JPH032228B2 - - Google Patents
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- JPH032228B2 JPH032228B2 JP11658585A JP11658585A JPH032228B2 JP H032228 B2 JPH032228 B2 JP H032228B2 JP 11658585 A JP11658585 A JP 11658585A JP 11658585 A JP11658585 A JP 11658585A JP H032228 B2 JPH032228 B2 JP H032228B2
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Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、各種電子デバイスの製造プロセスな
どにおいて、種々の材料物質からなる膜を形成す
る場合に用いられる回転式成膜装置に関する。
どにおいて、種々の材料物質からなる膜を形成す
る場合に用いられる回転式成膜装置に関する。
従来より、真空槽内に配置した回転枠に複数の
基板ホルダーを取り付け、蒸発源の周囲を水平軸
のまわりに回転させる方式の蒸着装置が用いら
れ、種々の改良が行なわれている（例えば特公昭
58−45175号公報、特開昭58−144471号公報、特
開昭58−73768号公報など）。また竪形の軸に取り
付けた回転枠の外周に基板を保持し、その外側に
スパツタリング用ターケツトを竪方向に配置した
回転式のスパツタリング装置も用いられている。
このような回転式の成膜装置は、いずれもその回
転軸の方向にも複数の基板を配置することにより
きわめて多数の基板を同時に処理することが可能
で、大量生産適する利点を有している。
基板ホルダーを取り付け、蒸発源の周囲を水平軸
のまわりに回転させる方式の蒸着装置が用いら
れ、種々の改良が行なわれている（例えば特公昭
58−45175号公報、特開昭58−144471号公報、特
開昭58−73768号公報など）。また竪形の軸に取り
付けた回転枠の外周に基板を保持し、その外側に
スパツタリング用ターケツトを竪方向に配置した
回転式のスパツタリング装置も用いられている。
このような回転式の成膜装置は、いずれもその回
転軸の方向にも複数の基板を配置することにより
きわめて多数の基板を同時に処理することが可能
で、大量生産適する利点を有している。
ところが、デバイスの種類によつて、蒸着によ
る成膜とスパツタリングによる成膜の両者を混用
する必要がある場合がある。例えば、近年平面薄
形デイスプレイデバイスとして注目されている薄
膜EL素子は、一般に、透明電極と背面電極との
間に第１の誘電体層、EL発光層、第２誘電体層
を積層した基本構成を有するが、両電極間に100
〜200Vの比較的高い交流電圧を印加して発光さ
せる。このため、誘電体層は、膜中の欠陥を少な
くして耐圧を上げるために通常はスパツタリング
法によつて形成される。これに対し、EL発光層
は、高い発光輝度を得るために主として蒸着法が
用いられる。
る成膜とスパツタリングによる成膜の両者を混用
する必要がある場合がある。例えば、近年平面薄
形デイスプレイデバイスとして注目されている薄
膜EL素子は、一般に、透明電極と背面電極との
間に第１の誘電体層、EL発光層、第２誘電体層
を積層した基本構成を有するが、両電極間に100
〜200Vの比較的高い交流電圧を印加して発光さ
せる。このため、誘電体層は、膜中の欠陥を少な
くして耐圧を上げるために通常はスパツタリング
法によつて形成される。これに対し、EL発光層
は、高い発光輝度を得るために主として蒸着法が
用いられる。
このような場合、従来は第１の誘電体層をスパ
ツタリング装置を用いて形成した後、基板を蒸着
装置に移し換えてEL発光層を形成し、再度スパ
ツタリング装置に移して第２の誘電体層を形成す
ることとなり、煩しい移し換えの手順が必要とな
る一方、移し換えのたびに大気中にさらすことか
ら基板が汚染され膜中に致命的な欠陥が発生する
危険度も高くなる。
ツタリング装置を用いて形成した後、基板を蒸着
装置に移し換えてEL発光層を形成し、再度スパ
ツタリング装置に移して第２の誘電体層を形成す
ることとなり、煩しい移し換えの手順が必要とな
る一方、移し換えのたびに大気中にさらすことか
ら基板が汚染され膜中に致命的な欠陥が発生する
危険度も高くなる。
