成膜装置以及成膜工件制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够利用简单的构成，以均一的厚度在立体物等包括多个面的工件上成膜的成膜装置及成膜工件制造方法。所述成膜装置包括：包含平面SU3的成膜材料的靶材21；电源部3，将电力施加至靶材21；自转部4，使作为成膜对象的工件W以自转轴AX1为中心而自转；以及公转部5，使自转部4以与自转轴4不同的公转轴AX2为中心而公转，借此，使工件W反复地靠近与远离靶材21，自转过程中及公转过程中的自转轴4固定于使与该自转轴4正交的自转轨道面SU1相对于与公转轴AX2正交的公转轨道面SU2具有第1倾斜角度θ1的角度，靶材21固定于使平面SU3相对于公转轨道面SU2具有第2倾斜角度SU2的角度。

Film forming device and manufacturing method of film forming workpiece

The invention provides a film forming device and a manufacturing method for film forming parts, which can be formed by simple components, uniform thickness, etc. The film forming apparatus includes: a plane contains a target of SU3 film materials 21; power supply unit 3, the power applied to the target of 4 to 21; the rotation, as the workpiece W film object to AX1 axis as the center rotation and revolution; 5, the 4 to the public shaft rotation and AX2 4 different rotation axis as the center to the W revolution, repeatedly near and far away from the target 21, the axis of rotation and revolution of the process of the rotation of the 4 of the fixed to make with the axis of rotation 4 orthogonal rotation of the orbital plane relative to the SU1 orbit and the revolution axis AX2 SU2 has first orthogonal surface inclination angle an angle of 1, 21 target fixed on the plane relative to the SU3 orbit plane SU2 has second inclined angle SU2 angle.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】成膜装置以及成膜工件制造方法
本专利技术是有关于一种成膜装置及成膜工件(work)制造方法。
技术介绍
作为在基板等工件的表面成膜的装置，利用溅镀(sputtering)的成膜装置已被广泛使用。溅镀是使离子(ion)碰撞作为成膜材料的靶材(target)，使因该碰撞而被撞出的成膜材料的粒子附着于工件的技术，所述离子是通过使导入至腔室(chamber)内的气体(gas)等离子体化而产生的离子。对于如上所述的溅镀而言，理想的是以使对于工件的厚度均一的方式成膜。例如在成膜对象为半导体晶片(wafer)等平板状的工件，且该工件的成膜对象面仅为一个平面的情况下，一般而言，靶材与工件平行且与该工件相向地配置。接着，通过如下方法例如配设多个靶材且对施加至各靶材的施加电力进行调整，或对靶材与成膜对象物之间的距离进行调整，实现膜厚的面内均一化。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2011-94163号公报
