JP2002249873A - Film forming method and apparatus - Google Patents

Film forming method and apparatus

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JP2002249873A
JP2002249873A JP2001045983A JP2001045983A JP2002249873A JP 2002249873 A JP2002249873 A JP 2002249873A JP 2001045983 A JP2001045983 A JP 2001045983A JP 2001045983 A JP2001045983 A JP 2001045983A JP 2002249873 A JP2002249873 A JP 2002249873A
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sputter
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博 早田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a film forming method, and an apparatus which enables film excellent in adhesion and has high dimensional accuracy forming. SOLUTION: This film forming method and device is provided with a vacuum chamber 1 which has an exhaust system 2 and a gas supply system 3, a plasma source 4 which generates plasma in the vacuum chamber 1, a bias power source 9 which applied a bias voltage to base bodies 10, a means 11 which monitors components generated by sputter cleaning and a controller 12 which controls the operation so as to selectively perform the sputter cleaning of the surface of the base bodies 10 and the film forming operation which forms a thin film on the surface of the base bodies. Further, this film forming method and device is constituted so as to stop the sputter cleaning and perform the film forming operation when the components generated by the sputter cleaning disappears and, at the same time, control a film forming time according to the time taken for the sputter cleaning.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、機械部品等の表面
に耐摩耗膜等の機能膜を成膜する成膜方法及び装置に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for forming a functional film such as a wear-resistant film on the surface of a mechanical part or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の成膜方法及び装置を、図4を参照
して説明する。図4において、21は真空チャンバであ
り、排気系22とガス供給系23を備えている。24は
プラズマを発生させるプラズマ源であり、図示例では真
空チャンバ21内に配設されたコイルから成り、高周波
電源25に接続されている。26は成膜用の固体ソース
であり、スパッタ又は蒸発により金属原子を真空チャン
バ21内に放出する。本従来例では金属としてTiを用
いている。固体ソース26には、電源27が接続され、
スパッタや蒸発に必要なエネルギーが供給される。30
は基体で、支持台28上に載置されている。支持台28
にはバイアス電源29が接続されており、基体30に支
持台28を通じてバイアス電圧をかけられるように構成
されている。
2. Description of the Related Art A conventional film forming method and apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 4, reference numeral 21 denotes a vacuum chamber, which includes an exhaust system 22 and a gas supply system 23. Reference numeral 24 denotes a plasma source for generating plasma, which in the illustrated example is formed of a coil disposed in the vacuum chamber 21 and is connected to a high-frequency power supply 25. Reference numeral 26 denotes a solid source for film formation, which emits metal atoms into the vacuum chamber 21 by sputtering or evaporation. In this conventional example, Ti is used as the metal. A power source 27 is connected to the solid source 26,
Energy required for sputtering and evaporation is supplied. 30
Is a substrate, which is placed on a support 28. Support stand 28
Is connected to a bias power supply 29 so that a bias voltage can be applied to the base 30 through the support 28.

【0003】次に、動作を説明する。本従来例における
基体30は、摺動部に用いられる鉄系合金から成る機械
部品であり、表面処理は基体30の表面にTiN膜を成
膜することで、耐摩耗性を向上することを目的とするも
のである。その成膜工程は、基体30の表面の酸化膜を
除去し、膜と基体間の密着性を向上させる第1ステップ
と、TiN膜を成膜する第2ステップから成っている。
Next, the operation will be described. The substrate 30 in this conventional example is a mechanical part made of an iron-based alloy used for a sliding portion, and the surface treatment is performed by forming a TiN film on the surface of the substrate 30 to improve wear resistance. It is assumed that. The film forming process includes a first step of removing an oxide film on the surface of the substrate 30 to improve the adhesion between the film and the substrate, and a second step of forming a TiN film.

