに、そのときのターゲット３０と磁石ユニット３１のそれぞれの角度を自動的に表示するようにすると好適である。 The relative rotation of the target 30 and the magnet unit 31 often continues for a while even after the abnormal discharge occurs, and even if the relative positional relationship between the target 30 and the magnet unit 31 at the time of the abnormal discharge is overlooked, it will be later. It is preferable to be able to confirm from. Therefore, it is preferable that the angle information between the target 30 and the magnet unit 31 displayed on the display unit 61 of the operation panel 6 when an abnormal discharge occurs is stored in the memory of the control unit 5 and can be arbitrarily read out and used. be. Further, when an abnormal discharge occurs, it is preferable that the alarm lamp 615 of the display unit 61 is turned on and the angles of the target 30 and the magnet unit 31 at that time are automatically displayed.

＜その他＞
上述した実施例は本発明の構成の一例を示したものにすぎない。本発明は、上記実施例の構成に限られず、その技術思想の範囲内においてさまざまな構成を採用し得る。 <Others>
The above-mentioned embodiment is merely an example of the configuration of the present invention. The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various configurations may be adopted within the scope of the technical idea.

例えば、ターゲットとして、円筒形状のものを例示したが、ターゲットの形状は限定されるものではなく、例えば板状のターゲットを用いる構成に対しても、本発明は好適に適用可能である。 For example, a cylindrical target has been exemplified as the target, but the shape of the target is not limited, and the present invention can be suitably applied to, for example, a configuration using a plate-shaped target.

また、本実施例では、カソードユニット３を１つ備えた成膜装置を例示したが、カソードユニット３を２つ以上備えた成膜装置についても、本発明は適用可能である。 Further, in the present embodiment, the film forming apparatus provided with one cathode unit 3 is exemplified, but the present invention can also be applied to a film forming apparatus provided with two or more cathode units 3.

本実施例では、カソードユニット３に対して成膜対象物である基板１０が上方に配置され、基板１０の成膜面が重力方向下方を向いた状態で成膜が行われる、いわゆるデポアップの装置構成となっているが、これに限定はされない。チャンバ内に収容された基板１０がカソードユニット３に対して下方に配置され、基板１０の成膜面が重力方向上方を向いた状態で成膜が行われる、いわゆるデポダウンの装置構成でもよい。あるいは、基板１０が垂直に立てられた状態、すなわち、基板１０の成膜面が重力方向と平行な状態で成膜が行われる装置構成であってもよい。 In this embodiment, a so-called depot-up device in which the substrate 10 which is the object of film formation is arranged above the cathode unit 3 and the film formation surface of the substrate 10 faces downward in the direction of gravity is performed. It has a structure, but is not limited to this. A so-called depot-down device configuration may be used in which the substrate 10 housed in the chamber is arranged below the cathode unit 3 and the film formation is performed with the film formation surface of the substrate 10 facing upward in the direction of gravity. Alternatively, the apparatus configuration may be such that the film formation is performed in a state where the substrate 10 is erected vertically, that is, a film formation surface of the substrate 10 is parallel to the direction of gravity.

本実施例では、スパッタ室２内において、カソードユニット３が固定され、基板１０がカソードユニット３に対して移動する構成となっているが、かかる構成に限定されない。例えば、スパッタ室２内において固定（静止）された基板１０に対してカソードユニット３が移動する構成でもよいし、両者がそれぞれ相対移動する構成でもよい。カソードユニット３を移動させる構成の場合、表示部６１には、基板１０に対するカソードユニット３の位置またはスパッタ室内における位置を表示する表示部を含めてもよい（カソードユニット３が特定の位置のとき、頻繁にアーキングが発生する場合、その付近に異物が多いことが想定される。）。
また、基板１０とカソードユニット３との間に設置されるシャッタ（図示省略）の開閉状態を表示する表示部を含めてもよい。 In this embodiment, the cathode unit 3 is fixed and the substrate 10 moves with respect to the cathode unit 3 in the sputter chamber 2, but the configuration is not limited to this. For example, the cathode unit 3 may move relative to the substrate 10 fixed (stationary) in the sputter chamber 2, or both may move relative to each other. In the case of a configuration in which the cathode unit 3 is moved, the display unit 61 may include a display unit that displays the position of the cathode unit 3 with respect to the substrate 10 or the position in the sputtering chamber (when the cathode unit 3 is at a specific position, the display unit 3 may be included. If arcing occurs frequently, it is assumed that there are many foreign substances in the vicinity.)
Further, a display unit for displaying the open / closed state of the shutter (not shown) installed between the substrate 10 and the cathode unit 3 may be included.

