JP2002075869A

JP2002075869A - 薄膜形成装置

Info

Publication number: JP2002075869A
Application number: JP2000268847A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Murakami; 智美村上; Morimasa Miyazaki; 守正宮崎; Koichi Nakajima; 孝一中島; Satoshi Takeda; 聡武田
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Ulvac Inc
Current assignee: Nippon Steel Corp; Ulvac Inc
Priority date: 2000-09-05
Filing date: 2000-09-05
Publication date: 2002-03-15

Abstract

(57)【要約】【課題】ウェ−ハの品質評価のために新たにＭＯＳの
作製ラインを作る場合であっても、多額の設備投資、広
い設置スペ−スを必要とせず、また、径の異なる複数種
のウェ−ハを処理する場合であっても複数種の装置・シ
ステムを保有する必要をなくし、また搬送系・試料台な
どの改装を必要としない薄膜形成装置を提供すること。【解決手段】ウェ−ハの品質評価のために作製される
ＭＯＳの電極形成工程において使用される薄膜形成装置
であって、シリコンウェ−ハ２を載置する試料台４と、
電極形状の開口部１ａを有し、試料台４に載置されるシ
リコンウェ−ハ２上に配置されるパタ−ニング手段１
と、薄膜形成材料を供給するためのタ−ゲット６とを装
備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は薄膜形成装置に関
し、特にウェ−ハの品質評価のために作製されるＭＯＳ
の電極形成工程において使用される薄膜形成装置であっ
て、スパッタリング装置、真空蒸着装置、又はプラズマ
ＣＶＤ装置等と呼称される薄膜形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＭＯＳ酸化膜耐圧法（Gate Oxide Integ
rity（ＧＯＩ）法）は、ウェ−ハの品質評価方法の一つ
として従来からよく用いられている方法である。これ
は、ウェ−ハに熱酸化処理を施した後、電極を形成して
ウェ−ハにＭＯＳを作製し、このＭＯＳに電気的ストレ
スを与え、あらかじめ設定しておいた判定値による良品
率や、酸化膜絶縁破壊に至るまでに該酸化膜に注入され
た総電荷量から該酸化膜の膜質を判定し、熱酸化処理前
のウェ−ハの Light Point Defect （ＬＰＤ）、加工欠
陥、汚染度等を相対的に評価する方法である。

【０００３】前記電極の形成には、低抵抗化した n+ po
ly Si を用いるのが一般的である。この電極の形成工程
は、通常、特開平10-242230 号における実施例にも記載
されているように、Chemical Vapor Deposition （ＣＶ
Ｄ）法による多結晶シリコンの成膜プロセスと、フォト
リソグラフィにより所定面積、所定個数の電極をパタ−
ニングするプロセスとを含んでいる。

【０００４】これらプロセスのさらなる詳細は図５のフ
ロ−チャ−トに示したように、減圧ＣＶＤ法により pol
y Si をウェ−ハ全面に堆積させる工程、Ｐ（リン）を
拡散させて低抵抗化する工程、リングラスを除去する工
程、フォトリソグラフィ（感光性樹脂（レジスト）塗布
・露光・現象処理、エッチング処理）によるパタ−ニン
グ工程、裏面酸化膜の除去工程、エッチングマスク（レ
ジスト）の除去工程を含んで成立している。

【０００５】poly Si 以外の低抵抗材料（導電性材料）
をＣＶＤ法、スパッタリング法、真空蒸着法などにより
ウェ−ハの全面に形成する場合には、Ｐ（リン）の拡散
工程は不要となるが、フォトリソグラフィによるパタ−
ニング工程、エッチングマスクの除去工程は必要であ
る。