【0004】まず、第1ステップの動作を説明する。ガ
ス供給系23よりアルゴンガスを導入し、同時に排気系
22より排気して所定の圧力状態とし、高周波電源25
によりプラズマ源24に電力を供給するとプラズマPが
発生する。次に、バイアス電源29により支持台28及
び基体30にバイアス電圧を印加する。
First, the operation of the first step will be described. Argon gas is introduced from the gas supply system 23 and exhausted simultaneously from the exhaust system 22 to a predetermined pressure state.
When the power is supplied to the plasma source 24, the plasma P is generated. Next, a bias voltage is applied to the support 28 and the base 30 by the bias power supply 29.

【0005】これにより、プラズマP中の荷電粒子が基
体30に印加されたバイアス電圧により加速され、基体
30に衝突する。そのエネルギーによって基体30の表
面の酸化膜はスパッタリングにより排除される。この工
程はスパッタクリーニングと呼ばれる。基体30の表面
の酸化膜の厚みの範囲は予め調べられており、基体30
の表面の酸化膜が完全に排除されるのに十分な時間だ
け、スパッタクリーニングを行った時点で第1ステップ
は終了する。
As a result, the charged particles in the plasma P are accelerated by the bias voltage applied to the base 30, and collide with the base 30. The oxide film on the surface of the base 30 is removed by sputtering by the energy. This step is called sputter cleaning. The range of the thickness of the oxide film on the surface of the substrate 30 has been examined in advance, and
When the sputter cleaning is performed for a time sufficient for completely removing the oxide film on the surface of the first step, the first step is completed.

【0006】次に、第2ステップの動作を説明する。第
1ステップの終了後、ガス供給系23より窒素を導入し
同時に排気系22より排気して所定の圧力状態とし、高
周波電源25によりプラズマ源24に電力を供給する
と、プラズマPが発生する。次に、電源27をオンして
固体ソース26にエネルギーを供給する。すると、Ti
原子が真空チャンバ21内に放出され、真空チャンバ2
1内に放出されたTi原子はプラズマPによりイオン化
される。
Next, the operation of the second step will be described. After the first step, when nitrogen is introduced from the gas supply system 23 and exhausted from the exhaust system 22 to a predetermined pressure state, and the high-frequency power supply 25 supplies power to the plasma source 24, plasma P is generated. Next, the power source 27 is turned on to supply energy to the solid source 26. Then, Ti
The atoms are released into the vacuum chamber 21 and the vacuum chamber 2
The Ti atoms released into 1 are ionized by the plasma P.

【0007】次に、バイアス電源29により支持台28
及び基体30にバイアス電圧を印加する。イオン化され
たTiと窒素が基体30に引き寄せられ、基体30の表
面にTiN膜が形成される。一定時間成膜すると、第2
ステップは終了する。第1ステップで基体30の表面が
クリーニングされているので、形成されたTiN膜と基
体30は密着性がよい。
Next, a support 28 is supplied by a bias power supply 29.
Then, a bias voltage is applied to the base 30. The ionized Ti and nitrogen are attracted to the base 30, and a TiN film is formed on the surface of the base 30. After film formation for a certain period of time,
The step ends. Since the surface of the base 30 is cleaned in the first step, the formed TiN film and the base 30 have good adhesion.

【0008】以上のようにして基体30の表面に耐摩耗
性をもつ表面処理が施される。成膜を終了した基体30
は取り出され、未成膜の基体30が真空チャンバ21内
にセットされる。
As described above, the surface of the substrate 30 is subjected to a surface treatment having wear resistance. Substrate 30 after film formation
Is taken out, and the undeposited substrate 30 is set in the vacuum chamber 21.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方法では基体30の表面の状態によってクリーニング
で除去される基体30の量が異なり、成膜後の寸法が安
定しないという問題があった。これは、同時に成膜処理
される基体30の一群をロットと呼ぶと、ロット毎の基
体30の製造条件や保管方法によって、基体30の表面
の酸化状態が異なるとともに、基体30の材質と酸化膜
とでスパッタ率が異なることによる。
However, in the above-mentioned conventional method, there is a problem that the amount of the substrate 30 removed by cleaning varies depending on the state of the surface of the substrate 30, and the dimensions after film formation are not stable. This is because, when a group of substrates 30 that are simultaneously subjected to film formation processing is called a lot, the oxidation state of the surface of the substrate 30 varies depending on the manufacturing conditions and storage method of the substrate 30 for each lot, and the material of the substrate 30 and the oxide film This is due to the fact that the sputter rate differs between

