JPH07258839A - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
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- JPH07258839A JPH07258839A JP4825594A JP4825594A JPH07258839A JP H07258839 A JPH07258839 A JP H07258839A JP 4825594 A JP4825594 A JP 4825594A JP 4825594 A JP4825594 A JP 4825594A JP H07258839 A JPH07258839 A JP H07258839A
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- chamber
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- sputtering
- electrode
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
- H01L21/67739—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber
- H01L21/67751—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations into and out of processing chamber vertical transfer of a single workpiece
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/34—Sputtering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
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- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/50—Substrate holders
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
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- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/32431—Constructional details of the reactor
- H01J37/32733—Means for moving the material to be treated
- H01J37/32743—Means for moving the material to be treated for introducing the material into processing chamber
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
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- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
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- H01J37/3435—Target holders (includes backing plates and endblocks)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、サイドスパッタ又はスパッタ
アップ方式を可能とし、膜中異物の大幅低減を図り、膜
質の向上，製品の歩留り向上を図るにある。 【構成】基板プレート４ｂは、基板電極駆動機構１３に
より水平状態からターゲット９と対向する位置まで移動
し、基板４ａのセット・取出しは水平状態で行うことが
できて、かつ、成膜時には、ほぼ垂直な状態となるた
め、成膜時の膜中異物の混入を大幅に低減することがで
きる。さらに、ターゲット１６は平行移動により、基板
４ａとの距離を自由に変えることができて、プロセスの
条件出しを容易に行うことができる。
アップ方式を可能とし、膜中異物の大幅低減を図り、膜
質の向上，製品の歩留り向上を図るにある。 【構成】基板プレート４ｂは、基板電極駆動機構１３に
より水平状態からターゲット９と対向する位置まで移動
し、基板４ａのセット・取出しは水平状態で行うことが
できて、かつ、成膜時には、ほぼ垂直な状態となるた
め、成膜時の膜中異物の混入を大幅に低減することがで
きる。さらに、ターゲット１６は平行移動により、基板
４ａとの距離を自由に変えることができて、プロセスの
条件出しを容易に行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はスパッタリング装置に係
り、特に、ターゲット電極をスパッタリングすることに
より飛散したスパッタ粒子を基板に堆積させて成膜する
スパッタリング装置に関する。
り、特に、ターゲット電極をスパッタリングすることに
より飛散したスパッタ粒子を基板に堆積させて成膜する
スパッタリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スパッタリング装置は、種々の材料の薄
膜化手段の一つとして、各方面で利用されている。
膜化手段の一つとして、各方面で利用されている。
【０００３】このスパッタリング装置によるスパッタリ
ング法は、１０-1〜１０-4Torr程度の真空中でアルゴン
等のガスを放電させて、この時に生じたイオンでターゲ
