JPH0741941A - スパッタリング装置 - Google Patents
スパッタリング装置Info
- Publication number
- JPH0741941A JPH0741941A JP20374093A JP20374093A JPH0741941A JP H0741941 A JPH0741941 A JP H0741941A JP 20374093 A JP20374093 A JP 20374093A JP 20374093 A JP20374093 A JP 20374093A JP H0741941 A JPH0741941 A JP H0741941A
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- substrate holder
- zone
- sputtering
- movable baffle
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Abstract
(57)【要約】
【目的】初期状態においては排気速度が速く、また成膜
状態においては各ゾーン内を常に最適の成膜状態にする
ことができるスパッタリング装置を提供すること。 【構成】真空のチャンバ２内に回転する円筒状の基板保
持体５が配置され、チャンバの壁面３と基板保持体５の
外周面との間の空間に可動バッフル１０が設けられてい
る。
状態においては各ゾーン内を常に最適の成膜状態にする
ことができるスパッタリング装置を提供すること。 【構成】真空のチャンバ２内に回転する円筒状の基板保
持体５が配置され、チャンバの壁面３と基板保持体５の
外周面との間の空間に可動バッフル１０が設けられてい
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関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】レンズや反射体などの光学製品に金属や
金属化合物の薄膜、いわゆる光学薄膜を形成する方法と
して真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリ
ング法等のＰＶＤ法（物理蒸着法）が広く用いられてい
る。
金属化合物の薄膜、いわゆる光学薄膜を形成する方法と
して真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリ
ング法等のＰＶＤ法（物理蒸着法）が広く用いられてい
る。
【０００３】スパッタリング法に使用するスパッタリン
グ装置としては、真空のチャンバ内において水平状態で
回転する回転板上に基板を配置し、回転板の上方にター
ゲットを置いた平行平板形や、真空のチャンバ内に回転
する円筒状の基板保持体を配置し、基板保持体の周囲に
ターゲットを設置してなるカルーセル形等がある。
グ装置としては、真空のチャンバ内において水平状態で
回転する回転板上に基板を配置し、回転板の上方にター
ゲットを置いた平行平板形や、真空のチャンバ内に回転
する円筒状の基板保持体を配置し、基板保持体の周囲に
ターゲットを設置してなるカルーセル形等がある。
【０００４】一方、スパッタリングの方式にはＲＦ（高
周波）スパッタリング法と、ＤＣ（直流）スパッタリン
グ法等がある。ＲＦスパッタリング法は金属酸化物等の
金属化合物をターゲットとして用い、基板（レンズや反
射体）に金属化合物をスパッタするものであるが、この
方法は成膜速度が遅い。また、ＤＣスパッタリング法
は、成膜速度が速いが、金属化合物を直接ターゲットと
して用いることができない。
周波）スパッタリング法と、ＤＣ（直流）スパッタリン
グ法等がある。ＲＦスパッタリング法は金属酸化物等の
金属化合物をターゲットとして用い、基板（レンズや反
射体）に金属化合物をスパッタするものであるが、この
方法は成膜速度が遅い。また、ＤＣスパッタリング法
は、成膜速度が速いが、金属化合物を直接ターゲットと
して用いることができない。
【０００５】そこで、ＤＣスパッタリング法で金属化合
物をスパッタできるようにするために、カルーセル形の
装置において、円筒状の基板保持体の周囲にＤＣマグネ
トロンを使用したターゲットが配置された蒸着ステーシ
ョンと、イオン源が配置された酸化ステーションとを別
個に設け、金属スパッタを行いながら同時に反応させ
て、例えば金属酸化物の薄膜を成膜させていくスパッタ
リング法も提案されている（特開平２−４９６７号公
報）。
物をスパッタできるようにするために、カルーセル形の
装置において、円筒状の基板保持体の周囲にＤＣマグネ