【0010】例えば、酸化膜が0.2μmのロットに対
して第1ステップで酸化膜を0.5μm除去できる条件
を用いると、酸化膜0.2μmと基体0.4μmが除去
され、基体30に0.6μmの寸法変化が起きる。すな
わち、酸化膜0.2μmのロットと酸化膜0.5μmの
ロットでは0.1μmの寸法ばらつきを生じることにな
る。第2ステップでは、一定の膜厚、例えば5μmの成
膜を行うので、このばらつきは処理された部品の寸法ば
らつきとして残ることになる。特に、寸法精度を要求さ
れる機械部品等の処理においてはこの問題は重要であ
る。
[0010] For example, if a condition in which the oxide film can be removed by 0.5 μm in the first step is used for a lot having an oxide film of 0.2 μm, the oxide film of 0.2 μm and the substrate of 0.4 μm are removed. A dimensional change of 0.6 μm occurs. That is, a dimensional variation of 0.1 μm occurs between the lot of the oxide film 0.2 μm and the lot of the oxide film 0.5 μm. In the second step, a film having a constant thickness, for example, 5 μm is formed, so that this variation remains as a dimensional variation of the processed component. This problem is particularly important in the processing of mechanical parts and the like that require dimensional accuracy.

【0011】本発明は、上記従来の問題に鑑み、密着性
が良くかつ基体の寸法精度の高い成膜ができる成膜方法
及び装置を提供することを目的としている。
An object of the present invention is to provide a film forming method and apparatus capable of forming a film with good adhesion and high dimensional accuracy of a substrate in view of the above conventional problems.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の成膜方法は、真
空チャンバ内にプラズマを生成し、プラズマ中のイオン
によって基体の表面をスパッタクリーニングした後、基
体の表面に薄膜を形成する成膜方法において、スパッタ
クリーニングする時にスパッタクリーニングで生成され
る成分をモニタリングし、その成分の消滅した時点でス
パッタクリーニングを停止し、スパッタクリーニングに
かけた時間に応じて成膜時間を変化させるものであり、
基体の状態に応じて必要な時間だけスパッタクリーニン
グするので適正なスパッタクリーニングによって密着性
の良い成膜ができ、かつスパッタクリーニングによる寸
法変化が異なってもそれを補正する量だけ成膜すること
により処理後の部品の寸法精度の高い成膜ができる。
According to the film forming method of the present invention, a plasma is generated in a vacuum chamber, the surface of the substrate is sputter-cleaned by ions in the plasma, and then a thin film is formed on the surface of the substrate. In the method, a component generated by sputter cleaning is monitored at the time of sputter cleaning, the sputter cleaning is stopped when the component disappears, and the film forming time is changed according to the time taken for sputter cleaning,
Sputter cleaning is performed only for the required time according to the state of the substrate, so that a film with good adhesion can be formed by proper sputter cleaning, and even if the dimensional change due to sputter cleaning is different, processing is performed by forming an amount that corrects the change. A film having high dimensional accuracy can be formed on a subsequent component.

【0013】上記スパッタクリーニングで生成される成
分のモニタリングは、発光分光法や質量分析法で行うこ
とができる。
The monitoring of the components generated by the sputter cleaning can be performed by emission spectroscopy or mass spectrometry.