ットをスパッタリングし、これにより飛散したスパッタ
粒子をターゲットに対面した位置に配置されている基板
上に堆積させて薄膜を形成する方法である。
ング法は、１０-1〜１０-4Torr程度の真空中でアルゴン
等のガスを放電させて、この時に生じたイオンでターゲ
ットをスパッタリングし、これにより飛散したスパッタ
粒子をターゲットに対面した位置に配置されている基板
上に堆積させて薄膜を形成する方法である。
【０００４】この方法を用いたスパッタリング装置は、
用途に応じて様々なタイプが考えられ、実用化されてい
る。バッチ式スパッタリング装置では、基板の処理が終
了するごとにチャンバーを開放するために、真空排気の
時間がかかるが、量産用装置ではそのために一度にセッ
トする基板の枚数を増やすことで、その生産性を上げて
いる。
用途に応じて様々なタイプが考えられ、実用化されてい
る。バッチ式スパッタリング装置では、基板の処理が終
了するごとにチャンバーを開放するために、真空排気の
時間がかかるが、量産用装置ではそのために一度にセッ
トする基板の枚数を増やすことで、その生産性を上げて
いる。
【０００５】従って、通常、基板の成膜面を下向きにし
て、下方からターゲット粒子を上向きに飛散させて成膜
するいわゆるスパッタアップ方式が膜中異物の低減にと
っては有利であることがわかっていても、基板のセット
のしやすさから、基板の成膜面を上向きにして、上方か
らターゲット粒子を下向きに飛散させて成膜するいわゆ
るスパッタダウン方式にすることが多い。また、基板と
ターゲットをそれぞれ垂直にして成膜するサイドスパッ
タにおいても、基板のセットは基板電極が垂直状態のま
ま行っている。
て、下方からターゲット粒子を上向きに飛散させて成膜
するいわゆるスパッタアップ方式が膜中異物の低減にと
っては有利であることがわかっていても、基板のセット
のしやすさから、基板の成膜面を上向きにして、上方か
らターゲット粒子を下向きに飛散させて成膜するいわゆ
るスパッタダウン方式にすることが多い。また、基板と
ターゲットをそれぞれ垂直にして成膜するサイドスパッ
タにおいても、基板のセットは基板電極が垂直状態のま
ま行っている。
【０００６】また、成膜室を基板の出し入れのたびに大
気に開放することなく、基板の仕込み、取り出しの部屋
の他、機能ごとに部屋を別々に設け、それぞれの部屋間
を基板を移動させる機能を設けて、成膜室を常に高真空
に保ちながら処理を続けてゆく、インライン式スパッタ
リング装置においては、ほとんどの場合、スパッタアッ
プ方式かサイドスパッタ方式のいずれかを採用してい
る。この場合には、基板搬送治具にセットする時点で成
膜時の姿勢が決まっている。
気に開放することなく、基板の仕込み、取り出しの部屋
の他、機能ごとに部屋を別々に設け、それぞれの部屋間
を基板を移動させる機能を設けて、成膜室を常に高真空
に保ちながら処理を続けてゆく、インライン式スパッタ
リング装置においては、ほとんどの場合、スパッタアッ
プ方式かサイドスパッタ方式のいずれかを採用してい
る。この場合には、基板搬送治具にセットする時点で成
膜時の姿勢が決まっている。
【０００７】更に、基板を搬送するロボットを、その内
部に収納している搬送室のまわりに複数の処理室を設
け、基板はロボットにより各処理室を移動していきなが
ら成膜を含めた各処理を受ける枚葉式マルチチャンバー
スパッタリング装置では、ロボットでの基板の搬送方式
からの制約上、基板の裏面を接触させて搬送するため
に、基板の成膜面は上向きとなるスパッタダウン方式を
とらざるを得なかった。
部に収納している搬送室のまわりに複数の処理室を設
け、基板はロボットにより各処理室を移動していきなが
ら成膜を含めた各処理を受ける枚葉式マルチチャンバー
スパッタリング装置では、ロボットでの基板の搬送方式
からの制約上、基板の裏面を接触させて搬送するため
に、基板の成膜面は上向きとなるスパッタダウン方式を
とらざるを得なかった。
【０００８】一方、特開平2−85364号公報では、水平状
態で搬送している基板を真空チャンバー内で成膜前に起
立させてサイドスパッタ方式とすることが提案されてい
るが、これは、基板単独で起立させる場合で、基板を加
熱しながら成膜する場合や基板にバイアス電位を印加し
ながら成膜する必要がある場合または複数の基板に対し
ては考慮されていなかった。またその構造からも明らか
な様に、基板の回転は水平状態から垂直状態に限定され
るものであった。
態で搬送している基板を真空チャンバー内で成膜前に起
立させてサイドスパッタ方式とすることが提案されてい
るが、これは、基板単独で起立させる場合で、基板を加
熱しながら成膜する場合や基板にバイアス電位を印加し
ながら成膜する必要がある場合または複数の基板に対し
ては考慮されていなかった。またその構造からも明らか
な様に、基板の回転は水平状態から垂直状態に限定され
るものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】成膜装置において、成
膜時の基板の姿勢は重要である。つまり成膜中には目的
とする材料のみが堆積するだけではなく、それ以外の材
料、特に真空チャンバー内部の部品の材料が膜中に混入
することがある。また、材質は目的とする材料であって
もそれがある一定量以上のかたまりとして堆積する様な
場合も、これを異物と称している。これは、基板が上向
きになっている方が当然付着しやすく、出来るだけ成膜
面は下を向いていることが望ましい。しかし、通常スパ
ッタアップ式の装置では、例えば基板を作業者が上向き
に装着するのは、作業がむずかしい。また、枚葉式マル
チチャンバースパッタリング装置等では、真空中でロボ
ットにて基板を搬送するために基板の裏面を保持してお
り、その受け渡しから考えても成膜面を上向きにしたま
まのスパッタダウンにならざるを得ない。
膜時の基板の姿勢は重要である。つまり成膜中には目的
とする材料のみが堆積するだけではなく、それ以外の材
