JPH0826455B2 - スパツタリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスパツタリング装置に係り、特に、基板ホル
ダ上に載置されている基板を自公転させながら表面に薄
膜を形成するスパツタリング装置の機構系に関する。

〔従来の技術〕

スパツタリング装置は、基板に薄膜を形成する手段と
して幅広く用いられている。スパツタの方式には数多く
の種類があるが、成膜の均一性を確保する為に、ターゲ
ツトに対向する基板を自公転させながら成膜する方法が
とられている。

また、膜中への不純物、又は欠陥を低減させる為に基
板を垂直状態に保持しながら、成膜させる方法もある。

一方、設備生産性を上げる為、スパツタ室の対向する
両壁面にターゲツト電極を載置し、この間を通過もしく
は、移動してきた基板ホルダの両側より成膜を行なう方
法が採用されている。

然し乍ら、上記の条件を同時に満たそうとした場合、
自公転機構の構造配置は、特開昭63−282260号公報のよ
うに、その駆動源は、スパツタ室の両側壁部対向位置に
設けたモータにより行なわれる。このとき、基板面側に
露出する駆動モータの動力伝達軸にはスパツタ粒子が付
着し、異物源となるはがれを発生させたり、自公転機構
部のギア部や軸受部から多量の異物を発生させたりする
ため、これらの異物，ゴミが高品質膜の形成を阻害する
主因となつていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、成膜源側に配置されたモータ若しく
は伝達軸を介して行なわれており、これらからの発塵の
影響については十分配慮がされておらず垂直自公転基板
へのゴミの付着の問題があつた。

本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、自公転基板ホルダ駆動系へのスパッタ粒
子の付着を防止して異物の発生を防ぐことは勿論、この
駆動系からの発塵を抑え、かつ、成膜面への影響を極力
少なくして、高品質な成膜を行なわせることのできるス
パッタリング装置を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、２つの基板ホル
ダをそれぞれターゲット電極を支持する真空容器の両側
壁部に対向させて配置すると共に、該２つの基板ホルダ
間の平面空間内にほぼ円板状の自公転機構部を設け、か
つ、その自公転機構部の周縁部に永久磁石を極性を交互
にして近接して配置し、一方、基板を載置して自転する
基板支持板の周縁にも永久磁石を極性を交互にして配置
し、更に、基板ホルダの周縁部にも永久磁石を設け、か
つ、前記自公転機構部の外部には、前記基板ホルダを公
転させ、この基板ホルダの公転に伴い前記基板が自転す
る駆動力を与えるべく移動、もしくは強度を可変する磁
気発生源を備えているスパッタリング装置としたことを
特徴とする。

〔作用〕

自公転機構周辺には永久磁石が極を交互にして配置さ
れている。このとき、この永久磁石をモータの回転子と
見做せば、回転駆動力を与える固定子を周囲に配置する
ことよりモータと同様となり、基板ホルダは公転が可能
となる。一方、基板支持板にも同様に交互に永久磁石の
極を配しておけば、基板ホルダが公転するに伴い、先と
同様の関係で、基板は自転が可能となる。

以上により、モータ伝達軸などを全く用いない非接触
式で基板ホルダ及び基板支持板を自公転させることがで
きる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図、及び第２図により
説明する。

該図に示す如く、真空容器11の両壁には、成膜材とな
るべきターゲットを載置したターゲット電極12が取付け
られている。このターゲットにそれぞれほぼ対向する位
置には、基板ホルダ２が配置され、そしてこの基板ホル
ダの面上に成膜されるべき基板１を載置した基板支持板
３が複数個取り付けられている。この基板支持板３に
は、基板ホルダ２の反対側に自転用軸５を介して自転用
磁石板４が接続されている。自転用磁石板４には、図に
示すように互いに極性が異なる様に交互に磁石を周囲に
配置している。

一方、前記基板ホルダ２は、自公転機構部６の両側に
公転軸８を介して接続されている。自公転機構部６には
図に示すように周囲に互いに極性が異なるように磁石７
を配置している。