【0014】また、本発明の成膜装置は、排気系とガス
供給系とを備えた真空チャンバと、真空チャンバ内にプ
ラズマを生成するプラズマ源と、基体にバイアス電圧を
印加する電源と、スパッタクリーニングで生成される成
分をモニタリングする手段と、基体の表面のスパッタク
リーニングと基体の表面に薄膜を形成する成膜動作を選
択的に行うように制御するコントローラとを備え、コン
トローラは、スパッタクリーニングで生成される成分が
消滅したときにスパッタクリーニングを停止して成膜動
作を行うとともにスパッタクリーニングにかけた時間に
応じて成膜時間を制御するように構成したものであり、
上記成膜方法を実施してその効果を奏することができ
る。
Further, the film forming apparatus of the present invention comprises a vacuum chamber provided with an exhaust system and a gas supply system, a plasma source for generating plasma in the vacuum chamber, a power supply for applying a bias voltage to the substrate, and a sputtering system. A means for monitoring components generated by the cleaning; and a controller for selectively performing sputter cleaning of the surface of the substrate and a film forming operation for forming a thin film on the surface of the substrate. When the generated components disappear, the sputter cleaning is stopped and the film forming operation is performed, and the film forming time is controlled in accordance with the time taken for the sputter cleaning,
The effect can be obtained by implementing the above-described film forming method.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の成膜方法及び装置
の一実施形態について、図1〜図3を参照して説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of a film forming method and apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0016】図1において、1は真空チャンバであり、
排気系2とガス供給系3を備えている。4はプラズマを
発生させるプラズマ源であり、図示例では真空チャンバ
1内に配設されたコイルから成り、高周波電源5に接続
されている。6は成膜用の固体ソースであり、スパッタ
又は蒸発により金属原子を真空チャンバ1内に放出す
る。本実施形態では金属としてTiを用いている。固体
ソース6には、電源7が接続され、スパッタや蒸発に必
要なエネルギーが供給される。10は基体で、支持台8
上に載置されている。支持台8にはバイアス電源9が接
続されており、基体10に支持台8を通じてバイアス電
圧をかけられるように構成されている。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a vacuum chamber;
An exhaust system 2 and a gas supply system 3 are provided. Reference numeral 4 denotes a plasma source for generating plasma, which in the illustrated example is composed of a coil disposed in the vacuum chamber 1 and is connected to a high-frequency power supply 5. Reference numeral 6 denotes a solid source for film formation, which emits metal atoms into the vacuum chamber 1 by sputtering or evaporation. In the present embodiment, Ti is used as the metal. A power source 7 is connected to the solid source 6 to supply energy required for sputtering and evaporation. Reference numeral 10 denotes a base, and a support 8
Is placed on top. A bias power supply 9 is connected to the support 8 so that a bias voltage can be applied to the base 10 through the support 8.

【0017】11はスパッタクリーニングで生成される
成分をモニタリングするモニタリング手段であり、その
検出信号はコントローラ12に入力されている。モニタ
リング手段11は、発光分光法によるものでもよいし、
質量分析法によるものでもよい。
Reference numeral 11 denotes monitoring means for monitoring components generated by sputter cleaning, and the detection signal is input to the controller 12. The monitoring means 11 may be based on emission spectroscopy,
Mass spectrometry may be used.

【0018】コントローラ12は、図2に示すように、
操作部や上位コントローラからの指令やモニタリング手
段11等の検出手段からの検出結果によって、電源7、
バイアス電源9等の全体装置の各動作部を制御する制御
部13と、スパッタクリーニング時間を計時するタイマ
14と、酸化膜厚−スパッタ時間テーブル16を参照し
てスパッタクリーニングした酸化膜の厚さを演算する酸
化膜厚演算手段15と、制御部13から与えられる所望
の膜厚と演算した酸化膜厚、及び膜厚−成膜時間テーブ
ル18を参照して成膜時間を演算する成膜時間演算手段
17にて構成されている。酸化膜厚−スパッタ時間テー
ブル16や膜厚−成膜時間テーブル18は予め用意され
て格納されている。
The controller 12, as shown in FIG.
The power supply 7 and the power supply 7 are controlled according to a command from the operation unit or the host controller or a detection result from a detection unit such as the monitoring unit 11.
The control unit 13 that controls each operation unit of the overall apparatus such as the bias power supply 9, the timer 14 that measures the sputter cleaning time, and the thickness of the oxide film that has been sputter cleaned with reference to the oxide film thickness-sputter time table 16. Oxide film thickness calculating means 15 for calculating, a desired film thickness provided by the control unit 13 and the calculated oxide film thickness, and a film formation time calculation for calculating the film formation time with reference to the film thickness-film formation time table 18 Means 17 are provided. The oxide film thickness-sputter time table 16 and the film thickness-film formation time table 18 are prepared and stored in advance.

