KR20200014170A - Film formation apparatus and manufacturing method of electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 성막 장치 및 전자 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a film forming apparatus and a manufacturing method of an electronic device.
기판이나 기판 상에 형성된 적층체 등의 성막 대상물에, 금속이나 금속 산화물 등의 재료로 이루어지는 박막을 형성하는 방법으로서 스퍼터법이 널리 알려져 있다. 스퍼터법에 따라 성막을 행하는 스퍼터 장치는, 진공 챔버 내에 있어, 성막 재료로 이루어지는 타겟과 성막 대상물을 대향시켜 배치한 구성을 가지고 있다. 타겟에 부(負)의 전압을 인가하면 타겟의 근방에 플라즈마가 발생하고 전리한 불활성 가스 원소에 의해 타겟 표면이 스퍼터되고, 방출된 스퍼터 입자가 성막 대상물에 퇴적되어 성막된다. 또한, 타겟의 배면(원통형의 타겟의 경우에는 타겟의 내측)에 마그넷을 배치하고, 발생하는 자장에 의해 캐소드 근방의 전자 밀도를 높게 하여 스퍼터 하는, 마그네트론 스퍼터법도 잘 알려져 있다. The sputtering method is widely known as a method of forming the thin film which consists of materials, such as a metal and a metal oxide, on film-forming objects, such as a board | substrate and the laminated body formed on the board | substrate. The sputtering apparatus which forms into a film by the sputtering method has the structure arrange | positioned facing the target which consists of film-forming materials, and film-forming object in the vacuum chamber. When a negative voltage is applied to the target, plasma is generated in the vicinity of the target, the target surface is sputtered by the ionized inert gas element, and the sputtered particles released are deposited on the film formation object to form a film. Moreover, the magnetron sputtering method which arrange | positions a magnet in the back surface of a target (in the case of a cylindrical target inside), and sputter | spatters by making the electron density of the cathode vicinity high by the magnetic field which generate | occur | produces is also well known.
마그네트론 스퍼터법의 성막 장치(스퍼터링 장치 혹은 스퍼터 장치라고도 칭함)에 있어서, 원통 형상으로 성형한 타겟(로터리 캐소드)을 회전시켜 성막을 행하는 장치 구성이 알려져 있다(특허문헌 1). 이 구성에서는, 고정된 자석 유닛에 대해, 그 외주를 둘러싸는 원통형의 타겟을 회전시킴으로써, 타겟 표면 중, 자석 유닛에 의해 형성되는 자장에 의해 고밀도로 형성된 플라즈마에 노출되는 개소를 바꾸면서 스퍼터를 행할 수 있다. 이에 의해, 타겟의 소비를 둘레 방향으로 균일화하여, 낭비가 적은 타겟 재료의 소비를 가능하게 한다. In the film-forming apparatus (also called sputtering apparatus or sputtering apparatus) of a magnetron sputtering method, the apparatus structure which forms a film by rotating the target (rotary cathode) shape | molded to cylindrical shape is known (patent document 1). In this configuration, by rotating the cylindrical target surrounding the outer circumference of the fixed magnet unit, sputtering can be performed while changing a portion of the target surface exposed to the plasma formed at a high density by the magnetic field formed by the magnet unit. have. This makes the consumption of the target uniform in the circumferential direction, thereby enabling the consumption of the target material with little waste.
마그네트론 스퍼터법에 있어서는, 자석 유닛에 의해 타겟의 배면(내면)으로부터 전면(외면)을 향해 누설되는 누설 자장이 형성되지만, 일반적으로, 타겟의 긴 길이 방향으로 연장된 레이스 트랙 형상의 토로이달형의 자장 터널이 형성된다. 이 자장 터널에 의해 전자가 구속되고, 구속된 전자의 궤도는 타겟의 긴 길이 방향으로 연장한 레이스 트랙 형상으로 형성된다. 이 때, 레이스 트랙의 곡율이 큰 부분, 즉 타겟의 긴 길이 단부 근방에서는, 레이스 트랙의 곡율이 작은 부분, 즉 타겟의 긴 길이 중앙부에 대응하는 부분보다 타겟이 보다 많이 스퍼터 된다. 그 때문에, 타겟의 긴 길이 단부 근방 쪽이, 타겟의 긴 길이 중앙부보다 타겟 재료의 소비가 국소적으로 커져서, 타겟 재료의 소비 분포가 타겟의 긴 길이 방향을 따라 균일하게 되지 않는 경우가 있다. 타겟의 수명은 소모가 큰 개소를 기준으로 결정되기 때문에, 긴 길이 중앙부에는 아직 충분히 타겟 재료가 남아 있음에도 불구하고, 타겟의 교환을 행하지 않으면 안되게 되어, 타겟 재료의 효율적인 사용이 곤란해져 버리는 경우가 있다.In the magnetron sputtering method, a magnetic field leaking from the rear surface (inner surface) of the target toward the front surface (outer surface) is formed by the magnet unit, but generally, a toroidal magnetic field having a race track shape extending in the long length direction of the target. A tunnel is formed. Electrons are constrained by the magnetic field tunnel, and the paths of the confined electrons are formed in a race track shape extending in the long longitudinal direction of the target. At this time, in the portion where the curvature of the race track is large, that is, near the long length end of the target, the target is sputtered more than the portion that has the small curvature of the race track, that is, the portion corresponding to the long length center portion of the target. Therefore, in the vicinity of the long length end part of a target, consumption of a target material becomes local locally rather than the long length center part of a target, and the consumption distribution of a target material may not become uniform along the long length direction of a target. Since the life of the target is determined based on the point where the consumption is large, although the target material is still sufficiently left in the long length center part, the target must be replaced, which may make it difficult to use the target material efficiently. .
본 발명은, 상술한 과제를 감안하여, 타겟의 이용율을 향상시킬 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다. This invention aims at providing the technique which can improve the utilization of a target in view of the subject mentioned above.
본 발명의 일 측면으로서의 성막 장치는, 성막 대상물 및 타겟이 배치되는 챔버와, 상기 챔버 내의, 상기 타겟을 개재시켜 상기 성막 대상물과 대향하는 위치에 배치되는 자장 발생 수단을 구비한 성막 장치로서, 배치되는 상기 타겟의 긴 길이 방향으로 나란히 배치된 복수의 도전 부재와, 상기 복수의 도전 부재 중 적어도 2개의 도전 부재의 전위가 다르도록, 상기 복수의 도전 부재 중 적어도 1개에 전위를 인가하는 전위 인가 수단을 가지는 것을 특징으로 한다. A film forming apparatus according to one aspect of the present invention is a film forming apparatus including a chamber in which a film forming object and a target are disposed, and a magnetic field generating means disposed in the chamber at a position facing the film forming object via the target. Applying a potential to apply a potential to at least one of the plurality of conductive members so that the potentials of the plurality of conductive members arranged side by side in the longitudinal direction of the target to be different from at least two conductive members of the plurality of conductive members are different It is characterized by having a means.
