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JP2013147677A - Film deposition system - Google Patents

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JP2013147677A JP2010104261A JP2010104261A JP2013147677A JP 2013147677 A JP2013147677 A JP 2013147677A JP 2010104261 A JP2010104261 A JP 2010104261A JP 2010104261 A JP2010104261 A JP 2010104261A JP 2013147677 A JP2013147677 A JP 2013147677A
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stage
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film forming
gear
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JP2010104261A
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Japanese (ja)
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Shinji Kobari
慎二 小梁
Hiroteru Yamamoto
弘輝 山本
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Ulvac Inc
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Ulvac Inc
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film deposition system which can provide an improved distribution of film thickness of a substrate surface having surface asperities.SOLUTION: A film deposition system 1 allows a substrate W on a stage 11 to rotate around a first axis Z1 and around a second axis Z2, thereby: increasing flexibility in a variation of a position of the substrate W relative to a deposition source 12; and securing a uniform distribution of film thickness irrespective of the radial position on the substrate W. Thus, the film deposition system 1 can provide the surface of the substrate W having asperities, for example, with an improved distribution of film thickness on the side of the asperities.

Description

本発明は、凹凸部を有する基板の表面に均一に薄膜を形成することが可能な成膜装置に関する。   The present invention relates to a film forming apparatus capable of uniformly forming a thin film on a surface of a substrate having an uneven portion.

近年、基板の表面に均一な膜厚で薄膜を形成するための成膜装置が種々提案されている。例えば下記特許文献1には、基板表面に対して斜め方向に対向するように配置されたスパッタリングターゲットと、基板ホルダを基板の中心の回りに回転させるホルダモータとを有し、基板を回転させながら、蒸着粒子を基板表面に斜め方向から入射させるスパッタ装置が記載されている。   In recent years, various film forming apparatuses for forming a thin film with a uniform film thickness on the surface of a substrate have been proposed. For example, Patent Document 1 below has a sputtering target arranged to face the substrate surface in an oblique direction and a holder motor that rotates the substrate holder around the center of the substrate, while rotating the substrate. A sputtering apparatus is described in which vapor deposition particles are incident on a substrate surface from an oblique direction.

特開2008−103026号公報JP 2008-103026 A

上記構成のスパッタ装置においては、基板上の比較的平坦な領域に関する膜厚分布の改善には大きな効果を有するものの、凹凸部を有する基板表面に対しては膜厚分布の改善が図れないという問題がある。すなわち、基板表面に構造層が島状に分布するような場合、基板の半径位置に応じて構造層の側面に形成される膜の厚みに分布が生じてしまい、要求される膜厚均一性を確保することが非常に困難であった。   The sputtering apparatus having the above configuration has a great effect on improving the film thickness distribution on a relatively flat region on the substrate, but cannot improve the film thickness distribution on the substrate surface having the uneven portion. There is. That is, when the structural layer is distributed in an island shape on the substrate surface, the distribution of the thickness of the film formed on the side surface of the structural layer depends on the radial position of the substrate, and the required film thickness uniformity is achieved. It was very difficult to secure.

以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、凹凸部を有する基板表面の膜厚分布の改善を図ることができる成膜装置を提供することにある。   In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a film forming apparatus capable of improving the film thickness distribution on the surface of a substrate having an uneven portion.

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る成膜装置は、チャンバと、ステージと、第1の回転軸と、成膜源と、第2の回転軸と、駆動源と、回転伝達機構とを具備する。
上記ステージは、基板を支持するためのもので、上記チャンバの内部に設置される。上記第1の回転軸は、上記ステージ上の上記基板の中心を通る第1の軸のまわりに上記ステージを回転させる。
上記成膜源は、上記ステージ上の上記基板に斜め方向から成膜粒子を入射させる。
上記第2の回転軸は、上記第1の軸と平行な第2の軸に沿って配列され、上記第1の軸と第1の距離離間する。
上記駆動源は、上記第1の回転軸および上記第2の回転軸を各々の軸まわりに回転させることが可能である。
上記回転伝達機構は、上記第1の回転軸と上記第2の回転軸との間に設置され、上記第2の軸のまわりに上記ステージを回転させる。
In order to achieve the above object, a film formation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber, a stage, a first rotation shaft, a film formation source, a second rotation shaft, a drive source, and a rotation transmission. Mechanism.
The stage is for supporting the substrate, and is installed inside the chamber. The first rotation axis rotates the stage around a first axis that passes through the center of the substrate on the stage.
The film forming source causes film forming particles to enter the substrate on the stage from an oblique direction.
The second rotation axis is arranged along a second axis parallel to the first axis, and is separated from the first axis by a first distance.
The drive source can rotate the first rotation shaft and the second rotation shaft around respective axes.
The rotation transmission mechanism is installed between the first rotation shaft and the second rotation shaft, and rotates the stage around the second shaft.

