DE4092221C2 - Vakuumverarbeitungsapparatur und Vakuumverarbeitungsverfahren - Google Patents
Vakuumverarbeitungsapparatur und VakuumverarbeitungsverfahrenInfo
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Description
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vakuumverarbeitungsapparatur zum Durchführen
verschiedener Prozesse an einem Substrat in einem Vakuum, und eine
Aufdampfapparatur und ein Aufdampfverfahren, welche beide die Vakuumverarbeitungsapparatur
verwenden, und insbesondere auf eine Vakuumverarbeitungsapparatur,
die sich eignet zur Verwendung im Herstellungsvorgang von Halbleiterbauteilen,
und eine Aufdampfapparatur und ein Aufdampfverfahren unter Verwendung der
Vakuumverarbeitungsapparatur.
In einer für die Herstellung von Halbleiterbauelementen verwendeten Prozeßausstattung
ist eine genaue Steuerung der Prozeßtemperatur wichtig, um gut gesteuerte
Reaktionen und/oder Filmwachstum zu erreichen. Stellvertretend für eine Art der
Prozeßausstattung, bei welcher die Temperatur die wichtigste Einstellbedingung ist,
sind die sogenannten Ofenkörper des Oxidationsofens oder dergleichen. Die Ofenkörper
dieser Art sind mit einer oxidierenden Atmosphäre anstelle der atmosphärischen
Luft gefüllt. Die Substitutionsatmosphäre in diesem Fall ist auf Atmosphärendruck
oder höher. In dem Ofen wird z. B. eine Siliziumscheibe bzw. ein Silizium-
Wafer durch Strahlung einer Heizvorrichtung erwärmt, die um eine Quarzröhre
herum installiert ist, und auch durch Wärmeübertragung durch die Atmosphäre bei
Umgebungsdruck in der Quarzröhre. Um spezifischer zu sein, kann, da ein Wärmeübertragungsmedium
vorhanden ist, die Temperatur relativ genau mit einem
Meßelement, wie einem Thermoelement, gemessen werden, welches sich in der
Wärmeübertragungsatmosphäre befindet.
Ein Beispiel, bei welchem kein Wärmeübertragungsmedium
verwendet wird, wobei die Temperatur dennoch gut gesteuert ist, ist die
Ofentrocknungsapparatur für Photoresist, welche in dem Prozeßschritt des Auftragens
eines Photoresists als die Maske in dem Ätzprozeß verwendet wird. In
dieser Ofentrocknungsapparatur wird Photoresist in der Atmosphäre bei Atmosphärendruck
getrocknet. Die Siliziumscheibe bzw. der Silizium-Wafer wird auf einen
Wärmeblock mit einer größeren Wärmekapazität als der des Silizium-Wafers gelegt,
welcher auf eine festgelegte Trocknungstemperatur erwärmt wird. Dann wird der
Silizium-Wafer durch den Atmosphärendruck unter Verwendung eines Vakuumfutters mit seiner gesamten Oberfläche gegen die Seite des Wärmeblocks
gepreßt. Die
Temperatur des Wafers kommt ins Gleichgewicht mit der Temperatur des Wärmeblocks,
so daß die Wafertemperatur durch ein
Temperaturmeßelement, wie einem Thermoelement, das an dem Wärmeblock
befestigt ist, genau gesteuert werden kann.
Die meisten der Halbleiterbauteil-Herstellungsprozesse verwenden gut gesteuerte
Reaktionen in einer staubfreien Umgebung, und benötigen daher oft ein Verarbeiten
in einem Vakuum. Bisher war es grundsätzlich schwierig, eine präzise Temperatursteuerung
des Wafers in einem Vakuum bei der Herstellung von Halbleiterbauteilen
zu implementieren. Die Gründe sind wie folgt:
Erwärmt man den Wafer mit einer Lampenheizvorrichtung, wird der Wafer
aufgrund der Abwesenheit eines Wärmeübertragungsmediums
nur durch Strahlung erwärmt. Daher wird, wie es wohl bekannt ist, eine sehr kleine Wärmemenge
durch die spiegelähnliche Oberfläche eines Metalls absorbiert aufgrund seines
hohen Reflexionsvermögens, während eine große Wärmemenge durch einen
schwarzen Körper absorbiert wird. Dementsprechend unterscheidet sich der Grad
an Wärmeabsorption stark mit der Oberflächenbeschaffenheit des zu erwärmenden
Wafers.
Durch Verwendung eines an einem Wafer befestigten Thermoelements wurde ein
Versuch unternommen, die Temperatur des Wafers während der Verarbeitung
genau zu messen. In diesem Fall wird jedoch die Wafer-Temperatur mit einem
Thermoelement im Punktkontakt mit dem Wafer gemessen, und es ist schwierig,
diese Kontaktbedingung des Thermoelements stabil aufrechtzuerhalten. Das Ergebnis
ist eine schwache Reproduzierbarkeit der gemessenen Temperatur.
Wird ein Silizium-Wafer durch Infrarotstrahlung erwärmt, wandert aufgrund der
Tatsache, daß ein Silizium-Wafer im wesentlichen durchsichtig ist, in einem weiten
Bereich des Infrarotgebiets Wärme an das Thermoelement nicht nur durch Wärmeübertragung
von dem Wafer, sondern das Thermoelement wird direkt durch die
Lampenheizvorrichtung erwärmt. Dies macht es schwierig, die Wafer-Temperatur
genau zu messen.
Es gibt auch ein Verfahren, wobei ein Wärmeübertragungsmedium mit Gewalt in
ein Vakuum gebracht wird. Wie z. B. in JP-A-56-48 132 oder JP-A-58-213 434
offengelegt ist, wird ein Silizium-Wafer an einen Wärmeblock geklemmt, der sich
in einem Vakuum befindet, ein Gas wird zwischen die Hinterseite des Silizium-
Wafers und den Wärmeblock mit einem Druck von ungefähr 133 Pa gefüllt,
wobei die Wafer-Temperatur mit der Wärmeblocktemperatur ins Gleichgewicht
gebracht wird. Ebenfalls wird in diesem Fall die Wafer-Gleichgewichtstemperatur
zu dem Wärmeblock durch ein Temperaturmeßelement, wie z. B. ein Thermoelement,
das an dem Wärmeblock befestigt ist, gemessen.
In diesem Beispiel kann es jedoch sein, daß die Gleichförmigkeit und ihre Reproduzierbarkeit
der Temperatur nicht genügend ist, weil der Wafer mit geringer Kraft an den
Wärmeblock geklemmt ist, verglichen mit einem Fall, wo
ein Vakuumfutter unter Atmosphärendruck verwendet ist. Der größte Nachteil
dieses Erwärmungsverfahrens besteht darin, daß es aufgrund der geringen Dichte
des Wärmeübertragungsmediums eine Zeit dauert, bis die Wärme von dem Wärmeblock
an den Wafer geleitet wird. Selbst wenn der Wärmeblock und der Wafer
schließlich thermisches Gleichgewicht erreichen, wie unter Bezugnahme auf das
obige Beispiel beschrieben wurde, dauert es einige Male zehn Sekunden, und
verschiedene Faktoren werden in Betracht gezogen, die die Reproduzierbarkeit der
Wärmeübertragungszeit beeinträchtigen. Wenn die Klammer den Wafer nicht richtig
festklemmt, erreicht die Wafer-Temperatur nicht das Gleichgewicht, und daher erhält
man nie Kenntnis über die genaue Temperatur.
Wie beschrieben wurde und welche Heizeinrichtung auch immer verwendet wird,
ist es notwendig, die Wafer-Temperatur ohne Kontakt mit dem Wafer im Vakuum
zu messen. Als ein Verfahren dieser Art wurde ein Verfahren vorgeschlagen,
welches die Strahlungsintensität von dem Wafer unter Verwendung eines Infrarotthermometers
in dem Infrarotgebiet mißt.
Genauer gesagt, soll dieses Verfahren einen Wafer auf der Wärmeplattform in
einer Zerstäubungsapparatur befestigen und während des Erwärmens die
Wafer-Temperatur mit einem Infrarotthermometer durch ein Loch in einem gegen
den Wafer gestelltes Target zu messen. Konkreter gesprochen, wird das Infrarotemissionsvermögen
des Wafers bei bestimmten Temperaturen
unter Verwendung eines Kalibrierungsprobenstücks im voraus gemessen und entsprechend den gemessenen
Werten wird die Wafer-Temperatur während dem Zerstäuben gesteuert.
Ein Beispiel, das sich auf diese Technik bezieht, ist in JP-A-1-129 966 offenbart.
In diesem Verfahren ist jedoch das Emissionsvermögen des Wafers nicht notwendigerweise
konstant, wie unten beschrieben, so daß es schwierig ist, eine genaue
Temperaturmessung zu implementieren, und es gibt einige Probleme.
Um genauer zu sein, wird als ein Probenstück zur Kalibrierung ein Silizium-Wafer
verwendet, auf den z. B. einige Hundert nm Aluminium aufgedampft wurden. Das
mit einem Infrarotthermometer beobachtete Infrarotemissionsvermögen von der
Wafer-Oberfläche unterscheidet sich je nach Anwesenheit oder Abwesenheit eines
Metalls auf der Vorderseite des Wafers, wodurch es unmöglich wird, die Temperatur
zu steuern, ohne das Emissionsvermögen vor und nach der Aufdampfung zu
kennen.
Nachdem ein Aufdampfen des Films begonnen ist, kann keine genaue Temperaturmessung
durchgeführt werden, bis ein Film bis zu einem gewissen Dickegrad aufgedampft
worden ist (z. B. 50-100 nm Aluminium).
Wenn ein Metallfilm aufgedampft wird, wird eine spiegelähnliche Oberfläche
gebildet, welche das Emissionsvermögen auf einen sehr kleinen Wert reduziert,
wodurch die Messung sehr schwierig wird.
Es gibt ein Problem, welches es erschwert, eine genaue Wafer-Temperaturmessung
in einem Vakuum und eine dazugehörende Temperatursteuerung durchzuführen.
Das Problem besteht darin, daß das Infrarotemissionsvermögen sich mit unterschiedlichen
Schüben von Wafern unterscheidet. Wird das Verfahren verwendet, in
welchem ein anderer Wafer zur Kalibrierung vorbereitet wird als bei dem obigen
Beispiel, kann eine genaue Temperatursteuerung der Wafer nicht implementiert
werden, weil der Wafer zur Kalibierung sich von Wafern, auf welchen ein Film
tatsächlich aufgedampft ist, unterscheidet, und eine genaue Wafertemperatursteuerung
kann nicht durchgeführt werden.
In den Vakuumverarbeitungsapparaturen, welche bislang verwendet wurden, wurden
verschiedene Temperatursteuerungseinrichtungen verwendet, aber es gibt keine
Apparatur, die in der Lage ist, die Wafer-Temperaturen zu steuern, indem sie die
Temperatur während des Prozesses genau kennt.
Ein ideales Verfahren zur Wafer-Temperatursteuerung unter Verwendung eines
Infrarotthermometers besteht darin, das Infrarotthermometer unter Verwendung
eines Wafers zu kalibrieren, auf dem ein Film tatsächlich aufgedampft ist und es
dadurch zu ermöglichen, die Wafer-Temperatur zu messen, gleichgültig, ob ein
aufgedampfter Film vorhanden oder abwesend ist und den Unterschied in dem
Infrarotemissionsvermögen, welches sich aus dem Filmzustand ergibt. Es wurde
jedoch kein praktisch anwendbares Verfahren vorgeschlagen.
Die DE 40 39 007 A1 zeigt die Eichung eines Infrarottemperaturgerätes
und darauffolgendes kontinuierliches Messen des Meßobjekts in einer
Vielzahl von Segmenten.
Die DE 37 07 672 A1 zeigt eine Epitaxieanlage, bei der eine Überwachung
der Wafer-Temperatur mit Hilfe eines Pyrometers erfolgt.
Die DE 36 11 634 A1 zeigt ein pyrometrisches Meßverfahren zur Materialbestimmung.
Die GB-PS 1 372 753 zeigt eine genaue Temperaturregelung eines
Werkstückes in einer Laser-Verarbeitungseinrichtung.
Die GB-PS 813 252 zeigt eine Vakuumverarbeitungsapparatur mit einer
Hitzeregulierungsvorrichtung, wobei eine Temperaturmessung mittels
Pyrometer erfolgt.
Die JP-A-61-8919 zeigt ein Temperaturerkennungsverfahren für Halbleiterwafer,
wobei eine Korrektur des Emissionsvermögens auf herkömmliche
Weise (s. o.) erfolgt. Ein reflektierender Verschluß wird zum Ändern des
Lichtpfades benutzt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Vakuumverarbeitungsapparatur
und ein zugehöriges Aufdampfverfahren zu schaffen, die Temperatur
eines Substrats in einem Vakuum genau messen und steuern kann.
Weiterhin soll die Vakuumverarbeitungsapparatur Apparaturen für
Schichtaufdampfung, Aufstäubung oder CVD ( Chemical Vapor Deposition)
umfassen. Insbesondere soll ein Meßverfahren für die Temperatur
eines Substrats verbessert werden.
Die Aufgabe wird durch eine Vakuum-Verarbeitungsapparatur gemäß
Patentanspruch 1 und ein Vakuumverarbeitungsverfahren gemäß Patentanspruch
25 gelöst.
Die Unteransprüche zeigen vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung.
Die Funktionen der Vakuumverarbeitungsapparatur
werden nunmehr beschrieben.
Bevor ein bestimmter Prozeß auf dem Substrat in der Vakuumverarbeitungskammer
durchgeführt wird, wird das Substrat auf der Temperaturkalibrierungsplattform
erwärmt oder gekühlt auf eine bekannte Temperatur, und die Substrattemperatur
wird gemessen mit einem ersten Infrarotstrahlungsthermometer zusammen mit einem
Thermoelement. Entsprechend einem Meßergebnis wird ein Korrekturwert, d. h. ein
Emissionsvermögen des Infrarotstrahlungsthermometers erhalten durch arithmetische
Operationen. Entsprechend einem Ergebnis dieser arithmetischen Operation wird
die Substrattemperatur in der nachfolgenden Vakuumverarbeitungskammer genau
gemessen mit dem zweiten und dritten Thermometer. Basierend auf einem Ergebnis
dieser Messung wird das Temperatursteuerungssystem derart betrieben, daß die
Substrattemperatur in der Vakuumverarbeitungskammer auf einen bestimmten Wert
eingestellt wird, so daß Vakuumverarbeitung, wie Aufdampfen, unter präziser
Temperatursteuerung durchgeführt wird.
Wenn eine Temperaturmessung zum Kalibrieren mit dem ersten Infrarotstrahlungsthermometer
und dem Thermoelement bei verschiedenen Temperaturen durchgeführt
wird, wird eine Temperatursteuerung während des Prozesses in einem weiten
Temperaturbereich ermöglicht in der darauffolgenden Steuerung der Substrattemperatur
in der Vakuumverarbeitungskammer.
Falls weiterhin eine Vielzahl von Erwärmungs- oder Kühleinrichtungen zur Temperaturmessung
zum Kalibrieren mit dem ersten Infrarotstrahlungsthermometer und
dem Thermoelement bereitgestellt werden, kann eine Kalibrierung bei verschiedenen
Temperaturen innerhalb kurzer Zeit durchgeführt werden.
Wird eine Lampe mit Meßwellenlängen anstatt des ersten obenerwähnten Infrarotstrahlungsthermometers
verwendet, kann man von seinem Reflexions- und Transmissionsvermögen
das Absorptionsvermögen erhalten und daraufhin das Emissionsvermögen.
Solange die Produkte vom selben Typ sind, kann es sein, daß nur
ein Kalibrierungswert für jede Partie gefunden werden muß.
Um die Substrattemperatur mit einem Infrarotstrahlungsthermometer zu messen,
während das Substrat erwärmt oder gekühlt wird, ist es nötig, ein Durchgangsloch
(Öffnung) in der Erwärmungs- oder Kühlplattform einzurichten. Die Gegenwart
dieses Durchgangsloches verursacht manchmal eine Nichtgleichförmigkeit in der
Temperaturverteilung des Substrats. Eine mögliche Lösung besteht darin, sowohl die
Oberseite als auch die Rückseite des Substrats zu erwärmen. Es ist auch möglich,
die Plattform zu halbieren, und eine der beiden halbierten Substraterwärmungs-
oder Kühlplattformen als eine Plattform zu verwenden, die der Temperatursteuerung
gewidmet ist, ohne daß man diese Plattform mit einer Öffnung versieht, aber
die andere Plattform mit einer Öffnung zur Temperaturmessung versieht, und wenn
das Substrat gemessen wird, man das Substrat zur Temperaturmessung von einer
Plattform zu der anderen Plattform bringt.
Falls in dieser Erfindung ein Verschluß nahe an dem Substrat zum Messen der
Substrattemperatur installiert ist, spielt er eine wichtige Rolle bei einer genauen Temperaturmessung
des Substrats.
Eine erste Rolle ist die einer Apparatur zum Aufdampfen eines Metallfilms durch
Zerstäubung oder CVD, etc., wobei mit dem wie beschrieben installierten Verschluß
dasselbe Infrarotemissionsvermögen erreicht werden kann, welches durch
einen aufgedampften Metallfilm gegeben wird, ob nun ein Metallfilm wirklich
existiert oder nicht. Eine zweite Rolle besteht darin, daß der Verschluß Streulicht
blockiert, welches durch das Substrat hindurchgeht und auf das Infrarotstrahlungsthermometer
einfällt, wodurch Meßfehler aufgrund von Streulicht verhindert werden.
Diese Verschlußvorrichtung wird unveränderlich benötigt insbesondere zum Messen
von Substrattemperatur bevor ein Film aufgedampft wird. Wird ein Absorber
verwendet zusammen mit einem Verschluß, kann in der Messung unter Verwendung
eines Absorbers das Niveau der Streulichtkomponente genau gefunden
werden, wodurch es möglich ist, sich fortlaufend der Meßgrenzen aufgrund von
Streulicht gewahr zu sein.
Die anderen Funktionen, welche nicht erwähnt worden sind, werden im Detail
beschrieben, wenn auf die Ausführungsbeispiele dieser Erfindung Bezug genomen wird.
Fig. 1 ist ein Blockaufbaudiagramm, teilweise im Querschnitt, zum
schematischen Erklären der Vakuumverarbeitungsapparatur als ein
Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
Fig. 2 ist ein Querschnittaufbaudiagramm, welches ein Beispiel einer
Zerstäubungsplattform zeigt;
Fig. 3 ist ein Blockaufbaudiagramm, teilweise im Querschnitt, zum
schematischen Erklären der Vakuumverarbeitungsapparatur als ein
anderes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
Fig. 4 ist ein Blockaufbaudiagramm, teilweise im Querschnitt, zum
schematischen Erklären der Vakuumverarbeitungsapparatur als
noch ein anderes Ausführungsbeispiel dieser Erfindung;
Fig. 5 und 6 sind schematische Querschnittsaufbaudiagramme, welche Beispiele
einer Zerstäubungsplattform bzw. einer Substrattemperatureinstellplattform
zeigen, wobei beide eine Verschlußvorrichtung haben;
Fig. 7 zeigt charakteristische Kurven, die Temperaturmeßergebnisse mit
oder ohne einem Verschluß zeigen;
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel dieser Erfindung, welches eine
bevorzugte Kombination von Materialien der Fensterplatte verwendet,
Fig. 9 zeigt das Infrarotlichttransmissionsvermögen von BaF₂ (Bariumfluorid);
Fig. 10 zeigt das Infrarotlichttransmissionsvermögen von CaF₂ (Calciumfluorid);
Fig. 11 zeigt ein anderes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht der Plattform als anderes Ausführungsbeispiel
dieser Erfindung, wobei die Plattform in einer
Kammer halbiert ist;
Fig. 13 ist eine Querschnittsansicht der Plattform mit einer Temperatursteuerungseinrichtung,
die auf beiden Seiten des Substrats bereitgestellt
ist; und
Fig. 14 ist ein erklärendes Diagramm, welches ein Temperaturprofil
während des Aufdampfens zeigt.
Zur Lösung der Aufgabe haben die Erfinder Studien durchgeführt,
welche unten beschrieben werden, und haben verschiedene Befunde erzielt.
Insbesondere wird bei dieser Erfindung, um es als Haupteinrichtung zur Temperaturmessung
zu verwenden, das Infrarotstrahlungsthermometer für jedes Substrat (z. B. ein
Silizium-Wafer) kalibriert. Genauer gesagt wird, bevor Substrate durch die entsprechende
Vakuumverarbeitungsapparatur verarbeitet werden, jedes Substrat auf eine
bekannte Temperatur erwärmt oder gekühlt, und die Substrattemperatur wird durch
das erste Infrarotstrahlungsthermometer bei einer oder mehr Temperaturen gemessen.
Entsprechend den angegebenen Werten des Infrarotstrahlungsthermometers,
werden Korrekturwerte auf das Infrarotstrahlungsthermometer in der Vakuumverarbeitungskammer
angewandt, ein im Temperaturkalibrierungsstadium nachfolgender
Prozeß; es ist unnötig zu sagen, daß es möglich ist, das Emissionsvermögen auf
andere Art und Weise zu erhalten. Auch kann der obige Kalibrierungsschritt an
jeder Partie für einige Produkte durchgeführt werden, wodurch Arbeit gespart wird.
Genauer gesagt, kann man durch vorheriges Bestimmen des Korrekturwertes z. B.
eine grobe Korrektur machen. Oder, falls der Targettemperaturbereich eng ist,
werden unter bloßer Verwendung eines Koeffizienten die Infrarotstrahlungsthermometer
in den auf das Temperaturkalibrierungsstadium folgenden Prozeßschritten
kalibriert. Ein anderes mögliches Verfahren besteht darin, daß, wenn eine Vielzahl
von Temperaturkalibrierungspunkten vorhanden ist, Temperaturkalibrierungsdaten an
den betreffenden Punkten in den Computer eingegeben werden, um arithmetische
Operationen zur Korrektur durchzuführen.
Die oben erwähnte Temperaturkalibrierungsplattform braucht nicht hin einem Vakuum
zu sein, sondern kann in die Umgebung unter Atmosphärendruck gestellt
werden. Unter Atmosphärendruck sind die Apparaturen gewöhnlich in einfacher
Form aufgebaut, und überdies kann die Temperatur der zu verarbeitenden Wafer
leicht an die Temperatur des Wärmeblocks (Plattform) angenähert werden, welche
auf eine bekannte Temperatur erwärmt oder gekühlt wird.
Konkreter gesprochen, wenn die Temperaturkalibrierungsplattform unter Atmosphärendruck
gesetzt wird unter Verwendung eines Vakuumfutters für die Plattform,
kann das Substrat an den Wärmeblock mit einer größeren Wärmekapazität als das
Substrat fest angebracht werden. Indem man das tut, kann die Substrattemperatur
nahe an die Wärmeblocktemperatur herangebracht werden.
Wenn es notwendig ist, hohe Temperaturen an den Temperaturkalibrierungspunkten
auszuwählen, entstehen Probleme, wie z. B. die Oxidation der zu verarbeitenden
Substratoberfläche durch die atmosphärische Luft. Daher ist es für die Atmosphäre
in der Kammer, wo sich die Temperaturkalibrierungskammer befindet, wünschenswert,
die Kammer mit der in sie gebrachten Temperaturkalibrierungsplattform mit
einer Substitutionsatmosphäre wie Stickstoff oder Argon zu füllen, um die Atmosphärenluft
zu verdrängen.
Wenn die Temperaturkalibrierungsplattform unter Vakuum gesetzt wird, wird, um
die Wärmeleitung zwischen dem Wärmeblock und dem Substrat zu erleichtern, ein
Erwärmungs- oder Kühlgas zum Existieren gebracht, unter einem Druck von 5 Pa
oder mehr zwischen dem Wärmeblock und dem Substrat, so daß die Substrattemperatur
der Wärmeblocktemperatur in einer verhältnismäßig kurzen Zeit angenähert
werden kann.
In einer Apparatur zum Aufdampfen eines dünnen Films auf ein Substrat durch
das Zerstäubungsverfahren ist es z. B. so, daß man ein Substrat, welches in der
Atmosphärenluft war, in die Vakuumverarbeitungskammer bringt, weil es manchmal
notwendig ist, das Substrat auf 150°C oder höher zu erwärmen, um in der Oberfläche
des Substrats absorbierten Wasserdampf ausreichend los zu werden oder
umgekehrt ist es manchmal notwendig, das erwärmte Substrat auf eine Aufdampfstarttemperatur
von z. B. ungefähr 100°C in der Vakuumkammer zu erwärmen.
Beim Erhöhen oder Senken der Temperatur ist eine genaue Temperaturmessung
für die Temperatursteuerung nötig. Die Infrarotstrahlungsthermometer für diese
Messung müssen für jedes Stück des Substrats oder für verschiedene Typen von
Substraten kalibriert werden. Ein Prozeß kann organisiert werden, der sich eignet,
zum Herstellen elektronischer Teile, wenn der Prozeß mit einer Funktion versehen
ist zum Kalibrieren eines oder mehrerer zweiter Infrarotstrahlungsthermometer, die
für nachfolgende Vakuumprozesse verwendet werden entsprechend Meßergebnissen
durch das Infrarotstrahlungsthermometer des Substrats, welches auf eine bekannte
Temperatur erwärmt oder gekühlt wird vor einem spezifischen Vakuumprozeß, und
eine Aufdampfapparatur ist gebildet, welche genaue Kontrolle der Substrattemperatur
verlangt, wie z. B. eine Zerstäubungsapparatur oder eine CVD-
Apparatur.
Bei Messungen durch das erste und zweite oben erwähnte Infrarotstrahlungsthermometer
sichert die Verwendung von Wellenlängen desselben Infrarotgebietes eine
genaue Kalibrierung.
Wenn die Kalibrierung des ersten Infrarotstrahlungsthermometers bei einer bekannten
Temperatur mit dem erwärmten Substrat durchgeführt ist, kann dieser Kalibrierungsschritt
auch dazu gebracht werden, als sogenannter Trocknungsprozeß zu
dienen, um sich des in dem Substrat absorbierten Wasserdampfes zu entledigen,
falls das Erwärmen auf die bekannte Temperatur in einem Vakuum durchgeführt
wird. Daher kann die Apparatur in ihrer Größe verringert werden, welches ein
wünschenswerter Fall ist.
Wenn z. B. das Substrat in der Vakuumverarbeitungskammer einer Zerstäubungsapparatur
erwärmt wird, und falls das Infrarotstrahlungsthermometer im
voraus kalibriert worden ist, kann Lampenstrahlungswärmung durchgeführt werden
anstelle der Verwendung des Wärmeblocks, was es ermöglicht, eine weniger teuere
Zerstäubungsapparatur zu bilden.
Wenn Lampenerwärmung in der Vakuumverarbeitungskammer verwendet wird, kann
Lampenlicht manchmal in das Infrarotstrahlungsthermometer als Streulicht gelangen.
Daher ist es im wesentlichen wünschenswert, daß die Meßwellenlängen des Infrarotstrahlungsthermometers
in einem Wellenlängenbereich sind, welcher sich von den
Strahlungswellenlängen der Lampe unterscheidet.
Um das einfallende Infrarotlicht von dem Substrat auf das Infrarotstrahlungsthermometer zu
erhöhen und um Streulicht zu verringern, wird eine spiegelähnliche Fläche auf die
Seite des Substrats gebracht, welche gegenüber der Seite ist, die dem Infrarotthermometer
gegenüber steht. Falls dies getan wird, ist es möglich, die Temperatur
in der Mitte bzw. während des Lampenerwärmens zu messen und, entsprechend
Meßergebnissen, eine zusätzliche Erwärmungsbedingung zu bestimmen.
Wenn ein Silizium-Wafer z. B. als Substrat verwendet wird, kann, da der Silizium-
Wafer im Infrarotbereich im wesentlichen durchsichtig ist, effizientes Erwärmen
nicht durchgeführt werden mit einer quarzglasenthaltenden Infrarotlampe in weiter
Verwendung. Licht dieser Art von Infrarotlampen neigt dazu, Streulicht für das
Infrarotstrahlungsthermometer zu werden. Es ist wünschenswert, eine Lampe kurzer
Wellenlängen zu verwenden, welche durch einen Silizium-Wafer bei hohem Absorptionsvermögen
absorbiert werden.
Falls die Starttemperatur des Aufdampfens in der Vakuumverarbeitungskammer
niedriger ist als die Trocknungstemperatur in einem Vakuum, um dem Substrat den
absorbierten Wasserdampf zu entziehen, nachdem das Trocknen vorüber ist, muß
das Substrat auf eine bestimmte Temperatur in der Vakuumkammer gekühlt
werden, um das Substrat auf eine bestimmte Aufdampfstarttemperatur zu bringen.
Um diesen Aufdampfprozeß mit hoher Genauigkeit zu erzielen, ist es notwendig,
eine Zerstäubungsapparatur bereitzustellen mit einer Plattform mit einem
ersten Infrarotstrahlungsthermometer zur Temperaturkalibrierung in der Temperaturkalibrierungskammer,
einer Plattform zum Trocknen des Substrats in einem
Vakuum, einer Plattform zum Kühlen des Substrats auf eine bestimmte Starttemperatur
der Aufdampfung vor der Aufdampfung, und einem zweiten Infrarotstrahlungsthermometer,
welches in der Lage ist, die Substrattemperatur auf der
Kühlplattform genau zu messen, indem es einen Korrekturwert berechnet und
benützt, der mit dem ersten Infrarotstrahlungsthermometer erhalten wurde. Der
Teil der Temperaturkalibrierung muß jedoch nicht notwendigerweise nahe an oder
in dem befestigt werden, was als Zerstäubungsapparaturhauptkörper
bezeichnet ist.
Um das Substrat mit dem Infrarotstrahlungsthermometer zu beobachten, ist es
notwendig, die Kühlplattform mit einem Durchgangsloch (Öffnung) zur Beobachtung
zu versehen. Dies führt manchmal zu Nichtgleichförmigkeit in der Temperaturverteilung.
In diesem Fall wird die Plattform in derselben Kammer in zwei Teile
aufgeteilt, die so eingestellt sind, daß sie auf der gleichen Temperatur sind.
Genauer gesprochen, ist eine Erwärmungs- oder Kühlplattform nicht mit einer
Öffnung zur Substrattemperaturbeobachtung versehen, während die andere Temperaturmeßplattform
mit einer Öffnung versehen ist. Indem man das Substrat, welches
auf einer Plattform erwärmt oder gekühlt worden ist, auf die andere Plattform
bringt zum Messen der Substrattemperatur, kann die oben erwähnte Nichtgleichförmigkeit
in der Temperaturverteilung verringert werden.
Durch Bereitstellen einer Vielzahl von Temperaturkalibrierungspunkten kann die
Temperatur während des Prozesses genau gesteuert werden. Wird eine Vielzahl von
Erwärmungs- oder Kühleinrichtungen in der Substrattemperaturkalibrierungskammer
bereitgestellt, kann die Thermometerkalibrierung bei einer Anzahl von Temperaturen
in einer kurzen Zeit durchgeführt werden.
Für eine Apparatur zum Aufdampfen eines Metallfilms durch Zerstäuben muß ein
Verschluß zum Reflektieren von strahlendem Infrarotlicht bereitgestellt werden, und
zwar über der Oberfläche des Substrats, welches sich gegenüber der Oberfläche
befindet, wo ein aufgedampfter Metallfilm beobachtet wird. Der Verschluß wird
später beschrieben. Aber für den Verschluß, abhängig von Anwesenheit oder
Abwesenheit des aufgedampften Films, variiert die auf das Infrarotstrahlungsthermometer
einfallende Infrarotstrahlung stark, und daher variiert das scheinbare Infrarotemissionsvermögen.
Wenn der Verschluß vorhanden ist, wird fast das ganze Infrarotlicht
reflektiert, welches sonst auf die Oberfläche des Substrats strahlen
würde, welche gegenüber der Oberfläche ist, die durch das Infrarotstrahlungsthermometer
beoachtet wird.
Daher kann der Unterschied in dem scheinbaren Infrarotemissionsvermögen vor und
nach Aufdampfen bedeutsam verringert werden.
In dem Erwärmungs- oder Kühlungsstadium für das Substrat ist eine Verschlußvorrichtung
mit einer Hauptoberfläche, die durch ein Element gebildet wird, dessen
Fläche ausreichend spiegelähnlich ist hinsichtlich der Meßwellenlänge des Infrarotstrahlungsthermometers,
nahe an der oberen Oberfläche des Substrats angeordnet,
welche gegenüber der Oberfläche ist, welche durch das Infrarotstrahlungsthermometer
durch die Öffnung der Plattform beobachtet wird.
Aufbauend auf den vorhergehenden Befunden wurde diese Erfindung gemacht.
Unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen wird ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung beschrieben.
Fig. 1 ist ein schematisches Aufbaudiagramm, welches ein Ausführungsbeispiel zeigt,
in welchem die Vakuumverarbeitungsapparatur der Erfindung angewendet wird, auf
eine Zerstäubungsapparatur. Hinsichtlich dieses Ausführungsbeispiels, um
ein typisches Beispiel zu zeigen, wird ein Fall beschrieben, in dem das Substrat,
auf dem ein Film aufgedampft ist, ein Silizium-Wafer ist, und ein dünner Film aus
Aluminium ist auf den Silizium-Wafer durch Zerstäubung aufgedampft.
Die Vakuumverarbeitungsapparatur 1 entsprechend dieser Erfindung weist auf: eine
Substrattemperaturkalibrierungskammer 2 mit einer Substrattemperaturkalibrierungsplattform
5, eine Substrattemperatureinstellkammer 3 mit einer Substrattemperatureinstellplattform
6 zum Erwärmen und Kühlen eines Substrats, und einer Zerstäubungskammer
4 mit einer Zerstäubungsplattform 7, einem Al-
Taget 8 und einer Zerstäubungsdiode 9. Diese Kammern sind voneinander
unabhängig, aber durch Schieber GV1 und GV2 verbunden. Die Substrattemperaturkalibrierungskammer
2 und die Zerstäubungskammer 4 sind mit einem
Vakuumpumpensystem verbunden. Auf der einen Seite können die Kammern unter
Vakuum gehalten werden, und auf der anderen Seite können bestimmte Gase in
die Kammern durch Gaseinlaßöffnungen eingeführt werden. Für die Substrattemperaturkalibrierungskammer
2 können Luft oder Stickstoffgas eingeführt werden, um
den Innendruck auf Atmosphärendruck einzustellen. Für die Zerstäubungskammer
4 wird ein Zerstäubungsgas eingeführt, und die Innenumgebung kann so
eingestellt werden, daß ein Plasma durch eine bestimmte elektrische Entladung
gebildet wird. Wie später beschrieben wird, ist jede Plattform mit einer Erwärmung
für die Kühleinrichtung ausgestattet, und einer Öffnung 19, die durch ein Durchgangsloch
zum Beobachten von Infrarotstrahlung von dem Substrat 10 gebildet wird.
Diese Plattformen sind mit einem ersten, zweiten und dritten Infrarotstrahlungsthermometer
jeweils verbunden, wodurch optische Kopplung durch die Öffnung 19
bereitgestellt wird. Die Substrattemperaturkalibrierungsplattform 5 ist mit einem
Thermoelement 12 ausgerüstet, um die Temperatur der Substrattemperaturkalibrierungsplattform
5 genau zu messen. Und die Vakuumverarbeitungsapparatur hat eine
Substrattemperatursteuerung 14 zur Temperatursteuerung der sogenannten gesamten
Vakuumverarbeitungsapparatur, d. h. zum Einstellen oder Steuern der Plattformtemperaturen
auf bestimmte Werte durch Erhalten einer Ausgabe von den Infrarotstrahlungsthermometern
und einer Ausgabe von dem Thermoelement 12, wobei eine
arithmetische Operation von dem Emissionsvermögen des ersten Infrarotstrahlungsthermometers
11 durchgeführt wird, wobei Korrekturen für das zweite und dritte
Infrarotstrahlungsthermometer 14 und 15 entsprechend den Ergebnissen der arithmetischen
Operation gemacht werden, wodurch korrekte Temperaturen der Substrate
10 auf den Plattformen gemessen werden, und wobei schließlich den Erwärmungs-
und Kühleinrichtungen der Plattformen Befehle rückgekoppelt werden, um
benötigte Plattformtemperaturen entsprechend der genauen Daten einzustellen.
Was die Funktionen der Kammern angeht, mißt die Substrattemperaturkalibrierungskammer
2 gewöhnlicherweise Infrarotstrahlung von dem Substrat 10, welches
auf eine bekannte Temperatur eingestellt ist, welche höher ist, als die Aufdampfstarttemperatur
mit dem ersten Infrarotstrahlungsthermometer 11, welches das
Emissionsvermögen berechnet, wodurch dieses Infrarotstrahlungsthermometer kalibriert
wird. Die Substrattemperatureinstellkammer 3 hat eine Funktion zum Einstellen
der Substrattemperatur, bevor das Substrat zu der nachfolgenden Zerstäubungskammer 4 überführt wird. Die Zerstäubungskammer 4 hat
eine Funktion zum Aufdampfen eines Films auf dem Substrat durch Zerstäubung.
Nun wird eine Beschreibung von einem konkreten Beispiel gemacht, in welchem
die Temperatur jeder Plattform gesteuert wird, um das Substrat 10 auf einer
festgelegten Temperatur zu halten, und ein dünner Film aus Aluminium wird auf
einem Silizium-Wafersubstrat 10 durch Zerstäuben aufgedampft, was Atome von
dem Al-Target 8 entfernt und sie auf dem Silizium-Wafer 10 aufdampft.
Zuerst wird in der auf Atmosphärendruck gehaltenen Substrattemperaturkalibrierungskammer
2 der Wafer Schritt für Schritt erwärmt auf drei Temperaturpunkte
von 200°C, 300°C und 400°C. Die Erwärmungs- und Kühlverfahren an den
Plattformen 5, 6 und 7 werden gemeinsam später beschrieben. Die Hinterseite des
auf der Kalibrierungsplattform 5 erwärmten Substrats 10 wird beobachtet und durch
das erste Infrarotstrahlungsthermometer 11 und das Thermoelement 12 gemessen,
und die angezeigten Werte des entsprechenden Temperaturschrittes werden erhalten
durch die Verarbeitungseinheit der Substrattemperatursteuerungseinrichtung 13. Insbesondere
wird die Temperatur der Kalibrierungsplattform, welche im Gleichgewicht
ist mit der Substrattemperatur, mit dem Thermoelement 12 gemessen. Unter
Verwendung der gemessenen Temperatur als die Substrattemperatur, wird das
Emissionsvermögen zu dieser Zeit mit dem Infrarotstrahlungsthermometer 11
beobachtet, und ein angezeigter Temperaturwert basierend auf diesem Emissionsvermögen
wird dadurch durch die Verarbeitungseinheit der Substrattemperatursteuerungseinrichtung
13 erhalten.
Da der Wafer 10 erwärmt und auf eine bekannte Temperatur eingestellt worden
ist, kann das mit dem ersten Infrarotstrahlungsthermometer 11 erhaltene Emissionsvermögen
durch inverse arithmetische Operation berechnet werden. Die Verarbeitungstemperatur
in der darauffolgenden Substrattemperatureinstellkammer 3 und der
Zerstäubungskammer 4 unter Vakuum werden gelesen unter Verwendung
des oben erwähnten Emissionsvermögens und Korrigieren des Emissionsvermögens
durch Daten von dem zweiten und dritten Infrarotstrahlungsthermometer 14 und 15.
Wenn das Emissionsvermögen durch das erste Infrarotstrahlungsthermometer 11
kalibriert worden ist, wird die Substrattemperaturkalibrierungskammer 2 in einen
Vakuumzustand evakuiert, und dann, wenn der Schieber GV1 geöffnet wird, wird
der Wafer 10 von der Kalibrierungskammer 2 zu der Substrattemperatureinstellkammer
3 überführt, welche in einem Vakuumzustand ist, und die Substrattemperatur
wird gemessen mit dem zweiten Infrarotstrahlungsthermometer 14. Meßergebnissen
entsprechend wird die Temperatur der Plattform 6 eingestellt durch die
Substrattemperatursteuerungseinrichtung 13, so daß der Wafer 10 auf eine wahlfreie
(Licht-) Temperatur eingestellt wird. In diesem Beispiel wurde der Wafer 10 auf
100°C eingestellt. Dann, wenn der Schieber GV2 geöffnet wird, wird der Wafer
10 zu der Plattform 7 der evakuierten Zerstäubungskammer 4 überführt,
und die Temperatur des Wafers 10 wird gemessen mit dem dritten Infrarotstrahlungsthermometer
15. Meßergebnissen entsprechend wird die Plattform 7 eingestellt
auf eine wahlfreie Temperatur, und mit der Temperatur des Substrats 10 somit auf
eine wahlfreie Temperatur gesteuert, wird Zerstäubung durchgeführt.
In diesem Beispiel war der Wafer 10 auf 150°C eingestellt, und Zerstäubung
von Al wurde durchgeführt. Nachdem die Zerstäubung
beendet wurde, wurde der Wafer 10 wieder zu der Kalibrierungskammer 2 überführt,
wo das Emissionsvermögen wieder kalibriert worden ist, und das kalibrierte
Emissionsvermögen wurde verwendet zur Korrektur bei Temperaturmessungen in
darauffolgenden Zerstäubungsoperationen.
Als eine vereinfachte Einrichtung zum Transportieren zwischen den Kammern wird
eine Transfervorrichtung, ein Roboter oder dergleichen unter Verwendung eines
wärmebeständigen Riemens aus z. B. Silikongummi verwendet.
Unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird der Aufbau der Plattform zum Halten eines
Substrats, die Erwärmungs- und Kühlverfahren, und die Waferemissionsvermögenmeßverfahren
skizzenhaft beschrieben unter Verwendung der Zerstäubungsplattform
7 als ein Beispiel.
Die Zerstäubungsplattform 7 hat in ihr eingebaut eine elektrische Erwärmungseinrichtung
18 zum Erwärmen der Plattform. Die Zerstäubungsplattform 7 ist
so aufgebaut, daß durch sie hindurch ein Wärmeübertragungsgas geleitet wird,
wie z. B. Luft- oder Stickstoffgas, um Wärme zu dem Wafer in einem Vakuum
zu übertragen. Eine Klemme 17 ist befestigt, die das Wärmeübertragungsgas
veranlaßt, mit dem Wafer in gleichförmigem Kontakt zu sein. Eine Öffnung
19 ist eingerichtet, welche ein Infrarotstrahlungsbeobachtungsloch bildet,
um die Wafertemperatur mit dem Infrarotstrahlungsthermometer 15 zu messen.
Um den Wafer zu kühlen, wird ein Kühlmedium wie Freon zirkuliert, um die
Plattform zu kühlen, anstatt die Erwärmungseinrichtung 18 zu verwenden, und
der Wafer wird durch ein Wärmeübertragungsgas auf dieselbe Art und Weise
wie oben erwähnt gekühlt.
An der Kalibrierungsplattform 5 wird, da das Innere der Kammer auf Atmosphärendruck
ist, ein Wärmeübertragungsgas nicht verwendet, die Kammer wird
evakuiert, und, während die Nähe zu der Plattform sichergestellt wird durch
Verwendung eines Vakuumfutters, wird der Wafel durch Wärmeleitung erwärmt.
Als nächstes wird eine Beschreibung gemacht des Verfahrens der Temperaturmessung
eines Wafersubstrats mit einem Infrarotstrahlungsthermometer. In
diesem Ausführungsbeispiel dieser Erfindung befinden sich die Infrarotstrahlungsthermometer
11, 14 und 15 an den unteren Enden der Plattformen, und
werden verwendet, um die Temperaturen der Rückseiten der Wafer zu messen.
Damit Streulicht vom Innern der Kammern nicht auf die Infrarotstrahlungsthermometer
fällt, werden streulichtabschirmende Zylinder 16 zwischen den
Plattformen um den Infrarotstrahlungsthermometern eingerichtet.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Verarbeitung in einem Vakuum das Aufdampfen
von Al auf das Substrat durch Zerstäubung. Wenn metallisches Al
auf ein Substrat aufgedampft wird, steigt das Emissionsvermögen stark an
durch die Menge des Infrarotlichts, welches durch den Al-Film reflektiert wird.
Daher kann das durch Messung in der Substrattemperaturkammer vor dem
Aufdampfen des Films erhaltene Emissionsvermögen in darauffolgenden Aufdampfprozessen
nicht verwendet werden.
In dieser Erfindung wird der Wafer, auf welchem ein Film aufgedampft
worden ist, wieder erwärmt auf eine bekannte voreingestellte Temperatur in
der Kalibrierungskammer, das Emissionsvermögen wird auf der neu gebildeten
Oberfläche gemessen und kalibriert. Daher kann durch Messung der Wafertemperatur
mit dem Infrarotstrahlungsthermometer nach Beendigen des Aufdampfens
und Berechnen eines korrekten Emissionsvermögens durch Emissionsvermögensmessung
nach dem Aufdampfen (zweite Emissionsvermögensmessung),
eine korrekte Wafertemperatur genau nach dem Aufdampfen bekannt sein.
Falls z. B. die Wafertemperatur nach dem Aufdampfen zu hoch ist, wird die
einstellende Erwärmungsbedingung derart geändert, daß die an den Wafer
gegebene Wärmemenge während dem Aufdampfen oder vor dem Aufdampfen
kleiner ist.
Wenn es erwünscht wird, nur die Temperatur genau nach dem Aufdampfen zu
verringern, ohne daß man die Einstelltemperatur zu Beginn des Aufdampfens
verändert, kann die eingestellte Kühlbedingung des zu verdampfenden Substrats
geändert werden durch Kühlen der Substratplattform durch Gas, und Einstellen
des Gasdruckes auf der Hinterseite des Substrats.
In dem obigen Ausführungsbeispiel wurde ein Fall beschrieben, in welchem ein
Silizium-Wafer als das Substrat verwendet wird, und ein dünner Film aus Al
wird auf dem Wafer durch Zerstäubung aufgedampft. Da Temperatursteuerung
des Substrats durch Verwendung der Plattform mit hoher Genauigkeit implementiert
werden kann, könnte tatsächlich ein Film aufgedampft werden, der
hohe Qualität und Kristallinität mit guter Reproduzierbarkeit aufweist.
Wenn ein Metallfilm auf die Seite des Substrats 10 aufgedampft wird, welche
gegenüber der Seite ist, die mit einem Infrarotstrahlungsthermometer beobachtet
wird, schwankt das scheinbare Infrarotemissionsvermögen manchmal sehr stark mit
der Anwesenheit oder Abwesenheit des Films. Fig. 3 zeigt ein Beispiel, in
welchem in einer Zerstäubungsapparatur für denselben Zweck wie oben
eine zweite Temperaturkalibrierungskammer 32 an die Zerstäubungskammer
4 von Fig. 1 hinzugefügt ist, um das Infrarotemissionsvermögen des Substrats
nach dem Aufdampfen zu kalibrieren.
Während des Aufdampfens durch Zerstäubung wird die Substrattemperatur mit dem
Infrarotstrahlungsthermometer 15 gemessen. In diesem Fall wurde jedoch schon ein
Metallfilm auf die Oberfläche des Substrats 10 aufgedampft, und daher kann der
bei der Substrattemperaturkalibrierungsplattform 2 erhaltene Korrekturwert des
Infrarotemissionsvermögens nicht verwendet werden. Aus diesem Grund wird nach
dem Beendigen der Zerstäubung das Substrat 10 von der Zerstäubungskammer
4 zu der zweiten Temperaturkalibierungskammer 32 überführt,
wo wie in der Temperaturkalibrierungskammer 2 das Substrat 10 erwärmt
oder gekühlt wird, mit der Erwärmungs-oder Kühlplattform 33 auf eine bestimmte
Temperatur. Die Substrattemperatur wird mit dem Infrarotstrahlungsthermometer 34
und dem Thermoelement 35 gemessen, und von beiden angezeigten Werten wird
das Infrarotemissionsvermögen des bedampften Substrats 10 bei einer bestimmten
Temperatur berechnet. Wenn dieser Wert des Emissionsvermögens verwendet wird
zum Korrigieren von während dem Aufdampfen erhaltenen Temperaturdaten, kann
die Temperatur des gerade bedampften Substrats genau bekannt sein. Falls die
Temperatur des Substrats 10, aus welchem ein Film gerade aufgedampft wird, zu
hoch ist, werden Korrekturwerte, wenn man es als angemessen empfindet, wieder
an die Erwärmung zurück zur Kühleinrichtung der Substrattemperatureinstellkammer
3 eingegeben, um die Substrattemperatur auf ein angemessenes Niveau einzustellen.
Durch diese Datenrückkopplungssteuerung kann der Aufdampfprozeß die nachfolgenden
Wafer auf angemessene Art durchgeführt werden.
Übrigens muß die Temperaturkalibrierungskammer zum Kalibrieren des Infrarotemissionsvermögens
des Substrats nach dem Aufdampfen nicht notwendigerweise
von der Temperaturkalibrierungskammer zum Kalibrieren des Infrarotemissionsvermögens
des Substrats vor dem Aufdampfen, wie in diesem Beispiel, getrennt sein.
Anders gesagt, nachdem das Aufdampfen an der Zerstäubungskammer
4 beendet ist, kann man das Substrat zurück zu der Temperaturkalibrierungskammer
2 überführen über die Substrattemperatureinstellkammer 3, und in der
Temperaturkalibrierungskammer 2 die Infrarottemperaturkalibrierung auf die gleiche
Art durchführen wie in der zweiten Temperaturkalibrierungskammer 32.
Da das Emissionsvermögen des Substrats sich ändert, nachdem ein Film auf ihm
aufgedampft wurde, ist es in den vorgehenden Ausführungsbeispielen 1 und 2
notwendig, das Emissionsvermögen noch einmal zu kalibrieren. In diesem Ausführungsbeispiel
3 wurde eine Verbesserung gemacht, und es ist möglich, das
Emissionsvermögen anderer Infrarotstrahlungsthermometer in darauffolgenden
Aufdampfprozessen zu korrigieren entsprechend dem Emissionsvermögen eines
vorhergehenden Infrarotstrahlungsthermometers, welches einmal kalibriert worden ist.
Wie in Ausführungsbeispiel 1 wird dieses Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei
als ein Beispiel eine Apparatur dient, die Aluminium auf ein Silizium-Wafersubstrat
durch Zerstäuben aufdampft.
Fig. 4 ist ein schematisches Aufbaudiagramm der Zerstäubungsapparatur.
Dieser Aufbau ist grundsätzlich der gleiche wie in Fig. 1 mit dem einzigen
Unterschied, daß Verschlüsse 20, 21 und 22 nahe an den Substraten 10 auf jeder
Plattform angeordnet sind, wie im Detail später beschrieben.
Ein Substrat 10 wird zuerst erwärmt oder gekühlt auf eine bestimmte Temperatur
durch die Erwärmungs- oder Kühlplattform 5 in der Temperaturkalibrierungskammer
2, die Substrattemperatur wird gemessen mit dem ersten Infrarotstrahlungsthermometer
11 und dem Thermoelement 12, und von den angezeigten Werten der
zwei Meßelemente wird das Infrarotemissionsvermögen des Substrats 10 bei einer
bestimmten Temperatur berechnet. Wenn ein Metallfilm durch Zerstäuben an der
Seite des Substrats aufgedampft wird, welche gegenüber der mit dem Infrarotstrahlungsthermometer
beobachteten Seite ist, schwankt das scheinbare Infrarotemissionsvermögen
manchmal stark mit der Anwesenheit oder Abwesenheit eines
aufgedampften Films. Diese Bereitstellung eines Verschlusses kann den Unterschied
in dem scheinbaren Infrarotemissionsvermögen verringern, welches der
Anwesenheit oder Abwesenheit des aufgedampften Films zuzuschreiben ist.
Während der Messung durch das Infrarotstrahlungsthermometer 11 ist der Verschluß
20 geschlossen.
Dann wird das Substrat 11 von der Temperaturkalibrierungskammer 2 zu der
Substrattemperatureinstellkammer 3 überführt, und, während das Substrat auf der
Erwärmungs- und Kühlplattform 6 erwärmt oder gekühlt wird, wird die Temperatur
des Substrats 10 mit dem zweiten Infrarotstrahlungsthermometer 14 gemessen. Die
Meßdaten werden korrigiert durch das Emissionsvermögen des Substrats 10 bei
einer bestimmten Temperatur, welche an der Kalibrierungskammer 2 erhalten wird,
und dementsprechend stellt die Substrattemperatursteuerungseinrichtung 13 die
Temperatur der Erwärmungs- oder Kühlplattform 6 auf eine bestimmte Temperatur
ein, um die Temperatur des Substrats 10 auf eine bestimmte Temperatur zu
steuern. Wie in der Temperaturkalibrierungskammer 2 wird die Temperaturmessung
an dieser Temperatursubstrateinstellkammer 2 mit dem geschlossenen Verschluß 21
durchgeführt.
Dann wird das Substrat 10 zu der Zerstäubungskammer 4 überführt, wo
es auf der Zerstäubungsplattform 7 erwärmt oder gekühlt wird. Zu diesem Zeitpunkt
ist der Verschluß 22 über dem Substrat geschlossen, und die Substrattemperatur
wird mit dem dritten Infrarotstrahlungsthermometer 15 gemessen. Meßdaten
werden korrigiert durch den Wert des Emissionsvermögens des Substrats 10 in der
Kalibrierungskammer 2, um eine korrekte Temperatur des Substrats 10 zu erhalten.
Zusätzlich wird, da die korrekte Temperatur des Substrates bekannt ist, die
Temperatur der Erwärmungs- oder Kühlplattform 7 eingestellt durch die Arbeit der
Substrattemperatursteuerungseinrichtung 13 zum Steuern des Substrats 10 auf eine
bestimmte Temperatur, wodurch es ermöglicht wird, die Zerstäubung
zu beginnen. Nachdem ein Film aufgedampft worden ist, wird das Substrat 10
zurück in die Substrattemperatureinstellkammer 3 gebracht, und, während das
Substrat auf Plattform 6 erwärmt oder gekühlt wird, wird die Substrattemperatur
mit dem zweiten Infrarotstrahlungsthermometer 14 gemessen. Durch Korrigieren der
gemessenen Daten durch den Wert des Substratemissionsvermögens bei einer
bestimmten Temperatur, die in der Kalibrierungskammer 2 erhalten worden ist,
wird die Temperatur der Plattform 6 auf eine bestimmte Temperatur eingestellt
durch die Substrattemperatursteuerungseinrichtung 13, wodurch die Substrattemperatur
auf eine bestimmte Temperatur eingestellt wird. Dann wird das Substrat aus
der Temperaturkalibrierungskammer 2 herausgenommen und von der Vakuumverarbeitungsapparatur
1 zu dem nächsten Prozeß gesendet.
Eine genauere Steuerung der Prozeßtemperatur wird erreicht, wenn die Temperaturmessung
des Substrats 10 durch das erste Infrarotstrahlungsthermometer 11 und
das Thermoelement 12 einer Substrattemperaturkalibrierungsplattform 2 durchgeführt
wird bei einer Vielzahl von Temperaturen, und das zweite und dritte Infrarotstrahlungsthermometer
14 und 15 werden verwendet. Wenn eine Vielzahl von
Substraterwärmungs- und -kühleinrichtungen bereitgestellt sind zum Messen der
Substrattemperatur mit dem ersten Infrarotstrahlungsthermometer 11, ist es möglich,
die Substrattemperatur bei der gleichen Anzahl von Temperaturen in einer kurzen
Zeit zu kalibrieren.
Ein Fall wurde beschrieben, in welchem der Temperaturkalibrierungsabschnitt in die
Zerstäubungsapparatur eingebaut ist, aber er kann, wie oben erwähnt,
getrennt bereitgestellt werden. Auch kann eine Einrichtung zum Messen der
Reflexion und Transmission verwendet werden anstelle des ersten Infrarotstrahlungsthermometers.
Als ein stellvertretendes Beispiel der Plattform zeigt Fig. 5 ein schematisches Aufbaudiagramm
der Zerstäubungsplattform 7 der Fig. 4. Der Plattformaufbau ist
grundsätzlich der gleiche wie in dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel, mit dem einzigen
Unterschied, daß ein Verschluß 22 über und in der Nähe des Substrats 10
bereitgestellt ist.
Wenn ein Metallfilm durch Zerstäubung aufgedampft wird auf der Seite des
Substrats, welche gegenüber der Seite liegt, die durch das Infrarotstrahlungsthermometer
beobachtet wird, schwankt das scheinbare Infrarotemissionsvermögen manchmal
stark mit der Anwesenheit oder Abwesenheit eines aufgedampften Films. Die
Bereitstellung dieses Verschlusses macht es möglich, den Unterschied in dem
scheinbaren Infrarotemissionsvermögen aufgrund der Anwesenheit oder Abwesenheit
eines aufgedampften Films zu verringern. Daher ist es nur notwendig eine Messung
durch das Infrarotstrahlungsthermometer zur Temperaturkalibrierung zu
machen anstelle von zweien, d. h. vor und nach dem Aufdampfen durch zusätzliches
Installieren einer zweiten Temperaturkalibrierungskammer 32.
Dieser Verschluß kann frei geöffnet werden, d. h. er verschließt die obere Oberfläche
des Substrats, wenn die Substrattemperatur gemessen wird, und er öffnet
sich während des Aufdampfens. Zum Beispiel wird eine rostfreie Scheibe von einer
rotierbaren Antriebswelle gestützt, und diese Antriebswelle wird rotiert, um den
Scheibenverschluß zu öffnen oder zu schließen.
Da das Silizium-Wafersubstrat 10 im wesentlichen für Infrarotlicht durchsichtig ist
kommt es manchmal vor, daß Streulicht durch das Substrat hindurchgeht und auf
das Infrarotstrahlungsthermometer einfällt, wodurch die Meßgenauigkeit der Substrattemperatur
verschlechtert wird. In diesem Ausführungsbeispiel wird als Gegenmaßnahme
ein Verschluß 22 mit einer Hauptoberfläche, die durch ein Element
gebildet ist, das im wesentlichen spiegelartig für die Meßwellenlänge des Infrarotstrahlungsthermometers
ist, bereitgestellt nahe der Seite des Substrats, welche
gegenüber der Seite ist, die durch das Infrarotthermometer beobachtet wird. Der
Verschluß ist angeordnet, damit er das einfallende Streulicht während dem Messen
der Substrattemperatur durch das Infrarotstrahlungsthermometer 15 blockiert.
Wie beschrieben, besteht die erste Rolle der Verschlußvorrichtung darin, die
Zunahme des scheinbaren Emissionsvermögens zu korrigieren aufgrund des Strahlungslichtes
von dem Wafer, welches durch einen Metallfilm reflektiert wird, wenn
ein Metallfilm auf dem Wafersubstrat aufgedampft ist. Die zweite Rolle besteht
darin, die Meßgenauigkeit zu verbessern, durch die sich ergebende Verbesserung
der Intensität des Infrarotstrahlungslichtes. Die dritte Rolle besteht darin, Streulicht
abzufangen.
Fig. 6 ist ein schematisches Aufbaudiagramm der Plattform 6 von Fig. 4. Der
Aufbau ist grundsätzlich der gleiche wie in der Plattform 7 von Fig. 5. Die Plattform
6 ist mit einer Erwärmungseinrichtung versehen und ist so aufgebaut, daß sie
ein Wärmeübertragungsgas durch einen Raum zwischen der Plattform 6 und dem
Substrat 10 in einer Vakuumumgebung hindurchführt. Die Plattform 6 ist auch mit
einer Klemme 17 versehen, damit das Wärmeübertragungsgas mit dem Substrat in
gleichförmigen Kontakt gerät. Die Plattform 6 ist mit einem Öffnungselement 19
verbunden zum Messen der Substrattemperatur durch das Infrarotstrahlungsthermometer
14 und mit einem Zylinder 16 zum Abfangen des Streulichtes. Fensterplatten
23 und 24 aus einem Material, das Infrarotlicht transmittiert, sind an gegenüberliegenden
Enden des Zylinders 16 befestigt. Der Zylinder 16 ist wassergekühlt,
damit dem Zylinder selbst nicht gestattet wird, sich zu erwärmen und eine Streulichtquelle
zu werden. Um die Auswirkung von Steulicht weiter zu verringern, ist
der Zylinder 16 wassergekühlt und die Innenwände des Zylinders 16 sind so
verarbeitet, daß sie ein schwarzer Körper sind. Auch in diesem Beispiel ist ein
Verschluß 21 eingerichtet in der Nähe des Substrats 10 wie in der Plattform der
Fig. 5.
Dieser Verschluß kann irgendeinen Aufbau haben, solange der Verschluß (1) ein
Infrarotreflexionsvermögen wie die spiegelartige Fläche hat oder (2) eine Funktion
zum Blockieren von Streulicht hat. Zum Beispiel ist es möglich, einen Aufbau zu
übernehmen, daß der Verschluß angetrieben wird, um sich frei zu öffnen oder zu
schließen synchron mit der Zeitabstimmung und Substrattemperaturmessung oder
ein Aufbau, nach dem ein feststehender Verschluß bereitgestellt ist in einem
gewissen Gebiet der Kammer, und das Substrat wird unter den Verschluß gebracht,
wenn eine Messung gemacht wird. Wenn die Wafertemperatur abfällt, wenn der
Verschluß über den Wafer gebracht wird, ist es nur nötig, die Verschlußtemperatur
ungefähr in die Nähe der Wafertemperatur vorzuerwärmen.
Fig. 7 ist eine charakteristische Kurve, die einen Unterschied in dem Infrarotemissionsvermögen
des Silizium-Wafersubstrats zeigt, welcher auf die Anwesenheit oder
Abwesenheit des Verschlusses zurückzuführen ist. Fig. 7a zeigt ein vergleichbares
Beispiel, in dem ein Verschluß nicht bereitgestellt ist. Fig. 7b zeigt Meßergebnisse
in diesem Ausführungsbeispiel, in welchem ein Verschluß bereitgestellt ist. Offensichtlich
ist das scheinbare Infrarotemissionsvermögen des Wafers vor dem Aufdampfen
des Al-Filmes (Al-Film abwesend) kleiner als das des Wafers, auf dem
ein Al-Film aufgedampft worden ist (Al-Film anwesend), und es gibt einen beträchtlichen
Unterschied zwischen den beiden Fällen. Es wurde klargestellt, daß
durch Bereitstellen eines Verschlusses für den Wafer vor dem Aufdampfen des Al-Filmes
das scheinbare Infrarotemissionsvermögen im wesentlichen gleichgemacht
werden kann zu dem des Wafers nach der Al-Aufdampfung. Somit wurde klargemacht,
daß die Wafertemperatur mit einem festen Emissionsvermögen gemessen
werden kann durch Verwendung eines Verschlusses während der Messung.
Die Fensterplatte zur Temperaturbeobachtung, die aus einem Material gemacht ist,
welches im wesentlichen durchsichtig ist für Meßwellenlängen des Infrarotstrahlungsthermometers
emittiert Strahlungslicht, wenn ihre eigene Temperatur steigt, was die
Untergrenze der Meßtemperatur bestimmt. In diesem Ausführungsbeispiel 4 wird
unter Bezugnahme auf die Zerstäubungsplattform 7 von Fig. 8 ein Fall beschrieben,
in dem die Untergrenze der Meßtemperatur gesenkt werden kann durch Verwenden
unterschiedlicher Materialien für die erste und zweite Fensterplatte. Dieses
Ausführungsbeispiel verwendet keinen Verschluß über dem Substrat. Dennoch
bedarf es keiner besonderen Erwähnung, daß das gleiche Ziel auch ereicht werden
kann unter Verwendung eines Verschlusses.
Die Zerstäubungsplattform 7-1 hat eine in sie eingebaute elektrische Erwärmungseinrichtung
18. Wenn ein Kältemittel wie z. B. flüssiger Stickstoff in das Innere
der Zerstäubungsplattform 7 eingeführt wird anstelle der Erwärmungseinrichtung 7,
kann die Plattform 7 dazu verwendet werden, das Substrat zu kühlen.
Eine Öffnung 30 ist in der Zerstäubungsplattform 7-1 eingerichtet, und die erste
Fensterplatte 25 ist darin eingepaßt. Ihr Material wird später beschrieben. Auf
jeden Fall wird ein Material verwendet, das Infrarotlicht effizient transmittiert, wie
z. B. Bariumfluorid oder Kalziumfluorid. Daher wird die Luftdichtheit in dem
Raum zwischen dem Substrat 10 und der Zerstäubungsplattform 7 aufrechterhalten,
und der Raum wird auf einem angemessenen Druck von einigen mbar gehalten.
Diese Öffnung 30 ist eingerichtet, um den Lichtpfad durchzuschicken, um mit dem
Infrarot(strahlungs)thermometer 14 die Strahlung des Infrarotlichts von der Rückseite
des Substrats (ein Silizium-Wafer in diesem Beispiel), welches auf der Zerstäubungsplattform
7-1 gehalten wird, zu beobachten.
Das Infrarotthermometer 14 ist in der Luft installiert. Daher muß der Lichtpfad 36
durch eine Grenze gehen zwischen atmosphärischer Luft und Vakuum. Ein Beobachtungsfenster 31 dient als eine Trennwand zwischen atmosphärischer Luft und
Vakuum. Das Material einer zweiten Fensterplatte 32 wird später beschrieben, aber
ein Material, welches Infrarotlicht effizient transmittiert, wie Bariumfluorid oder
Kalziumfluorid, wird verwendet. Da sie den Atmosphärendruck aushalten muß, wird
der zweiten Fensterplatte 23 gewöhnlicherweise eine Dicke von ca. 5 mm gegeben,
damit die Stärke sichergestellt wird.
Ein Rohr 32 wird verwendet, um Argongas in einen Raum einzubringen, der durch
das Substrat 10 und die Zerstäubungsplattform definiert ist. Die Zerstäubungsplattform
7-1 wird im voraus auf eine bestimmte Temperatur erwärmt. Das Substrat 10
wird befestigt, und dann zu der Zerstäubungsplattform 7-1 durch eine Klemme 17
geschoben. Wenn Argongas eingeführt wird, beginnt Wärmeübertragung von der
Zerstäubungsplattform 7-1 zu dem Substrat, und die Substrattemperatur beginnt
schnell anzusteigen.
Wenn man feststellt, daß das Substrat auf einer gewünschten Temperatur ist, kann
man einen Prozeß beginnen, wie Aufdampfen z. B. durch Zerstäuben eines Zerstäubungstargets
8, welches gegen das Substrat 10 gestellt ist. Wenn die Substrattemperatur
zu niedrig ist, muß man nur weiterhin das Substrat erwärmen bis eine
bestimmte Temperatur erreicht ist durch Einstellen der Temperatur der Zerstäubungsplattform.
Die erste Fensterplatte 24, welche sich genau unterhalb des Substrats 10 befindet
und in direktem Kontakt mit einem Gas ist, das als Wärmeübertragungsmittel
dient, welches in einen Raum gefüllt werden soll, der durch das Substrat 10 und
die Zerstäubungsplattform 7-1 definiert ist, wird durch ein Wärmeübertragungsgas
erwärmt auf die gleiche Art wie das Substrat 10 erwärmt wird.
Das Infrarotstrahlungsthermometer 15 "schaut" auf das Substrat durch die erste und
zweite Fensterplatte 24 und 23. Zuerst wird die erste Fensterplatte 24 beschrieben,
und die zweite Fensterplatte 23 wird später beschrieben. Wenn die erste Fensterplatte
24 dick ist, wird die Intensität der Infrarotstrahlung auf natürliche Weise
verringert. Ebenso, wenn die erste Fensterplatte 24 dick ist und einen großen
Verlust durch Absorption hat, bedeutet dies, daß, wenn die Temperatur der ersten
Fensterplatte 24 ansteigt, diese Trennplatte selbst Wärme abstrahlt.
Daher ist es wünschenswert, daß die erste Fensterplatte 24 so dünn wie möglich
ist. Wenn die erste Fensterplatte 24 verwendet wird, um direkt zu unterteilen
zwischen der Atmosphärenluft und dem Raum, der durch das Substrat und die
Zerstäubungsplattform gebildet wird, muß die erste Fensterplatte etwa 5 mm dick
sein wie oben erwähnt, um die Stärke zu haben, den Atmosphärendruck auszuhalten.
Wenn jedoch Bariumfluorid mit einer Dicke von bis zu 5 mm auf 400°C
erwärmt wird, tritt sehr starke Strahlung auf, wodurch es unmöglich wird, Infrarotlicht
zu beobachten, welches von dem Substrat 10 strahlt. Da ein Erwärmungsverfahren,
das ein Gas verwendet, übernommen wird für die erste Fensterplatte 24
und das Substrat 10, neigen beide dazu, zu derselben Temperatur zu konvergieren.
Auch in dieser Hinsicht ist es erforderlich, daß die erste Fensterplatte 24 dünn ist.
Materialien, die Infrarotlicht effizient transmittieren, sind schwer zu bekommen.
Glas in weiter Verwendung bzw. gewöhnliches Glas, Quarzglas und dergleichen sind
nicht im geringsten geeignet als ein Material für diese Fenster, um Infrarotlicht zu
transmittieren. Daher müssen die erste und zweite Fensterplatte 24 und 23 beide
aus einem Material gebildet werden wie z. B. Bariumfluorid.
Für die erste Fensterplatte 24 ist der normale Druck von Ar-Gas beim Zerstäuben
einige mbar. Der Druck in dem durch das Substrat 10 und die Zerstäubungsplattform
gebildeten Raum ist einige mbar. Daher ist der an die erste Trennplatte
24 angelegte Druck sehr klein, und die Trennplatte benötigt keine ihr zu verleihende
Stärke. Dies ist so, weil die zweite Fensterplatte 23 als eine Grenzfläche
zu dem Atmosphärendruck dient.
Daher ist die erste Fensterplatte 24 stark genug, wenn sie eine Dicke von einem
Millimeter hat. In der Beschreibung der vorgehenden Ausführungsbeispiele wurde
eine ausreichende Erklärung geliefert über die Möglichkeit, daß die Auswirkung des
Strahlungslichtes von der ersten Fensterplatte 24 verringert werden kann durch
Verwenden einer dünneren Platte für die erste Fensterplatte 24 auf der Substratseite
als für die zweite Fensterplatte 23 zwischen der ersten Fensterplatte 24 und
dem Infrarotthermometer.
Fig. 9 zeigt das Infrarottransmissionsvermögen von Bariumfluorid. Das Transmissionsvermögen
bei normaler Temperatur und 1000°C ist gezeigt. Daten wurden
von den Seiten 491 bis 492 (Bariumfluorid) und Seiten 468 bis 469 (Kalziumfluorid)
zitiert von "Kiso Bussei Zuhyo" (Fundamental Physical Properties Charts)
(Kyoritsu Shuppan: Erstdruck 15. Mai 1972).
Beim Aufdampfen von Al durch Zerstäuben wird das Substrat (gewöhnlich ein
Silizium-Wafer oder dergleichen) gelegentlich auf höchstens ungefähr 500°C erwärmt.
In Fig. 9 wird Infrarotlicht transmittiert durch das Substrat bei Wellenlängen
von bis zu 14 µm bei normaler Temperatur, aber nicht mehr als 10 µm
bei 1000°C. Zwischen 10 µm und 14 µm tritt Absorption des Infrarotlichtes auf,
und hieraus folgt, daß auch die Abstrahlung von Infrarotlicht auftritt.
Falls die zweite Fensterplatte 23 aus Bariumfluorid gebildet ist wie die erste
Fensterplatte, und wenn die Temperatur der ersten Fensterplatte 24 auf 500°C
ansteigt, dringt das abgestrahlte Infrarotlicht in die zweite Fensterplatte 23 ein, da
sich die zweite Fensterplatte 23 auf Normaltemperatur befindet. Dieses strahlende
Infrarotlicht wird beobachtet, als ob es von dem Substrat 10 käme.
Fig. 10 zeigt das Infrarottransmissionsvermögen von Kalziumfluorid bei Normaltemperatur.
Aus Fig. 10 ist ersichtlich, daß das Emissionsvermögen auf der Seite
der langen Wellenlängen sich weniger weit erstreckt als das von Bariumfluorid bei
gewöhnlichen Temperaturen, wie in Fig. 9 gezeigt. Wenn dieses Kalziumfluorid
verwendet wird für die zweite Fensterplatte 23 und selbst wenn die erste Fensterplatte
24 erwärmt wird und von sich aus beginnt, Infrarotlicht abzustrahlen, fällt
dieses unnötige Infrarotlicht nicht auf das Infrarothermometer 14 hinter der
zweiten Trennplatte 23. Daher ist eine stabile Messung der Substrattemperatur
möglich unabhängig von der Temperatur der ersten Fensterplatte 24.
In diesem Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf Fig. 11 ein Beispiel
beschrieben, in welchem Erwärmen und Kühlen ohne Problem durchgeführt werden
kann, selbst wenn keine Fensterplatte in dem Beobachtungsfenster zum Messen der
Substrattemperatur vorhanden ist.
In diesem Ausführungsbeispiel wird ein Verschluß über dem Substrat nicht verwendet.
Es versteht sich jedoch von selbst, daß das gleiche Ziel erreicht werden
kann unter Verwendung eines Verschlusses. Eine Apertur bzw. Öffnung 30 ist in
der Zerstäubungsplattform 7 bereitgestellt.
Eine Öffnung 30 ist in der Zerstäubungsplattform 7 bereitgestellt. Diese Öffnung
ist eingerichtet, um den Lichtpfad 36 durch sie hindurchzulassen, um mit dem
Infrarot-(Strahlungs)-Thermometer die Strahlung von Infrarotlicht von der Rückseite
des Substrats (ein Silizium-Waver in diesem Beispiel) zu beobachten, welches auf
der Zerstäubungsplattform 7-1 gehalten wird.
Das Infrarotthermometer 14 ist in der Luft installiert. Daher muß der Lichtpfad 36
durch die Grenze zwischen der atmosphärischen Luft und dem Vakuum gehen. Ein
Fenster 23 ist zu diesem Zwecke eingerichtet. Für dieses Fenster wird ein Material
verwendet, welches Infrarotlicht effizient transmittiert, wie Bariumfluorid oder
Kalziumfluorid.
Ein Rohr 32 führt Argongas in einen Raum, der durch das Substrat und die
Zerstäubungsplattform gebildet ist. Das Substrat 10 wird zu der Zerstäubungsplattform
durch die Klammer 17 geschoben.
Die Öffnung 30 der Zerstäubungsplattform 7-1 ist durch einen Deckel 35 dicht
verschlossen. Der Deckel 35 wird gestützt durch eine kurbelartige Antriebswelle 34,
und die Antriebswelle 34 kann sich nach oben und unten bewegen und rotiert
werden. Fig. 11 zeigt den auf eine Zwischenstellung gesenkten Deckel, aber der
Deckel kann in eine viel tiefere Stellung gebracht werden. Wenn der Deckel in
eine ausreichend tiefe Stellung unterhalb der Zerstäubungsplattform 7-1 gesenkt
wird, wird er gedreht in eine Stellung außerhalb des Weges des Lichtpfades für die
Beobachtung durch das Infrarotthermometer.
Die Antriebswelle 34 kann sich auch aus der Stellung in Fig. 11 erheben, und
wenn sie im oberen Totpunkt ist, kann die Öffnung 30 in der Zerstäubungsplattform
7-1 vollständig geschlossen werden, und zwar von unten mit dem Deckel 35.
Daher kann die Luftdichtheit des Raumes zwischen dem Substrat 10 und der
Zerstäubungsplattform 7-1 erreicht werden, und der Raum wird auf einen angemessenen
Druck von ca. einigen mbar gehalten.
Das Substrat 10 ist an die Zerstäubungsplattform 7-1 mit der Klemme 17 gesichert,
das periphere Gebiet des Substrats wird fest mit der peripheren Kante der Zerstäubungsplattform
verbunden, und Argon-Gas z. B. wird in den Raum zwischen
der Oberfläche des Substrats 10 und der Zerstäubungsplattform 7-1 eingeführt
durch Einstellen eines Ventils 33.
Zu diesem Zeitpunkt ist die Antriebswelle 34 zu dem oberen Totpunkt aufgestiegen,
und die Öffnung 30 der Zerstäubungsplattform 7-1 wird geschlossen mit dem
Deckel 35. Dann beginnt Wärmeleitung von der Zerstäubungsplattform 7-1 zu dem
Substrat 10, und die Substrattemperatur steigt schnell an. Nach dem Vergehen
einiger Zeit wird die Antriebswelle 30 gesenkt und rotiert, um den Deckel aus
dem Lichtpfad 36 herauszubringen. Nun kann die Rückseite des Substrates 10
durch das Infrarotthermometer 14 beobachtet werden. Da sich der Deckel gesenkt
hat, kann der Gasdruck von einigen mbar zwischen der Substrathinterseite und der
Zerstäubungsplattform 7-1 nicht mehr aufrechterhalten werden, so daß der Temperaturanstieg
des Substrats im wesentlichen gestoppt wird.
Findet man das Substrat bei einer erwünschten Temperatur, ist es möglich, einen
Prozeß wie z. B. Aufdampfen zu beginnen, z. B. durch Zerstäuben eines Zerstäubungstargets
8, welches gegen das Substrat 10 positioniert ist. Falls die Substrattemperatur
zu niedrig ist, ist es nur notwendig, das Substrat weiterhin zu
erwärmen, unter Verwendung des Deckels 35 und Auffüllen des Raumes mit einem
Gas.
Wenn die Substrattemperaturverteilung nicht gleichförmig ist aufgrund einer Öffnung
19 zur Substratinfrarottemperaturmessung, welche in der Erwärmungs- oder Kühlplattform
eingerichtet ist, kann die Substrattemperatur in einer gleichförmigeren
Temperaturverteilung gemessen werden durch die folgende Anordnung. Eine zum
Erwärmen oder Kühlen des Substrats gedachte Plattform 25 ist getrennt von dem
Durchgangsloch (Apertur) 19 eingerichtet, wie in Fig. 12 gezeigt. Das Substrat 10
wird durch die Plattform 25 erwärmt oder gekühlt und zu der Plattform mit der
Apertur 19 überführt, und die Substrattemperatur in einer gleichförmigeren Temperaturverteilung
kann gemessen werden durch das Infrarotstrahlungsthermometer 27.
Wenn das Substrat erwärmt oder gekühlt wird entweder nur von der Oberseite
oder seiner Rückseite, tritt ein Temperaturunterschied zwischen der Oberseite und
der Rückseite des Substrats auf. Wenn jedoch eine Erwärmungs- oder Kühleinrichtung
28 und 29 sowohl auf der Oberseite als auch Rückseite des Substrats eingerichtet
sind, wie in Fig. 13 gezeigt, um die Substrattemperatur von beiden Seiten
aus zu steuern, kann der Temperaturunterschied zwischen den beiden Seiten
verringert werden. Durch diese Anordnung kann die Ungleichförmigkeit in der
Substrattemperaturverteilung aufgrund der Anwesenheit der Öffnung 19 auch
verringert werden.
Ein anderes Ausführungsbeispiel wird beschrieben, in welchem unter Verwendung
der Zerstäubungsapparatur 1 von Fig. 4 ein Aluminiumfilm durch Zerstäuben
aufgedampft wird auf einem Silizium-Wafersubstrat 10.
Das Silizium-Wafersubstrat 10 wird erwärmt in der Temperaturkalibrierungskammer
2 bis 500°C, um den absorbierten Wasserdampf oder dergleichen zu entfernen,
und die Substrattemperatur wird mit dem Thermoelement 12 gemessen. Auf Daten
dieser Messung basierend wird das Emissionsvermögen des Infrarotstrahlungsthermometers
11 kalibriert. Dann wird der Wafer zu der Substrattemperatureinstellkammer
3 überführt.
Die Emissionsvermögenkalibrierung kann nicht durch dieses Verfahren durchgeführt
werden, sondern durch Erhalten des Transmissionsvermögens und des
Reflexionsvermögens durch Bestrahlen des Wafers mit Licht der Meßwellenlängen.
Das zu der Substrattemperatureinstellkammer 3 überführte Wafer-Substrat 10 wird
einer Temperaturmessung ausgesetzt mit dem Infrarotstrahlungsthermometer 14, auf
eine bestimmte Temperatur von 200°C durch Temperatursteuerung der Plattform
6 gekühlt, und zu der Zerstäubungskammer 4 überführt. In der Zerstäubungskammer
4 wird das Substrat einem Aufdampfprozeß durch Zerstäuben in
einem in Fig. 14 gezeigten Temperaturprofil ausgesetzt. Das in Wirklichkeit verwendete
Target 8 ist Aluminium mit einem Gehalt von 1% Si und 3% Cu.
Zunächst wird die Temperatur des Substrats auf 230°C gesteuert und der Aluminiumfilm
wird auf eine Dicke von ungefähr einigen hundert nm aufgedampft durch
die erste Zerstäubungsaufdampfung. Dann wird das Zerstäuben einmal gestoppt,
und das Substrat wird zu der Substrattemperatureinstellkammer 3 überführt. In der
Substrattemperatureinstellkammer 3 wird die Substrattemperatur erhöht und auf 300°C
gesteuert, um die Korngröße der Kristallkörner des durch die erste Zerstäubung
aufgedampften Al-Films zu erhöhen. Dann wird das Substrat
wieder zu der Zerstäubungskammer 4 überführt, wo die Substrattemperatur
auf ungefähr 400°C eingestellt ist. Dann wird der zweite Zerstäubungsprozeß
begonnen, um die Filmdicke von ungefähr einem µm zu erhöhen. Dadurch
kann der Al-zerstäubte Film mit großer Korngröße und guter Orientierung erhalten
werden. Nachdem der Zerstäubungsprozeß beendet ist, wird das Substrat sofort zu
der Substrattemperatureinstellkammer 3 geschickt, wo das Substrat auf ungefähr -50°C
abgeschreckt wird. Auf diese Art konnte der Niederschlag von Si und Cu in
dem Al-zerstäubten Film unterdrückt werden.
In dem oben genannten Ausführungsbeispiel wurde ein Fall gezeigt, in dem ein
Silizium-Wafer verwendet wird, und ein dünner Film wird auf die Silizium-Waferoberfläche
aufgedampft. Da in diesem Ausführungsbeispiel die Substrattemperatur
mit hoher Präzision durch die Verwendung der Plattform gesteuert wird, konnte
eine gute Kristallinität und eine Feinstruktur eines dünnen Filmes mit exzellenter
Reproduzierbarkeit in dem Wafer erhalten werden. Z. B. verbessert sich die
Kristallinität beim Erwärmen eines dünnen Films von einigen hundert nm nicht,
wenn die Erwärmungstemperatur höher war als 350°C. Daher ist es ohne diese
Erfindung, die einen in die Lage versetzt, die genaue Temperatur zu kennen,
unmöglich, ein derartiges Aufdampfverfahren als einen industriellen Prozeß zu
verwirklichen. Es versteht sich von selbst, daß die Vakuumverarbeitungsapparatur
entsprechend dieser Erfindung auf eine CVD-(Chemical Vapor Deposition)-Aufdampfapparatur
oder dergleichen zusätzlich zu einer oben erwähnten Aufdampfapparatur
angewendet werden kann.
Z. B. ist diese Erfindung wirksam beim Aufdampfen eines Wolfram-Filmes auf ein
Silizium-Wafersubstrat durch ein bekanntes CVD-Verfahren.
Bei allen Aufdampfapparaturen dieser Art ist die Qualität eines aufgedampften
Films durch die Genauigkeit der Substrattemperatursteuerung bestimmt. Daher wird
die Aufdampfapparatur entsprechend dieser Erfindung dieser Anforderung in ausreichender
Weise gerecht.