上記各実施例および各変形例は、可能な限りそれぞれの構成を互いに組み合わせることができる。 Each of the above embodiments and modifications can be combined with each other as much as possible.

１…成膜装置、１０…基板、１１…被成膜面、２…スパッタ室、３…カソードユニット、３０…ターゲット、３１…磁石ユニット、３２…ケース（カソード電極）、５…制御部、６…操作パネル、６１…表示部 1 ... film formation device, 10 ... substrate, 11 ... film surface to be filmed, 2 ... spatter chamber, 3 ... cathode unit, 30 ... target, 31 ... magnet unit, 32 ... case (cathode electrode), 5 ... control unit, 6 … Operation panel, 61… Display

上記目的のため、本発明の成膜装置は、
スパッタリングにより基板に成膜する成膜装置であって、
前記基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバ内において前記基板と対向する位置に配置される、成膜材料を含むターゲット、及び、前記ターゲットの周囲に磁場を発生する磁場発生手段を含む成膜源と、
前記ターゲットと前記磁場発生手段との相対位置を変位させる駆動手段と、
前記相対位置の情報を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。 For the above purpose, the film forming apparatus of the present invention is
A film forming device that forms a film on a substrate by sputtering.
The chamber in which the substrate is housed and
A target containing a film forming material, which is arranged in the chamber at a position facing the substrate, and a film forming source including a magnetic field generating means for generating a magnetic field around the target.
A driving means that displaces the relative position between the target and the magnetic field generating means, and
It is characterized by including a display unit for displaying information on the relative position.

Claims (15)