料、特に真空チャンバー内部の部品の材料が膜中に混入
することがある。また、材質は目的とする材料であって
もそれがある一定量以上のかたまりとして堆積する様な
場合も、これを異物と称している。これは、基板が上向
きになっている方が当然付着しやすく、出来るだけ成膜
面は下を向いていることが望ましい。しかし、通常スパ
ッタアップ式の装置では、例えば基板を作業者が上向き
に装着するのは、作業がむずかしい。また、枚葉式マル
チチャンバースパッタリング装置等では、真空中でロボ
ットにて基板を搬送するために基板の裏面を保持してお
り、その受け渡しから考えても成膜面を上向きにしたま
まのスパッタダウンにならざるを得ない。
【００１０】上記従来技術では、基板セット時の容易性
と基板成膜時の異物低減のためにサイドスパッタ、又は
スパッタアップ方式とすることの両方を満足するところ
までは考慮されていなかった。特に基板を加熱又は冷却
しながら成膜する場合さらにバイアス電位を印加しなが
ら成膜する様な場合には、基板のセット時の姿勢で成膜
時の姿勢は同じであった。
と基板成膜時の異物低減のためにサイドスパッタ、又は
スパッタアップ方式とすることの両方を満足するところ
までは考慮されていなかった。特に基板を加熱又は冷却
しながら成膜する場合さらにバイアス電位を印加しなが
ら成膜する様な場合には、基板のセット時の姿勢で成膜
時の姿勢は同じであった。
【００１１】本発明の目的は、作業者の基板セット時の
容易性から水平状態で基板のセットを行いながら、成膜
時には膜中異物低減のために、サイドスパッタあるいは
スパッタアップ方式を可能にするスパッタリング装置を
提供することにあり、これは枚葉式マルチチャンバース
パッタリング装置においても、基板搬送ロボットの制約
上、基板の水平搬送、スパッタダウン方式を採用せざる
を得なかった場合に対して、成膜時のサイドスパッタあ
るいはスパッタアップ方式を可能とする。
容易性から水平状態で基板のセットを行いながら、成膜
時には膜中異物低減のために、サイドスパッタあるいは
スパッタアップ方式を可能にするスパッタリング装置を
提供することにあり、これは枚葉式マルチチャンバース
パッタリング装置においても、基板搬送ロボットの制約
上、基板の水平搬送、スパッタダウン方式を採用せざる
を得なかった場合に対して、成膜時のサイドスパッタあ
るいはスパッタアップ方式を可能とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、基板を保持する基板電極をアース電位に対して絶縁
した状態で保持しながら移動できる構造とし、かつ、基
板電極をある所定の位置で例えば９０度回転させて垂直
状態にしたり、１８０度回転させて完全に基板の向きを
変える等の回転機構を設ける。また、基板電極ごと移動
させるために、成膜時に基板の加熱，冷却、あるいはバ
イアスの印加ができる様に、電気的、及び冷却水の接続
が自動で行える構造としている。
に、基板を保持する基板電極をアース電位に対して絶縁
した状態で保持しながら移動できる構造とし、かつ、基
板電極をある所定の位置で例えば９０度回転させて垂直
状態にしたり、１８０度回転させて完全に基板の向きを
変える等の回転機構を設ける。また、基板電極ごと移動
させるために、成膜時に基板の加熱，冷却、あるいはバ
イアスの印加ができる様に、電気的、及び冷却水の接続
が自動で行える構造としている。
【００１３】さらに、基板は基板電極に保持されたまま
の状態で回転されるために、基板落下防止のために、そ
の周辺を１〜２mm程度押さえる機構を設けている。そし
てこの機構は、例えば真空中でロボットにより基板の受
け渡しをする様な場合には、この押さえ機構は動かすこ
とが出来る構造としている。
の状態で回転されるために、基板落下防止のために、そ
の周辺を１〜２mm程度押さえる機構を設けている。そし
てこの機構は、例えば真空中でロボットにより基板の受
け渡しをする様な場合には、この押さえ機構は動かすこ
とが出来る構造としている。
【００１４】真空中で基板電極に基板をセットする様な
場合には、基板の加熱あるいは冷却をより効率良く行う
ために、基板電極自身の加熱あるいは冷却をし、基板裏
面と基板電極表面とのガスにより熱を伝える方式も考え
られる。
場合には、基板の加熱あるいは冷却をより効率良く行う
ために、基板電極自身の加熱あるいは冷却をし、基板裏
面と基板電極表面とのガスにより熱を伝える方式も考え
られる。
【００１５】
【作用】本発明では、基板セット後の基板電極、あるい
は搬送ロボットによる基板受け取り後の基板電極を、回
転させてサイドスパッタあるいはスパッタアップを可能
とすることによって、従来装置に比べて、飛躍的に膜中
の異物を低減し、生産性の大幅向上につなげることがで
きる。
は搬送ロボットによる基板受け取り後の基板電極を、回
転させてサイドスパッタあるいはスパッタアップを可能
とすることによって、従来装置に比べて、飛躍的に膜中
の異物を低減し、生産性の大幅向上につなげることがで
きる。
【００１６】
【実施例】以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００１７】図１、及び図２は、本発明のバッチ式スパ
ッタリング装置の一実施例を示す縦断面図及び横断面図
である。
ッタリング装置の一実施例を示す縦断面図及び横断面図
である。
【００１８】該図に示すごとく、成膜室１内に基板プレ
ート４ｂ上に基板ホルダー４ｃにて位置決めされた状態
で、基板４ａがセットされている。基板プレート４ｂ
は、基板電極駆動機構１３と連結されて、回転モータ１
３ａにより水平状態からターゲット１６と対向する位置
までその姿勢を変えることができる。ターゲット１６
は、電極導入部３１と連結された水冷プレート９に固定
され、該電極導入部３１及び水冷プレート９は、絶縁リ
ング１０を介してアースシールド１１で囲まれており、
これらターゲット電極は、真空シールされた状態で成膜