本発明の一実施形態に係る成膜装置を概略的に示す要部の斜視図である。It is a perspective view of the important section showing roughly the film deposition system concerning one embodiment of the present invention. 上記成膜装置の要部の側面図である。It is a side view of the principal part of the said film-forming apparatus.

本発明の一実施形態に係る成膜装置は、チャンバと、ステージと、第1の回転軸と、成膜源と、第2の回転軸と、駆動源と、回転伝達機構とを具備する。
上記ステージは、基板を支持するためのもので、上記チャンバの内部に設置される。上記第1の回転軸は、上記ステージ上の上記基板の中心を通る第1の軸のまわりに上記ステージを回転させる。
上記成膜源は、上記ステージ上の上記基板に斜め方向から成膜粒子を入射させる。
上記第2の回転軸は、上記第1の軸と平行な第2の軸に沿って配列され、上記第1の軸と第1の距離離間する。
上記駆動源は、上記第1の回転軸および上記第2の回転軸を各々の軸まわりに回転させることが可能である。
上記回転伝達機構は、上記第1の回転軸と上記第2の回転軸との間に設置され、上記第2の軸のまわりに上記ステージを回転させる。
A film formation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chamber, a stage, a first rotation shaft, a film formation source, a second rotation shaft, a drive source, and a rotation transmission mechanism.
The stage is for supporting the substrate, and is installed inside the chamber. The first rotation axis rotates the stage around a first axis that passes through the center of the substrate on the stage.
The film forming source causes film forming particles to enter the substrate on the stage from an oblique direction.
The second rotation axis is arranged along a second axis parallel to the first axis, and is separated from the first axis by a first distance.
The drive source can rotate the first rotation shaft and the second rotation shaft around respective axes.
The rotation transmission mechanism is installed between the first rotation shaft and the second rotation shaft, and rotates the stage around the second shaft.

上記成膜装置において、ステージ上における基板は、第1の軸のまわりへの自転と、第2の軸のまわりへの公転とが可能である。これにより、成膜源に対する基板の相対位置変化の自由度が高まり、基板の半径位置によらない均一な膜厚分布が確保される。したがって、上記成膜装置によれば、凹凸部を有する基板表面に対して、例えば当該凹凸部の側面に対する膜厚分布の改善を図ることができる。   In the film forming apparatus, the substrate on the stage can rotate around the first axis and revolve around the second axis. This increases the degree of freedom in changing the relative position of the substrate with respect to the film formation source, and ensures a uniform film thickness distribution regardless of the radial position of the substrate. Therefore, according to the film forming apparatus, it is possible to improve the film thickness distribution on, for example, the side surface of the uneven portion with respect to the substrate surface having the uneven portion.

上記成膜源は、成膜方式に応じて定まり、例えば、スパッタリング装置の場合はスパッタリングカソード(スパッタリングガン)、真空蒸着装置の場合は成膜材料の蒸発源が該当する。成膜源は1つに限らず、複数設置されてもよい。上記成膜粒子は、成膜源によって生成される成膜材料の粒子であり、例えば、スパッタリング装置の場合はターゲットをスパッタすることで生成されたスパッタ粒子、真空蒸着装置の場合は蒸発源によって生成された成膜材料の蒸発粒子が該当する。   The film forming source is determined according to the film forming method. For example, in the case of a sputtering apparatus, a sputtering cathode (sputtering gun), and in the case of a vacuum evaporation apparatus, the evaporation source of the film forming material is applicable. The number of film forming sources is not limited to one, and a plurality of film forming sources may be installed. The film forming particles are particles of film forming material generated by a film forming source, for example, sputtered particles generated by sputtering a target in the case of a sputtering apparatus, and generated by an evaporation source in the case of a vacuum evaporation apparatus. This corresponds to the evaporated particles of the deposited material.