【０００６】また、ウェ−ハの各種処理装置はある特定
の径のウェ−ハを対象にしたものが多く、これら径の異
なるウェ−ハの処理に際しては、同一の工程であっても
対象とするウェ−ハ径のものを複数台保有、もしくは処
理ウェ−ハの径に合わせて搬送系・ステ−ジなどの改装
を必要としていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、ウェ
−ハの品質評価のために作製されるＭＯＳの電極形成工
程では、前記成膜プロセスと前記パタ−ニングプロセス
とから所望の電極パタ−ンを形成するが、これらプロセ
スは工程数が多く、複数の装置・システムを必要とす
る。必要とされる装置・システムは、例えば n+ poly S
i を電極材料とする場合、poly Si CVD 炉、リン拡散
炉、リンガラス除去システム、レジストコ−タ−、露光
機、現像装置、poly Si エッチングシステム、レジスト
除去システムである。

【０００８】新たにＭＯＳ作製ラインを作ろうとする
と、上記したような複数の装置・システムを必要とし、
多額の設備投資、広い設置スペ−スが要求されるといっ
た課題があった。さらに各々の装置・システムにおいて
必要となる原材料、保守にもコスト、労力を必要とされ
るといった課題があった。また、径の異なるウェ−ハの
処理に際しては、同一の工程であっても対象とするウェ
−ハ径に合わせて設備を複数台保有するか、ウェ−ハ径
に合わせて搬送系・試料台などを改装していたため、設
備数の増大に伴うコストの増大を招く、あるいは改装作
業に手間取るといった課題があった。また、ＭＯＳ酸化
膜耐圧評価結果のウェ−ハ製造工程への迅速なフィ−ド
バックが、電極作製工程に時間を要するために、阻害さ
れるといった課題もあった。

【０００９】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
って、ウェ−ハの品質評価のために新たにＭＯＳの作製
ラインを構成する場合であっても、多額の設備投資、広
い設置スペ−スを必要とせず、また、径の異なる複数種
のウェ−ハを処理する場合であっても複数種の装置・シ
ステムを保有する必要をなくし、また搬送系・試料台な
どの改装を必要としない、さらには、ＭＯＳ酸化膜耐圧
評価結果のウェ−ハ製造工程への迅速なフィ−ドバック
を可能にする薄膜形成装置を提供することを目的として
いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係る薄膜形成装置（１）は、ウ
ェ−ハの品質評価のために作製されるＭＯＳの電極形成
工程において使用される薄膜形成装置であって、ウェ−
ハを載置する試料台と、電極形状の開口部を有し、前記
試料台に載置されるウェ−ハ上に配置されるパタ−ニン
グ手段と、薄膜形成材料を供給するための供給手段とを
備えていることを特徴としている。

【００１１】上記薄膜形成装置（１）によれば、前記パ
タ−ニング手段が電極形状の開口部を有しているので、
このパタ−ニング手段を反応室内の前記試料台上に置か
れた酸化膜の形成されたウェ−ハに接して配置させた
後、前記供給手段から薄膜形成材料を供給すれば、前記
酸化膜上には前記電極形状の開口部にのみ電極材料膜を
形成することができる（マスク成膜法）。このように上
記薄膜形成装置（１）によれば、成膜と同時にパタ−ニ
ング処理を施すことができることとなるので、従来パタ
−ニングに必要とされていた種々の装置・システムを不
要のものとすることができ、ウェ−ハの品質評価のため
に新たにＭＯＳの作製ラインを構成する場合であって
も、多額の設備投資、広い設置スペ−スを必要としなく
なる。

【００１２】また、本発明に係る薄膜形成装置（２）
は、上記薄膜形成装置（１）において、ウェ−ハを真空
状態で搬送する搬送系が装備されていることを特徴とし
ている。上記薄膜形成装置（２）によれば、前記試料台
上に置かれたウェ−ハの交換を前記搬送系を構成する搬
送ロボットによって真空状態のままで行うことができる
ので、ウェ−ハの連続処理が可能になる。

【００１３】また、本発明に係る薄膜形成装置（３）
は、上記薄膜形成装置（２）において、前記パタ−ニン
グ手段に昇降機構が装備され、ウェ−ハの交換時、前記
パタ−ニング手段が前記試料台に載置された前記ウェ−
ハから離れて上方に移動し、前記搬送系を構成する搬送
ロボットにより真空状態を維持したままでウェ−ハの交
換が行われ、枚葉式で連続処理可能に構成されているこ
とを特徴としている。