室１に保持されている。
ート４ｂ上に基板ホルダー４ｃにて位置決めされた状態
で、基板４ａがセットされている。基板プレート４ｂ
は、基板電極駆動機構１３と連結されて、回転モータ１
３ａにより水平状態からターゲット１６と対向する位置
までその姿勢を変えることができる。ターゲット１６
は、電極導入部３１と連結された水冷プレート９に固定
され、該電極導入部３１及び水冷プレート９は、絶縁リ
ング１０を介してアースシールド１１で囲まれており、
これらターゲット電極は、真空シールされた状態で成膜
室１に保持されている。
【００１９】さらに、ターゲット電極は、図示されてい
ない駆動機構により矢印３２の方向に平行移動できる構
造になっている。成膜室１は、主排気弁１４を介して取
付けられた主排気ポンプ１５により真空状態に排気され
る。基板の仕込み取り出しは、主排気弁１４を閉じた状
態で成膜室１内を大気状態に戻してカバー３０を開き、
基板プレート４ｂを水平状態にして実施する。
ない駆動機構により矢印３２の方向に平行移動できる構
造になっている。成膜室１は、主排気弁１４を介して取
付けられた主排気ポンプ１５により真空状態に排気され
る。基板の仕込み取り出しは、主排気弁１４を閉じた状
態で成膜室１内を大気状態に戻してカバー３０を開き、
基板プレート４ｂを水平状態にして実施する。
【００２０】図２に示すように、基板４ａは、複数枚が
基板プレート４ｂ上にセットされることもある。これに
より、基板４ａのセットは作業のしやすい水平状態で行
うことができて、かつ、成膜時には垂直状態とすること
で、基板の異物付着量を大幅に低減することができる。
基板プレート４ｂ上にセットされることもある。これに
より、基板４ａのセットは作業のしやすい水平状態で行
うことができて、かつ、成膜時には垂直状態とすること
で、基板の異物付着量を大幅に低減することができる。
【００２１】さらに、前記の様に、ターゲット電極は、
基板電極と対向した位置で平行移動できる機構により、
基板とターゲット間の距離を自由に変えることができる
様になり、プロセスの条件出しが容易になると同時に、
プロセスの多様化にも対応することができる。
基板電極と対向した位置で平行移動できる機構により、
基板とターゲット間の距離を自由に変えることができる
様になり、プロセスの条件出しが容易になると同時に、
プロセスの多様化にも対応することができる。
【００２２】図３は、本発明のロードロック式スパッタ
リング装置の一実施例を示す縦断面図である。
リング装置の一実施例を示す縦断面図である。
【００２３】図３に示す様に、成膜室１と仕込室２は、
仕切弁８を介して連結されている。仕込室２の上部のメ
ンテナンスカバー３は図示していない開閉機構により開
閉が自由で、該メンテナンスカバー３が開状態にて基板
のセット、取り出しを行うものとする。
仕切弁８を介して連結されている。仕込室２の上部のメ
ンテナンスカバー３は図示していない開閉機構により開
閉が自由で、該メンテナンスカバー３が開状態にて基板
のセット、取り出しを行うものとする。
【００２４】基板電極４の詳細を図４に示す。該図のご
とく、冷却、及び加熱機構付基板プレート４ｂに基板４
ａはセットされ、基板ホルダー４ｃにて基板４ａはセッ
トされ、基板ホルダー４ｃにて基板４ａの位置が決めら
れる様になっている。基板プレート４ｂは、絶縁リング
４ｄを介してアースシールド４ｅと一緒に固定されてい
る。基板プレート４ｂとアースシールド４ｅは、電気的
に絶縁されている。
とく、冷却、及び加熱機構付基板プレート４ｂに基板４
ａはセットされ、基板ホルダー４ｃにて基板４ａはセッ
トされ、基板ホルダー４ｃにて基板４ａの位置が決めら
れる様になっている。基板プレート４ｂは、絶縁リング
４ｄを介してアースシールド４ｅと一緒に固定されてい
る。基板プレート４ｂとアースシールド４ｅは、電気的
に絶縁されている。
【００２５】図１で、基板電極４は、搬送機構５の上に
のせられている。成膜室１と仕込室２には、それぞれ主
排気弁１４及び６を介して、主排気ポンプ１５及び７が
取り付けられており、内部を真空状態に保つことが可能
である。成膜室１と仕込室２のそれぞれが真空状態にあ
る時、仕切弁８を開いて搬送機構５により、基板電極４
を成膜室１に移動させる。成膜室１には、基板電極連結
部１２があるが、基板電極４が成膜室１に移動してくる
時には、干渉しない様に、基板電極駆動機構１３により
下がっている。基板電極４が所定の位置に移動後、仕切
弁８を閉める。そして、基板電極駆動機構１３により、
基板電極４と基板電極連結部１２が連結されると、電
気，冷却水、及び圧空の系統が接続される様になってい
る。基板電極駆動機構１３により、そのままほぼ垂直状
態にまで起こされた基板電極４に対向する位置に、水冷
プレート９上のターゲット１６が、絶縁リング１０を介
して、成膜室１に固定されている。ターゲット１６の周
囲は、アースシールド１１で囲まれている。ターゲッッ
ト１６と基板電極４が対向した状態で、図示していない
ガス導入系で成膜室１にガスを導入しながら、やはり図
示していないスパッタ電源よりターゲット１６にパワー
を投入することにより、スパッタがスタートする。成膜
終了後は、全く逆の手順で基板を取り出すことができ
る。
のせられている。成膜室１と仕込室２には、それぞれ主
排気弁１４及び６を介して、主排気ポンプ１５及び７が
取り付けられており、内部を真空状態に保つことが可能
である。成膜室１と仕込室２のそれぞれが真空状態にあ
る時、仕切弁８を開いて搬送機構５により、基板電極４
を成膜室１に移動させる。成膜室１には、基板電極連結
部１２があるが、基板電極４が成膜室１に移動してくる
時には、干渉しない様に、基板電極駆動機構１３により
下がっている。基板電極４が所定の位置に移動後、仕切
弁８を閉める。そして、基板電極駆動機構１３により、
基板電極４と基板電極連結部１２が連結されると、電
気，冷却水、及び圧空の系統が接続される様になってい
る。基板電極駆動機構１３により、そのままほぼ垂直状