【0019】かくして、コントローラ12は、モニタリ
ング手段11からの信号をもとにスパッタクリーニング
で生成される成分の消滅を検出することで、スパッタク
リーニングを停止し、またスパッタクリーニング開始か
ら終了までの時間を測定し、クリーニング時間によって
減少した基体10の寸法を判断し、成膜後の寸法が所望
の値となるように成膜時間を判断する。
Thus, the controller 12 stops the sputter cleaning by detecting the disappearance of the component generated by the sputter cleaning based on the signal from the monitoring means 11, and also sets the time from the start to the end of the sputter cleaning. The dimensions of the substrate 10 measured and reduced by the cleaning time are determined, and the film forming time is determined so that the dimensions after the film formation have a desired value.

【0020】次に、動作を説明する。本実施形態におけ
る基体10は、摺動部に用いられる鉄系合金から成る機
械部品であり、表面処理は基体10の表面にTiN膜を
成膜することで、耐摩耗性を向上することを目的とする
ものである。その成膜工程は、基体10の表面の酸化膜
を除去し、膜と基体間の密着性を向上させる第1ステッ
プと、TiN膜を成膜する第2ステップから成ってい
る。
Next, the operation will be described. The base 10 in the present embodiment is a mechanical part made of an iron-based alloy used for a sliding portion. The surface treatment is performed by forming a TiN film on the surface of the base 10 to improve wear resistance. It is assumed that. The film forming process includes a first step of removing an oxide film on the surface of the substrate 10 to improve the adhesion between the film and the substrate, and a second step of forming a TiN film.

【0021】まず、第1ステップの動作を説明する。ガ
ス供給系3よりアルゴンガスを導入し、同時に排気系2
より排気して所定の圧力状態とし、高周波電源5により
プラズマ源4に電力を供給するとプラズマPが発生す
る。次に、バイアス電源9により支持台8及び基体10
にバイアス電圧を印加する。
First, the operation of the first step will be described. Argon gas is introduced from the gas supply system 3 and simultaneously the exhaust system 2
When the air is further exhausted to a predetermined pressure state and the power is supplied to the plasma source 4 by the high frequency power supply 5, the plasma P is generated. Next, the support 8 and the base 10 are
Is applied with a bias voltage.

【0022】これにより、プラズマP中の荷電粒子が基
体10に印加されたバイアス電圧により加速され、基体
10に衝突する。そのエネルギーによって基体10の表
面の酸化膜はスパッタリングにより排除される。スパッ
タリングによって排除された成分はモニタリング手段1
1により観測され、その消滅によって第1ステップのス
パッタクリーニングは終了する。
As a result, the charged particles in the plasma P are accelerated by the bias voltage applied to the substrate 10, and collide with the substrate 10. The oxide film on the surface of the substrate 10 is removed by sputtering by the energy. The components removed by sputtering are monitored by monitoring means 1.
1 and the sputter cleaning of the first step is completed by its disappearance.

【0023】図3に、スパッタリングにより基体10よ
り叩き出され、プラズマPにより励起された酸素の発光
強度をモニタリングした例を示す。モニタリングしたの
は、777.1nm、777.4nm、777.5nm
の波長での和である。Aは酸化膜0.2μmのスパッタ
リング時のモニタリング曲線、Bは酸化膜0.5μmの
スパッタリング時のモニタリング曲線であり、時間Ta
及びTbで酸素が無くなり、クリーニングが終わったこ
とを判断できる。
FIG. 3 shows an example in which the emission intensity of oxygen that has been beaten out of the substrate 10 by sputtering and excited by the plasma P is monitored. Monitoring was performed at 777.1 nm, 777.4 nm, 777.5 nm.
At the wavelength of A is a monitoring curve at the time of sputtering the oxide film 0.2 μm, B is a monitoring curve at the time of sputtering the oxide film 0.5 μm, and the time Ta
At Tb and Tb, oxygen disappears, and it can be determined that cleaning has been completed.