【００１４】上記薄膜形成装置（３）によれば、前記パ
タ−ニング手段が昇降機構を備えているので、ウェ−ハ
の交換時、前記パタ−ニング手段を前記試料台に載置さ
れた前記ウェ−ハから離れた上方に移動させておくこと
ができ、前記搬送ロボットにより真空状態を維持したま
までのウェ−ハの交換が行われ、枚葉式での連続処理が
可能となり、大量・中量のウェ−ハの処理にも支障を来
すことがない。また、ＭＯＳ酸化膜耐圧評価結果のウェ
−ハ製造工程への迅速なフィ−ドバックを可能にする。

【００１５】また、本発明に係る薄膜形成装置（４）
は、上記薄膜形成装置（１）〜（３）のいずれかにおい
て、スパッタリング装置、真空蒸着装置、又はプラズマ
ＣＶＤ装置の中から選択された装置であることを特徴と
している。本発明はスパッタリング装置にのみ適用可能
なものではなく、その他、真空蒸着装置、プラズマＣＶ
Ｄ装置等種々の薄膜形成装置に適用することができる。

【００１６】また、本発明に係る薄膜形成装置（５）
は、上記薄膜形成装置（１）〜（４）のいずれかにおい
て、装置が本来処理対象としているウェ−ハよりも小径
のウェ−ハを保持可能な保持手段を備え、前記小径のウ
ェ−ハを処理する場合には、前記小径のウェ−ハを前記
保持手段に保持させた状態で供給することにより、径の
異なる複数種のウェ−ハであっても同時処理可能に構成
されていることを特徴としている。

【００１７】上記薄膜形成装置（５）によれば、装置が
本来処理対象としているウェ−ハよりも小径のウェ−ハ
を処理する場合、小径のウェ−ハを前記保持手段に保持
させて処理を施すことにより、装置が本来処理対象とし
ているウェ−ハよりも小径のウェ−ハであっても、同一
の装置で処理することが可能となり、径の異なる複数種
のウェ−ハを処理する場合においても複数種の異なる装
置を用意する必要をなくすことができる、あるいは装置
の改装を必要としなくなる。従って、径の異なる複数種
のウェ−ハを処理する場合におけるコストを大幅に削減
することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る薄膜形成装置
の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態
では、薄膜形成装置としてマグネトロンスパッタリング
装置を例に挙げて説明する。図１はマグネトロンスパッ
タリング装置の全体を模式的に示した平面部分断面図で
あり、図２はスパッタリング室（反応室）の要部を示す
断面図である。

【００１９】図中１０はロ−ドロック室を示しており、
これら２つのロ−ドロック室１０にはカセット（図示せ
ず）に収容された酸化処理後のウェ−ハ２（図２）が供
給されるようになっている。これらロ−ドロック室１０
はアライナ室１１を介してどちらかが搬送室１２に接続
されるようになっており、搬送室１２にはウェ−ハ２を
把持する搬入用把持部１４ａ、搬出用把持部１４ｂを備
えた水平搬送ロボット１４が装備されている。搬送室１
２のアライナ室１１と対向する部分にはスパッタリング
室１３が接続されている。これらロ−ドロック室１０、
アライナ室１１、水平搬送ロボット１４が装備された搬
送室１２を含んでウェ−ハ２を真空状態で搬送する搬送
系が構成されており、試料台４上に置かれたウェ−ハ２
の交換を前記搬送系を構成する水平搬送ロボット１４に
よって真空状態のままで行うことができるようになって
いる。このため、ウェ−ハ２の枚葉式連続処理が可能に
なっている。