態にまで起こされた基板電極４に対向する位置に、水冷
プレート９上のターゲット１６が、絶縁リング１０を介
して、成膜室１に固定されている。ターゲット１６の周
囲は、アースシールド１１で囲まれている。ターゲッッ
ト１６と基板電極４が対向した状態で、図示していない
ガス導入系で成膜室１にガスを導入しながら、やはり図
示していないスパッタ電源よりターゲット１６にパワー
を投入することにより、スパッタがスタートする。成膜
終了後は、全く逆の手順で基板を取り出すことができ
る。
【００２６】本実施例で基板４ａのセット、取り出しは
水平状態で行うことができて、かつ成膜時はサイドスパ
ッタが可能となる。また、基板電極４の構造により基板
の冷却あるいは加熱、そして成膜中のバイアスの印加も
可能となる。
水平状態で行うことができて、かつ成膜時はサイドスパ
ッタが可能となる。また、基板電極４の構造により基板
の冷却あるいは加熱、そして成膜中のバイアスの印加も
可能となる。
【００２７】図５に、本発明による他の実施例を示す。
【００２８】該図では、基板ホルダ４ｃは、基板プレー
ト４ｂとは独立に、それ単独で基板４ａを保持すること
ができる。例えば、基板ホルダー４ｃは全体が１０mmの
厚さで、φ７０mmで厚さ２mmの基板を複数枚保持するた
めに、φ７２mmで深さ２mmの溝が基板保持数分だけ加工
されている。仕込室２内で、基板４ａがセットされた基
板ホルダー４ｃは、搬送機構５により、成膜室１内の基
板プレート４ｂの位置まで移動し、基板プレート４ｂ上
に保持される。その後、基板電極連結部１２ごと、図示
していない基板電極駆動機構により、それぞれ、４
ｃ′,４ｂ′,４ｄ′，１２′の位置に移動する。ここ
で、あらかじめ成膜室１に固定されているアースシール
ド４ｅとで、図４に示したと同等の基板電極を構成す
る。その他の機能については、図３の実施例と同等であ
る。
ト４ｂとは独立に、それ単独で基板４ａを保持すること
ができる。例えば、基板ホルダー４ｃは全体が１０mmの
厚さで、φ７０mmで厚さ２mmの基板を複数枚保持するた
めに、φ７２mmで深さ２mmの溝が基板保持数分だけ加工
されている。仕込室２内で、基板４ａがセットされた基
板ホルダー４ｃは、搬送機構５により、成膜室１内の基
板プレート４ｂの位置まで移動し、基板プレート４ｂ上
に保持される。その後、基板電極連結部１２ごと、図示
していない基板電極駆動機構により、それぞれ、４
ｃ′,４ｂ′,４ｄ′，１２′の位置に移動する。ここ
で、あらかじめ成膜室１に固定されているアースシール
ド４ｅとで、図４に示したと同等の基板電極を構成す
る。その他の機能については、図３の実施例と同等であ
る。
【００２９】図５の実施例では、基板ホルダー４ｃは、
基板プレート４ｂに保持された状態で、回転の下側では
めあい構造となるようにすることによって、回転の時の
落下を防止している。また、基板ホルダー４ｃごと仕込
室２から取り出すことによって、基板ホルダー４ｃを仕
込室２に残したまま、基板４ａの交換をする場合に比べ
て、交換時の仕込室２内の大気開放時間の最小化が可能
となり、仕込室２の再排気時間を大幅に短縮することが
可能となる。
基板プレート４ｂに保持された状態で、回転の下側では
めあい構造となるようにすることによって、回転の時の
落下を防止している。また、基板ホルダー４ｃごと仕込
室２から取り出すことによって、基板ホルダー４ｃを仕
込室２に残したまま、基板４ａの交換をする場合に比べ
て、交換時の仕込室２内の大気開放時間の最小化が可能
となり、仕込室２の再排気時間を大幅に短縮することが
可能となる。
【００３０】図６に、本発明による他の実施例を示す。
【００３１】該図のごとく、搬送室１００の内部に基板
搬送ロボット６００を備えて、搬送室１００の周りに、
仕込・取出室４００，処理室２００、及び成膜室３００
を備えており、各部屋間、及び大気とは仕切弁５００に
よって仕切られている。成膜室３００内のターゲット電
極７００は、ほぼ垂直状態で保持されており、基板電極
８００は水平状態で基板搬送ロボット６００より基板を
受け取る。これを図７により説明する。
搬送ロボット６００を備えて、搬送室１００の周りに、
仕込・取出室４００，処理室２００、及び成膜室３００
を備えており、各部屋間、及び大気とは仕切弁５００に
よって仕切られている。成膜室３００内のターゲット電
極７００は、ほぼ垂直状態で保持されており、基板電極
８００は水平状態で基板搬送ロボット６００より基板を
受け取る。これを図７により説明する。
【００３２】図７において、基板搬送ロボット６００よ
り差し出されたガラス基板１０００を一旦ガラス基板支
持具１３００が上昇して受け取った後、基板搬送ロボッ
ト６００は元の位置に戻る。基板支持具１３００が下降
すると同時に、基板押え治具９００が下降して基板１０
００を押える。基板電極８００は、前記基板押え治具９
００他と一緒に、図１で示したと同様の回転機構により
回転するので、基板は落下しないで済む。さらに基板電
極８００は垂直からさらに基板１０００を加熱しながら
成膜する様な場合には、ヒータにより加熱し、ガス流量
調整機構1100により、基板１０００の裏面と基板電極８
００の表面を一定の圧力にすることにより、基板１００
０の加熱を効率良く実施することができる。
り差し出されたガラス基板１０００を一旦ガラス基板支
持具１３００が上昇して受け取った後、基板搬送ロボッ
ト６００は元の位置に戻る。基板支持具１３００が下降
すると同時に、基板押え治具９００が下降して基板１０
００を押える。基板電極８００は、前記基板押え治具９
００他と一緒に、図１で示したと同様の回転機構により
回転するので、基板は落下しないで済む。さらに基板電
極８００は垂直からさらに基板１０００を加熱しながら
成膜する様な場合には、ヒータにより加熱し、ガス流量
調整機構1100により、基板１０００の裏面と基板電極８
００の表面を一定の圧力にすることにより、基板１００