上記成膜装置は、円板状のプレート部材をさらに具備してもよい。上記プレート部材は、上記ステージを支持する支持部と、上記第2の回転軸に固定される固定部とを有し、上記第2の軸と直交する平面内において上記第2の回転軸のまわりに回転可能である。
上記成膜装置によれば、成膜源から照射される成膜粒子のうち基板上に照射されない成膜粒子を、上記プレート部材の上に堆積させることができる。すなわち、上記プレート部材は、成膜粒子によるチャンバ内部の汚染を抑える防着板として機能する。これにより、チャンバ内壁面への成膜粒子の不用意な付着を抑制し、チャンバの洗浄効率を高めることができる。
The film forming apparatus may further include a disk-shaped plate member. The plate member includes a support portion that supports the stage and a fixed portion that is fixed to the second rotation shaft, and is disposed around the second rotation shaft in a plane orthogonal to the second shaft. Can be rotated.
According to the film forming apparatus, film forming particles that are not irradiated on the substrate among the film forming particles irradiated from the film forming source can be deposited on the plate member. That is, the plate member functions as an adhesion preventing plate that suppresses contamination inside the chamber due to film-forming particles. Thereby, careless adhesion of the film-forming particles to the inner wall surface of the chamber can be suppressed, and the cleaning efficiency of the chamber can be increased.

上記回転伝達機構は、第1のギヤと、第2のギヤと、第3のギヤとを有する。上記第1のギヤは、上記第1の回転軸の周囲に設置される。上記第2のギヤは、上記第2の回転軸が貫通する貫通孔を有し、上記チャンバに固定される。上記第3のギヤは、上記第1のギヤと上記第2のギヤとの間に配置される。
この構成により、ステージは、プレート部材の回転により第2の軸まわりに公転運動をしながら、第2のギヤのまわりに回転する第3のギヤの回転力を受けて第1の軸まわりへの回転が可能となる。これにより、第2の回転軸を回転させる単一の駆動源によってステージ上の基板を自公転させることが可能となる。
The rotation transmission mechanism includes a first gear, a second gear, and a third gear. The first gear is installed around the first rotation shaft. The second gear has a through hole through which the second rotation shaft passes, and is fixed to the chamber. The third gear is disposed between the first gear and the second gear.
With this configuration, the stage revolves around the second axis by the rotation of the plate member, and receives the rotational force of the third gear that rotates around the second gear, and rotates around the first axis. Rotation is possible. Thus, the substrate on the stage can be rotated and revolved by a single drive source that rotates the second rotation shaft.

上記第1の距離は、基板表面の凹凸部の高さ、凹凸部の側面の傾斜角などによって適宜定めることができ、例えば基板の半径をrとしたとき、r/4以上r以下とすることができる。   The first distance can be appropriately determined depending on the height of the uneven portion on the surface of the substrate, the inclination angle of the side surface of the uneven portion, and the like. Can do.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係る成膜装置を概略的に示す要部の斜視図である。図2は、上記成膜装置の要部の側面図である。本実施形態の成膜装置1は、スパッタリング装置として構成されており、チャンバ10と、ステージ11と、スパッタリングカソード12とを有する。なお、図においてX軸およびY軸は相互に直交する水平方向を示し、Z軸はX軸およびY軸に相互に直交する垂直方向を示す。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing a main part of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a side view of the main part of the film forming apparatus. The film forming apparatus 1 of this embodiment is configured as a sputtering apparatus, and includes a chamber 10, a stage 11, and a sputtering cathode 12. In the drawing, the X axis and the Y axis indicate horizontal directions orthogonal to each other, and the Z axis indicates a vertical direction orthogonal to the X axis and Y axis.