【００２０】スパッタリング室１３には試料台４が配置
され、この試料台４上にはウェ−ハ２が載置されるよう
になっている。また試料台４に対向して試料台４の上方
には平板状の電極形成材料で構成されたタ−ゲット６が
配置され、このタ−ゲット６には直流電源５が接続され
ている。このタ−ゲット６の上方にはさらにマグネット
７が配置され、放電空間には電場と磁場とを同時にかけ
ることができるようになっており、また、スパッタリン
グ室１３内にはタ−ゲット６をスパッタするためのＡｒ
ガスの供給系（図示せず）が接続されている。

【００２１】試料台４上に載置されたウェ−ハ２上には
さらにウェ−ハ２に形成するＭＯＳ電極形状の開口部１
ａを有するパタ−ニング手段（マスク）１が載置される
ようになっており、パタ−ニング手段１の周囲には下部
防着シ−ルド３が配設され、下部防着シ−ルド３の外周
部に昇降機構９が接続されている。下部防着シ−ルド３
の内周部にはパタ−ニング手段１の外周部に係合する鍔
部３ａが形成されており、昇降機構９の駆動により下部
防着シ−ルド３が上下動し、下部防着シ−ルド３の上下
動に伴いパタ−ニング手段１が下部防着シ−ルド３に保
持されて上下動するように構成されている。

【００２２】パタ−ニング手段１の詳細は図３に示され
ており、パタ−ニング手段１はセラミック、あるいはＳ
ＵＳ、インコネル等の金属を材料として構成されてお
り、パタ−ニング手段１にはウェ−ハ２に形成するＭＯ
Ｓの電極形状に合わせて多数の開口部１ａが形成されて
おり、開口部１ａの周辺部にはスパッタされた成膜材料
粒子８のウェ−ハ２への到達を阻害しないようにテ−パ
−部１ｂが形成されている。

【００２３】また、ロ−ドロック室１０に供給されるカ
セットには、例えば１３枚単位でウェ−ハ２の収容が可
能になっており、このカセットには通常１種類のウェ−
ハ２、例えば３００ｍｍ径のウェ−ハ２しか収容できる
ようになっておらず、例えば２００ｍｍ径のウェ−ハ２
を一緒に収容可能にはなっていない。

【００２４】しかしながら、実施の形態に係るマグネト
ロンスパッタリング装置には図４に示すウェ−ハ２より
も小径のウェ−ハを保持させるための保持手段１６が装
備されており、この保持手段１６は装置が本来処理対象
としているウェ−ハ２（例えば３００ｍｍ径）よりも小
径（例えば２００ｍｍ径）のウェ−ハを保持可能な保持
部１６ａを備え、その外径は３００ｍｍ径に設定されて
いる。また、保持手段１６の中央部には保持手段１６か
ら小径のウェ−ハを回収するための透孔１６ｃが形成さ
れ、保持手段１６の外周部の１箇所にはウェ−ハ２に形
成されるノッチに合わせてノッチ１６ｂが形成されてい
る。

【００２５】このように実施の形態に係るマグネトロン
スパッタリング装置においては、３００ｍｍ径のウェ−
ハ２と同時に２００ｍｍ径のウェ−ハを処理する必要が
ある場合にも、前記小径のウェ−ハを保持手段１６の保
持部１６ａに保持させた状態で前記カセットに収納して
供給することにより、複数台の異なる装置を用意するこ
となく、あるいは改装することなく処理を施すことがで
きる構成となっている。

【００２６】次に、実施の形態に係る３００ｍｍ径用の
ＤＣマグネトロンスパッタリング装置を使用してウェ−
ハ品質評価用ＭＯＳを作製する場合の作製工程を説明す
る。

【００２７】まず大気に開放された状態のロ−ドロック
室１０に、酸化膜２ａの形成された３００ｍｍ径ウェ−
ハ２を、３００ｍｍ径ウェ−ハ専用カセットに１３枚セ
ットした後配置し、次にロ−ドロック室１０を真空状態
にまで排気する。ロ−ドロック室１０以外のアライナ室
１１や搬送室１２等は通常、常に真空状態に維持されて
いる。

【００２８】ロ−ドロック室１０が真空状態になると、
水平搬送ロボット１４は搬入用把持部１４ａをアライナ
室１１を介して伸ばし、１枚目のウェ−ハ２をカセット
から取り出し、アライナ室１１でウェ−ハ２のセンタリ
ングおよび角度補正を行った後、ウェ−ハ２をスパッタ
リング室１３内の試料台４上に供給する。この時、スパ
ッタリング室１３内に設置されているパタ−ニング手段
１は、昇降機構９の上昇に伴い、下部防着シ−ルド３の
鍔部３ａに支持されて試料台４から離れて試料台４の上
方位置で保持されており、水平搬送ロボット１４による
ウェ−ハ２の試料台４上への搬入を妨げることはない。

【００２９】ウェ−ハ２が試料台４上に載置されると、
昇降機構９が駆動して下降し、パタ−ニング手段１を保
持していた下部防着シ−ルド３も、鍔部３ａがウェ−ハ
２の高さ位置よりも低い位置になるまで下降するため、
パタ−ニング手段１はウェ−ハ２上に載置されることと
なる。

【００３０】この後、スパッタリングプロセスが開始さ
れると、Ａｒ粒子のタ−ゲット６に対するスパッタに伴
い、タ−ゲット６の表面から成膜材料粒子８が飛び出
し、ウェ−ハ２の方向に向かって飛び出した成膜材料粒
子８がウェ−ハ２上に堆積して成膜が進行する。ウェ−
ハ２の表面はパタ−ニング手段１により覆われているの
で、ウェ−ハ２の表面で成膜材料粒子８が堆積できる部
分はパタ−ニング手段１の開口部１ａに限られる。この
ため、ＭＯＳの電極形状にパタ−ニングされた状態で成
膜が行われることとなり、従来の成膜工程とパタ−ニン
グ工程とが同時に行われることとなる。

【００３１】スパッタリングプロセスが終了すると、昇
降機構９が駆動して上昇し、この上昇に伴い下部防着シ
−ルド３がパタ−ニング手段１を支持しながら上昇し、
パタ−ニング手段１は試料台４から離れて試料台４の上
方位置で保持されることとなる。このパタ−ニング手段
１の上昇に伴い、水平搬送ロボット１４によるウェ−ハ
２の搬出が可能になり、水平搬送ロボット１４の搬出用
把持部１４ｂは、処理の終了した試料台４上にあるウェ
−ハ２をスパッタリング室１３から搬出し、保持する。
先のウェ−ハ２の処理の間に、次に処理するウェ−ハ２
が搬入用把持部１４ａを用いてカセットから取り出さ
れ、アライナ室１１でアライメント後、待機状態にあ
り、このウェ−ハ２がスパッタリング室１３にすぐに搬
入される。その後、処理の終了した先のウェ−ハ２がロ
−ドロック室１０にあるカセットに収納される。

【００３２】次のウェ−ハ２が試料台４上に載置される
と、再び昇降機構９が駆動して下降し、パタ−ニング手
段１を保持していた下部防着シ−ルド３も、鍔部３ａが
ウェ−ハ２の高さ位置よりも低い位置になるまで下降
し、パタ−ニング手段１はウェ−ハ２上に載置され、ス
パッタリングプロセスが開始されることとなる。これら
の動作は一連の動作として行われ、すべて制御システム
（図示せず）によって制御され、複数枚のウェ−ハ２の
処理が連続的に行われる。

【００３３】そして、片方のロ−ドロック室１０にある
カセットに収納されたウェ−ハ２の処理が終了すると、
その後、他方のロ−ドロック室１０にあるカセットに収
納されたウェ−ハ２の処理が引き続いて行われ、その間
に、先に処理が終了したウェ−ハ２が収容されたロ−ド
ロック室１０が大気圧にパ−ジされ、ウェ−ハ２の入れ
替えが行われ、真空に排気される。従って、スパッタリ
ング室１３の待機時間がなく連続して効率よく、複数の
ロット処理が行えることとなる。

【００３４】上記した実施の形態に係るマグネトロンス
パッタリング装置によれば、パタ−ニング手段１が電極
形状の開口部１ａを有しているので、このパタ−ニング
手段１をスパッタリング室１３内の試料台４上に置かれ
た酸化膜２ａの形成されたウェ−ハ２上に接して配置さ
せた後、Ａｒガスをスパッタリング室１３内に供給して
タ−ゲット６をスパッタさせ、ウェ−ハ２に成膜材料粒
子８を供給すれば、酸化膜２ａ上には電極形状の開口部
１ａにのみ電極材料膜を形成することができる（マスク
成膜法）。

【００３５】このように上記実施の形態に係るマグネト
ロンスパッタリング装置を使用すれば、電極材料膜の成
膜と同時にパタ−ニング処理を施すことができるので、
従来例えば n+ poly Si 電極作製の場合に必要とされて
いた poly Si CVD 炉、リン拡散炉、リンガラス除去シ
ステム、レジストコ−タ−、露光機、現像装置、polySi
エッチングシステム、レジスト除去システムなどの種
々の装置・システムを一切不要のものとすることができ
る。このため、ウェ−ハの品質評価のために新たにＭＯ
Ｓの作製ラインを構成する場合であっても、多額の設備
投資、広い設置スペ−スを必要としなくなる。また、フ
ットプリントを抑制することができ、かつ、パタ−ニン
グ処理の各工程において必要とされていた原材料を不要
のものにすることができ、装置の保守点検項目も大幅に
削減することができる。さらに電極形成工程が大幅に短
縮できることから、ＭＯＳ耐圧評価結果をウェ−ハ製造
工程へ迅速にフィ−ドバックすることが可能になる。

【００３６】また、上記実施の形態に係るマグネトロン
スパッタリング装置には、ウェ−ハ２を真空状態で搬送
する搬送系が装備されているので、試料台４上に置かれ
たウェ−ハ２の交換を前記搬送系を構成する水平搬送ロ
ボット１４によって真空状態のままで行うことができ、
ウェ−ハ２の枚葉式連続処理が可能になる。

【００３７】また、上記実施の形態に係るマグネトロン
スパッタリング装置によれば、パタ−ニング手段１に昇
降機構９が装備されているので、ウェ−ハ２の交換時、
パタ−ニング手段１を試料台４に載置されたウェ−ハ２
から離れた上方に移動させておくことができ、水平搬送
ロボット１４により真空状態を維持したままでウェ−ハ
２の交換を自動的に行わせることができ、大量・中量の
ウェ−ハ２の処理にも支障を来すことをなくすことがで
きる。

【００３８】また、上記実施の形態に係るマグネトロン
スパッタリング装置によれば、装置が本来処理対象とし
ているウェ−ハ２よりも小径のウェ−ハを保持手段１６
に保持させて処理を施すことにより、装置が本来処理対
象としているウェ−ハ２よりも小径のウェ−ハであって
も、同一の装置で処理することができ、径の異なる複数
種のウェ−ハ２を処理する場合においても複数種の異な
る装置を用意する必要がなくなり、あるいは装置の改装
を必要としなくなり、大幅なコスト削減を図ることがで
きる。

【００３９】上記した実施の形態に係る薄膜形成装置で
は、薄膜形成装置としてマグネトロンスパッタリング装
置を例に挙げて説明したが、本発明に係る薄膜形成装置
は何らマグネトロンスパッタリング装置に限定されるも
のではなく、その他のスパッタリング装置、真空蒸着装
置、あるいはプラズマＣＶＤ装置等、種々の薄膜形成装
置にも同様に適用することができる。

【００４０】

【実施例および比較例】以下、本発明に係る薄膜形成装
置を使用して耐圧評価用ＭＯＳの電極形成を行った場合
の実施例および比較例を説明する。実施例１図１に示した３００ｍｍ径用のＤＣマグネトロンスパッ
タリング装置を使用してシリコンウェ−ハ２の品質評価
のための耐圧評価用ＭＯＳの電極形成を行った。

【００４１】電極形成を以下に示す手順で行なった。大
気に開放状態のロ−ドロック室１０に、熱酸化膜２ａを
形成済のシリコンウェ−ハ２を１３枚セットした３００
ｍｍ径ウェ−ハ専用カセットを供給した後、ロ−ドロッ
ク室１０を真空状態に排気。この後は自動制御により、
電極の形成を行った。自動制御においては、まず水平搬
送ロボット１４の搬入用把持部１４ａが１枚目のシリコ
ンウェ−ハ２をカセットから取り出し、アライナ室１１
でシリコンウェ−ハ２のセンタリングおよび角度補正を
行う。

【００４２】その後、シリコンウェ−ハ２をスパッタリ
ング室１３に搬入。この時、スパッタリング室１３内に
配置されているパタ−ニング手段１は、試料台４の上方
位置にあり、水平搬送ロボット１４の搬入用把持部１４
ａによるシリコンウェ−ハ２の搬入を妨げることはなか
った。シリコンウェ−ハ２が試料台４上に載置される
と、下部防着シ−ルド３が下降し、パタ−ニング手段１
は、シリコンウェ−ハ２上にセットされた。この後、ス
パッタリングプロセスが開始され、Ａｌ−１％Ｓｉ−
０．５％Ｃｕのタ−ゲット６表面から成膜材料粒子８が
供給され、開口部１ａからの成膜が進行した。

【００４３】スパッタリングプロセスが終了すると、下
部防着シ−ルド３が上昇してパタ−ニング手段１も同時
に上昇し、水平搬送ロボット１４が、処理の終了したシ
リコンウェ−ハ２をスパッタリング室１３から搬出し、
その後次に処理するシリコンウェ−ハ２を搬入した。こ
のシリコンウェ−ハ２が試料台４上に載置されると、再
び下部防着シ−ルド３が下降してパタ−ニング手段１が
シリコンウェ−ハ２上に載置されてスパッタリングプロ
セスが開始された。これら一連の動作はすべて自動制御
によって行われ、複数枚のシリコンウェ−ハ２の枚葉式
連続的処理がおこなわれた。

【００４４】実施例２また、図４に示した外径３００ｍｍ径の保持手段１６を
セラミックを材料として作製した。保持手段１６の外周
部には、シリコンウェ−ハ２のノッチと同一形状のノッ
チ１６ｂを作り、２００ｍｍ径シリコンウェ−ハ用に２
００．５ｍｍ径の窪みの保持部１６ａを形成した。２０
０ｍｍ径シリコンウェ−ハを保持手段１６の保持部１６
ａに乗せた状態で、３００ｍｍ径シリコンウェ−ハ専用
カセットにセットし、上記実施例１の場合と同様の手順
で電極の形成を実施した。

【００４５】この結果、水平搬送ロボット１４によっ
て、３００ｍｍ径シリコンウェ−ハ２の場合と同様に、
保持手段１６ごと２００ｍｍ径シリコンウェ−ハが搬送
され、一連の処理が同様に実施された。このように、３
００ｍｍ径シリコンウェ−ハ２の専用カセットに、保持
手段１６に乗せた、２００ｍｍ径シリコンウェ−ハが混
在していても、処理は連続して行われることを確認する
ことができた。