トロンを使用したターゲットが配置された蒸着ステーシ
ョンと、イオン源が配置された酸化ステーションとを別
個に設け、金属スパッタを行いながら同時に反応させ
て、例えば金属酸化物の薄膜を成膜させていくスパッタ
リング法も提案されている（特開平２−４９６７号公
報）。
【０００６】さらに本出願人は図６のように、カルーセ
ル形の装置において円筒状の外壁３１と内壁３２とによ
り囲まれた横断面がドーナツ状のチャンバ３０内に、基
板３３ａを保持する回転する円筒状の基板保持体３３を
配置し、チャンバ内を基板保持体近く迄伸びる隔壁（バ
ッフル）３４により、ターゲット３５ａを有するスパッ
タリングゾーン３５と、イオン源３６ａを有する反応ゾ
ーン３６に分け、両ゾーンで使用されるスパッタガスと
反応ガスが互いに混ざらないように、スパッタリングゾ
ーンと反応ゾーンの間に排気ゾーン３７を配置した装置
について出願している（平成５年６月３０日出願、整理
番号Ｐ０５０５１）。
ル形の装置において円筒状の外壁３１と内壁３２とによ
り囲まれた横断面がドーナツ状のチャンバ３０内に、基
板３３ａを保持する回転する円筒状の基板保持体３３を
配置し、チャンバ内を基板保持体近く迄伸びる隔壁（バ
ッフル）３４により、ターゲット３５ａを有するスパッ
タリングゾーン３５と、イオン源３６ａを有する反応ゾ
ーン３６に分け、両ゾーンで使用されるスパッタガスと
反応ガスが互いに混ざらないように、スパッタリングゾ
ーンと反応ゾーンの間に排気ゾーン３７を配置した装置
について出願している（平成５年６月３０日出願、整理
番号Ｐ０５０５１）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】出願人の先の出願の装
置では、スパッタリングゾーン及び反応ゾーンにそれぞ
れ導入されたスパッタガスと反応ガスは、バッフル３４
と基板保持体３３との隙間から排気ゾーンに吸引排気さ
れるが、バッフルと基板保持体との隙間はスパッタリン
グゾーン及び反応ゾーンのガス圧が最適となるような寸
法（例えば０．１〜２０ｍｍ）に固定されている為、ス
パッタリング及び反応が行なわれる状態の時はよいが、
その状態になる以前の初期の段階で、スパッタリングゾ
ーン及び反応ゾーンを例えば１０-3〜１０-5Ｔｏｒｒの
真空状態にまでする際に、隙間が狭すぎてその真空状態
にするのに時間がかかり過ぎるという欠点がある。
置では、スパッタリングゾーン及び反応ゾーンにそれぞ
れ導入されたスパッタガスと反応ガスは、バッフル３４
と基板保持体３３との隙間から排気ゾーンに吸引排気さ
れるが、バッフルと基板保持体との隙間はスパッタリン
グゾーン及び反応ゾーンのガス圧が最適となるような寸
法（例えば０．１〜２０ｍｍ）に固定されている為、ス
パッタリング及び反応が行なわれる状態の時はよいが、
その状態になる以前の初期の段階で、スパッタリングゾ
ーン及び反応ゾーンを例えば１０-3〜１０-5Ｔｏｒｒの
真空状態にまでする際に、隙間が狭すぎてその真空状態
にするのに時間がかかり過ぎるという欠点がある。
【０００８】また、スパッタリング及び反応が行なわれ
ている成膜状態の時に、各ゾーン内の真空度やプラズマ
強度を最適状態になるよう常に微調整する必要があり、
そのため、従来は各ゾーンに導入される導入ガス量の調
節や、スパッタリングゾーンに配置されたターゲットや
反応ゾーンに配置されたイオン源に印加される電圧電流
の制御により行なわれていた。しかし基板保持体の回転
により基板保持体とバッフルの隙間にガス流の乱れが生
じてプラズマ状態が安定しなくなる場合があり、この場
合導入ガス量の調節や印加される電圧電流の制御だけで
は最適の成膜状態を維持するのは難しいという欠点もあ
った。
ている成膜状態の時に、各ゾーン内の真空度やプラズマ
強度を最適状態になるよう常に微調整する必要があり、
そのため、従来は各ゾーンに導入される導入ガス量の調
節や、スパッタリングゾーンに配置されたターゲットや
反応ゾーンに配置されたイオン源に印加される電圧電流
の制御により行なわれていた。しかし基板保持体の回転
により基板保持体とバッフルの隙間にガス流の乱れが生
じてプラズマ状態が安定しなくなる場合があり、この場
合導入ガス量の調節や印加される電圧電流の制御だけで
は最適の成膜状態を維持するのは難しいという欠点もあ
った。
【０００９】本発明は、初期状態においては排気速度が
速く、また成膜状態においては各ゾーン内を常に最適の
成膜状態にすることができるスパッタリング装置を提供
することを目的としている。
速く、また成膜状態においては各ゾーン内を常に最適の
成膜状態にすることができるスパッタリング装置を提供
することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】真空チャンバ内に円筒状
の基板保持体が配置され、チャンバの壁面と基板保持体
の外周面との間の空間に可動バッフルを設けるように構
成されている。
の基板保持体が配置され、チャンバの壁面と基板保持体
の外周面との間の空間に可動バッフルを設けるように構
成されている。
【００１１】
【作用】初期状態においてはチャンバ内の真空度を成膜
状態の真空度まで高める際に排気の邪魔にならないよう
に可動バッフルを円筒状の基板保持体の外周と平行にし
て排気速度を高め、また成膜状態においては可動バッフ
ルを円筒状の基板保持体の半径方向に移動して複数のゾ
ーンを作り、可動バッフルの角度を変えて各ゾーン内を
常に最適の真空度及びプラズマ強度にする。
状態の真空度まで高める際に排気の邪魔にならないよう
に可動バッフルを円筒状の基板保持体の外周と平行にし
て排気速度を高め、また成膜状態においては可動バッフ
ルを円筒状の基板保持体の半径方向に移動して複数のゾ
ーンを作り、可動バッフルの角度を変えて各ゾーン内を
常に最適の真空度及びプラズマ強度にする。
【００１２】
【実施例】図１において、スパッタリング装置１は、横
断面がドーナツ状の真空のチャンバ２を有し、チャンバ
２は円筒状の外壁３と同心円状の内壁４により取り囲ま
れ上下面が閉塞された空間で構成されている。このチャ
ンバ２内には内壁４に近接して、内壁４と同心円状の円
筒状の基板保持体５が回転可能に配置されている。基板
保持体５は、駆動モータ（図示せず）により例えば一方
方向に回転せしめられ、基板保持体５の外周全面にはレ
ンズや反射体等の基板６が多数固定されている。
断面がドーナツ状の真空のチャンバ２を有し、チャンバ
２は円筒状の外壁３と同心円状の内壁４により取り囲ま
れ上下面が閉塞された空間で構成されている。このチャ
ンバ２内には内壁４に近接して、内壁４と同心円状の円
筒状の基板保持体５が回転可能に配置されている。基板
保持体５は、駆動モータ（図示せず）により例えば一方
方向に回転せしめられ、基板保持体５の外周全面にはレ
ンズや反射体等の基板６が多数固定されている。
【００１３】外壁３には、ターゲット７、イオン源８、
排気管９が配置されている。これらターゲット７、イオ
ン源８、排気管９の間には可動バッフル１０が配置され
ている。各可動バッフル１０は外壁側で軸支され、円筒
状の外壁３の縦方向に伸びる板体で、幅は外壁３側から
基板保持体５上の基板６にきわめて近く（例えば０．１
〜２０ｍｍ）まで近接するような寸法になされている。
排気管９が配置されている。これらターゲット７、イオ
ン源８、排気管９の間には可動バッフル１０が配置され
ている。各可動バッフル１０は外壁側で軸支され、円筒
状の外壁３の縦方向に伸びる板体で、幅は外壁３側から
基板保持体５上の基板６にきわめて近く（例えば０．１
〜２０ｍｍ）まで近接するような寸法になされている。
【００１４】可動バッフル１０は、適宜駆動手段（図示
せず）により、図１のような開いた状態と、図２のよう
な閉じた状態とをとりうる。可動バッフル１０が図２の
ように閉じた状態では、ターゲット７がある領域がスパ
ッタリングゾーンＡを形成し、同様にイオン源８がある
領域が反応ゾーンＢ、排気管９がある領域が排気ゾーン
Ｃを形成することになる。
せず）により、図１のような開いた状態と、図２のよう
な閉じた状態とをとりうる。可動バッフル１０が図２の
ように閉じた状態では、ターゲット７がある領域がスパ
ッタリングゾーンＡを形成し、同様にイオン源８がある
領域が反応ゾーンＢ、排気管９がある領域が排気ゾーン
Ｃを形成することになる。
【００１５】本発明のスパッタリング装置は、まず可動
バッフル１０を図１のように円筒状の基板保持体５の外
周と平行にして排気の邪魔にならないように開き、排気
管９を介して排気を行い、チャンバ２内の真空度を当初
は例えば１０-3〜１０-5Ｔｏｒｒにし、その後成膜時は
例えば１０-1〜１０-3Ｔｏｒｒぐらいにされる。
バッフル１０を図１のように円筒状の基板保持体５の外
周と平行にして排気の邪魔にならないように開き、排気
管９を介して排気を行い、チャンバ２内の真空度を当初
は例えば１０-3〜１０-5Ｔｏｒｒにし、その後成膜時は
例えば１０-1〜１０-3Ｔｏｒｒぐらいにされる。
【００１６】次に可動バッフル１０が図２のように基板
保持体５の半径方向に向くように移動して閉じる。スパ
ッタガスがターゲット７のガス導入管からスパッタリン
グゾーンＡに供給され、一方、反応ガスがイオン源８の
ガス導入管から反応ゾーンＢに供給され、基板６が固定