０の加熱を効率良く実施することができる。
【００３３】本実施例では、基板電極の回転の支点は、
基板の可動範囲より必ず下側にくる様に設置することに
よって、基板電極駆動時の発生異物についても、考慮し
ている。
基板の可動範囲より必ず下側にくる様に設置することに
よって、基板電極駆動時の発生異物についても、考慮し
ている。
【００３４】さらに、図８に他の実施例を示す。
【００３５】該図に示す実施例では、成膜室１内で、基
板プレート８００上に基板１０００が保持されている。
基板１０００の受け渡しは、一例として、図７で示した
様なケースが考えられる。基板プレート８００には、基
板プレートケース８０１、及び基板プレート支持部８０
５、及び成膜室１の外部で接続中継部８０６を介して、
電気，冷却水等が接続されている。基板プレート８００
及び基板１０００は、基板プレート支持部８０５に対し
て、回転モータ８０２で任意の向きに回転できる。
板プレート８００上に基板１０００が保持されている。
基板１０００の受け渡しは、一例として、図７で示した
様なケースが考えられる。基板プレート８００には、基
板プレートケース８０１、及び基板プレート支持部８０
５、及び成膜室１の外部で接続中継部８０６を介して、
電気，冷却水等が接続されている。基板プレート８００
及び基板１０００は、基板プレート支持部８０５に対し
て、回転モータ８０２で任意の向きに回転できる。
【００３６】さらに、基板プレート８００，基板プレー
ト支持部８０５、及び回転モータ８０２は、基板プレー
ト駆動ガイド８０７によって駆動モータ８０３にて平行
移動が可能となる。移動部分全体と固定側成膜室１と
は、ベローズ８０４にて連結されて、内部は常に真空が
保持される様になっている。
ト支持部８０５、及び回転モータ８０２は、基板プレー
ト駆動ガイド８０７によって駆動モータ８０３にて平行
移動が可能となる。移動部分全体と固定側成膜室１と
は、ベローズ８０４にて連結されて、内部は常に真空が
保持される様になっている。
【００３７】これにより、基板のセット、あるいは搬送
系との基板の受け渡し時の姿勢と成膜時の姿勢は全く独
立に選択可能となり、かつ、基板とターゲット間の距離
も自由に変えることが可能となる。
系との基板の受け渡し時の姿勢と成膜時の姿勢は全く独
立に選択可能となり、かつ、基板とターゲット間の距離
も自由に変えることが可能となる。
【００３８】図９では、基板プレート８００を回転させ
て下向きにして、上向きのターゲット１６と対向させて
成膜するスパッタアップの実施例を示している。
て下向きにして、上向きのターゲット１６と対向させて
成膜するスパッタアップの実施例を示している。
【００３９】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、基板セッ
ト時の作業性を悪くすることはなく、サイドスパッタリ
ング、又はスパッタアップが可能となるので、従来装置
に比べて生産性が向上するし、また、膜中異物の大幅低
減が可能となり、膜質の飛躍的な向上が期待でき、更
に、製品の歩留りの大幅向上が期待できる。
ト時の作業性を悪くすることはなく、サイドスパッタリ
ング、又はスパッタアップが可能となるので、従来装置
に比べて生産性が向上するし、また、膜中異物の大幅低
減が可能となり、膜質の飛躍的な向上が期待でき、更
に、製品の歩留りの大幅向上が期待できる。
【００４０】また、枚葉式マルチチャンバースパッタリ
ング装置においてもサイドスパッタ又はスパッタアップ
が可能となるので、膜中異物の大幅低減による膜質の改
善、製品の歩留り向上が図れ、そして、従来の枚葉式で
は異物の件で採用できなかった材料、又はプロセスにも
適応が可能となるので、枚葉式マルチチャンバースパッ
タリング装置の応用範囲の拡大が見込める。
ング装置においてもサイドスパッタ又はスパッタアップ
が可能となるので、膜中異物の大幅低減による膜質の改
善、製品の歩留り向上が図れ、そして、従来の枚葉式で
は異物の件で採用できなかった材料、又はプロセスにも
適応が可能となるので、枚葉式マルチチャンバースパッ
タリング装置の応用範囲の拡大が見込める。
【図１】本発明の一実施例を示すバッチ式スパッタリン
グ装置の縦断面図である。
グ装置の縦断面図である。
【図２】本発明の一実施例を示すバッチ式スパッタリン
グ装置の横断面図である。
グ装置の横断面図である。
【図３】本発明の一実施例を示すロードロック式スパッ
タリング装置の縦断面図である。
タリング装置の縦断面図である。
【図４】図４に採用される基板電極の詳細を示す断面図
である。
である。
【図５】本発明の他の一実施例を示すロードロック式ス
パッタリング装置の縦断面図である。
パッタリング装置の縦断面図である。
【図６】本発明の一実施例を枚葉式マルチチャンバース
パッタリング装置へ適用した例を示す図である。
パッタリング装置へ適用した例を示す図である。
【図７】図６に示した枚葉式マルチチャンバースパッタ
リング装置に採用した基板電極の詳細を示す図である。
リング装置に採用した基板電極の詳細を示す図である。
【図８】本発明の他の実施例を示す基板電極の縦断面図
である。
である。
【図９】本発明の更に他の実施例を示すスパッタリング
装置の縦断面図である。
装置の縦断面図である。
１…成膜室、２…仕込室、４…基板電極、４ａ…基板、
４ｂ…基板プレート、４ｃ…基板ホルダー、４ｄ，１０
…絶縁リング、４ｅ，１１…アースシールド、６，１４
…主排気弁、５…搬送機構、７，１５…主排気ポンプ、
８…仕切弁、９…水冷プレート、１２…基板電極連結
部、１３…基板電極駆動機構、１３ａ…回転モータ、１
６…ターゲット、３１…電極導入部。
４ｂ…基板プレート、４ｃ…基板ホルダー、４ｄ，１０
…絶縁リング、４ｅ，１１…アースシールド、６，１４
…主排気弁、５…搬送機構、７，１５…主排気ポンプ、
８…仕切弁、９…水冷プレート、１２…基板電極連結
部、１３…基板電極駆動機構、１３ａ…回転モータ、１