このような問題点を解決するために、本発明
は、基板の回転軌道の内側に蒸発源配置部を設け
る一方、外側の真空槽下部にスパツタリング用タ
ーゲツト配置部を設けたものである。
は、基板の回転軌道の内側に蒸発源配置部を設け
る一方、外側の真空槽下部にスパツタリング用タ
ーゲツト配置部を設けたものである。
ここで、回転枠には複数の基板ホルダーを取り
付け、基板の処理面、すなわち膜を形成する面を
常に下方に向けつつ回転させる機構を備えてい
る。なお、ここで下方とは必ずしも鉛直下方とい
う意味ではなく、処理面の法線と鉛直下方向との
なす角が90゜を越えないということである。
付け、基板の処理面、すなわち膜を形成する面を
常に下方に向けつつ回転させる機構を備えてい
る。なお、ここで下方とは必ずしも鉛直下方とい
う意味ではなく、処理面の法線と鉛直下方向との
なす角が90゜を越えないということである。
予め必要な蒸発源およびスパツタリング用ター
ゲツトを装着しておくことにより、同一真空槽中
で蒸着による成膜とスパツタリングにより成膜と
が連続して行なえる。
ゲツトを装着しておくことにより、同一真空槽中
で蒸着による成膜とスパツタリングにより成膜と
が連続して行なえる。
第１図は本発明の一実施例を示す側断面図であ
る。図中１は円筒中心線が水平方向に配置された
円筒状の真空槽であり、２はこの真空槽１内に配
置した回転枠である。回転枠２は、回転伝達ロー
ラ３によりその回転中心線（図示せず）を軸とし
て矢印Ａの方向に回転し、それに伴つて回転枠２
に取り付けた基板ホルダー４も回転する。なお、
この実施例では回転枠２の回転中心線と真空槽１
の円筒中心線は一致する。回転枠２の内側に蒸着
物質５を入れた抵抗加熱方式の蒸発源６を配置
し、他方、回転枠２の外側で真空槽１の下部内壁
にスパツタリング用のカソード（ターゲツト）７
Ａ〜７Ｃを配置してある。８Ａおよび８Ｂは膜厚
分布を均一にしたり汚染物質の落下を防止するた
めのシールド板であり、９は真空槽１の内壁およ
びシールド板８Ｂの外周面に配設した基板加熱用
ヒーターである。１０は蒸着時の膜厚モニター
で、少なくともその一部が基板ホルダー４の陰に
ならないように水平方向にずらして配置してあ
る。１１は真空槽１に設けた排気口である。
る。図中１は円筒中心線が水平方向に配置された
円筒状の真空槽であり、２はこの真空槽１内に配
置した回転枠である。回転枠２は、回転伝達ロー
ラ３によりその回転中心線（図示せず）を軸とし
て矢印Ａの方向に回転し、それに伴つて回転枠２
に取り付けた基板ホルダー４も回転する。なお、
この実施例では回転枠２の回転中心線と真空槽１
の円筒中心線は一致する。回転枠２の内側に蒸着
物質５を入れた抵抗加熱方式の蒸発源６を配置
し、他方、回転枠２の外側で真空槽１の下部内壁
にスパツタリング用のカソード（ターゲツト）７
Ａ〜７Ｃを配置してある。８Ａおよび８Ｂは膜厚
分布を均一にしたり汚染物質の落下を防止するた
めのシールド板であり、９は真空槽１の内壁およ
びシールド板８Ｂの外周面に配設した基板加熱用
ヒーターである。１０は蒸着時の膜厚モニター
で、少なくともその一部が基板ホルダー４の陰に
ならないように水平方向にずらして配置してあ
る。１１は真空槽１に設けた排気口である。
上記構成において、各基板ホルダー４に基板１
２を装着し、真空槽１内の排気を行なつた後、回
転枠２を例えば1rpmで回転させながら成膜を行
なう。その際、真空槽１の内壁から剥落してくる
成膜材料物質による汚染等を防ぐため、基板ホル
ダー４に装着された基板１２の処理面が上を向く
ことのないように、つまり処理面の法線と鉛直方
向とのなす角が90゜を越えないようにしてある。
このような構成については従来種々の工夫がなさ
れている（例えば前掲本献）。本実施例では、基
板ホルダー４が、蒸着の行なわれる真空槽１上部
にあるときは重力によつて基板１２をほぼ水平下
向きに保持する一方、スパツタリングの行なわれ
る真空槽１下部にあるときには図上省略したガイ
ド部材によつて、基板１２の処理面が真空槽１の
内壁にほぼ平行に対向して保持するような構造を
とつている。１３はそのための従動ローラであ
る。これにより、基板１２の処理面は蒸着領域で
は蒸発源６に、スパツタリング領域ではカソード
７Ａ〜７Ｃに対向し、効率よく成膜が行なわれ
る。
２を装着し、真空槽１内の排気を行なつた後、回
転枠２を例えば1rpmで回転させながら成膜を行
なう。その際、真空槽１の内壁から剥落してくる
成膜材料物質による汚染等を防ぐため、基板ホル