【００４６】実施例３及び比較例次に、３種類の品質のシリコンウェ−ハ２を用いて、従
来の装置を使用して図５に示した従来の方法に従い pol
y Si電極ＭＯＳを形成し、耐圧良品率（ａ）を求めた。
また、上記実施例１に係る装置を使用して実施例１に係
る手法でＡｌ−１％Ｓｉ−０．５％Ｃｕ電極ＭＯＳを形
成し、同様に耐圧良品率（ｂ）を求めた。ＭＯＳの作製
手順は図５に示すフロ−チャ−トに従い行った。酸化膜
２ａの形成は９５０℃のドライ酸化で行い、膜厚は２５
ｎｍ、ＭＯＳ面積は８mm² に設定した。測定は０．５Ｖ
ステップで、各ステップでの電圧印加時間は０．５sec
の条件で行い、１ｍＡでの電界が１１ＭＶ／ｃｍ以上の
ものを良品と判定する Step Voltage (SV)法で評価し
た。これにより得られた良品率の相関関係を図６に示し
た。この結果から、簡素化された実施例に係る装置を使
用しても、従来と同等にシリコンウェ−ハの品質評価が
できることが実証された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るスパッタリング装置
の全体を模式的に示した平面部分断面図である。

【図２】実施の形態に係るスパッタリング装置のスパッ
タリング室の要部を模式的に示した断面図である。

【図３】実施の形態に係るスパッタリング装置のパタ−
ニング手段を示した平面図である。

【図４】実施の形態に係るスパッタリング装置の保持手
段を示した平面図である。

【図５】従来法によるＭＯＳ作製フロ−と本発明に係る
装置を使用したＭＯＳ作製フロ−との比較を示すフロ−
チャ−トである。

【図６】従来法と本発明の実施例に係る方法で得られた
ＭＯＳの耐圧良品率の比較結果を示すグラフである。

【符号の説明】

１パタ−ニング手段１ａ開口部２ウェ−ハ３下部防着シ−ルド４試料台５直流電源６タ−ゲット７マグネット８成膜材料粒子９昇降機構１０ロ−ドロック室１１アライナ室１２搬送室１３スパッタリング室１４水平搬送ロボット１６保持手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/205 Ｈ０１Ｌ 21/205 21/28 21/28 Ｃ (72)発明者宮崎守正佐賀県杵島郡江北町大字上小田2201番地住友金属工業株式会社シチックス事業本部内 (72)発明者中島孝一静岡県裾野市須山1220−14 日本真空技術株式会社富士裾野工場内 (72)発明者武田聡静岡県裾野市須山1220−14 日本真空技術株式会社富士裾野工場内Ｆターム(参考） 4K029 AA24 BB03 BD01 DC34 DC39 HA03 KA01 4K030 BB14 CA04 CA12 DA05 GA12 4M104 AA01 BB03 CC05 DD37 DD39 HH20 5F045 AA08 AA18 AA19 AB03 AF03 AF08 BB08 CB10 DB02 DB06 EB08 EN04 5F103 AA08 BB14 BB44 BB49 BB60 DD16 GG02 HH03 HH04 RR08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ウェ−ハの品質評価のために作製される
ＭＯＳの電極形成工程において使用される薄膜形成装置
であって、ウェ−ハを載置する試料台と、電極形状の開口部を有し、前記試料台に載置されるウェ
−ハ上に配置されるパタ−ニング手段と、薄膜形成材料を供給するための供給手段と、を備えていることを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】ウェ−ハを真空状態で搬送する搬送系が
装備されていることを特徴とする請求項１記載の薄膜形
成装置。
【請求項３】前記パタ−ニング手段に昇降機構が装備
され、ウェ−ハの交換時、前記パタ−ニング手段が前記
試料台に載置された前記ウェ−ハから離れて上方に移動
し、前記搬送系を構成する搬送ロボットにより真空状態
を維持したままでウェ−ハの交換が行われ、枚葉式で連
続処理可能に構成されていることを特徴とする請求項２
記載の薄膜形成装置。
【請求項４】スパッタリング装置、真空蒸着装置、又
はプラズマＣＶＤ装置の中から選択された装置であるこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の薄
膜形成装置。
【請求項５】装置が本来処理対象としているウェ−ハ
よりも小径のウェ−ハを保持可能な保持手段を備え、前
記小径のウェ−ハを処理する場合には、前記小径のウェ
−ハを前記保持手段に保持させた状態で供給することに
より、径の異なる複数種のウェ−ハであっても同時処理
可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜４の
いずれかの項に記載の薄膜形成装置。