【0024】次に、第2ステップの動作を説明する。第
1ステップの終了後、ガス供給系3より窒素を導入し同
時に排気系2より排気して所定の圧力状態とし、高周波
電源5によりプラズマ源4に電力を供給すると、プラズ
マPが発生する。次に、電源7をオンして固体ソース6
にエネルギーを供給する。すると、Ti原子が真空チャ
ンバ1内に放出され、真空チャンバ1内に放出されたT
i原子はプラズマPによりイオン化される。
Next, the operation of the second step will be described. After the end of the first step, when nitrogen is introduced from the gas supply system 3 and exhausted from the exhaust system 2 to a predetermined pressure state, and the high-frequency power source 5 supplies power to the plasma source 4, plasma P is generated. Next, the power source 7 is turned on and the solid source 6 is turned on.
Supply energy to Then, Ti atoms are released into the vacuum chamber 1 and T atoms released into the vacuum chamber 1
The i atoms are ionized by the plasma P.

【0025】次に、バイアス電源9により支持台8及び
基体10にバイアス電圧を印加する。イオン化されたT
iと窒素が基体10に引き寄せられ、基体10の表面に
TiN膜が形成される。ここで、成膜時間は、第1ステ
ップのスパッタクリーニングによって減少した基体10
の寸法を判断し、成膜後の寸法が所望の値となるように
コントローラ12により調整される。
Next, a bias voltage is applied to the support 8 and the base 10 by the bias power supply 9. Ionized T
i and nitrogen are attracted to the base 10 and a TiN film is formed on the surface of the base 10. Here, the film formation time is reduced by the substrate 10 reduced by the sputter cleaning in the first step.
Is determined, and the controller 12 adjusts the dimension after film formation to a desired value.

【0026】例えば、スパッタクリーニングにかかった
時間がTaであった場合、酸化膜の厚みは0.2μmで
あると判断し、第2ステップで5.2μmの成膜を行
う。また、スパッタクリーニングにかかった時間がTb
であった場合、酸化膜の厚みは0.5μmであると判断
し、第2ステップで5.5μmの成膜を行う。スパッタ
クリーニングに要した時間と酸化膜の厚みの関係は予め
データを取っておく。第2ステップにおける成膜時間と
膜厚の関係も同様である。以上のようにして基体10の
表面に耐摩耗性をもつ表面処理が施される。
For example, if the time required for the sputter cleaning is Ta, it is determined that the thickness of the oxide film is 0.2 μm, and a 5.2 μm film is formed in the second step. Also, the time taken for sputter cleaning is Tb
In this case, it is determined that the thickness of the oxide film is 0.5 μm, and a 5.5 μm film is formed in the second step. The relationship between the time required for the sputter cleaning and the thickness of the oxide film is taken in advance. The same applies to the relationship between the film formation time and the film thickness in the second step. As described above, the surface of the substrate 10 is subjected to a surface treatment having wear resistance.

【0027】なお、上記実施形態では、プラズマ源4と
してコイルから成る例を示したが、支持台8にバイアス
をかける交流または直流のバイアス電源9によりプラズ
マの発生と維持ができる場合には、これをプラズマ源と
見なすことができる。
In the above-described embodiment, an example has been described in which the plasma source 4 is composed of a coil. However, if the plasma can be generated and maintained by an AC or DC bias power supply 9 for biasing the support 8, Can be considered as a plasma source.