ダー４に装着された基板１２の処理面が上を向く
ことのないように、つまり処理面の法線と鉛直方
向とのなす角が90゜を越えないようにしてある。
このような構成については従来種々の工夫がなさ
れている（例えば前掲本献）。本実施例では、基
板ホルダー４が、蒸着の行なわれる真空槽１上部
にあるときは重力によつて基板１２をほぼ水平下
向きに保持する一方、スパツタリングの行なわれ
る真空槽１下部にあるときには図上省略したガイ
ド部材によつて、基板１２の処理面が真空槽１の
内壁にほぼ平行に対向して保持するような構造を
とつている。１３はそのための従動ローラであ
る。これにより、基板１２の処理面は蒸着領域で
は蒸発源６に、スパツタリング領域ではカソード
７Ａ〜７Ｃに対向し、効率よく成膜が行なわれ
る。
例えば、カソード７Ａを用いて第１のスパツタ
リング膜、同様にカソード７Ｂを用いて第２のス
パツタリング膜を順次形成した後、蒸発源６を用
いて蒸着膜を形成し、さらにカソード７Ｃを用い
て第３のスパツタリング膜を形成するというよう
な一連の成膜作業が、全く真空を破らずに可能と
なり、前述した薄膜EL素子のように蒸着膜とス
パツタリング膜とを積層させた素子を歩留り良く
製造することができる。しかも真空槽１は円筒状
で奥行きがあり、この奥行きの方向にも複数の基
板１２を配列する構造で１度に大量の基板の処理
が可能である上に、上述したように成膜方法がス
パツタリングから蒸着へ、蒸着からスパツタリン
グへと変わるたびに基板の移し換えや真空排気を
する必要がないために、生産性が著しく向上す
る。
リング膜、同様にカソード７Ｂを用いて第２のス
パツタリング膜を順次形成した後、蒸発源６を用
いて蒸着膜を形成し、さらにカソード７Ｃを用い
て第３のスパツタリング膜を形成するというよう
な一連の成膜作業が、全く真空を破らずに可能と
なり、前述した薄膜EL素子のように蒸着膜とス
パツタリング膜とを積層させた素子を歩留り良く
製造することができる。しかも真空槽１は円筒状
で奥行きがあり、この奥行きの方向にも複数の基
板１２を配列する構造で１度に大量の基板の処理
が可能である上に、上述したように成膜方法がス
パツタリングから蒸着へ、蒸着からスパツタリン
グへと変わるたびに基板の移し換えや真空排気を
する必要がないために、生産性が著しく向上す
る。
図示した実施例では蒸発源は１個であるが、２
個以上の蒸発源を並べて配置すれば、２種以上の
蒸着膜が、一連の成膜工程中で形成できる。また
蒸発源としては前述した抵抗加熱法のみならず、
電子ビーム加熱法や誘導加熱法を用いてもよく、
さらに図示のように高周波コイル１４を配置して
活性化反応蒸着法やイオンプレーテイング法によ
る成膜を行なうこともできる。コイル１４は簡単
に取り外しができ、必要がなければ外しておいて
よい。
個以上の蒸発源を並べて配置すれば、２種以上の
蒸着膜が、一連の成膜工程中で形成できる。また
蒸発源としては前述した抵抗加熱法のみならず、
電子ビーム加熱法や誘導加熱法を用いてもよく、
さらに図示のように高周波コイル１４を配置して
活性化反応蒸着法やイオンプレーテイング法によ
る成膜を行なうこともできる。コイル１４は簡単
に取り外しができ、必要がなければ外しておいて
よい。
また、３個のカソード７Ａ，７Ｂ，７Ｃを別個
に用いて３種の膜を順次形成する場合について説
明したが、それら複数のカソードを同時に用いて
もよい。例えば、カソード７Ａ〜７Ｃをすべて同
材料とし、それらを同時に使用することにより成
膜時間を短縮することができる。また、別材料の
カソード７Ａ〜７Ｃを同時に使用することにより
３種の薄い膜が回転枠２の回転方向に対して配列
した順に交互に幾層も積層した膜構造が得られ
る。もちろん、カソードの数は３個に限らず、使
用目的や装置全体の特性に鑑みて決定すればよ
い。第２図はその一例で、単純な懸垂式の基板ホ
ルダー４′を用いているため、基板１２の処理面
と真空槽１の内壁とが正対する最下部のみに１個
のカソード７を配置している。
に用いて３種の膜を順次形成する場合について説
明したが、それら複数のカソードを同時に用いて
もよい。例えば、カソード７Ａ〜７Ｃをすべて同
材料とし、それらを同時に使用することにより成
膜時間を短縮することができる。また、別材料の
カソード７Ａ〜７Ｃを同時に使用することにより
３種の薄い膜が回転枠２の回転方向に対して配列
した順に交互に幾層も積層した膜構造が得られ
る。もちろん、カソードの数は３個に限らず、使