技术实现思路
[专利技术所欲解决的课题]然而，有时会使用成膜对象面并非仅为一个平面的工件。例如，有时将立方体、长方体等包含多个平面的多面体；半球状、圆顶状、碗状等包含单个或多个曲面的曲面体；矩形圆柱形、圆柱形、圆锥形等包含曲面与平面的复合体等立体物的多个平面或曲面设为成膜对象面。以下，将具有多个此种成膜对象面的工件称为立体物，与成膜对象面仅为一个平面的工件加以区分。在此种立体物的情况下，靶材与成膜对象面之间的距离或角度不一致，难以通过对施加至靶材的施加电压进行调整，或对靶材与工件之间的距离进行调整来使膜厚均一化。为了应对所述问题，如专利文献1所述，已提出了如下技术：在成膜过程中，相对于水平配置的靶材而使立体物旋转且变更角度，借此，使成膜的均一性提高。对于该现有技术而言，在成膜过程中使工件旋转的理由如下所述。溅镀是通过被从靶材撞出的粒子的附着来成膜的技术。因此，能够使粒子良好地附着于朝向靶材侧的面。在如半导体晶片般，工件为平板状的情况下，由于成膜对象面的整体仅为平坦的一个面，故而只要仅使该面平行地面向靶材，则能比较均一地成膜。再者，此处所谓的朝向靶材侧的面，是指相对于靶材表面即溅镀面的倾斜角不足90°的成膜对象面。另一方面，在工件为立体物等包括多个面的物体的情况下，当角度不同的多个成膜对象面中存在朝向靶材侧的面与不朝向靶材侧的面时，几乎无法在不朝向靶材侧的面上成膜。在该情况下，无法均一地在多个成膜对象面的整体上成膜。因此，可考虑使工件的角度倾斜，从而使各成膜对象面朝向靶材侧。然而，即使在该情况下，当两个成膜对象面处于表背面关系时，也无法使两个成膜对象面同时朝向靶材侧。因此，通过使倾斜的工件自转及公转，能够产生全部的成膜对象面朝向靶材的时间。然而，即使以所述方式使工件倾斜地自转及公转，若自转轴的角度固定，则会产生总是朝向靶材侧的成膜对象面、及反复地处于朝向靶材侧的状态与不朝向靶材侧的状态的成膜对象面，这些成膜对象面之间的成膜量会产生差异。为了应对所述问题，现有技术是在成膜过程中检测膜厚，且以使检测出的膜厚达到所期望的膜厚的方式，在成膜过程中变更工件的自转轴相对于靶材的角度。然而，用以实现在成膜过程中，对膜的厚度进行检测，并且判断且调整用以获得均一的膜厚的相对于靶材的最佳角度的机械构成、控制构成非常复杂。本专利技术是为了解决如上所述的现有技术的问题点而提出的专利技术，其目的在于提供能够利用简单的构成，以均一的厚度在立体物等包括多个面的工件上成膜的成膜装置及成膜工件制造方法。[解决课题的手段]为了实现所述目的，实施例的成膜装置包括：包含平面的成膜材料的靶材；电源部，将电力施加至靶材；自转部，使作为成膜对象的工件以所述自转轴为中心而自转；以及公转部，使所述自转部以与所述自转轴不同的公转轴为中心而公转，借此使所述工件反复地接近与远离所述靶材，自转过程中及公转过程中的所述自转轴固定于使与所述自转轴正交的所述自转轨道面相对于与所述公转轴正交的公转轨道面呈第1倾斜角度的角度，所述靶材固定于使所述平面相对于所述公转轨道面呈第2倾斜角度的角度。所述第1倾斜角度也可为在所述自转部最接近所述靶材的位置，所述自转轴不与所述靶材的平面平行的角度。所述第1倾斜角度也可为在所述自转部最远离所述靶材的位置，所述自转轨道面与所述靶材的平面平行的角度。所述第1倾斜角度与所述第2倾斜角度也可相同。由所述自转部引起的所述工件自转的旋转速度也可比由所述公转部引起的所述工件公转的旋转速度更快。也可配设多个所述靶材。也可配设多个所述自转部。也可设置可改变与所述公转轴正交的方向的位置的所述自转部。也可设置可变的所述第1倾斜角度。再者，所述各实施例也能够被视为成膜工件制造方法的专利技术。即，本专利技术的成膜工件制造方法包括如下步骤：一面使由自转部的自转轴所支持的作为成膜对象的工件以所述自转轴为中心而自转，一面由支持所述自转部的公转部使所述工件以与所述自转轴不同的公转轴为中心而公转；以及由电源部将电力施加至成膜材料的靶材，借此使导入至所述靶材的平面周围的溅镀气体等离子体化，使所述成膜材料堆积于所述工件的成膜对象面，并且与所述自转轴正交的所述自转轨道面相对于与所述公转轴正交的公转轨道面，具有在成膜过程中固定的第1倾斜角度，所述靶材固定于使所述平面相对于所述公转轨道面呈第2倾斜角度的角度。