チャンバ10は、図示しない真空排気ポンプに接続されており、内部が所定の圧力にまで真空排気されることが可能に構成されている。また、チャンバ10は、図示しないガス供給源に接続されており、チャンバ10の内部に所定のプロセスガス(例えばArなどの放電ガス、酸素などの反応性ガス)の導入が可能に構成されている。さらに、チャンバ10の外部と内部との間で基板Wを出し入れするための開口がチャンバの周壁に形成されているとともに、当該開口を開閉するためのゲートバルブが上記周壁に設置されている。   The chamber 10 is connected to an evacuation pump (not shown), and is configured so that the inside can be evacuated to a predetermined pressure. The chamber 10 is connected to a gas supply source (not shown), and is configured so that a predetermined process gas (for example, a discharge gas such as Ar or a reactive gas such as oxygen) can be introduced into the chamber 10. . Furthermore, an opening for taking in and out the substrate W between the outside and the inside of the chamber 10 is formed in the peripheral wall of the chamber, and a gate valve for opening and closing the opening is provided in the peripheral wall.

ステージ11は、円板形状を有し、その表面は基板Wを水平に支持する支持面を形成する。図示せずとも、ステージ11は、基板Wを保持するチャック機構(例えばメカニカルチャック)を有している。本実施形態において、ステージ11は、基板Wの大きさと略同等の大きさで形成されているが、勿論これに限られない。   The stage 11 has a disk shape, and its surface forms a support surface that supports the substrate W horizontally. Although not shown, the stage 11 has a chuck mechanism (for example, a mechanical chuck) that holds the substrate W. In the present embodiment, the stage 11 is formed with a size substantially equal to the size of the substrate W, but of course it is not limited to this.

本実施形態において、基板Wには半導体ウェーハが用いられるが、これに限られず、ガラス基板、セラミック基板等も適用可能である。基板Wの大きさは特に限定されない。基板Wの表面は平坦面でもよいが、構造層等の凹凸部が島状に分布した凹凸面であってもよい。   In the present embodiment, a semiconductor wafer is used as the substrate W, but the present invention is not limited to this, and a glass substrate, a ceramic substrate, or the like is also applicable. The size of the substrate W is not particularly limited. The surface of the substrate W may be a flat surface, or an uneven surface in which uneven portions such as a structural layer are distributed in an island shape.

スパッタリングカソード12は、スパッタリングターゲット(以下単に「ターゲット」という。)120のほか、ターゲット120を支持するバッキングプレート、バッキングプレートに高周波電力を印加する電力ユニット、ターゲットの表面に磁場を形成するマグネットユニット等を含む。   The sputtering cathode 12 includes a sputtering target (hereinafter simply referred to as “target”) 120, a backing plate that supports the target 120, a power unit that applies high-frequency power to the backing plate, a magnet unit that forms a magnetic field on the surface of the target, and the like. including.

スパッタリングカソード12は、ターゲット120の表面がステージ11上の基板Wの表面と斜め方向に対向するように、チャンバ10に設置されている。そして、スパッタリングカソード12は、ターゲット120と基板Wとの間に放電ガスのプラズマを形成することでターゲットをスパッタし、ターゲット120から叩き出された成膜粒子を基板W上に斜め方向から入射させる。これにより、基板Wの表面にターゲット120の構成材料からなる薄膜が形成される。ターゲット120の構成材料は特に限定されず、金属、合金あるいはこれらの化合物、さらにはセラミックス材料や樹脂材料であってもよい。   The sputtering cathode 12 is installed in the chamber 10 so that the surface of the target 120 faces the surface of the substrate W on the stage 11 in an oblique direction. The sputtering cathode 12 sputters the target by forming a plasma of a discharge gas between the target 120 and the substrate W, and makes the film formation particles knocked out of the target 120 incident on the substrate W from an oblique direction. . Thereby, a thin film made of the constituent material of the target 120 is formed on the surface of the substrate W. The constituent material of the target 120 is not particularly limited, and may be a metal, an alloy, or a compound thereof, or a ceramic material or a resin material.

本実施形態の成膜装置1は、このスパッタ成膜に際して、基板Wをチャンバ10の内部において自公転させるための自公転ユニット20を有している。以下、この自公転ユニット20について説明する。   The film forming apparatus 1 of the present embodiment includes a self-revolving unit 20 for revolving the substrate W inside the chamber 10 during the sputtering film formation. Hereinafter, the self-revolving unit 20 will be described.