Wie in den oben erwähnten Ausführungsbeispielen beschrieben, kann eine Aufdampfapparatur
verwirklicht werden unter Verwendung der Vakuumverarbeitungskammer
als der Aufdampfprozeßkammer. Neben der Aufdampfkammer kann diese
Vakuumverarbeitungskammer als eine Trockenätzprozeßkammer verwendet werden.
Diese Erfindung kann zur Temperatursteuerung des ätzenden Substrats auf die
gleicher Art und Weise angewendet werden wie in den oben genannten Ausführungsbeispielen.
Wie beschrieben wurde, kann man entsprechend dieser Erfindung, die genaue
Temperatursteuerung des Substrats in einem Vakuum ermöglichen, und eine
Vakuumverarbeitungsapparatur verwirklichen, die zu genauer Temperatursteuerung
des Substrats in der Lage ist. Wenn diese Vakuumverarbeitungsapparatur auf eine
Aufdampfapparatur angewendet wird, kann eine Temperatursteuerung leicht in den
Stadien vor, nach und während des Aufdampfprozesses durchgeführt werden, so daß
eine hochqualitative Aufdampfung erzielt werden kann.
Claims (30)
1. Vakuumverarbeitungsapparatur, welche aufweist:
eine Temperaturkalibrierungsplattform (5) mit einer Einrichtung zum Erwärmen oder Kühlen eines auf der Plattform gehaltenen und für eine Vakuumverarbeitung vorgesehenen Substrats (10) auf eine bekannte Einstelltemperatur;
ein erstes Infrarotstrahlungsthermometer (11) zum Messen der Wärmestrahlung des Substrats;
eine Einrichtung (13) zum Erhalten eines Emissionsvermögens aus einer Ausgabe des ersten Infrarotstrahlungsthermometers, die der bekannten Temperatur des Substrats entspricht, und zum Berechnen eines Infrarotempfindlichkeitskorrekturwertes, um die Temperatur des Substrats durch das erste Infrarotstrahlungsthermometer korrekt anzuzeigen;
eine Vakuumverarbeitungskammer (4) mit der Plattform (5) zum Halten des Substrats oder einer davon unterschiedlichen Plattform (7),
einer Einrichtung zum Erwärmen oder Kühlen des Substrats auf eine bestimmte Einstelltemperatur, und einer Einrichtung (8) zur Vakuumverarbeitung des Substrats;
ein zweites Infrarotstrahlungsthermometer (15) zum Messen der Strahlungswärme des Substrats; und
eine Einrichtung (15) zum Berechnen einer wahren Temperatur des in die Vakuumkammer gebrachten Substrats aus einer Ausgabe des zweiten Infrarotstrahlungsthermometers entsprechend dem Infrarotempfindlichkeitskorrekturwert.
eine Temperaturkalibrierungsplattform (5) mit einer Einrichtung zum Erwärmen oder Kühlen eines auf der Plattform gehaltenen und für eine Vakuumverarbeitung vorgesehenen Substrats (10) auf eine bekannte Einstelltemperatur;
ein erstes Infrarotstrahlungsthermometer (11) zum Messen der Wärmestrahlung des Substrats;
eine Einrichtung (13) zum Erhalten eines Emissionsvermögens aus einer Ausgabe des ersten Infrarotstrahlungsthermometers, die der bekannten Temperatur des Substrats entspricht, und zum Berechnen eines Infrarotempfindlichkeitskorrekturwertes, um die Temperatur des Substrats durch das erste Infrarotstrahlungsthermometer korrekt anzuzeigen;
eine Vakuumverarbeitungskammer (4) mit der Plattform (5) zum Halten des Substrats oder einer davon unterschiedlichen Plattform (7),
einer Einrichtung zum Erwärmen oder Kühlen des Substrats auf eine bestimmte Einstelltemperatur, und einer Einrichtung (8) zur Vakuumverarbeitung des Substrats;
ein zweites Infrarotstrahlungsthermometer (15) zum Messen der Strahlungswärme des Substrats; und
eine Einrichtung (15) zum Berechnen einer wahren Temperatur des in die Vakuumkammer gebrachten Substrats aus einer Ausgabe des zweiten Infrarotstrahlungsthermometers entsprechend dem Infrarotempfindlichkeitskorrekturwert.
2. Vakuumverarbeitungsapparatur nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine Substrattemperatureinstellkammer (3), die zwischen der Temperaturkalibrierungsplattform
und der Vakuumverarbeitungskammer installiert
ist, und die eine Substrattemperatureinstellplattform (6) und ein
drittes Infrarotstrahlungsthermometer (14) aufweist.
3. Vakuumverarbeitungsapparatur nach Anspruch 1 oder Anspruch
2, gekennzeichnet durch eine über und in der Nähe des Substrats in
jeder der Kammern angeordneten Verschlußvorrichtung (20, 21, 22),
deren eine Hauptfläche durch einen hochreflektiven Körper gebildet ist,
dessen Oberfläche ausreichend spiegelartig ist hinsichtlich der Meßwellenlängen
des Infrarotthermometers.
4. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumverarbeitungskammer
eine Vielzahl von Vakuumverarbeitungsapparatur zum Verarbeiten einer
Vielzahl von Substraten aufweist, und daß eine Temperaturmessung eines
n-ten Substrats, das in einer m-ten Vakuumverarbeitungseinheit zu verarbeiten
ist, durch Umwandeln einer elektrischen Ausgabe von einem in
der m-ten Vakuumverarbeitungseinheit installierten Thermometer in eine
Temperatur gemäß einem Emissionsvermögen als Funktion der Temperatur
derart bewirkt wird, daß das Emissionsvermögen zuvor für das n-te
Substrat definiert wird, und zwar durch Messung und durch Berechnung
basierend auf der Emissionsvermögensmessung bei der vorbestimmten
Temperatur.
5. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der vorangehenden
Ansprüche, weiterhin gekennzeichnet durch Mittel in der Temperaturkalibrierstufe
zum abermaligen Erhalten eines Emissionsvermögens nach der
Vakuumverarbeitung.
6. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der vorangehenden
Ansprüche, weiterhin gekennzeichnet durch Mittel zum abermaligen
Berechnen einer Temperatur des vakuumverarbeiteten Substrats, basierend
auf dem erhaltenen Emissionsvermögen und zum Kompensieren einer
Temperatursteuerung für ein nächstes Substrat.
7. Vakuumverarbeitungsapparatur nach Anspruch 6, weiterhin
gekennzeichnet durch Mittel zum Vergleichen der berechneten Temperatur
während der Vakuumverarbeitung und der in der Kalibrierstufe
abermalig berechneten Temperatur und zum Untersuchen, ob die Relation
zwischen den beiden Temperaturen innerhalb eines vernünftigen
Bereichs ist, um zu überwachen, daß ein Erwärmungsprozeß genau und
wie beabsichtigt durchgeführt wird.
8. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der vorangehenden
Ansprüche, wobei jeder der oben erwähnten Plattformen mit einer
Substrattemperatursteuerungseinrichtung versehen ist einschließlich eines
Beobachtungsloches (30) zum Beobachten der Substrattemperatur mit dem
Infrarotstrahlungsthermometer, einem Lichtpfad zum Einführen eines
Infrarotlichtes von dem Substrat zu dem Infrarotstrahlungsthermometer,
einer Gaseinführungseinrichtung, welche in der Oberfläche der Plattform
in Kontakt mit dem Substrat eingerichtet ist, zum Auffüllen des Raumes
zwischen dem Substrat und der Plattform mit einem bestimmten Gas
unter einem bestimmten Gasdruck, und einem beweglichen Lichtpfadverschließenden
Verschluß, der in der Lage ist, das Beobachtungsloch zu
verschließen.
9. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der vorangehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch eine erste Fensterplatte (24), welche
aus einem Material gefertigt ist, welches im wesentlichen hinsichtlich der
Meßwellenlänge des Infrarotstrahlungsthermometers durchsichtig ist, zum
Teilen der Vakuumatmosphäre in die Substratseite und die Infrarotstrahlungsthermometerseite
des Beobachtungsloches.
10. Vakuumverarbeitungsapparatur nach Anspruch 9, wobei die
Substrattemperatursteuerungseinrichtung versehen ist mit einer zweiten
Fensterplatte (23), die dicker ist als das erste Fenster, zwischen der
zweiten Fensterplatte und dem Substrat.
11. Vakuumverarbeitungsapparatur nach Anspruch 10, wobei die
erste Fensterplatte bis zu Infrarotstrahlungslicht transmittiert mit Wellenlängen,
die länger sind als bei der zweiten Fensterplatte.
12. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der vorangehenden
Ansprüche, wobei das erste und das zweite Infrarotstrahlungsthermometer
Temperatur bei Wellenlängen desselben Infrarotgebiets messen.
13. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der vorangehenden
Ansprüche, wobei die Einrichtung zum Erwärmen oder Kühlen des
Substrats auf der Temperaturkalibrierungsplattform auf eine bekannte
bestimmte Temperatur außerhalb der Vakuumverarbeitungskammer installiert
ist.
14. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der vorangehenden
Ansprüche, wobei die Einrichtung zum Erwärmen oder Kühlen des
Substrats auf der Temperaturkalibrierungsplattform auf eine bekannte
bestimmte Temperatur so angeordnet ist, daß sie in der Atmosphäre ist,
die die atmosphärische Luft ersetzt hat.
15. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis
14, wobei die Einrichtung zum Erwärmen oder Kühlen des Substrats auf
der Temperaturkalibrierungsplattform auf eine bekannte bestimmte Temperatur
gebildet ist durch eine Einrichtung, welche dazu dient, das
Substrat in thermischen Kontakt zu bringen mit einem Element mit einer
größeren Wärmekapazität als das Substrat.
16. Vakuumverarbeitungsapparatur nach Anspruch 15, wobei die
Einrichtung, die dazu dient, das Substrat in thermischen Kontakt zu
bringen, mit einem Element mit einer Wärmekapazität, die größer ist als
die des Substrats, gebildet ist durch eine Einrichtung zum Evakuieren des
Raumes, wo das Substrat und das Element miteinander in Kontakt sind.
17. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis
16, wobei die Einrichtung zum Erwärmen oder Kühlen des Substrats auf
der Temperaturkalibrierungsplattform auf eine bekannte bestimmte Temperatur
in der Vakuumverarbeitungskammer ist, und wobei Einrichtungen
installiert sind, wovon die eine dazu dient, das Substrat in thermischen
Kontakt zu bringen mit einem Element mit einer Wärmekapazität, die
größer ist als die des Substrats, und wobei die andere zum Auffüllen des
Raumes dient, wobei das Substrat und das Element miteinander in
Kontakt sind, mit einem Gas bei Druck von fünf Pa oder höher.
18. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis
17, weiterhin gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Messen der
Substrattemperatur, wobei zumindest die Plattform, auf der das Substrat
in der Vakuumverarbeitungskammer gehalten ist, aufgeteilt ist in zwei
Plattformen: eine erste Plattform, wo die Einrichtung zum Erwärmen
oder Kühlen des Substrats auf eine bestimmte Temperatur installiert ist,
und eine zweite Plattform zur Temperaturmessung, und wobei die Substrattemperatur
an der ersten Plattform eingestellt wird und dann das
Substrat zu der zweiten Plattform zur Temperaturmessung gebracht wird.
19. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis
18, wobei zumindest eine der Einrichtungen zum Erwärmen des Substrats
in der Vakuumverarbeitungskammer eine Lampenerwärmungseinrichtung
ist.
20. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis
19, wobei die Temperaturkalibrierungsplattform eine Einrichtung zum
Erwärmen oder Kühlen des Substrats auf der Plattform aufweist, und/oder
eine zweite Erwärmungs- oder Kühleinrichtung bereitgestellt ist,und
zwar nahe an der oberen Oberfläche des Substrats, wobei die Substrattemperatur
von dessen beiden Seiten gesteuert wird.
21. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der Ansprüche 1 bis
20, wobei jede der Plattformen in der Vakuumverarbeitungskammer
Temperatursteuerungseinrichtungen aufweist zum Einstellen des Betrags
der Abweichung der Substrattemperatur von der bestimmten Einstelltemperatur
in der Vakuumverarbeitungskammer, wobei die Substrattemperatur
erhalten wird von der Ausgabe des zweiten Infrarotstrahlungsthermometers.
22. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der vorangehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Aufdampfapparatur,
insbesondere eine Zerstäubungsaufdampfapparatur, oder eine CVD-Aufdampfapparatur
ist.
23. Vakuumverarbeitungsapparatur nach Anspruch 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die Vakuumverarbeitungskammer der Zerstäubungsaufdampfapparatur
bzw. der CVD-Aufdampfapparatur in der Lage ist,
einen dünnen Film durch ein Zerstäubungsverfahren bzw. ein CVD-Verfahren
unter bestimmten Bedingungen aufzudampfen.
24. Vakuumverarbeitungsapparatur nach einem der Ansprüche 2 bis
23, wobei eine Einstelltemperatur der Substrattemperatureinstellkammer
auf niedrigerer oder höherer Temperatur gehalten wird als die Substrattemperaturkalibrierungskammer
und die Vakuumverarbeitungskammer für
das Substrat.
25. Vakuumverarbeitungsverfahren zur Verwendung bei einer Apparatur
nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch
ein Substrattemperatursteuerungsverfahren, welches die Schritte aufweist:
Verwenden eines Substrats, das einem Erwärmungs- und Kühlprozeß unterworfen wird, eines Infrarotstrahlungsthermometers zum Messen einer Temperatur des Substrats, und einer spiegelähnlichen Fläche mit einem ausreichend hohen Reflexionsvermögen bei den Meßwellenlängen und auf die Seite des Substrats gebracht, welche gegenüber der Seite ist, die dem Infrarotstrahlungsthermometer gegenübersteht, und einer Erwärmungs- oder Kühleinrichtung für die oben erwähnten Prozesse.
Verwenden eines Substrats, das einem Erwärmungs- und Kühlprozeß unterworfen wird, eines Infrarotstrahlungsthermometers zum Messen einer Temperatur des Substrats, und einer spiegelähnlichen Fläche mit einem ausreichend hohen Reflexionsvermögen bei den Meßwellenlängen und auf die Seite des Substrats gebracht, welche gegenüber der Seite ist, die dem Infrarotstrahlungsthermometer gegenübersteht, und einer Erwärmungs- oder Kühleinrichtung für die oben erwähnten Prozesse.
26. Vakuumverarbeitungsverfahren nach Anspruch 25, wobei die
spiegelähnliche Oberfläche des hochreflektiven Körpers zu der optischen
Achse des Infrarotstrahlungsthermometers gebracht werden kann auf die
Seite gegenüber der des Substrats, falls es nötig ist.
27. Vakuumverarbeitungsverfahren nach Anspruch 25 oder 26,
gekennzeichnet durch Einstellen einer zweiten Erwärmungsbedingung für
das Substrat, so daß die Erwärmungseinrichtung zumindest ein erstes und
ein zweites Erwärmen durchführt, und nach dem ersten Erwärmen wird
die Substrattemperatur gemessen unter Verwendung der spiegelähnlichen
Fläche und des Infrarotstrahlungsthermometers, von dessen Ergebnis eine
Targeterwärmungstemperatur durch das zweite Erwärmen erhalten wird.
28. Vakuumverarbeitungsverfahren nach Anspruch 25, 26 oder 27,
wobei ein Objekt mit einem ausreichend niedrigen Reflexionsvermögen
bei den Meßwellenlängen, das gegenüber der spiegelartigen Fläche ist, an
einer Stelle eingeführt werden kann, wo sich der Spiegel befindet.
29. Vakuumverarbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, welches die Schritte aufweist:
Halten eines bestimmten zu bedampfenden Substrats auf der Substrattemperaturkalibrierungsplattform und Erwärmen des Substrats auf eine bestimmte Temperatur;
Beginnen des Aufdampfens durch Kühlen des Substrats auf eine bestimmte Temperatur unter Vakuum, und derartiges Steuern der Substrattemperatur, daß diese eine bestimmte erste Einstelltemperatur des Aufdampfens ist;
Aufdampfen eines Films bis zu einer bestimmten Dicke mit derartigem Steuern der Substrattemperatur, daß sie eine zweite Einstelltemperatur ist, die höher ist als die erste Einstelltemperatur des Aufdampfens; und
nachdem das Aufdampfen beendet ist, Abschrecken des Substrats auf eine Temperatur, die niedriger ist als die zweite Einstelltemperatur des Aufdampfens.
Halten eines bestimmten zu bedampfenden Substrats auf der Substrattemperaturkalibrierungsplattform und Erwärmen des Substrats auf eine bestimmte Temperatur;
Beginnen des Aufdampfens durch Kühlen des Substrats auf eine bestimmte Temperatur unter Vakuum, und derartiges Steuern der Substrattemperatur, daß diese eine bestimmte erste Einstelltemperatur des Aufdampfens ist;
Aufdampfen eines Films bis zu einer bestimmten Dicke mit derartigem Steuern der Substrattemperatur, daß sie eine zweite Einstelltemperatur ist, die höher ist als die erste Einstelltemperatur des Aufdampfens; und
nachdem das Aufdampfen beendet ist, Abschrecken des Substrats auf eine Temperatur, die niedriger ist als die zweite Einstelltemperatur des Aufdampfens.
30. Vakuumverarbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 25 bis 28, welches die Schritte aufweist:
Halten eines bestimmten Substrats auf der Substrattemperaturkalibrierungsplattform zur Aufdampfverarbeitung, und Erwärmen des Substrats auf eine bestimmte Temperatur;
danach Kühlen des Substrats auf eine bestimmte Temperatur;
dann Beginnen des ersten Aufdampfens bei der ersten Aufdampftemperatur;
Erhöhen der Korngröße der Kristallkörner des aufgedampften Films durch starkes einmaliges Verringern der Aufdampfrate, Überführen des Substrats zu der Plattform in der Substrattemperatureinstellkammer oder einer anderen Temperatureinstellkammer, und Halten des Substrats auf einer zweiten Einstelltemperatur, die höher ist als die erste Aufdampftemperatur;
Durchführen einer zweiten Aufdampfung bis auf eine bestimmte Filmdicke mit derartigem Steuern des Substrattemperatur, daß sie eine dritte Aufdampftemperatur ist, die höher ist als die zweite Einstelltemperatur in der Substrattemperatureinstellkammer; und
Abschrecken des Substrats durch die andere Substrattemperatureinstellplattform.
Halten eines bestimmten Substrats auf der Substrattemperaturkalibrierungsplattform zur Aufdampfverarbeitung, und Erwärmen des Substrats auf eine bestimmte Temperatur;
danach Kühlen des Substrats auf eine bestimmte Temperatur;
dann Beginnen des ersten Aufdampfens bei der ersten Aufdampftemperatur;
Erhöhen der Korngröße der Kristallkörner des aufgedampften Films durch starkes einmaliges Verringern der Aufdampfrate, Überführen des Substrats zu der Plattform in der Substrattemperatureinstellkammer oder einer anderen Temperatureinstellkammer, und Halten des Substrats auf einer zweiten Einstelltemperatur, die höher ist als die erste Aufdampftemperatur;
Durchführen einer zweiten Aufdampfung bis auf eine bestimmte Filmdicke mit derartigem Steuern des Substrattemperatur, daß sie eine dritte Aufdampftemperatur ist, die höher ist als die zweite Einstelltemperatur in der Substrattemperatureinstellkammer; und
Abschrecken des Substrats durch die andere Substrattemperatureinstellplattform.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP2225388A JP2923008B2 (ja) | 1989-12-11 | 1990-08-29 | 成膜方法及び成膜装置 |
PCT/JP1990/001601 WO1991009148A1 (en) | 1989-12-11 | 1990-12-10 | Device for vacuum treatment and device for and method of film formation using said device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4092221C2 true DE4092221C2 (de) | 1994-04-21 |
Family
ID=27306321
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---|---|---|---|
DE4092221A Expired - Lifetime DE4092221C2 (de) | 1989-12-11 | 1990-12-10 | Vakuumverarbeitungsapparatur und Vakuumverarbeitungsverfahren |
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Family Applications After (1)
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Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE4092221C2 (de) |
WO (1) | WO1991009148A1 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996015287A2 (en) * | 1994-11-09 | 1996-05-23 | Materials Research Corporation | Method and apparatus for isolating a susceptor heating element from a chemical vapor deposition environment |
DE102008026002A1 (de) * | 2008-05-29 | 2009-12-17 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Verfahren zur Temperaturmessung an Substraten und Vakuumbeschichtungsanlage |
WO2011090717A1 (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-28 | Gvd Corporation | Coating methods, systems, and related articles |
DE102010009795A1 (de) * | 2010-03-01 | 2011-09-01 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung von metallischen Rückkontakten für waferbasierte Solarzellen |
EP2557591A4 (de) * | 2010-04-08 | 2016-12-14 | Sharp Kk | Erwärmungssteuerungssystem, damit ausgestattete ablagerungsvorrichtung und temperatursteuerungsverfahren |
DE112008000853B4 (de) | 2008-01-17 | 2022-06-30 | Hirata Corp. | Dekompressions-Heizgerät und Verfahren zum Temperatur-geregelten Erwärmen eines Objekts |
WO2022268897A1 (en) * | 2021-06-24 | 2022-12-29 | Lam Research Ag | Device for holding a wafer-shaped article |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005538218A (ja) | 2002-09-05 | 2005-12-15 | エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク | 延伸フィルム |
CN104750140B (zh) * | 2013-12-31 | 2017-09-01 | 北京北方微电子基地设备工艺研究中心有限责任公司 | 反应腔加热控制方法及装置 |
JP6449074B2 (ja) * | 2015-03-25 | 2019-01-09 | 住友化学株式会社 | 基板処理装置及び基板処理方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB813252A (en) * | 1956-06-11 | 1959-05-13 | Standard Telephones Cables Ltd | Improvements in or relating to vacuum deposition equipment |
GB1372753A (en) * | 1971-01-11 | 1974-11-06 | Honeywell Inc | Apparatus for processing a workpiece with a laser beam |
DE3611634A1 (de) * | 1985-07-30 | 1987-02-05 | Weinert E Messgeraetewerk | Pyrometrisches messverfahren und mehrkanalpyrometer |
DE3707672A1 (de) * | 1987-03-10 | 1988-09-22 | Sitesa Sa | Epitaxieanlage |
DE4039007A1 (de) * | 1989-12-06 | 1991-06-13 | Hitachi Ltd | Infrarottemperaturmessgeraet, eichverfahren fuer das geraet, infrarottemperaturbildmessmethode, geraet zur messung desselben, heizgeraet mit messgeraet, verfahren zur steuerung der erwaermungstemperatur, und vakuumbedampfungsgeraet mit infrarotem temperaturmessgeraet |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5635748B2 (de) * | 1974-04-26 | 1981-08-19 | ||
JPS5346486A (en) * | 1976-10-08 | 1978-04-26 | Toshiba Corp | Evaporating apparatus |
JPS5928627B2 (ja) * | 1979-12-15 | 1984-07-14 | 工業技術院長 | 気相メッキ母材の温度測定方法 |
JPS5812267U (ja) * | 1981-07-14 | 1983-01-26 | 株式会社リコー | 真空蒸着装置における支持体 |
JPS618919A (ja) * | 1984-06-25 | 1986-01-16 | Nec Corp | 薄膜形成装置に於る半導体ウエハ温度検出方法 |
JPS61186473A (ja) * | 1985-02-12 | 1986-08-20 | Mitsubishi Electric Corp | 薄膜形成装置 |
JPS62113034A (ja) * | 1985-11-13 | 1987-05-23 | Kokusai Electric Co Ltd | ランプ加熱中の半導体基板の温度測定装置 |
JPS6324133A (ja) * | 1986-07-09 | 1988-02-01 | Sumitomo Electric Ind Ltd | プラズマ中の基材表面温度測定法 |
JPS6380408A (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-11 | セイコーエプソン株式会社 | 薄膜製造装置 |
JP2640269B2 (ja) * | 1988-03-25 | 1997-08-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理方法及び処理装置 |
JPH01279763A (ja) * | 1988-04-28 | 1989-11-10 | Konica Corp | 気相成長装置 |
JPH0268927A (ja) * | 1988-09-02 | 1990-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体製造装置 |
JP2635153B2 (ja) * | 1989-03-15 | 1997-07-30 | 株式会社日立製作所 | 真空処理方法及び装置 |
-
1990
- 1990-12-10 DE DE4092221A patent/DE4092221C2/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-12-10 DE DE19904092221 patent/DE4092221T1/de active Pending
- 1990-12-10 WO PCT/JP1990/001601 patent/WO1991009148A1/ja active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB813252A (en) * | 1956-06-11 | 1959-05-13 | Standard Telephones Cables Ltd | Improvements in or relating to vacuum deposition equipment |
GB1372753A (en) * | 1971-01-11 | 1974-11-06 | Honeywell Inc | Apparatus for processing a workpiece with a laser beam |
DE3611634A1 (de) * | 1985-07-30 | 1987-02-05 | Weinert E Messgeraetewerk | Pyrometrisches messverfahren und mehrkanalpyrometer |
DE3707672A1 (de) * | 1987-03-10 | 1988-09-22 | Sitesa Sa | Epitaxieanlage |
DE4039007A1 (de) * | 1989-12-06 | 1991-06-13 | Hitachi Ltd | Infrarottemperaturmessgeraet, eichverfahren fuer das geraet, infrarottemperaturbildmessmethode, geraet zur messung desselben, heizgeraet mit messgeraet, verfahren zur steuerung der erwaermungstemperatur, und vakuumbedampfungsgeraet mit infrarotem temperaturmessgeraet |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
JP 61-8 919 A, Pat.-Abstr. JP E-408, 31.05.86, Vol. 10, No. 150 * |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1996015287A3 (en) * | 1994-11-09 | 1996-08-08 | Materials Research Corp | Method and apparatus for isolating a susceptor heating element from a chemical vapor deposition environment |
WO1996015287A2 (en) * | 1994-11-09 | 1996-05-23 | Materials Research Corporation | Method and apparatus for isolating a susceptor heating element from a chemical vapor deposition environment |
DE112008000853B4 (de) | 2008-01-17 | 2022-06-30 | Hirata Corp. | Dekompressions-Heizgerät und Verfahren zum Temperatur-geregelten Erwärmen eines Objekts |
DE102008026002B9 (de) * | 2008-05-29 | 2013-05-16 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Verfahren zur Temperaturmessung an Substraten und Vakuumbeschichtungsanlage |
DE102008026002A1 (de) * | 2008-05-29 | 2009-12-17 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Verfahren zur Temperaturmessung an Substraten und Vakuumbeschichtungsanlage |
DE102008026002B4 (de) * | 2008-05-29 | 2013-04-25 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Verfahren zur Temperaturmessung an Substraten und Vakuumbeschichtungsanlage |
WO2011090717A1 (en) * | 2009-12-28 | 2011-07-28 | Gvd Corporation | Coating methods, systems, and related articles |
US8900663B2 (en) | 2009-12-28 | 2014-12-02 | Gvd Corporation | Methods for coating articles |
US9387508B2 (en) | 2009-12-28 | 2016-07-12 | Gvd Corporation | Methods for coating articles |
US9849483B2 (en) | 2009-12-28 | 2017-12-26 | Gvd Corporation | Methods for coating articles |
DE102010009795B4 (de) * | 2010-03-01 | 2014-05-15 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von metallischen Rückkontakten für waferbasierte Solarzellen |
DE102010009795A1 (de) * | 2010-03-01 | 2011-09-01 | Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung von metallischen Rückkontakten für waferbasierte Solarzellen |
EP2557591A4 (de) * | 2010-04-08 | 2016-12-14 | Sharp Kk | Erwärmungssteuerungssystem, damit ausgestattete ablagerungsvorrichtung und temperatursteuerungsverfahren |
WO2022268897A1 (en) * | 2021-06-24 | 2022-12-29 | Lam Research Ag | Device for holding a wafer-shaped article |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1991009148A1 (en) | 1991-06-27 |
DE4092221T1 (de) | 1992-01-30 |
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