用目的や装置全体の特性に鑑みて決定すればよ
い。第２図はその一例で、単純な懸垂式の基板ホ
ルダー４′を用いているため、基板１２の処理面
と真空槽１の内壁とが正対する最下部のみに１個
のカソード７を配置している。
また、スパツタリングカソードの種類（方式）
は全く限定されない。通常のマグネトロンカソー
ド、熱電子放出源を備えたマグネトロンカソー
ド、あるいはマグネツトを用いないカソードなど
任意に選択してよい。
は全く限定されない。通常のマグネトロンカソー
ド、熱電子放出源を備えたマグネトロンカソー
ド、あるいはマグネツトを用いないカソードなど
任意に選択してよい。
さらに、基板加熱用ヒーター９は、ニクロム線
を耐熱材で被覆したシースヒーターがハロゲンラ
ンプなど周知のヒーターを適宜選択して配置すれ
ばよく、その位置も図示の例に限定されない。
を耐熱材で被覆したシースヒーターがハロゲンラ
ンプなど周知のヒーターを適宜選択して配置すれ
ばよく、その位置も図示の例に限定されない。
また、膜厚モニター１０も水晶振動子を利用し
たもの、光学式など任意である。なお、スパツタ
リングについては投入パワーと時間によつて膜厚
を精度良く制御することが可能であるため、モニ
ターは設けていない。
たもの、光学式など任意である。なお、スパツタ
リングについては投入パワーと時間によつて膜厚
を精度良く制御することが可能であるため、モニ
ターは設けていない。
シールド板８Ａ，８Ｂも図示の配置に限定され
るものではない。場合により、各カソード７Ａ，
７Ｂ，７Ｃ相互間の干渉を防ぐためにこれらの間
にもシールド板を設けてもよいし、シヤツタを設
けて使用していない時にはこのシヤツタを閉じて
おくようにしてもよい。
るものではない。場合により、各カソード７Ａ，
７Ｂ，７Ｃ相互間の干渉を防ぐためにこれらの間
にもシールド板を設けてもよいし、シヤツタを設
けて使用していない時にはこのシヤツタを閉じて
おくようにしてもよい。
また、上述した実施例では、いずれも回転枠２
を真空槽１に同軸状に配置したが、必ずしも同軸
状である必要はなく、また真空槽１は必ずしも円
筒状である必要もない。
を真空槽１に同軸状に配置したが、必ずしも同軸
状である必要はなく、また真空槽１は必ずしも円
筒状である必要もない。
このような本発明による成膜装置を用いて前述
した薄膜EL素子を作成するには、まず第１誘電
体層（例えばTa2O5）をスパツタリング法で形成
し、次にZnSを母材とするEL発光層を電子ビー
ム蒸着法で形成し、さらに第２誘電体層（例えば
Ta2O5）をスパツタリング法によつて形成すれば
よい。この場合、発光効率を高めるために、ZnS
層を成膜した後例えば400℃で１時間程度にわた
り基板のアニールを行なうことが望ましいが、基
板加熱用ヒーター９の容量を十分大きなものとし
ておくことにより、このような基板アニールも、
同一真空槽中で真空を破ることなく成膜工程と連
続して行なえる。
した薄膜EL素子を作成するには、まず第１誘電
体層（例えばTa2O5）をスパツタリング法で形成
し、次にZnSを母材とするEL発光層を電子ビー
ム蒸着法で形成し、さらに第２誘電体層（例えば
Ta2O5）をスパツタリング法によつて形成すれば
よい。この場合、発光効率を高めるために、ZnS
層を成膜した後例えば400℃で１時間程度にわた
り基板のアニールを行なうことが望ましいが、基
板加熱用ヒーター９の容量を十分大きなものとし
ておくことにより、このような基板アニールも、
同一真空槽中で真空を破ることなく成膜工程と連
続して行なえる。
以上説明したように、本発明によれば、真空槽
中における基板の回転軌道の内側に蒸発源を配置
するとともに外側にスパツタリング用ターゲツト
を配置するようにしたことにより、蒸着膜とスパ
ツタリング膜が混在した積層膜を、途中で大気に
さらすことなく連続的に形成することができ、高
品質の薄膜製品を高い歩留りで生産性良く製造で
きる。
中における基板の回転軌道の内側に蒸発源を配置
するとともに外側にスパツタリング用ターゲツト
を配置するようにしたことにより、蒸着膜とスパ
ツタリング膜が混在した積層膜を、途中で大気に
さらすことなく連続的に形成することができ、高
品質の薄膜製品を高い歩留りで生産性良く製造で
きる。
第１図は本発明の一実施例を示す側断面図、第
２図は本発明の他の実施例を示す側断面図であ
る。 １……真空槽、２……回転枠、４，４′……基
板ホルダー、６……蒸発源、７，７Ａ〜７Ｃ……
スパツタリング用カソード（ターゲツト）。