[专利技术的效果]根据本专利技术，能够提供能够利用简单的构成，以均一的厚度在立体物等包括多个面的工件上成膜的成膜装置及成膜工件制造方法。附图说明图1是实施例的成膜装置的简略剖面图。图2是表示实施例的靶材与工件的位置关系的简略剖面图。图3是表示实施例的靶材与工件的位置关系的简略剖面图。图4是表示实施例的控制装置的方块图。图5是表示相对于水平靶材的工件的自转及公转实施例的简略侧视图。图6是表示相对于水平靶材的工件的自转及公转实施例的简略侧视图。图7是表示实施例中的工件的自转及公转形态的简略平面图。图8是表示实施例中的工件的自转及公转形态的简略侧视图。图9是表示靶材、工件的角度与成膜状况的关系的说明图。图10是表示设置有多个靶材的实施例的简略剖面图。图11是表示设置有多个自转部的实施例的简略剖面图。图12是表示设置有多个靶材及多个自转部的实施例的简略剖面图。图13是表示作为立体物的工件的一例的说明图。具体实施方式参照附图来具体地说明本专利技术的实施例(以下称为本实施例)。[工件]首先，本实施例的作为成膜对象的工件为存在多个作为成膜对象的面的立体物。各种外装零件、容器、壳体(case)、盖体(cover)等所使用的多面体、曲面体、复合体包含于工件。曲面能够被认为是角度不同的无数条线的集合，因此，一个曲面也被视为存在多个面。在以下的说明中，对如图1所示，将底面与侧面正交的有底圆柱形状的立体物用作成膜对象即工件W的例子进行说明。在该情况下，工件W的外底面设为平面的成膜对象面Wa，外侧面设为曲面的成膜对象面Wb。而且，将成膜后的工件称为成膜工件，本实施例也能够被视为成膜工件制造方法。[成膜装置]如图1所示，本实施例的成膜装置100包括腔室1、溅镀源2、电源部3、自转部4、公转部5、控制装置6。(腔室)腔室1为内部导入有溅镀气体(sputtergas)的容器。溅镀气体为用以实施溅镀的气体。溅镀为如下技术，即，通过因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成膜装置，其特征在于包括：包含平面的成膜材料的靶材；电源部，将电力施加至所述靶材；自转部，使作为成膜对象的工件以自转轴为中心而自转；以及公转部，使所述自转部以与所述自转轴不同的公转轴为中心而公转，借此使所述工件反复地接近与远离所述靶材，自转过程中及公转过程中的所述自转轴固定于使与所述自转轴正交的所述自转轨道面相对于与所述公转轴正交的公转轨道面呈第1倾斜角度的角度，所述靶材固定于使所述平面相对于所述公转轨道面呈第2倾斜角度的角度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.20 JP 2015-0577841.一种成膜装置，其特征在于包括：包含平面的成膜材料的靶材；电源部，将电力施加至所述靶材；自转部，使作为成膜对象的工件以自转轴为中心而自转；以及公转部，使所述自转部以与所述自转轴不同的公转轴为中心而公转，借此使所述工件反复地接近与远离所述靶材，自转过程中及公转过程中的所述自转轴固定于使与所述自转轴正交的所述自转轨道面相对于与所述公转轴正交的公转轨道面呈第1倾斜角度的角度，所述靶材固定于使所述平面相对于所述公转轨道面呈第2倾斜角度的角度。2.根据权利要求1所述的成膜装置，其中所述第1倾斜角度为在所述自转部最接近所述靶材的位置，所述自转轴不与所述靶材的所述平面平行的角度。3.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其中所述第1倾斜角度为在所述自转部最远离所述靶材的位置，所述自转轨道面与所述靶材的所述平面平行的角度。4.根据权利要求1-3中任一项所述的成膜装置，其中所述第1倾斜角度与所述第2倾斜角度相同。5.根据权利要求1-4中任一项所述的成膜装置，其中由所述自转部引起的所述工件自转的旋转速度比由所述公转部引起的所述工件公转的旋转速度更快。6.根据权利要求1-5中任一项所述的成膜装置，其配设有多个所述靶材。7.根据权利要求1-6中任一项所述的成膜装置，其配设有多个所述自转部。8.根据权利要求1-7中任一项所述的成膜装置，其设置有可...

【专利技术属性】
技术研发人员：福冈洋太郎，八木聡介，
申请(专利权)人：芝浦机械电子装置株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP