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JP6184468B2 - Sputtering equipment - Google Patents
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Description

本発明は、基板に薄膜を形成するためのスパッタリング装置に関する。   The present invention relates to a sputtering apparatus for forming a thin film on a substrate.

半導体を製造する過程において、ウエハ等の基板に薄膜を形成することがある。薄膜の形成方法としては、真空チャンバ内で高エネルギーの粒子を材料となる物質(ターゲット)に衝突させ、叩き出された当該物質を基板上に堆積させて成膜するスパッタ法などがある。スパッタ法で使用するスパッタリング装置には、複数のスパッタ源やターゲットを備え付けたものもある。   In the process of manufacturing a semiconductor, a thin film may be formed on a substrate such as a wafer. As a method for forming a thin film, there is a sputtering method in which high energy particles collide with a material (target) as a material in a vacuum chamber, and the struck material is deposited on a substrate to form a film. Some sputtering apparatuses used in the sputtering method include a plurality of sputtering sources and targets.

特許文献1〜4に記載されているように、必要とするターゲットの数が増えても真空チャンバの径を大きくしなくても済み、全体として真空チャンバの小型化を図るスパッタリング装置の発明も公開されている。   As described in Patent Documents 1 to 4, it is not necessary to increase the diameter of the vacuum chamber even if the number of required targets is increased, and the invention of a sputtering apparatus for reducing the size of the vacuum chamber as a whole is also disclosed. Has been.

特許第3498950号公報Japanese Patent No. 3498950 特許第4086792号公報Japanese Patent No. 40867792 特許第4889712号公報Japanese Patent No. 4889712 特許第5075662号公報Japanese Patent No. 5075666

しかしながら、特許文献1〜4の発明は、基板とターゲットが対向しているので、成膜分布を良くするためには、基板に対してターゲットのサイズを大きくしなければならず、基板のサイズが大きい場合にはコストも大きくなってしまうという欠点がある。また、成膜分布を良くするために、基板の中心とターゲットの中心をずらす方法もあるが、成膜速度が遅くなってしまうという欠点がある。   However, in the inventions of Patent Documents 1 to 4, since the substrate and the target are opposed to each other, the target size must be increased with respect to the substrate in order to improve the film formation distribution. If it is large, there is a disadvantage that the cost becomes large. In addition, there is a method of shifting the center of the substrate and the center of the target in order to improve the film formation distribution, but there is a disadvantage that the film formation speed becomes slow.

さらに、基板に対してスパッタ源を斜めにすると、多数のスパッタ源を配置することができ、小さいターゲットでも成膜分布を良くすることが可能であるが、スパッタ源の数量が増えるとコストも多大になるという問題もある。   Furthermore, if the sputtering source is inclined with respect to the substrate, a large number of sputtering sources can be arranged, and even with a small target, the film formation distribution can be improved, but the cost increases as the number of sputtering sources increases. There is also the problem of becoming.

そこで、本発明は、基板上の成膜分布を良くし、スパッタ源の数量も減らしたスパッタリング装置を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a sputtering apparatus in which the deposition distribution on the substrate is improved and the number of sputtering sources is reduced.

上記の課題を解決するために、本発明であるスパッタリング装置は、真空チャンバ内でスパッタ源に当接されたターゲットをスパッタリングして基板上に薄膜を堆積させるスパッタリング装置において、前記ターゲットが横に複数並べて配置され、前記ターゲットが前記基板に対して斜めを向くように前記ターゲットを保持すると共に、前記ターゲットが並置された長手方向であって前記スパッタ源と直交する方向にスライド移動するためのレール状のスライダを有するターゲットテーブルと、前記スパッタ源を前記ターゲットに当接させる移動機構と、を備え、前記ターゲットテーブルは、前記スライダでスライド移動することにより、配置された複数のターゲットのうち前記スパッタ源の延長線上にある一のターゲットを選択し、前記移動機構は、前記ターゲットテーブルで選択された前記ターゲットに向かって前記スパッタ源を軸方向に移動させる、ことを特徴とする。

More in order to solve the above problems, a sputtering apparatus is the present invention is a sputtering apparatus for depositing a thin film on a substrate by sputtering a target which is in contact with the sputter source within a vacuum chamber, the target is the horizontal Rail-like arrangement arranged side by side and holding the target so that the target is inclined with respect to the substrate, and slidingly moving in the longitudinal direction in which the targets are juxtaposed and perpendicular to the sputtering source A target table having a slider and a moving mechanism for bringing the sputtering source into contact with the target, the target table slidingly moving with the slider, whereby the sputtering source among the plurality of targets arranged. Select one target on the extension line of Mechanism, said toward the target selected by the target table moves the sputtering source in the axial direction, characterized in that.

前記ターゲットテーブルは、前記スパッタ源と直交する方向にスライド移動するためのスライダを有し、前記移動機構は、前記スパッタ源の延長線上にある前記ターゲットを選択すべく前記スパッタ源を軸方向に移動させる、ことを特徴とする。   The target table has a slider for sliding movement in a direction perpendicular to the sputtering source, and the moving mechanism moves the sputtering source in the axial direction so as to select the target on an extension line of the sputtering source. It is characterized by that.

前記ターゲットは、前記基板に対して40〜50度の角度で保持される、ことを特徴とする。   The target is held at an angle of 40 to 50 degrees with respect to the substrate.

前記ターゲットテーブルは、前記スパッタ源を通すための貫通孔を有し、前記ターゲットは、前記ターゲットテーブルからの高さが変動可能に保持され、前記移動機構は、前記スパッタ源の前記ターゲットへの当接が維持されるように、前記スパッタ源を前記ターゲットテーブルに貫通させ、さらに前記スパッタ源を前記ターゲットに押し込む、ことを特徴とする。   The target table has a through-hole through which the sputter source passes, the target is held such that the height from the target table can be varied, and the moving mechanism applies the sputter source to the target. The sputter source is penetrated through the target table so that the contact is maintained, and the sputter source is pushed into the target.

本発明によれば、基板に対して斜めに配置したスパッタ源に、複数のターゲットを選択可能に取り付けたので、小さなターゲットでも大面積の基板に分布良く成膜できる。また、スパッタ源の数量も増やさなくて済むので、コストを抑えることができ、極めて経済的である。   According to the present invention, a plurality of targets are selectably attached to a sputtering source disposed obliquely with respect to the substrate, so that even a small target can be formed on a large-area substrate with good distribution. Further, since it is not necessary to increase the number of sputter sources, the cost can be suppressed and it is extremely economical.

本発明であるスパッタリング装置の正面図である。It is a front view of the sputtering device which is the present invention. 本発明であるスパッタリング装置の平面図である。It is a top view of the sputtering device which is the present invention. 本発明であるスパッタリング装置の側面図である。It is a side view of the sputtering device which is the present invention. 本発明であるスパッタリング装置の一部を透過させた正面図である。It is the front view which permeate | transmitted a part of sputtering device which is this invention. 本発明であるスパッタリング装置の収納ポートを水平方向(横断面)で切断した横断面図である。It is the cross-sectional view which cut | disconnected the storage port of the sputtering device which is this invention in the horizontal direction (transverse section). 本発明であるスパッタリング装置の収納ポートを垂直方向(冠状面)で切断した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which cut | disconnected the storage port of the sputtering device which is this invention in the orthogonal | vertical direction (crown surface). 本発明であるスパッタリング装置の収納ポートを垂直方向(矢状面)で切断した縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view which cut | disconnected the storage port of the sputtering device which is this invention in the orthogonal | vertical direction (sagittal plane). 本発明であるスパッタリング装置のターゲットテーブルについて説明する図である。It is a figure explaining the target table of the sputtering device which is this invention. 本発明であるスパッタリング装置によるスパッタリングについて説明する図である。It is a figure explaining sputtering by the sputtering device which is this invention.

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, what has the same function attaches | subjects the same code | symbol, and the repeated description may be abbreviate | omitted.

まず、本発明であるスパッタリング装置の全体の概要について説明する。図1は、スパッタリング装置の正面図であり、図2は、スパッタリング装置の平面図であり、図3は、スパッタリング装置の側面図である。また、図4は、スパッタリング装置の一部を透過させた正面図であり、拡張ポート500を接続した状態を示すために、収納ポート310の左半分を透過させたものである。   First, an overview of the entire sputtering apparatus according to the present invention will be described. 1 is a front view of the sputtering apparatus, FIG. 2 is a plan view of the sputtering apparatus, and FIG. 3 is a side view of the sputtering apparatus. FIG. 4 is a front view through which a part of the sputtering apparatus is transmitted. In order to show a state in which the expansion port 500 is connected, the left half of the storage port 310 is transmitted.

図1〜4に示すように、スパッタリング装置100は、真空チャンバ200内でスパッタ源400又はスパッタ源410に設置されたターゲットをスパッタリングして基板上に薄膜を堆積させる装置である。なお、スパッタリング装置100は、複数のターゲットから任意に選択可能なマルチターゲット式であり、さらに複数のスパッタ源により同時にスパッタリングすることが可能である。基板は、操作者がマニピュレータ210を操作することにより、例えば、薄膜を塗布する面を下向きにした状態で、真空チャンバ200内に設置されれば良い。   As shown in FIGS. 1 to 4, the sputtering apparatus 100 is an apparatus that deposits a thin film on a substrate by sputtering a target placed in a sputtering source 400 or a sputtering source 410 in a vacuum chamber 200. Note that the sputtering apparatus 100 is a multi-target type that can be arbitrarily selected from a plurality of targets, and can be simultaneously sputtered by a plurality of sputtering sources. The substrate may be installed in the vacuum chamber 200 when the operator operates the manipulator 210, for example, with the surface on which the thin film is applied facing downward.

真空チャンバ200は、内部を真空にするための容器であり、真空ポンプを利用して真空状態が作り出される。真空チャンバ200は、少なくとも、スパッタ源400、収納ポート300等を備え、拡張ポート500等を有しても良い。なお、スパッタ源410、収納ポート310のように2組又はそれ以上設けるようにしても良い。本実施例においては、2組の場合とする。   The vacuum chamber 200 is a container for making a vacuum inside, and a vacuum state is created using a vacuum pump. The vacuum chamber 200 includes at least a sputtering source 400, a storage port 300, and the like, and may include an expansion port 500 and the like. Two or more sets such as the sputtering source 410 and the storage port 310 may be provided. In this embodiment, two sets are assumed.

スパッタ源400、410は、真空チャンバ200内にマグネトロン放電を利用する等して高電圧をかけるための電極である。スパッタ源400、410の電極は、ターゲットと分離しており、ターゲットに電極を当接させた上で、RF(高周波)やDC(直流)等を印加する。スパッタ源400、410は、例えば、基板の下方に基板に対してターゲットが傾斜するようにして設置される。なお、スパッタ源400及びスパッタ源410で種類の異なるターゲットを同時にスパッタリングして混合比率を変えた成膜しても良いし、一方のみでスパッタリングしても良い。   The sputter sources 400 and 410 are electrodes for applying a high voltage to the vacuum chamber 200 by using magnetron discharge. The electrodes of the sputtering sources 400 and 410 are separated from the target, and RF (high frequency), DC (direct current) or the like is applied after the electrode is brought into contact with the target. For example, the sputtering sources 400 and 410 are installed below the substrate so that the target is inclined with respect to the substrate. Note that sputtering may be performed by simultaneously sputtering different types of targets at the sputtering source 400 and the sputtering source 410 to change the mixing ratio, or sputtering may be performed by using only one of them.

収納ポート300、310は、複数のターゲットと、それらを横に並べて配置したターゲットテーブルを収納するためのスペースである。収納ポート300は、スパッタ源400に対して直交するように配置され、収納ポート310は、スパッタ源410に対して直交するように配置されれば良い。なお、収納ポート300と収納ポート310とが平行となるように配置した場合、スパッタ源400とスパッタ源410とがお互い反対側に延びるようにすれば良い。   The storage ports 300 and 310 are spaces for storing a plurality of targets and a target table in which they are arranged side by side. The storage port 300 may be disposed so as to be orthogonal to the sputtering source 400, and the storage port 310 may be disposed so as to be orthogonal to the sputtering source 410. Note that when the storage port 300 and the storage port 310 are arranged in parallel, the sputtering source 400 and the sputtering source 410 may extend to opposite sides.

拡張ポート500は、真空チャンバ200内にO(酸素)やN(窒素)等の反応性ガスを導入するためのプラズマ源などを接続するためのスペースである。拡張ポート500は、例えば、スパッタ源400とスパッタ源410の間など任意の位置に設ければ良い。   The expansion port 500 is a space for connecting a plasma source or the like for introducing a reactive gas such as O (oxygen) or N (nitrogen) into the vacuum chamber 200. The expansion port 500 may be provided at an arbitrary position such as between the sputtering source 400 and the sputtering source 410, for example.

次に、スパッタリング装置の内部の構造について説明する。図5は、スパッタリング装置の収納ポートを図1に記載のA−Aで切断した横断面図であり、図6は、スパッタリング装置の収納ポートを図2に記載のB−Bで切断した縦断面図であり、図7は、スパッタリング装置の収納ポートを図2に記載のC−Cで切断した縦断面図である。   Next, the internal structure of the sputtering apparatus will be described. FIG. 5 is a cross-sectional view of the storage port of the sputtering apparatus cut along AA shown in FIG. 1, and FIG. 6 is a vertical cross-section of the storage port of the sputtering apparatus cut along BB shown in FIG. FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the storage port of the sputtering apparatus cut along CC in FIG.

図5〜7に示すように、真空チャンバ200が有する収納ポート300、310は、筒状など内部が中空であり、内部には複数のターゲット360、370(例えば、各3個など)が並置されたターゲットテーブル340、350が配置される。   As shown in FIGS. 5 to 7, the storage ports 300 and 310 of the vacuum chamber 200 are hollow inside such as a cylinder, and a plurality of targets 360 and 370 (for example, three each) are juxtaposed inside. Target tables 340 and 350 are arranged.

ターゲット360、370は、基板に形成する薄膜の材料となる金属や化合物などである。種類の異なるターゲット360、370を真空一貫でスパッタリングして多層膜を成膜する。そのため、ターゲット360、370とスパッタ源400、410を分離して、複数のターゲット360、370をスパッタ源400、410に対して換装可能にする。スパッタ源400、410とターゲット360、370の組み合わせパターンは、自由に選択可能である。   The targets 360 and 370 are a metal or a compound that is a material of a thin film formed on the substrate. A multilayer film is formed by sputtering different types of targets 360 and 370 in a consistent vacuum. Therefore, the targets 360 and 370 and the sputter sources 400 and 410 are separated so that the plurality of targets 360 and 370 can be replaced with the sputter sources 400 and 410. A combination pattern of the sputtering sources 400 and 410 and the targets 360 and 370 can be freely selected.

ターゲットテーブル340、350は、長方形状の板材又は枠材であり、幅はターゲット360、370より若干大きく、長さは任意でターゲット360、370を横に複数並べて配置可能である。ターゲットテーブル340、350は、ターゲット360、370が基板ホルダ600で保持される基板に対して斜め(40〜50度)を向くように、ターゲット360、370を保持する。また、ターゲットテーブル340、350は、収納ポート300、310内に設けたスライダ301、311に沿って、スパッタ源400、410と直交する方向にスライド移動可能に配置される。   The target tables 340 and 350 are rectangular plate members or frame members, have a width slightly larger than the targets 360 and 370, can be arbitrarily arranged in length, and a plurality of targets 360 and 370 can be arranged side by side. The target tables 340 and 350 hold the targets 360 and 370 so that the targets 360 and 370 are inclined (40 to 50 degrees) with respect to the substrate held by the substrate holder 600. Further, the target tables 340 and 350 are arranged so as to be slidable in a direction orthogonal to the sputtering sources 400 and 410 along the sliders 301 and 311 provided in the storage ports 300 and 310.

スライダ301、311は、例えば、2本の平行なレール状の部材を収納ポート300、310内に敷設する等して、ターゲットテーブル340、350を収納ポート300、310の内部で長手方向に移動させる。スライダ301、311でターゲットテーブル340、350をスライド移動させて、複数のターゲット360、370からスパッタ源400、410に当接させるターゲット360、370を1つ選択する。   The sliders 301 and 311 move the target tables 340 and 350 in the longitudinal direction inside the storage ports 300 and 310 by, for example, laying two parallel rail-shaped members in the storage ports 300 and 310. . The target tables 340 and 350 are slid by the sliders 301 and 311, and one target 360 and 370 to be brought into contact with the sputtering sources 400 and 410 is selected from the plurality of targets 360 and 370.

ターゲットテーブル340、350の表面に配置したターゲット360、370を覆うために、ターゲットテーブル340、350の上側に保護板320が配置される(図5においてはターゲットテーブル350の保護板320は図示せず)。保護板320には、ターゲット360、370の形状に合わせた開口部321が1つ空けられる。   A protective plate 320 is disposed above the target tables 340 and 350 to cover the targets 360 and 370 disposed on the surfaces of the target tables 340 and 350 (the protective plate 320 of the target table 350 is not shown in FIG. 5). ). One opening 321 is formed in the protection plate 320 according to the shape of the targets 360 and 370.

保護板320の開口部321と、ターゲット360、370のうち選択された何れか一と、スパッタ源400、410とは、柱状のスパッタ源400、410の長手方向(軸方向)において一直線上に並ぶ。スパッタ源400、410は、ターゲット360、370が基板に対向する位置(0度)から一の方向に所定の角度(40〜50度)傾けた状態となるように配置する。なお、スパッタ源410は、スパッタ源400の反対側の方向に配置されれば良い。   The opening 321 of the protective plate 320 and any one selected from the targets 360 and 370 and the sputter sources 400 and 410 are aligned in the longitudinal direction (axial direction) of the columnar sputter sources 400 and 410. . The sputtering sources 400 and 410 are arranged so that the targets 360 and 370 are inclined at a predetermined angle (40 to 50 degrees) in one direction from the position (0 degrees) facing the substrate. Note that the sputtering source 410 may be disposed in the direction opposite to the sputtering source 400.

スパッタ源400、410には、電極401、411を軸方向に往復移動させるための移動機構が設けられ、電極401、411を軸方向に移動させることにより、選択された一のターゲット360、370に当接させ、又はターゲット360、370から離間させる。   The sputtering sources 400 and 410 are provided with a moving mechanism for reciprocally moving the electrodes 401 and 411 in the axial direction. By moving the electrodes 401 and 411 in the axial direction, the selected targets 360 and 370 are moved. Abut or move away from targets 360,370.

拡張ポート500には、プラズマ源501などが設置される。プラズマ源501は、O(酸素)やN(窒素)等の反応性ガスを導入するためのものであり、スパッタリング中やスパッタリング前後など目的に合わせて使用する。   The expansion port 500 is provided with a plasma source 501 and the like. The plasma source 501 is for introducing a reactive gas such as O (oxygen) or N (nitrogen), and is used in accordance with purposes such as during sputtering or before and after sputtering.

スパッタリングをする際は、真空チャンバ200内の基板ホルダ600で基板を支持し、真空チャンバ200内を真空にする。そして、真空チャンバ200内に、放電させるためのAr(アルゴン)等の不活性ガスを導入しておく。スパッタ源400、410に印加することで、イオン化した不活性ガス等がターゲット360、370に衝突し、ターゲット360、370の表面から材料が弾き飛ばされて基板の表面に付着することにより成膜される。   When sputtering, the substrate is supported by the substrate holder 600 in the vacuum chamber 200, and the vacuum chamber 200 is evacuated. Then, an inert gas such as Ar (argon) for discharging is introduced into the vacuum chamber 200. When applied to the sputtering sources 400 and 410, ionized inert gas or the like collides with the targets 360 and 370, and the material is blown off from the surfaces of the targets 360 and 370 to be deposited on the surface of the substrate. The

次に、スパッタリング装置の動作について説明する。図8は、スパッタリング装置のターゲットテーブルについて説明する図であり、図9は、スパッタリング装置によるスパッタリングについて説明する図である。   Next, the operation of the sputtering apparatus will be described. FIG. 8 is a diagram for explaining a target table of the sputtering apparatus, and FIG. 9 is a diagram for explaining sputtering by the sputtering apparatus.

図8、9に示すように、真空チャンバ200内において、表面を下に向けた円板状の基板610を基板ホルダ600で支持し、その下方で2つのスパッタ源400、410がそれぞれ基板610に対して傾斜した状態で、スパッタリング装置を使用して基板610に薄膜を形成するものとする。なお、スパッタ源400から一の材料をスパッタリングし、スパッタ源410から他の材料をスパッタリングするようにしても良いし、スパッタ源400及びスパッタ源410で単一の材料をスパッタリングするようにしても良い。   As shown in FIGS. 8 and 9, in the vacuum chamber 200, a disk-shaped substrate 610 with the surface facing downward is supported by a substrate holder 600, and below that, two sputter sources 400 and 410 are respectively attached to the substrate 610. It is assumed that a thin film is formed on the substrate 610 using a sputtering apparatus while being inclined with respect to the substrate. Note that one material may be sputtered from the sputter source 400 and another material may be sputtered from the sputter source 410, or a single material may be sputtered by the sputter source 400 and the sputter source 410. .

スパッタリングを行う前に、予めターゲットテーブル340にターゲット360、361、362(360等)を設置し、ターゲットテーブル350にターゲット370、371、372(370等)を設置する。なお、ターゲット360等、370等の枚数は、スパッタリングの条件に応じて2枚又はそれ以上設けるようにしても良い。本実施例においては、3枚の場合とする。なお、例として示したターゲット360等、370等は、円板状の中心部が薄膜の材料であり、周縁部が保持するための枠である。ターゲット360等、370等は、回転する基板610に対して対向している訳ではなく傾斜しているので、成膜分布を良くする点においては、基板610の径よりも大きくする必要はない。   Prior to sputtering, the targets 360, 361, 362 (360, etc.) are previously set on the target table 340, and the targets 370, 371, 372 (370, etc.) are set on the target table 350. Note that two or more targets 360, 370, etc. may be provided depending on the sputtering conditions. In this embodiment, it is assumed that there are three sheets. In addition, the target 360 grade | etc., 370 grade | etc., Which were shown as an example is a frame in which a disk-shaped center part is a thin film material, and a peripheral part hold | maintains. Since the targets 360 and 370 are not opposed to the rotating substrate 610 but are inclined, it is not necessary to make the film larger than the diameter of the substrate 610 in order to improve the film formation distribution.

ターゲット360等、370等は、ターゲットホルダ341、342を周縁部に通すことにより、ターゲットテーブル340、350に保持される。ターゲットホルダ341、342は、例えば、ピン状の留具が用いられ、周縁部の四ヶ所程度を留められれば良い。なお、その際、ピンの軸部の長さの範囲で、ターゲット360等、370等のターゲットテーブル340、350からの高さを変動可能に留める。   The targets 360, 370, etc. are held on the target tables 340, 350 by passing the target holders 341, 342 through the periphery. For the target holders 341 and 342, for example, pin-shaped fasteners are used, and it is only necessary to hold about four places on the peripheral portion. At this time, the height from the target tables 340 and 350 such as the target 360 and the like 370 is kept variable within the range of the length of the shaft portion of the pin.

ターゲットテーブル340は、スパッタ源400と直交する方向に敷設されたスライダ301によりスライド移動し、ターゲット360、361、362のうち何れか一を選択してスパッタ源400の延長線上に持ってくる。ここでは、ターゲット360が選択されたとする。また、ターゲットテーブル341は、スパッタ源410と直交する方向に敷設されたスライダ311によりスライド移動し、ターゲット370、371、372のうち何れか一を選択してスパッタ源410の延長線上に持ってくる。ここでは、ターゲット372が選択されたとする。   The target table 340 is slid by a slider 301 laid in a direction orthogonal to the sputtering source 400, and any one of the targets 360, 361, 362 is selected and brought on an extension line of the sputtering source 400. Here, it is assumed that the target 360 is selected. The target table 341 is slid by a slider 311 laid in a direction orthogonal to the sputtering source 410, and any one of the targets 370, 371, 372 is selected and brought on an extension line of the sputtering source 410. . Here, it is assumed that the target 372 is selected.

ターゲットテーブル340、350のスライド移動は、常にターゲット360等、370等の何れかが、位置ズレすることなくスパッタ源400、410の延長線上に来るように、ターゲット360等、370等の並置間隔で移動するように制御しても良い。   The slide movement of the target tables 340, 350 is always performed at a juxtaposition interval of the targets 360, 370, etc. so that any of the targets 360, 370, etc. is on the extension line of the sputtering sources 400, 410 without being displaced. You may control to move.

図9に示すように、移動機構420によってスパッタ源410を、選択されたターゲット372に向けて移動させ、スパッタ源410とターゲット372とを当接させる。なお、スパッタ源400とターゲット360とを当接させるために、移動機構420によってスパッタ源400を、選択されたターゲット360に向けて移動させても良い。   As shown in FIG. 9, the sputtering source 410 is moved toward the selected target 372 by the moving mechanism 420, and the sputtering source 410 and the target 372 are brought into contact with each other. In order to bring the sputtering source 400 and the target 360 into contact with each other, the sputtering source 400 may be moved toward the selected target 360 by the moving mechanism 420.

スパッタ源400、410は、ターゲットテーブル340、350の裏側に存在するので、ターゲットテーブル340、350の表側に配置されたターゲット360等、370等に当接させるために、ターゲットテーブル340、350にスパッタ源400、410を通すための貫通孔342、352を空けておく。貫通孔342、352は、少なくともターゲット360等、370等が存在する位置に、スパッタ源400、410の貫通する部分の形状及びサイズ(例えば、円柱状の場合は直径)で空ければ良い。   Since the sputter sources 400 and 410 exist on the back side of the target tables 340 and 350, the sputter sources 400 and 410 are sputtered on the target tables 340 and 350 in order to abut on the targets 360 and 370 disposed on the front side of the target tables 340 and 350. Through holes 342 and 352 for allowing the sources 400 and 410 to pass therethrough are opened. The through holes 342 and 352 need only be vacant in the shape and size (for example, diameter in the case of a cylindrical shape) of the portion through which the sputtering sources 400 and 410 penetrate at least at positions where the targets 360 and the like 370 exist.

ターゲットテーブル340、350を貫通したスパッタ源400、410は、ターゲット360等、370等に当接されるが、さらにターゲット360等、370等が持ち上がるようにスパッタ源400、410を押し込むことにより、ターゲット360等、370等とスパッタ源400、410との接合が離れないように維持される。   The sputter sources 400 and 410 penetrating the target tables 340 and 350 are brought into contact with the targets 360 and the like 370, but further, the sputter sources 400 and 410 are pushed so that the targets 360 and the like 370 and the like are lifted. 360, 370, etc. and the sputter sources 400, 410 are maintained so as not to be separated.

基板ホルダ600で支持された基板610を回転させ、スパッタ源410の電極411に印加することにより、基板610に表面にスパッタリングを行う。さらに、スパッタ源400をターゲット360に当接させてスパッタ源400の電極401に印加して同時にスパッタリングしても良い。   The substrate 610 supported by the substrate holder 600 is rotated and applied to the electrode 411 of the sputtering source 410, whereby sputtering is performed on the surface of the substrate 610. Further, the sputtering source 400 may be brought into contact with the target 360 and applied to the electrode 401 of the sputtering source 400 for simultaneous sputtering.

このように、基板610に対して斜めに配置したスパッタ源400、410に、複数のターゲット360等、370等を選択可能に取り付けたので、小さなターゲット360等、370等でも大面積の基板610に分布良く成膜できる。また、スパッタ源400、410の数量も増やさなくて済むので、コストを抑えることができる。さらに、ターゲットテーブル350、360は収納ポート300、310内に設置されるので、真空チャンバ200の容量が増大する訳ではなく、真空ポンプ等を強化しなくても済む。すなわち、極めて効率的かつ経済的である。   As described above, since a plurality of targets 360, etc., 370, etc. are selectively attached to the sputtering sources 400, 410 arranged obliquely with respect to the substrate 610, even a small target 360, etc., 370, etc. can be applied to a large area substrate 610. Films can be distributed with good distribution. Further, since it is not necessary to increase the number of the sputtering sources 400 and 410, the cost can be suppressed. Furthermore, since the target tables 350 and 360 are installed in the storage ports 300 and 310, the capacity of the vacuum chamber 200 does not increase, and it is not necessary to strengthen the vacuum pump or the like. That is, it is extremely efficient and economical.

以上、本発明の実施例を述べたが、これらに限定されるものではない。例えば、ターゲットテーブル340、350は、長方形状の板材に限られず、それぞれ両端を繋いだ環状にしてターゲット360等、370等を環上に配置しても良い。また、ターゲットテーブル340の端とターゲットテーブル350の端を繋いだ環状にしても良い。   As mentioned above, although the Example of this invention was described, it is not limited to these. For example, the target tables 340 and 350 are not limited to rectangular plate materials, and the targets 360 and 370 may be arranged on the ring in a ring shape in which both ends are connected. Alternatively, the end of the target table 340 and the end of the target table 350 may be connected to each other.

実施例においては、ターゲットテーブル340、350をスライド移動させ、スパッタ源400、410を往復移動させることでターゲット360等、370等とスパッタ源400、410とを当接させたが、スパッタ源400、410をターゲットテーブル340、350に沿って平行移動させても良いし、ターゲットテーブル340、350をスパッタ源400、410に向けて往復移動させても良い。   In the embodiment, the target tables 340, 350 are slid and the sputter sources 400, 410 are reciprocated to bring the targets 360, 370, etc. into contact with the sputter sources 400, 410. 410 may be translated along the target tables 340 and 350, or the target tables 340 and 350 may be reciprocated toward the sputtering sources 400 and 410.

ターゲット360等、370等が消耗した場合に、別のターゲットに選択を変えてスパッタリングを続行しても良い。その際、操作者にターゲット360の消耗を通知した上で未使用のターゲットの何れかを選択するように通知しても良いし、自動的に未使用のターゲットを選択するように制御しても良い。真空チャンバ200を大気に曝すことなく、真空チャンバ200内でターゲットを交換することができるので、効率的に作業することが可能である。   When the targets 360, 370, etc. are consumed, the sputtering may be continued by changing the selection to another target. At this time, the operator may be notified to select the unused target after notifying the wear of the target 360, or may be controlled to automatically select the unused target. good. Since the target can be exchanged in the vacuum chamber 200 without exposing the vacuum chamber 200 to the atmosphere, it is possible to work efficiently.

100:スパッタリング装置
200:真空チャンバ
210:マニピュレータ
300,310:収納ポート
301,311:スライダ
320:保護板
321:開口部
340,350:ターゲットテーブル
341,351:ターゲットホルダ
342,352:貫通孔
360,361,362,370,371,372:ターゲット
400,410:スパッタ源
401,411:電極
420:移動機構
500:拡張ポート
501:プラズマ源
600:基板ホルダ
610:基板
100: Sputtering apparatus 200: Vacuum chamber 210: Manipulator 300, 310: Storage port 301, 311: Slider 320: Protection plate 321: Opening part 340, 350: Target table 341, 351: Target holder 342, 352: Through hole 360, 361, 362, 370, 371, 372: target 400, 410: sputtering source 401, 411: electrode 420: moving mechanism 500: expansion port 501: plasma source 600: substrate holder 610: substrate

Claims (3)

真空チャンバ内でスパッタ源に当接されたターゲットをスパッタリングして基板上に薄膜を堆積させるスパッタリング装置において、
前記ターゲットが横に複数並べて配置され、前記ターゲットが前記基板に対して斜めを向くように前記ターゲットを保持すると共に、前記ターゲットが並置された長手方向であって前記スパッタ源と直交する方向にスライド移動するためのレール状のスライダを有するターゲットテーブルと、
前記スパッタ源を前記ターゲットに当接させる移動機構と、を備え、
前記ターゲットテーブルは、前記スライダでスライド移動することにより、配置された複数のターゲットのうち前記スパッタ源の延長線上にある一のターゲットを選択し、
前記移動機構は、前記ターゲットテーブルで選択された前記ターゲットに向かって前記スパッタ源を軸方向に移動させる、
ことを特徴とするスパッタリング装置。
In a sputtering apparatus for depositing a thin film on a substrate by sputtering a target abutted against a sputtering source in a vacuum chamber,
A plurality of the targets are arranged side by side , hold the target so that the targets are inclined with respect to the substrate, and slide in a longitudinal direction in which the targets are juxtaposed and perpendicular to the sputtering source. A target table having a rail-shaped slider for moving;
A moving mechanism for bringing the sputtering source into contact with the target,
The target table is slid with the slider to select one target on the extension line of the sputter source among the plurality of targets arranged,
The moving mechanism moves the sputtering source in the axial direction toward the target selected by the target table.
A sputtering apparatus characterized by that.
前記ターゲットは、前記基板に対して40〜50度の角度で保持される、
ことを特徴とする請求項1に記載のスパッタリング装置。
The target is held at an angle of 40 to 50 degrees with respect to the substrate;
The sputtering apparatus according to claim 1.
前記ターゲットテーブルは、前記スパッタ源を通すための貫通孔を有し、
前記ターゲットは、前記ターゲットテーブルからの高さが変動可能に保持され、
前記移動機構は、前記スパッタ源の前記ターゲットへの当接が維持されるように、前記スパッタ源を前記ターゲットテーブルに貫通させ、さらに前記スパッタ源を前記ターゲットに押し込む、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のスパッタリング装置。
The target table has a through hole for passing the sputtering source;
The target is held such that the height from the target table is variable,
The moving mechanism allows the sputtering source to penetrate the target table so that the contact of the sputtering source with the target is maintained, and further pushes the sputtering source into the target.
The sputtering apparatus according to claim 1 or 2.
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