또한, 본 발명의 다른 일 측면으로서의 성막 장치는, 성막 대상물 및 타겟이 배치되는 챔버와, 상기 챔버 내의, 상기 타겟을 개재시켜 상기 성막 대상물과 대향하는 위치에 배치되는 자장 발생 수단을 구비한 성막 장치로서, 배치되는 상기 타겟의 표면의 긴 길이 방향에 있어서의 일부의 영역에 있어 상기 타겟과 대향하는 도전 부재와, 상기 도전 부재에 전위를 인가하는 전위 인가 수단을 가지는 것을 특징으로 한다.Moreover, the film-forming apparatus as another aspect of this invention is a film-forming apparatus provided with the chamber in which a film-forming object and a target are arrange | positioned, and the magnetic field generating means arrange | positioned in the said chamber facing the said film-forming object through the said target. And a conductive member facing the target in a partial region in the long length direction of the surface of the target to be arranged, and a potential applying means for applying a potential to the conductive member.
또한, 본 발명의 다른 일 측면으로서의 전자 디바이스의 제조 방법은, 성막 대상물을 챔버 내에 배치하고, 상기 성막 대상물과 대향하여 배치된 타겟으로부터 비상하는 스퍼터 입자를 퇴적시켜 성막하는 스퍼터 성막 공정을 포함하는 전자 디바이스의 제조 방법으로서, 상기 스퍼터 성막 공정은, 상기 타겟의 긴 길이 방향에 수직인 단면에 있어서의 상기 타겟의 주위의 공간 전위 분포를 상기 타겟의 중앙부와 단부에서 다르게 한 상태에서 성막하는 공정인 것을 특징으로 한다.Moreover, the manufacturing method of the electronic device as another aspect of this invention WHEREIN: The sputter film deposition process of arrange | positioning a film-forming object in a chamber, depositing sputter | spatter particles which fly out of the target arrange | positioned facing the said film-forming object, and forming an electron The method of manufacturing a device, wherein the sputter film forming step is a step of forming a film in a state where the space potential distribution around the target in a cross section perpendicular to the long longitudinal direction of the target is different at the center and the end of the target. It features.
본 발명에 의하면, 타겟의 이용율을 향상시킬 수 있다.According to this invention, the utilization rate of a target can be improved.
[도 1] 본 발명의 실시예 1과 관련되는 성막 장치의 모식적 단면도.
[도 2] 본 발명의 실시예 1에 있어서의 타겟 구동 장치의 구성을 나타내는 모식적 단면도.
[도 3] 본 발명의 실시예 1에 있어서의 방착 부재의 구성을 나타내는 모식도.
[도 4] 인가 전위의 크기와 성막 레이트비와의 관계에 대한 실험 결과를 나타내는 도면.
[도 5] 타겟의 국소적 소모부의 모습을 나타내는 모식적 단면도.
[도 6] 로터리 캐소드에 있어서의 막두께 분포의 경시 변화의 실험 결과를 나타내는 도면.
[도 7] 본 발명의 실시예 1의 변형예에 있어서의 방착 부재의 구성을 나타내는 모식도.
[도 8] 본 발명의 실시예 2와 관련되는 성막 장치의 모식적 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The schematic cross section of the film-forming apparatus which concerns on Example 1 of this invention.
2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a target drive device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of an adhesion member in Example 1 of the present invention. FIG.
4 is a diagram showing experimental results on the relationship between the magnitude of the applied potential and the film forming rate ratio.
Fig. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state of local consumption parts of a target.
FIG. 6 is a diagram showing an experimental result of the aging change in the film thickness distribution in a rotary cathode. FIG.
The schematic diagram which shows the structure of the adhesion | attachment member in the modification of Example 1 of this invention.
8 is a schematic sectional view of a film forming apparatus according to Example 2 of the present invention.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시예를 설명한다. 다만, 이하의 실시형태 및 실시예는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위는 그들 구성으로 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에 있어서의, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 플로우, 제조 조건, 치수, 재질, 형상 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한은, 본 발명의 범위를 그들만으로 한정하는 취지의 것이 아니다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment and Example of this invention are described, referring drawings. However, the following embodiments and examples are merely illustrative of preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to those configurations. In addition, in the following description, the hardware configuration, software configuration, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, materials, shapes, and the like of the apparatus are intended to limit the scope of the present invention only to them unless otherwise specified. It is not.
(실시예 1)(Example 1)
<성막 장치><Film forming apparatus>
도 1~도 6을 참조하여, 본 발명의 실시예 1과 관련되는 성막 장치에 대해 설명한다. 본 실시예와 관련되는 성막 장치는, 원통 형상의 타겟 내측에 자석 유닛을 배치한, 마그네트론 방식의 스퍼터링 장치이다. 본 실시예와 관련되는 성막 장치는, 반도체 디바이스, 자기 디바이스, 전자 부품 등의 각종 전자 디바이스나, 광학 부품 등의 제조에 있어 기판(기판 상에 적층체가 형성되어 있는 것도 포함함) 상에 박막을 퇴적 형성하기 위해 이용된다. 보다 구체적으로는, 본 실시예와 관련되는 성막 장치는, 발광 소자나 광전 변환 소자, 터치 패널 등의 전자 디바이스의 제조에 있어 바람직하게 이용된다. 그 중에서도, 본 실시예와 관련되는 성막 장치는, 유기 EL(ErectroLuminescence) 소자 등의 유기 발광 소자나, 유기 박막 태양 전지 등의 유기 광전 변환 소자의 제조에 있어 특히 바람직하게 적용 가능하다. 또한, 본 발명에 있어서의 전자 디바이스는, 발광 소자를 구비한 표시 장치(예를 들어 유기 EL 표시 장치)나 조명 장치(예를 들어 유기 EL 조명 장치), 광전 변환 소자를 구비한 센서(예를 들어 유기 CMOS 이미지 센서)도 포함하는 것이다. 본 실시예와 관련되는 성막 장치는, 증착 장치 등을 포함하는 성막 시스템의 일부로서 이용할 수 있다. With reference to FIGS. 1-6, the film-forming apparatus which concerns on Example 1 of this invention is demonstrated. The film-forming apparatus which concerns on a present Example is a magnetron sputtering apparatus which arrange | positioned the magnet unit inside a cylindrical target. The film forming apparatus according to the present embodiment includes a thin film on a substrate (including a laminate formed on the substrate) in the manufacture of various electronic devices such as semiconductor devices, magnetic devices, electronic components, and optical components. It is used to form a deposit. More specifically, the film-forming apparatus which concerns on a present Example is used suitably in manufacture of electronic devices, such as a light emitting element, a photoelectric conversion element, and a touch panel. Especially, the film-forming apparatus which concerns on a present Example is applicable especially suitably in manufacture of organic light emitting elements, such as organic EL (ErectroLuminescence) element, and organic photoelectric conversion elements, such as an organic thin film solar cell. Moreover, the electronic device in this invention is a display apparatus (for example, organic electroluminescent display apparatus) provided with a light emitting element, an illumination apparatus (for example, organic electroluminescent apparatus), and the sensor provided with a photoelectric conversion element (for example, Organic CMOS image sensors). The film forming apparatus according to the present embodiment can be used as part of a film forming system including a vapor deposition apparatus or the like.