自公転ユニット20は、第1の回転軸21と、第2の回転軸22と、ステージ11を支持するプレート部材50と、第2の回転軸22を回転させる駆動源40と、第2の回転軸22の回転に同期して第1の回転軸21を回転させる回転伝達機構30とを有する。   The rotation / revolution unit 20 includes a first rotation shaft 21, a second rotation shaft 22, a plate member 50 that supports the stage 11, a drive source 40 that rotates the second rotation shaft 22, and a second rotation. And a rotation transmission mechanism 30 that rotates the first rotation shaft 21 in synchronization with the rotation of the shaft 22.

第1の回転軸21は、ステージ11に固定される。第1の回転軸21は、ステージ11に支持された基板Wの中心O1(図1)を通る第1の軸Z1に沿って配置されている。第1の回転軸21は、プレート部材50に対して回転可能にプレート部材50に取り付けられている。   The first rotating shaft 21 is fixed to the stage 11. The first rotating shaft 21 is disposed along a first axis Z1 passing through the center O1 (FIG. 1) of the substrate W supported by the stage 11. The first rotating shaft 21 is attached to the plate member 50 so as to be rotatable with respect to the plate member 50.

第2の回転軸22は、第1の軸Z1と平行かつ第1の軸Z1と所定の距離(L)だけ離間する第2の軸Z2に沿って配置されている。駆動源40は、例えばモータで構成され、第2の回転軸22を第2の軸Z2のまわりに回転させる。第2の回転軸22は、チャンバ10の底部を気密に貫通する筒状のガイド部材41の内部に挿通されており、チャンバ10の外側において駆動源40と接続されている。   The second rotating shaft 22 is disposed along a second axis Z2 that is parallel to the first axis Z1 and separated from the first axis Z1 by a predetermined distance (L). The drive source 40 is composed of, for example, a motor, and rotates the second rotating shaft 22 around the second axis Z2. The second rotating shaft 22 is inserted into a cylindrical guide member 41 that penetrates the bottom of the chamber 10 in an airtight manner, and is connected to the drive source 40 outside the chamber 10.

第1の軸Z1と第2の軸Z2との離間距離(オフセット量)Lは、基板Wの表面に形成された凹凸部の高さや凹凸部の側面のテーパ角、凹凸部の配列ピッチ、基板Wの半径(r)、ターゲット120から入射する成膜粒子の入射角、基板Wとターゲット120との間の距離等に応じて適宜定められる。本実施形態では、オフセット量Lの大きさは、基板Wの半径rを基準として、例えば、r/4以上r以下の範囲に設定される。   The separation distance (offset amount) L between the first axis Z1 and the second axis Z2 is the height of the uneven portion formed on the surface of the substrate W, the taper angle of the side surface of the uneven portion, the arrangement pitch of the uneven portion, the substrate It is appropriately determined according to the radius (r) of W, the incident angle of the film forming particles incident from the target 120, the distance between the substrate W and the target 120, and the like. In the present embodiment, the magnitude of the offset amount L is set, for example, in a range from r / 4 to r, with the radius r of the substrate W as a reference.

プレート部材50は、第1の回転軸21を回転自在に支持する支持部51と、第2の回転軸22の上端に固定される固定部52とを有する。支持部51は軸受部材で構成され、この第1の回転軸21を介してステージ11を回転自在に支持する。プレート部材50は、円板形状を有する。第2の軸Z2とプレート部材50との交点O2(図1)は、プレート部材50の中心部とされている。これにより、プレート部材50は、駆動源40によってXY平面内において第2の軸Z2のまわりに回転可能とされる。   The plate member 50 includes a support portion 51 that rotatably supports the first rotation shaft 21 and a fixing portion 52 that is fixed to the upper end of the second rotation shaft 22. The support portion 51 is composed of a bearing member, and supports the stage 11 via the first rotation shaft 21 so as to be rotatable. The plate member 50 has a disk shape. An intersection point O2 (FIG. 1) between the second axis Z2 and the plate member 50 is the center of the plate member 50. Accordingly, the plate member 50 can be rotated around the second axis Z2 in the XY plane by the drive source 40.

回転伝達機構30は、第1のギヤ31と、第2のギヤ32と、第3のギヤ33と、これらギヤを収容するケーシング34とを有する。   The rotation transmission mechanism 30 includes a first gear 31, a second gear 32, a third gear 33, and a casing 34 that accommodates these gears.