基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバ内において前記基板と対向する位置に配置される、成膜材料を含むターゲットと、前記ターゲットの周囲に磁場を発生する磁場発生手段と、を含む成膜源と、
前記ターゲットと前記磁場発生手段との相対位置を変位させる駆動手段と、
を備え、スパッタリングにより基板に成膜する成膜装置において、
前記相対位置の情報を表示する表示部を備えることを特徴とする成膜装置。 The chamber in which the board is housed and
A film forming source including a target containing a film forming material and a magnetic field generating means for generating a magnetic field around the target, which is arranged at a position facing the substrate in the chamber.
A driving means that displaces the relative position between the target and the magnetic field generating means, and
In a film forming apparatus that forms a film on a substrate by sputtering,
A film forming apparatus including a display unit that displays information on the relative position. 前記相対位置の情報を取得する取得手段
を備え、
前記表示部は、前記取得手段が取得した前記相対位置の情報を表示することを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。 It is provided with an acquisition means for acquiring the relative position information.
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays information on the relative position acquired by the acquisition means. 前記取得手段は、前記相対位置の情報を、所定の時間間隔毎に逐時に取得し、
前記表示部は、表示する前記相対位置の情報を逐時に更新することを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。 The acquisition means acquires the relative position information at predetermined time intervals, and acquires the information at intervals.
The film forming apparatus according to claim 2, wherein the display unit updates the information of the relative position to be displayed at any time. 前記表示部は、
前記相対位置の情報を、前記ターゲットの基準位置を示す第１の表示要素と、前記磁場発生手段の基準位置を示す第２の表示要素と、を用いて表示し、
前記第１の表示要素の表示位置と、前記第２の表示要素の表示位置と、の相対的な位置関係を、前記相対位置の情報に応じて、変位させることを特徴とする請求項２又は３に記載の成膜装置。 The display unit is
Information on the relative position is displayed using a first display element indicating the reference position of the target and a second display element indicating the reference position of the magnetic field generating means.
2. 3. The film forming apparatus according to 3. 前記ターゲットは円筒形であり、前記磁場発生手段は前記ターゲットの内周面に囲まれた位置に配置され、
前記駆動手段は、前記ターゲットの中心軸を回転軸として、前記ターゲットと前記磁場発生手段とを相対回転させるものであり、
前記表示部は、
前記相対位置の情報を、前記回転軸周りにおける、前記ターゲットの基準位置と、前記磁場発生手段の基準位置と、を用いて表示することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の成膜装置。 The target has a cylindrical shape, and the magnetic field generating means is arranged at a position surrounded by the inner peripheral surface of the target.
The driving means is for rotating the target and the magnetic field generating means relative to each other with the central axis of the target as a rotation axis.
The display unit is
The item according to any one of claims 1 to 3, wherein the information on the relative position is displayed using the reference position of the target and the reference position of the magnetic field generating means around the axis of rotation. The film forming apparatus according to the above. 前記表示部は、
前記相対位置の情報を、前記ターゲットの基準位置を示す第１の表示要素と、前記磁場発生手段の基準位置を示す第２の表示要素と、を用いて表示し、
前記第１の表示要素の表示位置を、前記ターゲットの回転量に基づいて、第１の円軌道上で変位させ、
前記第２の表示要素の表示位置を、前記磁場発生手段の回転量に基づいて、前記第１の円軌道と同心の第２の円軌道上で変位させることを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。 The display unit is
Information on the relative position is displayed using a first display element indicating the reference position of the target and a second display element indicating the reference position of the magnetic field generating means.
The display position of the first display element is displaced on the first circular orbit based on the amount of rotation of the target.
5. The fifth aspect of claim 5, wherein the display position of the second display element is displaced on a second circular orbit concentric with the first circular orbit based on the amount of rotation of the magnetic field generating means. Film forming equipment. 前記ターゲットを支持する支持部材と、
前記支持部材をカソードとし、前記チャンバをアノードとして、前記支持部材に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段が印加する電圧を検知する電圧検知手段と、
を備え、
前記表示部は、前記電圧検知手段が検知する電圧が所定の大きさを超えたときの前記相対位置の情報を、エラーが発生したときの前記相対位置の情報として、表示することを特
徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の成膜装置。 A support member that supports the target and
A voltage applying means for applying a voltage to the support member with the support member as a cathode and the chamber as an anode.
A voltage detecting means for detecting the voltage applied by the voltage applying means, and a voltage detecting means.
Equipped with
The display unit is characterized in that information on the relative position when the voltage detected by the voltage detecting means exceeds a predetermined magnitude is displayed as information on the relative position when an error occurs. The film forming apparatus according to any one of claims 1 to 6. 前記電圧検知手段が検知する電圧が所定の大きさを超えた時点における前記相対位置の情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記表示部は、前記記憶手段が記憶する前記相対位置の情報を、異常放電が発生したときの前記相対位置の情報として、表示すること特徴とする請求項７に記載の成膜装置。 Further provided is a storage means for storing information on the relative position when the voltage detected by the voltage detecting means exceeds a predetermined magnitude.