본 실시예와 관련되는 성막 장치는, 예를 들어, 유기 EL 소자의 제조에 이용된다. 유기 EL 소자의 경우, 기판에 양극, 정공 주입층, 정공 수송층, 유기 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층, 음극의 순서로 성막되는 구성이 일반적이다. 본 실시예와 관련되는 성막 장치는, 유기막 상에, 스퍼터링에 의해, 전자 주입층이나, 전극(음극)에 이용되는 금속이나 금속 산화물 등의 적층 피막을 성막할 때에 매우 바람직하게 이용된다. 또한, 유기막 상에의 성막에 한정되지 않고, 금속 재료나 산화물 재료 등의 스퍼터로 성막 가능한 재료의 조합이라면, 다양한 면에 적층 성막이 가능하다. The film-forming apparatus which concerns on a present Example is used for manufacture of an organic electroluminescent element, for example. In the case of an organic EL element, the structure in which a film is formed in order of 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 in general is common. The film forming apparatus according to the present embodiment is very preferably used for forming a laminated film of a metal, metal oxide or the like used for an electron injection layer or an electrode (cathode) by sputtering on an organic film. In addition, not only the film-forming on an organic film but a combination of materials which can form a film with a sputter | spatter, such as a metal material and an oxide material, lamination can be formed into various surfaces.
도 1은, 본 실시예와 관련되는 성막 장치의 전체 구성을 나타내는 모식적 측 단면도이다. 도 2는, 본 실시예에 있어서의 타겟 구동 장치의 구성을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 3은, 본 실시예에 있어서의 방착 부재의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 4는, 방착판에 인가하는 전위의 크기와, 스퍼터막의 성막 레이트비(대 방착판 없음)와의 관계에 대한 실험 결과를 나타내는 도면이다. 도 5는, 타겟의 국소적 소모의 모습을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 6은, 로터리 캐소드에 있어서의 막두께 분포의 경시 변화의 실험 결과를 나타내는 도면이다. 1 is a schematic side cross-sectional view showing the entire configuration of a film forming apparatus according to the present embodiment. 2 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the target drive device according to the present embodiment. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the anti-sticking member in the present embodiment. FIG. 4 is a diagram showing the results of experiments on the relationship between the magnitude of the potential applied to the antiglare plate and the film forming rate ratio (without antiglare plate) of the sputter film. 5 is a schematic cross-sectional view showing a state of local consumption of the target. It is a figure which shows the experimental result of the aging change of the film thickness distribution in a rotary cathode.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시예와 관련되는 성막 장치(스퍼터 장치)(1)는, 챔버로서의 스퍼터실(성막실)(2)과, 스퍼터실(2) 내에 배치된 캐소드 유닛(3) 및 방착판(4)과, CPU나 메모리 등으로 이루어지는 제어부(5)를 구비한다. 방착판(4)은, 캐소드 유닛(3)을 사이에 두도록 대향 배치된다. 성막 처리 대상물인 기판(10)은, 도시하지 않는 도어 밸브를 거쳐서 스퍼터실(2)로 반입·반출된다. 스퍼터실(2)에는, 크라이오 펌프나 TMP(터보 몰레큘라 펌프) 등으로 이루어지는 배기 장치(23)가 각각 접속되어 있어, 실내의 압력이 조정 가능하게 구성되어 있다. 스퍼터실(2)은, 배기 장치(23)에 의해 미리 소정의 압력까지 배기된 상태로 되어, 기판(10)이 반입되어도 된다. As shown in FIG. 1, the film-forming apparatus (sputter apparatus) 1 which concerns on a present Example is the sputter chamber (film deposition chamber) 2 as a chamber, and the
도 2에 나타내는 바와 같이, 기판(10)은, 스퍼터실(2) 내를, 기판 홀더(20)에 실려서(보유지지되어), 캐소드 유닛(3)에 대해서 소정의 대향 거리로 연장하는 반송 가이드(22)를 따라, 일정한 속도로 반송된다. 기판 홀더(20)에는, 기판(10)의 피성막면(피처리면)(11)을 개방하는 개구부(21)가 설치되어 있고, 당해 개구부(21)를 거쳐, 피성막면(11)에 성막 처리가 실시된다.As shown in FIG. 2, the board |
<스퍼터링 챔버 및 캐소드 유닛><Sputtering chamber and cathode unit>
도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 스퍼터실(2)은, 상방에 기판(10)의 반송 경로가 설치되고, 그 하방에 캐소드 유닛(3)이 배치되고 있다. 스퍼터실(2)은, 배기 장치(23)에 의해, 보다 구체적으로는 배기 장치(23)에 접속된 밸브의 개도(開度)에 의해, 스퍼터링 프로세스에 매우 적합한 압력(예를 들어, 2×10Pa~2×10-5 Pa)으로 조정됨과 함께, 도시하지 않는 가스 공급원으로부터 가스 도입 배관(24)을 거쳐서 스퍼터링 가스가 유량 제어되어 공급된다. 이에 의해, 스퍼터실(2)의 내부에 스퍼터링 분위기가 형성된다. 스퍼터링 가스로서는, 예를 들어 Ar, Kr, Xe 등의 희가스나 성막용의 반응성 가스가 이용된다. 또한, 가스 도입 배관(24)의 배치는 일례이며, 이에 한정되는 것은 아니다.As shown to FIG. 1, FIG. 2, in the sputter | spatter
캐소드 유닛(3)은, 타겟(30)과, 자석 유닛(31)과, 타겟(30)을 지지하는 캐소드 전극으로서의 케이스(32)를 구비한다. 타겟(30)은, 원통 형상으로 성형된 성막 재료이며, 기판(10)의 반송 경로로부터 소정의 거리를 둔 위치에 있어, 기판(10)의 피성막면(11)(반송 방향)에 평행, 또한 중심 축선(또는 모선)이 기판(10)의 반송 방향과 직교하는 방향이 되도록 배치된다. 타겟(30)의 내주면은, 캐소드 전극으로서의 케이스(32)의 외면에 밀착하고 있다. 자석 유닛(31)은, 타겟(30)(캐소드 전극으로서의 케이스(32))의 내측의 중공부에 배치된다. 케이스(32)에는 전원(25)이 접속되어 있고, 스퍼터실(2)은 접지되어 있다. 전원(25)에 의한 전압 인가에 있어, 케이스(32)가 음극(캐소드)으로 되고, 스퍼터실(2)의 벽부가 양극(애노드)으로 된다.The
타겟(30)의 재료로서는, 예를 들어, Cu, Al, Ti, Mo, Cr, Ag, Au, Ni 등의 금속 타겟과 그 합금재를 들 수 있다. 그 외, Si, Ti, Cr, Al, Ta 등의 금속 타겟에 반응성 가스(O2, N2, H2O 등)를 첨가한 것이나, SiO2, Ta2O5, Al2O3 등의 절연 재료도 들 수 있다. 타겟(30)은, 이들 성막 재료가 형성된 층의 내측에, 백킹 튜브와 같은 다른 재료로 이루어지는 층이 형성되어 있어도 된다. 또한, 타겟(30)은 원통형의 타겟이지만, 여기서 말하는 「원통형」은 수학적으로 엄밀한 원통형만을 의미하는 것이 아니라, 모선이 직선이 아니라 곡선인 것이나, 중심축과 수직인 단면이 수학적으로 엄밀한 「원」이 아닌 것도 포함한다. 즉, 본 발명에 있어서의 타겟(30)은, 중심축을 축으로 회전 가능한 원통형의 것이면 된다.As a material of the
자석 유닛(31)은, 요크(310)와, 제1 자석으로서의 중심 자석(311)과, 제2 자석으로서의 외주 자석(312)을 구비한다. 요크(310)는, 기판(10)의 반송 방향과 직교하는 방향을 긴 길이 방향으로 하는 세로로 긴 형상의 자성 부재이다. 요크(310) 상면의 중앙부에 상기 긴 길이 방향을 따라 연장하는 중심 자석(311)이 설치되어 있다. 또한, 요크(310) 상면에 있어서 중심 자석(311)의 외주를 둘러싸도록 환상으로 형성된 외주 자석(312)이 설치되어 있다. 중심 자석(311)과 외주 자석(312)은, 타겟(30)의 내주면과 대향하는 단부에, 서로 역극성이 되는 극을 가지고 있다. 본 실시예에서는, 중심 자석(311)이 제1 극으로서의 S 극을 갖고, 외주 자석(312)이 제2 극으로서의 N극을 가지는 구성으로 하고 있다. 자석 유닛(31)은, 타겟(30)의 내부에 배치됨으로써, 타겟(30)의 긴 길이 방향으로 연장한 토로이달형의 누설 자장을 형성한다.The
<스퍼터링><Sputtering>
상술한 스퍼터링 분위기의 형성과, 전원(25)으로부터 캐소드 전극인 케이스(32)에의 전압 인가 및 자장 발생 수단인 자석 유닛(31)에 의한 타겟(30) 표면에서의 소정의 자장 형성에 의해, 타겟(30) 외주면 근방에 플라즈마 영역(P)이 생성된다. 플라즈마 영역(P)의 생성에 의해 생성되는 스퍼터링 가스 이온과 타겟(30)과의 충돌에 의해, 타겟 입자가 타겟(30)의 외주면으로부터 방출된다. 타겟(30)으로부터 방출된 타겟 입자가 기판(10)을 향해 비상, 퇴적함으로써 기판(10)의 피성막면(11)에 성막이 된다.The target is formed by the formation of the above-described sputtering atmosphere and the formation of a predetermined magnetic field on the surface of the
도 2(a)에 나타내는 바와 같이, 타겟(30) 및 자석 유닛(31)은, 엔드 블록(33)과 서포트 블록(34)에 의해 원통 타겟(30)의 중심 축선 방향에 있어서의 각각의 양단부가 지지되고 있다. 스퍼터실(2)에 대해서, 자석 유닛(31)은, 고정 지지되고 있는데 대해, 타겟(30)은, 그 중심 축선 주위에 회전 가능하게 지지되고 있다. 성막 장치(1)는, 자석 유닛(31)을 정지시킨 채로 타겟(30)만을 회전시키는 구동 기구를 구비하고 있다. As shown to Fig.2 (a), the
도 2(b)는, 타겟(30)을 회전시키는 구동 기구의 구성을 나타내는 모식적 단면도이다. 또한, 도 2(b)에 있어서 자석 유닛(31)의 구성은 도시를 생략하고 있다. 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 성막 장치(1)는, 타겟(30)을 회전시키는 구동력을 얻기 위한 동력원으로서 모터(70)를 구비한다. 또한, 캐소드 전극으로서의 케이스(32)는, 중심 축선 방향의 양단에 각각 축부(321, 322)를 구비한다. 일방의 축부(321)는, 베어링(72)을 거쳐 서포트 블록(34)의 축 구멍에 회전 가능하게 지지되고 있다. 타방의 축부(322)는, 베어링(72)을 거쳐서 엔드 블록(33)의 축 구멍에 회전 가능하게 지지되고 있음과 함께, 벨트(71)를 통해 모터(70)에 연결되어 있다. 모터(70)의 회전 구동력이 벨트(71)를 거쳐 타방의 축부(322)에 전달됨으로써, 캐소드 전극인 케이스(32)가 엔드 블록(33)과 서포트 블록(34)에 대해서 회전한다. 이에 의해, 케이스(32)의 외주에 설치된 원통 타겟(30)이 그 중심 축선 주위로 회전한다. 타겟(30)을 회전시키는 회전 수단으로서의, 모터(70), 벨트(71)를 포함하는 타겟 구동 장치(7)는, 제어부(5)에 의해 제어된다.FIG.2 (b) is typical sectional drawing which shows the structure of the drive mechanism which rotates the
한편, 자석 유닛(31)은, 긴 길이 방향의 양단부에 각각 축부(131, 132)를 구비하고 있다. 일방의 축부(131)는, 캐소드 전극인 케이스(32)의 일방의 단부에 대해서 베어링(72)을 거쳐서 회전 가능하게 지지되고 있다. 타방의 축부(132)는, 캐소드 전극인 케이스(32)의 타방의 축부(322)의 축 구멍 내주면에 대해 베어링(72)을 거쳐서 회전 가능하게 구성됨과 함께, 엔드 블록(33)에 고정되어 있다. 즉, 자석 유닛(31)은, 타방의 축부(132)가 엔드 블록(33)에 고정 지지되어 있음으로써, 모터(70)의 구동에 의해 회전하는 케이스(32)에 대해서 베어링(72)을 거쳐서 상대 회전하고, 스퍼터실(2)에 대해서 정지 상태를 유지한다. 또한, 여기서 나타내는 구동 기구는 일례이며, 종래 주지의 다른 구동 기구를 채용해도 된다.On the other hand, the
타겟(30)은, 자석 유닛(31)에 대해서 상대 회전하도록 구성되어 있다. 타겟(30) 표면에 있어서 스퍼터링에 의해 파이는 개소는 둘레 방향에 있어서 국소적으로 형성되기 때문에, 타겟(30)을 회전시켜 타겟 표면이 깎여 나가는 방식을 둘레 방향으로 균일화 하여, 낭비가 적은 타겟 재료의 소비를 가능하게 할 수 있다. 본 실시예에서는, 타겟(30)은, 10~30rpm(rotation per minute)으로 등속 회전하도록 제어된다.The
<본 실시예의 특징><Features of this embodiment>
도 1, 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시예와 관련되는 성막 장치(1)는, 본 실시예의 특징적인 구성으로서, 타겟(30)의 긴 길이 방향으로 분할된 방착판(4; 4A, 4B)을 구비하고 있다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 방착판(4A, 4B)을, 타겟(30) 및 그 상방에 발생하는 플라즈마 영역(P)을 사이에 두도록, 서로 평행하게 대향 배치하고 있다. 즉, 방착판(4A, 4B)은, 타겟(30) 외주면에 있어서 플라즈마 영역(P)의 발생에 의해 형성되는 이로전(erosion) 영역과 대향하는 배치로 되어 있다. 방착판(4A, 4B)이 연장하는 방향은 각각, 타겟(30)의 긴 길이 방향(모선 방향)에 평행이고 또한 성막 처리 위치에 있는 기판(10)과 직교하는 방향으로 되어 있다.As shown in FIG. 1, FIG. 3, the film-forming
방착판(4A, 4B)은, 타겟 입자의 기판(10)에의 비상 루트를 구조적으로 규제(비상 범위를 획정)하고 기판(10)에의 타겟 입자의 입사각 등을 제어하는 방착 부재인 것과 함께, 후술하는 전위 인가 제어에 의해 긴 길이 방향으로 전위차를 형성하고, 성막 레이트를 긴 길이 방향을 따라 제어하는 도전 부재이다.The
방착판(4)은, 도전성을 가지는 부재(예를 들어, SUS 등의 금속판)로 이루어지고, 접속된 전원(26)으로부터의 전위 인가에 의해 소정의 전위로 제어 가능하게 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 기판(10)에 성막 되는 박막의 성막 레이트를, 기판(10)의 반송 방향과 직교하는 방향(긴 길이 방향)으로 조정·제어 가능, 즉, 타겟(30)의 타겟 재료의 소모 정도를 동(同) 방향으로 조정·제어 가능하다.The anti-glare plate 4 is made of a conductive member (for example, a metal plate such as SUS), and is configured to be controllable to a predetermined electric potential by applying electric potential from the connected power supply 26. By such a structure, the film-forming rate of the thin film formed into the board |
도 4는, 방착판(4)을 설치하지 않았던 경우의 성막 레이트(기판(10)에 성막 된 박막의 막두께)를 1.0으로 하고, 당해 성막 레이트에 대한, 방착판(4)을 설치하고 또한 소정의 전위를 인가했을 경우의 성막 레이트의 비율을, 인가 전위의 크기를 변화시켜 플롯한 것이다. 약 +100V의 전위를 방착판(4)에 인가했을 경우에는, 인가 바이어스를 0V 혹은 마이너스 바이어스를 인가했을 경우보다, 성막 레이트비가 1.25배로 상승, 즉, 기판(10)에 성막된 박막의 막두께가 1.25배로 된 것이 나타내져 있다. 즉, 소정의 크기의 플러스 바이어스를 방착판(4)에 인가함으로써, 스퍼터링 시에 타겟(30)의 표면으로부터 보다 많은 타겟 재료가 파이게(소비되게) 된다. Fig. 4 shows that the deposition rate (film thickness of the thin film formed on the substrate 10) when the deposition prevention plate 4 is not provided is 1.0, and the deposition prevention plate 4 is provided for the deposition rate. The ratio of the film-forming rate in the case of applying a predetermined potential is plotted by changing the magnitude of the applied potential. When a potential of about +100 V is applied to the anti-corrosion plate 4, the deposition rate ratio is increased by 1.25 times as compared with the case where an application bias is applied to 0 V or a negative bias, that is, the film thickness of the thin film deposited on the
도 5는, 배경기술의 항목에 있어 설명한, 타겟 긴 길이 단부에 있어서 타겟 재료의 소모가 국소적으로 증대하는 모습을 설명하는 모식적 단면도이다. 자석 유닛(31)의 자계와 캐소드 전극(케이스)(32)에의 전위 인가에 의해 타겟(30) 표면에 생성되는 자장에 의해, 타겟(30) 표면 근방에 플라즈마 영역(P)이 생성된다. 플라즈마 영역(P)은, 타겟(30)의 긴 길이 방향으로 긴 레이스 트랙 형상으로 형성된다. 이러한 형상의 플라즈마 영역(P)에 있어서 되접혀 연장하는 부분과 대향하는, 타겟(30)의 긴 길이 단부에 있어서, 타겟 재료의 소모가 다른 부분과 비교하여 현저한 부분(301)이 발생하는 것이 경험적으로 알려져 있다.FIG. 5 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which consumption of a target material locally increases at a target long length end described in the section of the background art. FIG. The plasma region P is generated near the surface of the
도 6은, 횡축을 타겟 긴 길이 위치(긴 길이 중앙을 0mm)로 하고, 종축을 기판에 성막된 박막의 막두께로 하여, 타겟 긴 길이 위치에 대응한 막두께의 시간적 순서에 따른(繼時的) 변화를 계측한 실험 결과를 나타내는 그래프이다. 사용 초기(5 시간)에 있어서는, 막두께는 긴 길이로 대략 균일한 것이되, 이후는, 긴 길이 중앙부에 있어서의 막두께가 얇아지고 있는데 대해, 긴 길이 단부에 있어서의 막두께는 증대되고 있다. 즉, 상술한 국소적 소모부(301)의 소모 정도는, 시간적 순서에 따라 악화되는 것을 알 수 있다.6 shows the horizontal axis as the target long length position (0 mm at the center of the long length), the vertical axis as the film thickness of the thin film formed on the substrate, and according to the temporal order of the film thickness corresponding to the target long length position. It is a graph which shows the experimental result which measured the change. In the initial stage of use (5 hours), the film thickness is substantially uniform in long length, but after that, the film thickness in the long length center portion is thinned, but the film thickness in the long length end is increased. . That is, it can be seen that the consumption degree of the
도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에서는, 방착판(4A)을, 타겟(30)의 긴 길이 방향으로 3분할하여 배치하고 있다. 즉, 방착판(4A)을, 타겟(30)의 긴 길이 방향으로 직렬로 배열한 3개의 방착판(4A1, 4A2, 4A3)에 의해 구성하고 있다. 3개의 방착판(4A1, 4A2, 4A3)에는, 각각 개별의 전위 인가 수단으로서의 전원(26A1, 26A2, 26A3)이 접속되어, 인가 전위의 크기를 각각 개별적으로 가변으로 제어 가능하게 구성하고 있다. 도시 및 설명은 생략하지만, 방착판(4B)도 마찬가지로 구성되어 있다. 이러한 구성에 의해, 긴 길이로 3개로 분할된 방착판(4)에 대응하여, 타겟(30) 표면에 있어서 긴 길이로 분할된 3개의 영역마다, 성막 레이트를 조정·제어하는 것이 가능하게 된다. 즉, 타겟 재료의 소모 정도를, 긴 길이의 분할 영역마다 개별적으로 조정·제어하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 상술한 바와 같은 국소적인 소모를 억제하여, 타겟 재료의 소비 효율을 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 3, in this embodiment, 4 A of anti-glare plates are divided and arranged in the long longitudinal direction of the