第1のギヤ31は、第1の回転軸21の周囲に取り付けられ、第1の回転軸21とともに回転する。第2のギヤ32は、ガイド部材41の上端部に固定され、その中心部には、第2の回転軸22が貫通する貫通孔32aが形成されている。これにより、ガイド部材41を介してチャンバ10に固定された第2のギヤ32に対して、第2の回転軸22の回転が可能とされている。第3のギヤ33は、第1のギヤ31と第2のギヤ32との間に配置され、ステージ11の自転速度と公転速度との比を調整する調整ギヤとして機能する。   The first gear 31 is attached around the first rotating shaft 21 and rotates together with the first rotating shaft 21. The second gear 32 is fixed to the upper end portion of the guide member 41, and a through hole 32a through which the second rotating shaft 22 passes is formed at the center portion. Accordingly, the second rotating shaft 22 can be rotated with respect to the second gear 32 fixed to the chamber 10 via the guide member 41. The third gear 33 is disposed between the first gear 31 and the second gear 32 and functions as an adjustment gear that adjusts the ratio between the rotation speed and the revolution speed of the stage 11.

ケーシング34は、第1の回転軸21を回転自在に支持する第1の軸受36と、ガイド部材41を回転自在に支持する第2の軸受37と、第3のギヤ33の回転軸35を回転自在に支持する第3の軸受38とを有する。   The casing 34 rotates the first bearing 36 that rotatably supports the first rotating shaft 21, the second bearing 37 that rotatably supports the guide member 41, and the rotating shaft 35 of the third gear 33. And a third bearing 38 that is freely supported.

以上のように構成される自公転ユニット20においては、駆動源40の駆動により、プレート部材50がXY平面内で回転する。これにより、プレート部材50の支持部51で支持される第1の回転軸21およびその上のステージ11は、点O2を中心とする半径Lの円を描くように第2の軸Z2のまわりを公転する。   In the auto-revolution unit 20 configured as described above, the plate member 50 rotates in the XY plane by the drive of the drive source 40. As a result, the first rotary shaft 21 supported by the support portion 51 of the plate member 50 and the stage 11 thereabove around the second axis Z2 so as to draw a circle with a radius L centered on the point O2. Revolve.

一方、第1の回転軸21に設けられた第1のギヤ31は、第3のギヤ33を介して第2のギヤ32と係合している。第2のギヤ32はガイド部材41に固定されているため、ステージ11の公転に伴って、第1のギヤ31は回転軸21の軸まわりに、第3のギヤ33は回転軸35の軸まわりにそれぞれ回転しながら、第2のギヤ32の周囲を回転する。以上のように、ステージ11は、第1の軸Z1のまわりに自転しながら、第2の軸Z2のまわりを公転する。本実施形態では、ステージ11が点O2を中心に時計方向へ回転する場合、ステージ11は点O1を中心に反時計方向へ回転する。   On the other hand, the first gear 31 provided on the first rotating shaft 21 is engaged with the second gear 32 via the third gear 33. Since the second gear 32 is fixed to the guide member 41, the first gear 31 is rotated around the rotation shaft 21 and the third gear 33 is rotated around the rotation shaft 35 as the stage 11 revolves. And the second gear 32 is rotated around the second gear 32. As described above, the stage 11 revolves around the second axis Z2 while rotating around the first axis Z1. In the present embodiment, when the stage 11 rotates clockwise around the point O2, the stage 11 rotates counterclockwise around the point O1.

ステージ11の自転回転数は、ステージ11の公転回転数および第3のギヤ33のギヤ径などによって定まる。ステージ11の公転回転数は特に限定されず、例えば、120rpmとされる。本実施形態では、ステージ11の自転回転数が公転回転数の偶数倍(2倍、4倍など)となるように、第1のギヤ31に対する第3のギヤ33のギヤ比が設定されている。これにより、ステージ11の公転位置と自転位置とが相互に対応することになるので、ステージ11からの基板Wの取り出し位置において基板Wの向き(オリエンテーションフラットの向き)を常に一定とすることができる。その結果、基板の向きを光学的に検出するセンサ等を必要とすることなく、安定した基盤の搬入/搬出動作が確保される。   The rotation speed of the stage 11 is determined by the revolution speed of the stage 11 and the gear diameter of the third gear 33. The revolution speed of the stage 11 is not particularly limited, and is 120 rpm, for example. In the present embodiment, the gear ratio of the third gear 33 to the first gear 31 is set so that the rotational speed of the stage 11 is an even multiple (2 times, 4 times, etc.) of the revolution speed. . As a result, the revolution position and the rotation position of the stage 11 correspond to each other, so that the orientation of the substrate W (orientation flat orientation) can always be constant at the position where the substrate W is removed from the stage 11. . As a result, a stable substrate loading / unloading operation is ensured without requiring a sensor or the like for optically detecting the orientation of the substrate.

本実施形態の成膜装置1においては、自公転ユニット20によって、ステージ11上の基板Wを自公転させながらスパッタ成膜が実施される。これにより、ターゲット120に対する基板Wの相対位置変化の自由度が高まり、基板Wの半径位置によらない均一な膜厚分布が確保される。したがって、本実施形態の成膜装置1によれば、凹凸部を有する基板Wの表面に対して、当該凹凸部の側面に対する膜厚分布の改善を図ることができる。   In the film forming apparatus 1 of this embodiment, the sputter film formation is performed by the self-revolving unit 20 while the substrate W on the stage 11 is revolved. Thereby, the degree of freedom of the relative position change of the substrate W with respect to the target 120 is increased, and a uniform film thickness distribution independent of the radial position of the substrate W is ensured. Therefore, according to the film forming apparatus 1 of the present embodiment, it is possible to improve the film thickness distribution with respect to the side surface of the uneven portion with respect to the surface of the substrate W having the uneven portion.

また、本実施形態においては、ステージ11の公転領域に円板状のプレート部材50を備えているため、ターゲット120から照射されるスパッタ粒子のうち基板W上に照射されない粒子は、プレート部材50の上に堆積させられる。すなわち、プレート部材50は、スパッタ粒子によるチャンバ10の内部の汚染を抑える防着板として機能する。これにより、チャンバ10の内壁面へのスパッタ粒子の不用意な付着を抑制し、チャンバ10の洗浄効率を高めることができる。   Further, in the present embodiment, since the disk-shaped plate member 50 is provided in the revolution region of the stage 11, the particles that are not irradiated on the substrate W among the sputtered particles irradiated from the target 120 are those of the plate member 50. Deposited on top. That is, the plate member 50 functions as an adhesion preventing plate that suppresses contamination inside the chamber 10 due to sputtered particles. Thereby, careless adhesion of sputtered particles to the inner wall surface of the chamber 10 can be suppressed, and the cleaning efficiency of the chamber 10 can be increased.

さらに、本実施形態の成膜装置1によれば、単一の駆動源40によって基板W(ステージ11)の自転および公転が可能である。これにより、自公転構造を簡素化できるとともに、制御の容易化を図ることができる。   Furthermore, according to the film forming apparatus 1 of the present embodiment, the substrate W (stage 11) can be rotated and revolved by a single drive source 40. Thereby, while being able to simplify a self-revolving structure, control can be facilitated.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。   The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this, and various modifications can be made based on the technical idea of the present invention.

例えば以上の実施形態では、成膜装置としてスパッタリング装置を例に挙げて説明したが、これに限られず、真空蒸着装置やイオンプレーティング装置などの他の成膜装置にも本発明は適用可能である。   For example, in the above embodiment, the sputtering apparatus has been described as an example of the film forming apparatus. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to other film forming apparatuses such as a vacuum evaporation apparatus and an ion plating apparatus. is there.

また、以上の実施形態では、公転軸(第2の軸Z2)のまわりに単一のステージ11を配置した例を説明したが、これに限られず、公転軸のまわりに複数のステージ11が設置されてもよい。この場合、各ステージに上述の回転伝達機構を設置すればよい。プレート部材は必要に応じて省略されてもよい。   Moreover, although the above embodiment demonstrated the example which has arrange | positioned the single stage 11 around the revolution axis | shaft (2nd axis | shaft Z2), it is not restricted to this, The several stage 11 is installed around the revolution axis | shaft. May be. In this case, what is necessary is just to install the above-mentioned rotation transmission mechanism in each stage. The plate member may be omitted as necessary.