された基板保持体５は矢印ａのように一方方向に回転す
る。スパッタリングゾーンＡ内のスパッタガスがプラズ
マ状態になり、一方、反応ゾーンＢ内の反応ガスがプラ
ズマ状態になると、基板６に金属化合物膜が形成され
る。
保持体５の半径方向に向くように移動して閉じる。スパ
ッタガスがターゲット７のガス導入管からスパッタリン
グゾーンＡに供給され、一方、反応ガスがイオン源８の
ガス導入管から反応ゾーンＢに供給され、基板６が固定
された基板保持体５は矢印ａのように一方方向に回転す
る。スパッタリングゾーンＡ内のスパッタガスがプラズ
マ状態になり、一方、反応ゾーンＢ内の反応ガスがプラ
ズマ状態になると、基板６に金属化合物膜が形成され
る。
【００１７】スパッタリングゾーンＡに供給されるスパ
ッタガスは、そのゾーン内のガス圧がプラズマ状態を作
るのに最適圧になるよう供給され、スパッタガスはバッ
フル１０と基板６との隙間より排気ゾーンＣ内に吸引排
気される。反応ゾーンＢに供給される反応ガスも同様
に、排気ゾーンＣ内に吸引排気される。従って、スパッ
タガスと反応ガスとが混合するおそれはない。
ッタガスは、そのゾーン内のガス圧がプラズマ状態を作
るのに最適圧になるよう供給され、スパッタガスはバッ
フル１０と基板６との隙間より排気ゾーンＣ内に吸引排
気される。反応ゾーンＢに供給される反応ガスも同様
に、排気ゾーンＣ内に吸引排気される。従って、スパッ
タガスと反応ガスとが混合するおそれはない。
【００１８】可動バッフル１０を閉じた状態にした時
に、基板保持体５の回転によりバッフルと基板保持体と
の隙間にガス流の乱れが生じプラズマ状態等が安定しな
い場合には、スパッタリングゾーンに配置されたターゲ
ットや反応ゾーンに配置されたイオン源に印加される電
圧電流の制御と共に、各可動バッフル１０の角度位置を
同時にまたは個別に調節して各ゾーンにおけるガス流の
乱れが成膜状態に与える影響が最小限になるよう調節す
る。
に、基板保持体５の回転によりバッフルと基板保持体と
の隙間にガス流の乱れが生じプラズマ状態等が安定しな
い場合には、スパッタリングゾーンに配置されたターゲ
ットや反応ゾーンに配置されたイオン源に印加される電
圧電流の制御と共に、各可動バッフル１０の角度位置を
同時にまたは個別に調節して各ゾーンにおけるガス流の
乱れが成膜状態に与える影響が最小限になるよう調節す
る。
【００１９】図３は可動バッフル１０の開閉角度により
調節出来るチャンバ内の真空度を示したもので、例えば
導入ガス量が１００ｓｃｃｍのとき、可動バッフルの角
度を０°（図１）〜９０°（図２）まで変化させること
により、チャンバ内の真空度を１Ｔｏｒｒから１０-2Ｔ
ｏｒｒ付近までの範囲で変化させることができる。
調節出来るチャンバ内の真空度を示したもので、例えば
導入ガス量が１００ｓｃｃｍのとき、可動バッフルの角
度を０°（図１）〜９０°（図２）まで変化させること
により、チャンバ内の真空度を１Ｔｏｒｒから１０-2Ｔ
ｏｒｒ付近までの範囲で変化させることができる。
【００２０】なお全ての可動バッフル１０を、その先端
が基板保持体５の回転方向に向かって次第に基板保持体
５に接近するような位置に向くようにしてもよく、この
ようにすると、ガス流の乱れをさらに少なくすることが
できる。
が基板保持体５の回転方向に向かって次第に基板保持体
５に接近するような位置に向くようにしてもよく、この
ようにすると、ガス流の乱れをさらに少なくすることが
できる。
【００２１】図４は第２の実施例を示すもので、可動バ
ッフル１１はピストン１２により駆動されるようになさ
れている。また図５の第３の実施例では可動バッフル１
５は各中央部で軸支されている。可動バッフル１５の長
さは、外壁３と基板保持体５との間の間隔より長くなさ
れていても、或いは例えばガスが通る隙間分だけ短くな
されていてもよい。これらの実施例の可動バッフルもそ
の機能は実施例１と同じである。
ッフル１１はピストン１２により駆動されるようになさ
れている。また図５の第３の実施例では可動バッフル１
５は各中央部で軸支されている。可動バッフル１５の長
さは、外壁３と基板保持体５との間の間隔より長くなさ
れていても、或いは例えばガスが通る隙間分だけ短くな
されていてもよい。これらの実施例の可動バッフルもそ
の機能は実施例１と同じである。
【００２２】なお、チャンバの形状は、第１〜３の実施
例のように横断面がドーナツ状の装置に限るものではな
く、立方体などでもよくその形状は問わない。
例のように横断面がドーナツ状の装置に限るものではな
く、立方体などでもよくその形状は問わない。
【００２３】
【発明の効果】初期状態においては、可動バッフルを排