２図は本発明の他の実施例を示す側断面図であ
る。 １……真空槽、２……回転枠、４，４′……基
板ホルダー、６……蒸発源、７，７Ａ〜７Ｃ……
スパツタリング用カソード（ターゲツト）。
Claims (1)
- １ 真空槽内に配置した回転枠に複数の基板ホル
ダーを取り付け、当該基板ホルダーに保持した基
板の処理面を常に下方に向けつつ回転枠の回転中
心線のまわりに回転するようにした回転式成膜装
置において、基板の回転軌道の内側に蒸着物質を
加熱蒸発させる蒸発源配置部を設けるとともに、
上記回転軌道の外側でかつ上記真空槽の下部にス
パツタリング用ターゲツト配置部を設けたことを
特徴とする回転式成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11658585A JPS61276964A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 回転式成膜装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11658585A JPS61276964A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 回転式成膜装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61276964A JPS61276964A (ja) | 1986-12-06 |
| JPH032228B2 true JPH032228B2 (ja) | 1991-01-14 |
Family
ID=14690774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11658585A Granted JPS61276964A (ja) | 1985-05-31 | 1985-05-31 | 回転式成膜装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61276964A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12087726B2 (en) * | 2019-11-08 | 2024-09-10 | Ev Group E. Thallner Gmbh | Device and method for joining substrates |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05132766A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-05-28 | Showa Shinku:Kk | 生産用高周波イオンプレーテイング装置 |
| JP4167833B2 (ja) | 2002-01-24 | 2008-10-22 | 株式会社ユーテック | 成膜装置、酸化物薄膜成膜用基板及びその製造方法 |
| JP5384002B2 (ja) * | 2007-10-31 | 2014-01-08 | 株式会社ライク | 成膜装置及び成膜方法 |
| JP2012052149A (ja) * | 2008-12-26 | 2012-03-15 | Kanazawa Inst Of Technology | スパッタリング装置 |
| JP5142111B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2013-02-13 | 学校法人金沢工業大学 | スパッタリング装置 |
-
1985
- 1985-05-31 JP JP11658585A patent/JPS61276964A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US12087726B2 (en) * | 2019-11-08 | 2024-09-10 | Ev Group E. Thallner Gmbh | Device and method for joining substrates |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61276964A (ja) | 1986-12-06 |
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