본 실시예에 있어서의 방착판(4)에 대한 인가 전위의 제어는, 구체적으로는, 타겟(30)의 긴 길이 중앙부와 대향하는 방착판(4A2)에 인가하는 전위를, 타겟(30)의 긴 길이 단부와 대향하는 방착판(4A1, 4A3)에 인가하는 전위보다 높게 한다. 이에 의해, 인가 전위에 차를 두지 않는 경우보다, 타겟(30)의 긴 길이 중앙부에 대응하는 기판(10)의 성막 레이트가 높아진다. 즉, 타겟(30)의 긴 길이 중앙부에 있어서의 타겟 재료의 소비량이, 인가 전위에 차를 두지 않는 경우보다 증가한다. 이에 의해, 타겟(30)의 긴 길이 단부 영역에 있어서의 타겟 재료만이 상대적으로 국소적으로 소비되는 것이 억제되어, 긴 길이 방향에 있어서의 타겟 재료의 소모의 편차를 저감할 수 있다. 따라서, 타겟 재료의 소비 효율을 향상시킬 수 있다.In the control of the application potential to the anti-corrosion plate 4 in the present embodiment, specifically, the electric potential for applying the electric potential to the anti-corrosion plate 4A2 facing the long-length central portion of the
본 실시예와 관련되는 성막 장치(1)는, 표면 형상 계측 수단으로서, 타겟(30)의 두께를 측정하기 위한 변위계(8; 81, 82, 83)를 구비하고 있다. 변위계(8)는, 타겟(30) 외주면 중 기판(10)과 대향하는 영역으로부터 벗어난 영역에 있어, 스퍼터실(2)의 벽부에 설치된 검지용 창(28)을 거쳐, 타겟(30) 외주면에 대향하도록 배치된다. 변위계(8)는, 검지용 창(28)을 거쳐, 검지광을 타겟(30)의 표면에 조사하고, 그 반사광을 검지함으로써 타겟(30)의 두께 정보를 취득하는 광학식 센서이다. 본 실시예에서는, 타겟(30) 표면의 상술한 3개의 영역 각각에 있어서의 타겟(30)의 두께를 측정하기 위하여, 3개의 변위계(81, 82, 83)를 타겟(30)의 긴 길이 방향을 따라 배치하고 있다. 이에 의해, 타겟(30)의 긴 길이 방향을 따른 표면 형상을 측정할 수 있다. The film-forming
또한, 본 실시예와 관련되는 성막 장치(1)는, 막두께 분포 측정 수단으로서, 기판(10)에 성막된 막의 막두께를 측정하기 위한 변위계(9)를 구비하고 있다. 변위계(9)는, 변위계(8)와 마찬가지의 광학식 센서이며, 스퍼터실(2) 내에 있어서의 캐소드 유닛(3)과 기판(10)과의 대향 영역(플라즈마 영역(P)이 생성되는 영역)으로부터 벗어난 위치에 있어, 기판(10)과 대향하도록 배치된다. 이 변위계(9)도, 변위계(8)와 마찬가지로, 긴 길이 방향으로 복수 배치되어 있고, 제어부(5)는, 기판(10)에 성막된 막의 막두께의 긴 길이 방향에 있어서의 분포를 취득하여, 방착판(4)의 인가 전위의 제어에 이용할 수 있다. 예를 들어, 취득된 기판(10)의 막두께 분포에 기초하여, 긴 길이로 분할된 각 방착판(4)의 각 인가 전위를 조정함으로써, 타겟(30)의 주위의 공간 전위 분포를 긴 길이 방향에서 조정하여 성막 레이트를 긴 길이 방향에서 조정하고, 막두께의 긴 길이 방향의 균일화를 도모하는 피드백 제어가 가능하다.In addition, the film-forming
따라서, 본 실시예에 있어서는, 타겟(30)의 긴 길이 방향을 따른 (i) 타겟(30)의 표면 형상, 또는, (ii) 기판(10)에 성막된 막의 막두께 분포 중 어느 것에 기초하여, 긴 길이 방향으로 분할된 방착판(4)의 인가 전위를 제어할 수 있다. 본 실시예에 의하면, 기판(10)을 스퍼터실(2) 내에서 복수회 왕복 반송하여 성막 처리를 복수회 나누어 행하는 것 같은 경우에 있어서, 타겟 재료를 효율적으로 소비하면서 정밀도가 높은 기판(10)에의 성막을 행하는 것이 가능하게 된다.Therefore, in this embodiment, based on either the (i) surface shape of the
방착판(4)의 인가 전위의 제어는, 그 밖에도 여러 가지의 방법을 채용할 수 있다. 예를 들어, 한 쌍의 방착판(4A, 4B)의 양쪽 모두의 인가 전위를 제어하는 방법에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어, 그들 중 적어도 일방의 인가 전위를 제어하고, 타방의 인가 전위는 고정하여 변화시키지 않도록 해도 된다. 혹은 일방의 방착판(4A)에만 전위를 인가하고, 타방의 방착판(4B)에는 전위를 인가하지 않도록 해도 된다. 또한, 긴 길이 방향 중앙에 대응하는 방착판(4)의 인가 전위값을 변화시키는(높게 하는) 것에 따라, 긴 길이 방향 양단에 대응하는 방착판(4)과의 사이에 전위차를 마련하는 제어에 한정되지 않는다. 긴 길이 방향 양단에 대응하는 방착판(4)의 인가 전위값을 변화시킴(낮게 함)으로써, 긴 길이 방향 중앙에 대응하는 방착판(4)과의 사이에 전위차를 마련하는 제어여도 된다. 또한, 과거의 제어 정보, 예를 들어, 기판(10)에 성막된 막의 막두께 분포의 변화나 타겟(30)의 표면 형상의 긴 길이 분포의 변화, 그 때의 인가 전위값 등의 정보를 축적하여 두고, 그들 정보에 기초하여, 인가 전위값을 설정하도록 해도 된다. 또한, 인가 전위값은, 성막 처리 동안, 일정한 값으로 제어해도 되고, 성막 처리의 도중에 가변으로 제어해도 된다. Various methods can be adopted for control of the applied potential of the anti-glare plate 4. For example, it is not limited to the method of controlling the application potential of both of a pair of
<변형예><Variation example>
도 7(a)는, 본 실시예의 변형예 1에 있어서의 방착 부재의 구성을 나타내는 모식도이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 긴 길이 중앙부의 방착판(4A2)만이 전원(26A2)에 접속되어 전위 인가 제어가 가능한 구성으로 되어 있다. 긴 길이 양단부의 방착판(4A1, 4A3)은, 스퍼터실(2)(챔버)과 동 전위(어스 전위)여도 된다. 실시예 1보다 전원의 수를 줄이면서, 중앙의 방착판(4A2)을 적절히 제어함으로써, 실시예 1과 마찬가지의 효과를 기대할 수 있다.FIG.7 (a) is a schematic diagram which shows the structure of the adhesion | attachment member in the modified example 1 of a present Example. As shown in the figure, only the protection board 4A2 of the long length center part is connected to the power supply 26A2, and it is set as the structure which can apply electric potential application control. The splice chambers 2 (chambers) and the same potential (earth potential) may be sufficient as the adhesion boards 4A1 and 4A3 of a long length both ends. The same effect as in Example 1 can be expected by appropriately controlling the central anti-glare plate 4A2 while reducing the number of power sources than in Example 1.