６…ターゲット、３１…電極導入部。
Claims (9)
- 【請求項１】真空容器と、該真空容器内に配置されたタ
ーゲット電極と、該ターゲット電極と対向する位置に配
置され、該ターゲット電極をスパッタリングすることに
より飛散したスパッタ粒子が堆積されて成膜される基板
とを備えたスパッタリング装置において、 前記基板は、冷却及び加熱機構付き基板プレートにセッ
トされて基板ホルダーに保持され、この状態で該基板を
水平状態から前記ターゲット電極と対向する位置に姿勢
を変える駆動機構を有していることを特徴とするスパッ
タリング装置。 - 【請求項２】前記駆動機構は、基板電極機構と、この基
板電極駆動機構と連結された回転モータとで構成されて
いることを特徴とする請求項１記載のスパッタリング装
置。 - 【請求項３】前記ターゲット電極は、電極導入部と連結
された水冷プレートに固定され、該電極導入部及び水冷
プレートは絶縁リングを介してアースシールドで囲ま
れ、かつ、該ターゲット電極が水平方向に移動できる駆
動機構を備えていることを特徴とする請求項１記載のス
パッタリング装置。 - 【請求項４】真空容器と、該真空容器内に配置されたタ
ーゲット電極と、該ターゲット電極と対向する位置に配
置され、該ターゲットをスパッタリングすることにより
飛散したスパッタ粒子が堆積されて成膜される基板とを
備えたスパッタリング装置において、 前記ターゲット電極を前記基板と対向する位置に姿勢を
変える駆動機構を備えていることを特徴とするスパッタ
リング装置。 - 【請求項５】真空容器と、該真空容器内に配置されたタ
ーゲット電極とを備え、前記真空容器とは、真空的には
独立させることができる仕切弁を介して連結され、その
内部で少なくとも基板の仕込み、取り出しを行う専用の
ロードロック室を設けて、前記真空容器内で、前記ター
ゲットをスパッタリングして飛散したスパッタ粒子をタ
ーゲット電極と対向する位置にある基板に堆積させて成
膜するスパッタリング装置において、 前記基板は、冷却及び加熱機構付き基板プレートにセッ
トされて基板ホルダーに保持され、この状態で該基板を
水平状態から前記ターゲット電極と対向する位置に姿勢
を変える駆動機構を有していることを特徴とするスパッ
タリング装置。 - 【請求項６】成膜室と仕込み室が仕切弁を介して連結さ
れており、かつ、冷却及び加熱機構付き基板プレートに
セットされて基板ホルダーに保持されると共に前記、基
板プレートが絶縁リングを介して電気的に絶縁されてア
ースシールドに固定されている基板を、搬送時には前記
仕込み室内で搬送機構上に水平状態に保持し、前記成膜
室と仕込み室のそれぞれが真空状態にある時に前記仕切
弁を開放して前記成膜室内に移動させ、該基板が所定の
位置に移動した後に前記仕切弁を閉じ、該成膜室内に
は、前記基板が移動して所定に位置にきたら電気，冷却
等の系統と接続される基板電極連結部があり、該基板電
極連結部と前記基板が水平状態で連結され、この状態で
該基板を前記ターゲット電極と対向する位置に姿勢を変
える駆動機構を有していることを特徴とするスパッタリ
ング装置。 - 【請求項７】真空容器と、該真空容器内に配置されたタ
ーゲット電極とを備え、前記真空容器とは、真空的には
独立させることができる仕切弁を介して連結され、その
内部で少なくとも基板の仕込み、取り出しを行う専用の
ロードロック室を設けて、前記真空容器内で、前記ター
ゲット電極をスパッタリングして飛散したスパッタ粒子
をターゲット電極と対向する位置にある基板に堆積させ
て成膜するスパッタリング装置において、 前記ターゲット電極を前記基板と対向する位置に姿勢を
変える駆動機構を前記成膜内に備えていることを特徴と
するスパッタリング装置。 - 【請求項８】基板搬送室と、少なくとも１つの処理室と
を備え、前記基板搬送室内に基板搬送ロボットを有して
いる枚葉式マルチチャンバスパッタリング装置におい
て、 前記成膜室内に、水平状態にある基板をターゲット電極
と対向する位置にその姿勢を変えることができる駆動機
構を設けたことを特徴とするスパッタリング装置。 - 【請求項９】少なくとも１つの成膜室と、基板の仕込み
を行う部屋と、基板の取り出しを行う部屋とを少なくと
も備え、前記基板、又は基板保持具ごと搬送する搬送機
構を有するインライン式スパッタリング装置において、 前記成膜室内に、水平状態にある基板をターゲット電極
と対向する位置にその姿勢を変えることができる駆動機
構を設けたことを特徴とするスパッタリング装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4825594A JPH07258839A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | スパッタリング装置 |
| DE1995109440 DE19509440A1 (de) | 1994-03-18 | 1995-03-16 | Sputtervorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4825594A JPH07258839A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | スパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07258839A true JPH07258839A (ja) | 1995-10-09 |
Family
ID=12798345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4825594A Pending JPH07258839A (ja) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | スパッタリング装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07258839A (ja) |