さらに、以上の実施形態では、公転軸である第2の回転軸22に駆動源40を設置したが、これに代えて、第1の回転軸21に駆動源を設置してもよい。このような構成によっても、上記回転伝達機構を介してステージの公転駆動が実現可能である。   Furthermore, in the above embodiment, the drive source 40 is installed on the second rotating shaft 22 that is the revolution shaft, but instead, the drive source may be installed on the first rotating shaft 21. Even with such a configuration, the revolution drive of the stage can be realized through the rotation transmission mechanism.

1…成膜装置
10…チャンバ
11…ステージ
12…スパッタリングカソード
20…自公転ユニット
21…第1の回転軸
22…第2の回転軸
30…回転伝達機構
31…第1のギヤ
32…第2のギヤ
33…第3のギヤ
40…駆動源
50…プレート部材
120…ターゲット
Z1…第1の軸
Z2…第2の軸
W…基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Film-forming apparatus 10 ... Chamber 11 ... Stage 12 ... Sputtering cathode 20 ... Auto-revolution unit 21 ... 1st rotating shaft 22 ... 2nd rotating shaft 30 ... Rotation transmission mechanism 31 ... 1st gear 32 ... 2nd Gear 33 ... Third gear 40 ... Drive source 50 ... Plate member 120 ... Target Z1 ... First axis Z2 ... Second axis W ... Substrate

Claims (4)

チャンバと、
前記チャンバの内部に設置された、基板を支持するためのステージと、
前記ステージ上の前記基板の中心を通る第1の軸のまわりに前記ステージを回転させる第1の回転軸と、
前記ステージ上の前記基板に斜め方向から成膜粒子を入射させる成膜源と、
前記第1の軸と平行な第2の軸に沿って配列され、前記第1の軸と第1の距離離間する第2の回転軸と、
前記第1の回転軸および前記第2の回転軸を各々の軸まわりに回転させることが可能な駆動源と、
前記第1の回転軸と前記第2の回転軸との間に設置され、前記第2の軸のまわりに前記ステージを回転させる回転伝達機構と
を具備する成膜装置。
A chamber;
A stage installed inside the chamber for supporting a substrate;
A first axis of rotation that rotates the stage about a first axis that passes through the center of the substrate on the stage;
A film forming source for causing film forming particles to enter the substrate on the stage from an oblique direction;
A second rotation axis arranged along a second axis parallel to the first axis and spaced apart from the first axis by a first distance;
A driving source capable of rotating the first rotating shaft and the second rotating shaft around each axis;
A film deposition apparatus comprising: a rotation transmission mechanism that is installed between the first rotation shaft and the second rotation shaft and rotates the stage around the second shaft.
請求項1に記載の成膜装置であって、
前記ステージを回転可能に支持する支持部と、前記第2の回転軸に固定される固定部とを有し、前記第2の軸と直交する平面内において前記第2の回転軸のまわりに回転可能な円板状のプレート部材をさらに具備する成膜装置。
The film forming apparatus according to claim 1,
A support portion that rotatably supports the stage; and a fixing portion that is fixed to the second rotation shaft, and rotates about the second rotation shaft in a plane orthogonal to the second shaft. A film forming apparatus further comprising a possible disc-shaped plate member.
請求項2に記載の成膜装置であって、
前記回転伝達機構は、
前記第1の回転軸の周囲に設置された第1のギヤと、
前記第2の回転軸が貫通する貫通孔を有し、前記チャンバに固定された第2のギヤと、
前記第1のギヤと前記第2のギヤとの間に配置された第3のギヤとを有する成膜装置。
The film forming apparatus according to claim 2,
The rotation transmission mechanism is
A first gear installed around the first rotating shaft;
A second gear having a through-hole through which the second rotating shaft passes and fixed to the chamber;
A film forming apparatus comprising: a third gear disposed between the first gear and the second gear.
請求項1に記載の成膜装置であって、
前記第1の距離は、前記基板の半径をrとしたとき、r/4以上r以下である成膜装置。
The film forming apparatus according to claim 1,
The first distance is a deposition apparatus that is not less than r / 4 and not more than r, where r is the radius of the substrate.
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