도 7(b)는, 본 실시예의 변형예 2에 있어서의 방착 부재의 구성을 나타내는 모식도이다. 도면에 나타내는 바와 같이, 긴 길이 양단의 방착판(4A1, 4A3)이 각각 전원(26A1, 26A3)에 접속되어, 개별적으로 전위 인가 제어가 가능한 구성으로 되어 있다. 긴 길이 중앙의 방착판(4A2)은, 스퍼터실(2)(챔버)과 동 전위(어스 전위)여도 된다. 전위 인가 제어에 의해, 긴 길이 양단에 있어서의 성막 레이트가 긴 길이 중앙의 성막 레이트보다 억제되는 전위차를 형성함으로써, 타겟 재료의 소비 정도의 긴 길이 분포에 있어서의 균일화를 도모할 수 있다. FIG.7 (b) is a schematic diagram which shows the structure of the adhesion | attachment member in the
도 7(c)는, 본 실시예의 변형예 3에 있어서의 방착 부재의 구성을 나타내는 모식도이다. 타겟(30)의 긴 길이 중앙과 대향하는 방착판(4A2)만을 배치하고, 긴 길이 양단에는 방착판을 배치하지 않는 구성으로 해도 된다. 즉, 타겟(30) 표면에 있어, 방착판의 전위 제어에 의한 성막 레이트(타겟 재료의 소비 정도)의 조정이 필요한 일부의 영역에만, 방착판을 배치한다 라는 것이다.FIG.7 (c) is a schematic diagram which shows the structure of the adhesion | attachment member in the
(실시예 2)(Example 2)
도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예 2와 관련되는 성막 장치(1b)에 대해 설명한다. 또한, 실시예 2의 구성에 있어 실시예 1의 구성과 공통되는 구성은, 실시예 1과 같은 부호를 부여하고, 반복 설명을 생략한다. 실시예 2에 있어서 여기서 특히 설명하지 않는 사항은, 실시예 1과 마찬가지이다. 또한, 도 8에서는, 실시예 1과 공통되는 구성의 일부에 대해 도시를 생략하고 있다.With reference to FIG. 8, the film-forming
도 8에 나타내는 바와 같이, 실시예 2와 관련되는 성막 장치(1b)는, 타겟(30b)이, 평판형의 타겟(플래너 캐소드)이며, 기판(10)(의 반송 경로)과 평행한 배치가 되도록 스퍼터실(2)의 벽부에 조립되어 설치되어 있다. 자석 유닛(31)은, 타겟(30b)의 기판(10)과 대향하는 면과는 반대 측의 면과 대향하도록 스퍼터실(2)의 외부에 설정되어 있다. 이와 같은 플래너 캐소드형의 스퍼터 장치에 있어서도, 실시예 1과 마찬가지로, 타겟(30b)의 국소적 소모가 발생하는 경우가 있다. 구체적으로는, 판상 타겟(30b)의 긴 길이 방향(기판(10) 반송 방향 및 기판(10)과 타겟(30b)의 대향 방향의 각각과 직교하는 방향)의 양단부에 있어서, 다른 부분과 비교하여 타겟 재료의 소모가 현저한 국소적 소모부가 발생하는 경우가 있다.As shown in FIG. 8, in the film-forming
실시예 2와 관련되는 성막 장치(1b)는, 실시예 1과 마찬가지로, 각각 타겟(30b)의 긴 길이 방향으로 분할된 방착판(4A, 4B)과, 이들에 전위를 인가하는 전원(26A, 26B)을 구비하고 있다. 실시예 1과 마찬가지로, 방착판(4A, 4B)에의 인가 전위를 적절히 제어함으로써, 타겟의 국소적 소모의 발생을 억제하여, 타겟 재료의 소비 효율을 향상시킬 수 있다.Similar to the first embodiment, the
(그 외)(etc)
본 실시예에서는, 방착판(4)의 긴 길이 방향의 분할수가 3개이지만, 4개 이상으로 분할한 구성으로 해도 되고, 분할된 방착판(4) 각각의 긴 길이 방향의 길이도, 상기 실시예 등의 구성에 한정되지 않고, 여러 가지의 조합을 적절히 채용할 수 있다. In this embodiment, although the number of division | segmentation of the long longitudinal direction of the anti-vibration board 4 is three, it is good also as a structure divided into four or more, and the length of the long longitudinal direction of each of the divided | divided anti-corrosion boards 4 is said implementation. It is not limited to structures, such as an example, Various combinations can be employ | adopted suitably.
본 실시예에서는, 분할된 방착판(4)의 각각의 높이(기판(10)과 대향하는 상단부의 위치)가, 타겟 입자의 비상 루트를 구조적으로 긴 길이 방향으로 균일하게 규제하기 때문에, 각각 같은 높이가 되고 있지만, 각각 다른 높이로 해도 된다. 예를 들어, 분할된 방착판(4) 중, 타겟(30)의 긴 길이 중앙부에 대응하는 방착판(4A2)의 높이를, 타겟(30)의 긴 길이 양단에 대응하는 방착판(4A1, 4A3)의 높이보다 낮게 해도 된다. 이에 의해, 타겟(30)의 긴 길이 중앙부의 성막 레이트를 증대시킬 수 있어, 기판(10)에 성막되는 막의 막두께의 균일성을 향상시킬 수 있다.In this embodiment, since the heights (positions of the upper end portions opposed to the substrate 10) of the divided deposition plate 4 are uniformly regulated in the longitudinal direction of the structure, the emergency route of the target particles is the same. Although it is height, you may make it different height, respectively. For example, among the divided partitions 4, the heights of the barrier plates 4A2 corresponding to the central portions of the long lengths of the
본 실시예에서는, 케이스(32)가 중심 축선 방향의 양단에 각각 축부(321, 322)를 구비하는 구성으로 하였지만, 이에 한정되지 않는다. 축부(321, 322)를 각각 구성하는 부재와, 케이스(32)가 착탈 가능하게 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 케이스(32)는 타겟(21)의 백킹 튜브여도 된다. In the present embodiment, the
본 실시예에서는, 캐소드 유닛(3)을 1개 구비한 성막 장치를 예시하였지만, 캐소드 유닛(3)을 2개 이상 구비한 성막 장치에 대해서도, 본 발명을 적용할 수 있다.Although the film-forming apparatus provided with one
본 실시예에서는, 캐소드 유닛(3)에 대해 성막 대상물인 기판(10)이 상방에 배치되고, 기판(10)의 성막면이 중력 방향 하방을 향한 상태에서 성막이 행해지는, 이른바 디포 업의 장치 구성으로 되어 있지만, 이에 한정되지 않는다. 기판(10)이 캐소드 유닛(3)에 대해 하방에 배치되고, 기판(10)의 성막면이 중력 방향 상방을 향한 상태에서 성막이 행해지는, 이른바 디포 다운의 장치 구성이여도 된다. 혹은, 기판(10)이 수직으로 세워진 상태, 즉, 기판(10)의 성막면이 중력 방향과 평행한 상태에서 성막이 행해지는 장치 구성이이여도 된다.In this embodiment, the so-called depot-up apparatus in which the
본 실시예에서는, 스퍼터실(2) 내에 있어, 캐소드 유닛(3)이 고정되고, 기판(10)이 캐소드 유닛(3)에 대해서 상대 이동하는 구성으로 되어 있지만, 이러한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들어, 스퍼터실(2) 내에 있어 고정(정지)된 기판(10)에 대해서 캐소드 유닛(3)이 상대 이동하는 구성이여도 되고, 양자가 각각 상대 이동하는 구성이여도 된다.In the present embodiment, although the
상기 각 실시예 및 각 변형예는, 가능한 한 각각의 구성을 서로 조합할 수 있다.Each said embodiment and each modified example can combine each structure as much as possible.
1: 성막 장치
10: 기판
11: 피성막면
2: 스퍼터실
3: 캐소드 유닛
30: 타겟
31: 자석 유닛
32: 케이스(캐소드 전극)
4A, 4B: 방착판
26A, 26B: 전원
5: 제어부 1: deposition device
10: Substrate
11: film formation surface
2: sputter room
3: cathode unit
30: Target
31: magnet unit
32: case (cathode electrode)
4A, 4B: Baffle Plate
26A, 26B: Power
5: control unit
Claims (18)
상기 챔버 내의, 상기 타겟을 개재시켜 상기 성막 대상물과 대향하는 위치에 배치되는 자장 발생 수단
을 구비한 성막 장치로서,
배치되는 상기 타겟의 긴 길이 방향으로 나란히 배치된 복수의 도전 부재와,
상기 복수의 도전 부재 중 적어도 2개의 도전 부재의 전위가 다르도록, 상기 복수의 도전 부재 중 적어도 하나에 전위를 인가하는 전위 인가 수단
을 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치. A chamber in which the film forming object and the target are disposed;
Magnetic field generating means disposed in the chamber at a position facing the film forming object via the target.