【0028】[0028]

【発明の効果】本発明の成膜方法及び装置によれば、以
上のようにスパッタクリーニングする時にスパッタクリ
ーニングで生成される成分をモニタリングし、その成分
の消滅した時点でスパッタクリーニングを停止し、スパ
ッタクリーニングにかけた時間に応じて成膜時間を変化
させるので、基体の状態に応じて必要な時間だけ適正に
スパッタクリーニングできて密着性の良い成膜ができ、
かつスパッタクリーニングによる寸法変化が異なっても
それを補正する量だけ成膜することにより処理後の部品
の寸法精度の高い成膜ができる。
According to the film forming method and apparatus of the present invention, the components generated by sputter cleaning during sputter cleaning as described above are monitored, and when the components disappear, the sputter cleaning is stopped. Since the film formation time is changed according to the time taken for cleaning, it is possible to properly perform sputter cleaning only for the required time according to the state of the substrate, and to form a film having good adhesion,
Further, even if the dimensional change due to sputter cleaning is different, by forming a film by an amount that corrects it, a film having high dimensional accuracy of the processed component can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態の成膜装置の概略構成図で
ある。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同実施形態におけるコントローラの構成図であ
る。
FIG. 2 is a configuration diagram of a controller in the embodiment.

【図3】同実施形態におけるモニタリング状態の説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a monitoring state in the embodiment.

【図4】従来例の成膜装置の概略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a conventional film forming apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空チャンバ 2 排気系 3 ガス供給系 4 プラズマ源 9 バイアス電源 10 基体 11 モニタリング手段 12 コントローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 2 Exhaust system 3 Gas supply system 4 Plasma source 9 Bias power supply 10 Substrate 11 Monitoring means 12 Controller

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空チャンバ内にプラズマを生成し、プ
ラズマ中のイオンによって基体の表面をスパッタクリー
ニングした後、基体の表面に薄膜を形成する成膜方法に
おいて、スパッタクリーニングする時にスパッタクリー
ニングで生成される成分をモニタリングし、その成分の
消滅した時点でスパッタクリーニングを停止し、スパッ
タクリーニングにかけた時間に応じて成膜時間を変化さ
せることを特徴とする成膜方法。
In a film forming method, a plasma is generated in a vacuum chamber, and a surface of a substrate is sputter-cleaned by ions in the plasma, and then a thin film is formed on the surface of the substrate. A sputter cleaning is stopped when the component disappears, and a film forming time is changed according to a time taken for the sputter cleaning.
【請求項2】 スパッタクリーニングで生成される成分
のモニタリングを発光分光法で行うことを特徴とする請
求項1記載の成膜方法。
2. The film forming method according to claim 1, wherein the components generated by the sputter cleaning are monitored by emission spectroscopy.
【請求項3】 スパッタクリーニングで生成される成分
のモニタリングを質量分析法で行うことを特徴とする請
求項1記載の成膜方法。
3. The film forming method according to claim 1, wherein the components generated by the sputter cleaning are monitored by mass spectrometry.
【請求項4】 排気系とガス供給系とを備えた真空チャ
ンバと、真空チャンバ内にプラズマを生成するプラズマ
源と、基体にバイアス電圧を印加する電源と、スパッタ
クリーニングで生成される成分をモニタリングする手段
と、基体の表面のスパッタクリーニングと基体の表面に
薄膜を形成する成膜動作を選択的に行うように制御する
コントローラとを備え、コントローラは、スパッタクリ
ーニングで生成される成分が消滅したときにスパッタク
リーニングを停止して成膜動作を行うとともにスパッタ
クリーニングにかけた時間に応じて成膜時間を制御する
ように構成したことを特徴とする成膜装置。
4. A vacuum chamber provided with an exhaust system and a gas supply system, a plasma source for generating plasma in the vacuum chamber, a power supply for applying a bias voltage to the substrate, and monitoring of components generated by sputter cleaning. And a controller for selectively performing a sputter cleaning of the surface of the substrate and a film forming operation for forming a thin film on the surface of the substrate. A film forming apparatus configured to stop the sputter cleaning to perform a film forming operation and to control a film forming time according to a time taken for the sputter cleaning.
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