| DE (1) | DE19509440A1 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010143371A1 (ja) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | キヤノンアネルバ株式会社 | 真空処理装置及び光学部品の製造方法 |
| CN102796998A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-11-28 | 桂林电子科技大学 | 一种实现真空容器内纳米光栅沉积基片位置操控的方法及其装置 |
| KR101372359B1 (ko) * | 2011-12-19 | 2014-03-13 | 주식회사 테스 | 스퍼터링 장치 |
| KR20170134743A (ko) * | 2015-04-15 | 2017-12-06 | 가부시키가이샤 알박 | 기판홀딩기구, 성막 장치, 및 기판의 홀딩방법 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB9722650D0 (en) * | 1997-10-24 | 1997-12-24 | Univ Nanyang | Cathode ARC source with target feeding apparatus |
| JP4393897B2 (ja) | 2004-03-12 | 2010-01-06 | 新明和工業株式会社 | 成膜装置 |
| EP1628322A1 (de) * | 2004-08-17 | 2006-02-22 | Applied Films GmbH & Co. KG | Haltevorrichtung für eine Blende |
| US9957609B2 (en) * | 2011-11-30 | 2018-05-01 | Corning Incorporated | Process for making of glass articles with optical and easy-to-clean coatings |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4340462A (en) * | 1981-02-13 | 1982-07-20 | Lam Research Corporation | Adjustable electrode plasma processing chamber |
| JPS5816078A (ja) * | 1981-07-17 | 1983-01-29 | Toshiba Corp | プラズマエツチング装置 |
| DE3521318A1 (de) * | 1985-06-14 | 1986-12-18 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Verfahren und vorrichtung zum behandeln, insbesondere zum beschichten, von substraten mittels einer plasmaentladung |
| JP2762479B2 (ja) * | 1988-09-19 | 1998-06-04 | 日本電気株式会社 | マグネトロン型スパッタリング装置 |
| DE4312014A1 (de) * | 1993-04-13 | 1994-10-20 | Leybold Ag | Vorrichtung zum Beschichten und/oder Ätzen von Substraten in einer Vakuumkammer |
-
1994
- 1994-03-18 JP JP4825594A patent/JPH07258839A/ja active Pending
-
1995
- 1995-03-16 DE DE1995109440 patent/DE19509440A1/de not_active Ceased
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010143371A1 (ja) * | 2009-06-08 | 2010-12-16 | キヤノンアネルバ株式会社 | 真空処理装置及び光学部品の製造方法 |
| JP5276121B2 (ja) * | 2009-06-08 | 2013-08-28 | キヤノンアネルバ株式会社 | 真空処理装置及び光学部品の製造方法 |
| US8926807B2 (en) | 2009-06-08 | 2015-01-06 | Canon Anelva Corporation | Vacuum processing apparatus and optical component manufacturing method |
| KR101372359B1 (ko) * | 2011-12-19 | 2014-03-13 | 주식회사 테스 | 스퍼터링 장치 |
| CN102796998A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-11-28 | 桂林电子科技大学 | 一种实现真空容器内纳米光栅沉积基片位置操控的方法及其装置 |
| KR20170134743A (ko) * | 2015-04-15 | 2017-12-06 | 가부시키가이샤 알박 | 기판홀딩기구, 성막 장치, 및 기판의 홀딩방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19509440A1 (de) | 1995-09-28 |
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