A film forming apparatus comprising:
A plurality of conductive members arranged side by side in the longitudinal direction of the target arranged;
Dislocation application means for applying a potential to at least one of the plurality of conductive members so that the potentials of at least two conductive members of the plurality of conductive members are different.
The film forming apparatus having a.
상기 복수의 도전 부재는, 배치되는 상기 타겟의 긴 길이 방향으로 나란히 배치된 적어도 3개의 도전 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method of claim 1,
The plurality of conductive members includes at least three conductive members arranged side by side in the long longitudinal direction of the target to be arranged.
상기 전위 인가 수단은, 상기 복수의 도전 부재 중, 상기 타겟의 중앙부에 대응하는 상기 도전 부재의 전위가, 상기 타겟의 양단에 대응하는 상기 도전 부재의 전위보다 높게 되도록, 전위를 인가하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method of claim 2,
The potential applying means applies a potential such that the potential of the conductive member corresponding to the central portion of the target is higher than the potential of the conductive member corresponding to both ends of the target, among the plurality of conductive members. Film forming device.
상기 챔버 내의, 상기 타겟을 개재시켜 상기 성막 대상물과 대향하는 위치에 배치되는 자장 발생 수단
을 구비한 성막 장치로서,
배치되는 상기 타겟의 표면의 긴 길이 방향에 있어서의 일부의 영역에 있어 상기 타겟과 대향하는 도전 부재와,
상기 도전 부재에 전위를 인가하는 전위 인가 수단
을 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치. A chamber in which the film forming object and the target are disposed;
Magnetic field generating means disposed in the chamber at a position facing the film forming object via the target.
A film forming apparatus comprising:
A conductive member facing the target in a part of the region in the longitudinal direction of the surface of the target disposed;
Dislocation application means for applying a potential to the conductive member
The film forming apparatus having a.
상기 일부의 영역은, 상기 타겟의 표면의 긴 길이 방향의 양단부로부터 벗어난 부분인 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method of claim 4, wherein
The said partial region is a part deviating from the both ends of the longitudinal direction of the surface of the said target, The film forming apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 일부의 영역은, 상기 타겟의 표면의 긴 길이 방향의 중앙부인 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method of claim 5,
The said partial region is a center part of the longitudinal direction of the surface of the said target, The film-forming apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 일부의 영역은, 상기 타겟의 표면의 긴 길이 방향의 양단부 중 적어도 일방인 것을 특징으로 하는 성막 장치. The method of claim 4, wherein
The said partial region is at least one of the both ends of the longitudinal direction of the surface of the said target, The film-forming apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 타겟의 표면 형상을 계측하는 표면 형상 계측 수단과,
상기 표면 형상 계측 수단에 의해 계측된 상기 타겟의 표면 형상에 따라, 상기 전위 인가 수단에 의해 인가하는 전위를 제어하는 제어부를 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
Surface shape measuring means for measuring the surface shape of the target;
And a control unit for controlling the potential applied by the potential applying unit in accordance with the surface shape of the target measured by the surface shape measuring unit.
상기 표면 형상 계측 수단은, 상기 타겟의 상기 기판과 대향하고 있지 않은 부분의 표면 형상을 계측하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method of claim 8,
The said surface shape measuring means measures the surface shape of the part which does not oppose the said board | substrate of the said target, The film-forming apparatus characterized by the above-mentioned.
상기 성막 대상물에 성막되는 막의 막두께 분포를 측정하는 막두께 분포 측정 수단과,
상기 막두께 분포 측정 수단에 의해 측정된 상기 막의 막두께 분포에 따라, 상기 전위 인가 수단에 의해 인가하는 전위를 제어하는 제어부
를 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to any one of claims 1 to 7,
Film thickness distribution measuring means for measuring a film thickness distribution of the film formed on the film forming object;
A control section for controlling the potential applied by the potential applying means in accordance with the film thickness distribution of the film measured by the film thickness distribution measuring means
The film forming apparatus having a.
상기 복수의 도전 부재는, 방착 부재를 구성하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to any one of claims 1 to 10,
The plurality of conductive members constitute an adhesion member.
상기 타겟은 원통형이며, 상기 타겟을 회전시키는 회전 수단을 더 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to any one of claims 1 to 11,
And the target is cylindrical and further has a rotating means for rotating the target.
상기 자장 발생 수단을 갖고, 상기 타겟이, 상기 자성 부재가 그 내부에 각각 배치되는 음극 유닛을, 상기 챔버 내에 복수 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치.The method according to any one of claims 1 to 12,
The film forming apparatus having the magnetic field generating means, and the target has a plurality of cathode units in the chamber, each of which the magnetic member is disposed therein.
상기 스퍼터 성막 공정은, 상기 타겟의 긴 길이 방향에 수직인 단면에 있어서의 상기 타겟의 주위의 공간 전위 분포를 상기 타겟의 중앙부와 단부에서 다르게 한 상태에서 성막하는 공정인
것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.A method of manufacturing an electronic device, comprising a sputter film forming step of depositing a film forming object in a chamber and depositing and depositing sputtered particles flying from a target disposed to face the film forming object.
The sputtering film forming step is a step of forming a film in a state where the space potential distribution around the target in a cross section perpendicular to the long longitudinal direction of the target is different at the center and the end of the target.
The manufacturing method of an electronic device characterized by the above-mentioned.
상기 스퍼터 성막 공정은, 상기 타겟의 주위에 배치된 도전 부재에 전위를 인가함으로써, 상기 타겟의 긴 길이 방향에 수직인 단면에 있어서의 상기 타겟의 주위의 공간 전위 분포를 상기 타겟의 중앙부와 단부에서 다르게 한 상태에서 성막하는 공정인
것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.The method of claim 14,
In the sputtering film forming process, a potential is applied to a conductive member arranged around the target so that the space potential distribution around the target in a cross section perpendicular to the long longitudinal direction of the target is distributed at the center and the end of the target. The process of forming a film in a different state
The manufacturing method of an electronic device characterized by the above-mentioned.
상기 도전 부재는, 상기 타겟의 긴 길이 방향을 따라 복수 배치되어 있고,
상기 스퍼터 성막 공정에 있어서 상기 복수의 도전 부재 중 적어도 2개의 도전 부재의 전위가 다르도록, 상기 복수의 도전 부재 중 적어도 1개에 전위가 인가되는
것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.The method of claim 15,
The said electrically-conductive member is arrange | positioned in multiple along the long longitudinal direction of the said target,
In the sputter film forming step, a potential is applied to at least one of the plurality of conductive members so that the potentials of at least two conductive members of the plurality of conductive members are different.
The manufacturing method of an electronic device characterized by the above-mentioned.
상기 도전 부재는, 상기 타겟의 긴 길이 방향의 중앙부에 배치되어 있는
것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.The method of claim 15,
The said conductive member is arrange | positioned at the center part of the longitudinal direction of the said target
The manufacturing method of an electronic device characterized by the above-mentioned.
상기 도전 부재는, 상기 타겟의 긴 길이 방향의 양단부에 각각 배치되어 있는
것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.The method of claim 16,
The said conductive member is arrange | positioned at the both ends of the longitudinal direction of the said target, respectively.
The manufacturing method of an electronic device characterized by the above-mentioned.
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