気の邪魔にならないように円筒状の基板保持体の外周と
平行にしてチャンバ内の真空度を迅速に成膜状態の真空
度まで高めることができる。
気の邪魔にならないように円筒状の基板保持体の外周と
平行にしてチャンバ内の真空度を迅速に成膜状態の真空
度まで高めることができる。
【００２４】また、成膜状態においては可動バッフルの
角度を変えて、導入ガス量及び印加電圧電流の制御と共
に或いは、これら制御に代えて各ゾーン内の真空度及び
プラズマ強度が最適の状態になるよう制御することがで
きる。
角度を変えて、導入ガス量及び印加電圧電流の制御と共
に或いは、これら制御に代えて各ゾーン内の真空度及び
プラズマ強度が最適の状態になるよう制御することがで
きる。
【図１】本発明のスパッタリング装置の第１実施例を示
す図。
す図。
【図２】図１の状態から可動バッフルを移動した状態を
示す図。
示す図。
【図３】可動バッフルの開閉角度とチャンバ内の真空度
を示した図。
を示した図。
【図４】第２実施例を示す図。
【図５】第３実施例を示す図。
【図６】従来のスパッタリング装置の一例を示す図。
１ スパッタリング装置 ２ チャンバ ３ 壁面（外壁） ４ 内壁 ５ 基板保持体 ６ 基板 ７ ターゲット ８ イオン源 ９ 排気管 １０ 可動バッフル １１ 可動バッフル １２ ピストン １５ 可動バッフル Ａ スパッタリングゾーン Ｂ 反応ゾーン Ｃ 排気ゾーン
Claims (1)
- 【請求項１】真空のチャンバ内に回転する円筒状の基板
保持体が配置され、チャンバの壁面と基板保持体の外周
面との間の空間に可動バッフルが設けられていることを
特徴とするスパッタリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20374093A JPH0741941A (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | スパッタリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20374093A JPH0741941A (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | スパッタリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0741941A true JPH0741941A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16479072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20374093A Pending JPH0741941A (ja) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | スパッタリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0741941A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6573814B1 (en) | 1999-06-30 | 2003-06-03 | Nec Corporation | Electromagnetic relay and circuit substrate comprising the same |
| CN114293168A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-08 | 广东省新兴激光等离子体技术研究院 | 镀膜材料存放装置、真空镀膜设备及真空镀膜方法 |
-
1993
- 1993-07-27 JP JP20374093A patent/JPH0741941A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6573814B1 (en) | 1999-06-30 | 2003-06-03 | Nec Corporation | Electromagnetic relay and circuit substrate comprising the same |
| CN114293168A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-08 | 广东省新兴激光等离子体技术研究院 | 镀膜材料存放装置、真空镀膜设备及真空镀膜方法 |
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