また、下部には磁極を移動又は強度を可変可能にする
固定子コイルもしくは磁石からなる磁気装置９を配置し
ている。

先ず、自公転機構部６の最下部に設けた磁気装置９の
磁極と異なる自公転機構部６の磁石７の極性部分が磁気
的に吸引される。即ち、磁石のＳ極とＮ極が吸引する。
次に、磁気装置９の極性を移動若しくは可変していく
と、自公転機構部６は磁気吸引力により力を受け動き出
していく。そして極性の移動若しくは極度の可変をくり
返していくと、所謂、モータと同じ原理で、自公転機構
部６はやがて駆動々力源である磁気装置９と被回転体で
ある基板ホルダ２とは非接触のまま回転をはじめること
になる。 次に、基板ホルダ２には、基板１のそれぞれ
に対し基板支持板３と自転用磁石板４を設けている。自
転用磁石板４の外周部は自公転機構部６に設けた磁石７
の列に対し、狭隙をはさんで対向若しくは自公転機構部
６に設けた磁石７の列に対して狭隙をはさんで内接する
ように配することにより、自公転機構部６の回転と共に
異極同志を磁気吸引力により引き合い、先と同様に回転
駆動力が伝達される。ここでも、駆動源となる磁石７の
列と被回転体となる基板支持板３とは非接触のまま回転
をはじめることになる。

以上により、自公転機構部６の外部に設けた磁気装置
９を操作することにより、非接触状態で、基板ホルダ２
に設けた基板１を自公転させることができる。従つて機
構系に特有の摺動やまさつがなくなるため、自公転軸部
を除いて、異物の発生を抑えることが出来、高品質な成
膜が可能となる。

更に、この機構部は、基板ホルダと基板ホルダとの間
に設けることにより、スパッタリングによる成膜材の付
着も殆どなくなり、更に異物を低減することが可能とな
る。

第３図、及び第４図に、他の実施例を示す。該図に示
す例は、先の磁気装置９のかわりに、自公転機構部６の
全周にわたり環状の固定子極10を設けたものである。こ
れによれば、自公転機構系が大きくなつても十分な駆動
力を得ることができる。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明のスパッタリング装置によれば、
２つの基板ホルダをそれぞれターゲット電極を支持する
真空容器の両側壁部に対向させて配置すると共に、該２
つの基板ホルダ間の平面空間内にほぼ円板状の自公転機
構部を設け、かつ、その自公転機構部の周縁部に永久磁
石を極性を交互にして近接して配置し、一方、基板を載
置して自転する基板支持板の周縁にも永久磁石を極性を
交互にして配置し、更に、基板ホルダの周縁部にも永久
磁石を設け、かつ、前記自公転機構部の外部には、前記
基板ホルダを公転させ、この基板ホルダの公転に伴い前
記基板が自転する駆動力を与えるべく移動、もしくは強
度を可変する磁気発生源を備えているものであるから、 自公転基板ホルダ駆動系が２つの基板ホルダの間に配
置されているので、自公転基板ホルダ駆動系へのスパッ
タ粒子の付着を防止して異物の発生を防ぐことは勿論、
自公転基板ホルダの駆動機構部が運動、摩擦等機械的接
触部が不要の無接触式となるので、自公転基板ホルダの
駆動機構部からの発塵を抑え、かつ、成膜面への影響を
極力少なくすることができ、高品質な成膜を行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のスパッタリング装置を示す断面図、第
２図はその自公転機構部を一部断面して示す正面図、第
３図は本発明の他の実施例を示す断面図、第４図はその
自公転機構部を一部断面して示す正面図である。 １…基板、２…基板ホルダ、３…基板支持板、４…自転
用磁石板、５…自転用軸、６…自公転機構、７…磁石、
８…公転軸、９…磁気装置、10…固定子極、11…真空容
器、12…ターゲット電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】成膜すべき基板を同心円上に複数保持した
   基板ホルダが、真空容器の側壁に設けられているターゲ
   ット電極と対向して垂直状態に保持されながら該基板ホ
   ルダ面上で前記基板を自公転させて薄膜を形成するスパ
   ッタリング装置において、 ２つの前記基板ホルダをそれぞれ前記ターゲット電極を
   支持する前記真空容器の両側壁部に対向させて配置する
   と共に、該２つの基板ホルダ間の平面空間内にほぼ円板
   状の自公転機構部を設け、かつ、その自公転機構部の周
   縁部に永久磁石を極性を交互にして近接して配置し、一
   方、前記基板を載置して自転する基板支持板の周縁にも
   永久磁石を極性を交互にして配置し、更に、前記基板ホ
   ルダの周縁部にも永久磁石を設け、かつ、前記自公転機
   構部の外部には、前記基板ホルダを公転させ、この基板
   ホルダの公転に伴い前記基板が自転する駆動力を与える
   べく移動、もしくは強度を可変する磁気発生源を備えて
   いることを特徴とするスパッタリング装置。