The film forming apparatus according to claim 7, wherein the display unit displays information on the relative position stored by the storage means as information on the relative position when an abnormal discharge occurs. 前記電圧検知手段が検知する電圧が所定の大きさを超えたときに、異常放電が発生したことを報知する報知手段をさらに備えることを特徴とする請求項７または８に記載の成膜装置。 The film forming apparatus according to claim 7 or 8, further comprising a notifying means for notifying that an abnormal discharge has occurred when the voltage detected by the voltage detecting means exceeds a predetermined magnitude. 基板が収容されるチャンバと、
前記チャンバ内において前記基板と対向する位置に配置される、成膜材料からなるターゲットと、前記ターゲットを支持する支持部材と、前記ターゲットの周囲に磁場を発生する磁場発生手段と、を含む成膜源と、
前記ターゲットと前記磁場発生手段との相対位置を変位させる駆動手段と、
前記支持部材をカソードとし、前記チャンバをアノードとして、前記支持部材に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段が印加する電圧を検知する電圧検知手段と、
を備え、スパッタリングにより基板に成膜する成膜装置において、
前記電圧検知手段が検知する電圧が所定の大きさを超えたときの前記相対位置の情報を表示する表示部を備えることを特徴とする成膜装置。 The chamber in which the board is housed and
A film formation including a target made of a film forming material arranged at a position facing the substrate in the chamber, a support member for supporting the target, and a magnetic field generating means for generating a magnetic field around the target. Source and
A driving means that displaces the relative position between the target and the magnetic field generating means, and
A voltage applying means for applying a voltage to the support member with the support member as a cathode and the chamber as an anode.
A voltage detecting means for detecting the voltage applied by the voltage applying means, and a voltage detecting means.
In a film forming apparatus that forms a film on a substrate by sputtering,
A film forming apparatus including a display unit that displays information on the relative position when the voltage detected by the voltage detecting means exceeds a predetermined magnitude. 基板をチャンバ内に配置し、前記基板と対向して配置されたターゲットから飛翔する成膜材料の粒子を堆積させて成膜するスパッタ成膜工程を含む電子デバイスの製造方法であって、
前記スパッタ成膜工程の間、前記ターゲットと磁場発生手段との相対位置の情報を表示部に表示することを特徴とする電子デバイスの製造方法。 A method for manufacturing an electronic device, which comprises a sputter film forming step of arranging a substrate in a chamber and depositing particles of a film forming material flying from a target arranged facing the substrate to form a film.
A method for manufacturing an electronic device, which comprises displaying information on a relative position between the target and a magnetic field generating means on a display unit during the sputtering film forming step. 前記相対位置の情報を、所定の時間間隔毎に逐時に取得し、
前記表示部に表示する前記相対位置の情報を逐時に更新することを特徴とする請求項１１に記載の電子デバイスの製造方法。 Information on the relative position is acquired every hour at predetermined time intervals, and
The method for manufacturing an electronic device according to claim 11, wherein the information on the relative position displayed on the display unit is updated at any time. 前記表示部において、前記相対位置の情報を、前記ターゲットの基準位置を示す第１の表示要素と、前記磁場発生手段の基準位置を示す第２の表示要素と、を用いて表示し、
前記第１の表示要素の表示位置と、前記第２の表示要素の表示位置と、の相対的な位置関係を、前記相対位置の情報に応じて、変位させることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の電子デバイスの製造方法。 In the display unit, the information of the relative position is displayed by using the first display element indicating the reference position of the target and the second display element indicating the reference position of the magnetic field generating means.
11. 12. The method for manufacturing an electronic device according to 12. 前記ターゲットは円筒形であり、前記磁場発生手段は前記ターゲットの内周面に囲まれた位置に配置され、前記スパッタ成膜工程において、前記ターゲットの中心軸を回転軸として、前記ターゲットと前記磁場発生手段とを相対回転させるものであり、
前記表示部において、前記相対位置の情報を、前記回転軸周りにおける前記ターゲットの基準位置を示す第１の表示要素と、前記回転軸周りにおける前記磁場発生手段の基準位置を示す第２の表示要素と、を用いて表示し、
前記第１の表示要素の表示位置を、前記ターゲットの回転量に基づいて、第１の円軌道上で変位させ、
前記第２の表示要素の表示位置を、前記磁場発生手段の回転量に基づいて、前記第１の円軌道と同心の第２の円軌道上で変位させることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の電子デバイスの製造方法。 The target has a cylindrical shape, and the magnetic field generating means is arranged at a position surrounded by the inner peripheral surface of the target. It rotates relative to the generating means,
In the display unit, the information of the relative position is displayed on the first display element indicating the reference position of the target around the rotation axis and the second display element indicating the reference position of the magnetic field generating means around the rotation axis. And display using
The display position of the first display element is displaced on the first circular orbit based on the amount of rotation of the target.
11. The method for manufacturing an electronic device described in 1. 前記ターゲットを支持する支持部材をカソードとし、前記チャンバをアノードとして、前記スパッタ成膜工程の間、前記支持部材に印加される電圧を検知し、
検知した電圧が所定の大きさを超えたときの前記相対位置の情報を、異常放電が発生したときの前記相対位置の情報として、前記表示部に表示することを特徴とする請求項１１～１４のいずれか１項に記載の電子デバイスの製造方法。 With the support member supporting the target as the cathode and the chamber as the anode, the voltage applied to the support member during the sputtering film formation step is detected.
Claims 11 to 14 are characterized in that the information on the relative position when the detected voltage exceeds a predetermined magnitude is displayed on the display unit as the information on the relative position when an abnormal discharge occurs. The method for manufacturing an electronic device according to any one of the above items.
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