JP2003034857A - Sputtering apparatus and method - Google Patents

Sputtering apparatus and method

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JP2003034857A
JP2003034857A JP2001225904A JP2001225904A JP2003034857A JP 2003034857 A JP2003034857 A JP 2003034857A JP 2001225904 A JP2001225904 A JP 2001225904A JP 2001225904 A JP2001225904 A JP 2001225904A JP 2003034857 A JP2003034857 A JP 2003034857A
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JP
Japan
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substrate
vacuum chamber
deposition
magnetic field
target
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Japanese (ja)
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Masahiro Yamamoto
昌裕 山本
Isamu Aokura
勇 青倉
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sputtering apparatus capable of raising an operation rate of the apparatus, by arranging a means for removing a film forming material deposited on a deposition shield and a substrate mask, and by extending a repairing cycle for the sputtering apparatus, and to provide a method. SOLUTION: The sputtering apparatus consisting of a vacuum chamber capable of keeping vacuum, a substrate holding mount in the vacuum chamber, for mounting a substrate to be treated with plasma, a target arranged so as to face the substrate holding mount, a power source for applying negative voltage to the target, and a gas feeding/exhausting device for exhausting gas while feeding it into the vacuum chamber, is characterized by having the deposition shield for preventing deposition of vapor, on the internal surface of the vacuum chamber, arranging a magnetic field generation means on the back face of the deposition shield, and installing a movement mechanism in the magnetic field generation means.

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、半導体デバイスや
液晶デバイスの製造などに利用されるスパッタリング装
置及び方法に関し、特に真空槽内に発生するダストを防
止する手段に特徴がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering apparatus and method used for manufacturing semiconductor devices and liquid crystal devices, and is characterized by means for preventing dust generated in a vacuum chamber.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、半導体などの電子デバイスは、急
速に細密化が進んでおり、高精度の加工処理が求められ
ている。このような微細加工技術では、プラズマ処理方
法を利用した加工処理が一般的となっており、例えば、
ドライエッチング法、プラズマCVD法、スパッタリン
グ法などが用いられる。
2. Description of the Related Art In recent years, electronic devices such as semiconductors have been rapidly miniaturized, and high precision processing is required. In such a fine processing technique, processing using a plasma processing method is generally used.
A dry etching method, a plasma CVD method, a sputtering method or the like is used.

【0003】以下、前述したプラズマ処理方法のうち、
特にスパッタリング法を一例に説明する。図5は従来の
スパッタリング装置の概略図である。
Among the plasma processing methods described above,
In particular, the sputtering method will be described as an example. FIG. 5 is a schematic diagram of a conventional sputtering apparatus.

【0004】スパッタリング装置は、通常一対の陰極と
陽極からなる2極放電管構造であって、陰極はターゲッ
ト1に相当し、陽極は基板2を載置する基板保持台3が
相当する。以下、具体的な動作手順について説明する。
The sputtering apparatus usually has a bipolar discharge tube structure consisting of a pair of cathode and anode, the cathode corresponds to the target 1, and the anode corresponds to the substrate holding table 3 on which the substrate 2 is placed. Hereinafter, a specific operation procedure will be described.

【0005】まず、真空槽4内にガス供給装置5からア
ルゴンガスを導入し、同時にガス排気装置6で排気を行
う。更に、真空槽4内を所定の圧力に制御しながら、電
源7からターゲット1に直流或いは交流の負の電圧を供
給することで、アルゴンガスはプラズマ状態となり正イ
オン化される。このとき、この正イオンは次々をターゲ
ット1の表面に衝突され、ターゲット1の表面からスパ
ッタ粒子を飛び出させる。飛び出したスパッタ粒子は、
基板保持台3に載置された基板2に沈着して、スパッタ
粒子からなる薄膜が形成される。その際、ターゲット1
の表面で閉じるような磁力線を生じさせるマグネトロン
磁石8をターゲット1裏面に配置すれば、より高密度な
プラズマを発生することができ、基板2の成膜処理を効
果的に行うことができる。
First, argon gas is introduced from the gas supply device 5 into the vacuum chamber 4 and, at the same time, the gas exhaust device 6 exhausts the argon gas. Further, by supplying a negative DC or AC voltage to the target 1 from the power supply 7 while controlling the inside of the vacuum chamber 4 to a predetermined pressure, the argon gas becomes a plasma state and is positively ionized. At this time, the positive ions collide with the surface of the target 1 one after another, and sputter particles are ejected from the surface of the target 1. The sputtered particles that jumped out,
A thin film made of sputtered particles is formed by depositing on the substrate 2 placed on the substrate holder 3. At that time, target 1
If a magnetron magnet 8 for generating magnetic lines of force that closes on the surface of the target 1 is arranged on the back surface of the target 1, a higher density plasma can be generated and the film forming process of the substrate 2 can be effectively performed.

【0006】その際、多くのスパッタ粒子は、基板2の
表面だけに止まらず、真空槽4の内壁面などにも拡散す
ることから、前記内壁面に防着板9を設ける対策や、基
板2において、成膜処理を不要とする領域がある場合、
基板2のターゲット1と対向する側に基板マスク10を
設けるなどの対策を講じている。
At this time, many sputtered particles are not limited to only the surface of the substrate 2 but also diffused to the inner wall surface of the vacuum chamber 4 and the like. In, if there is a region that does not require the film formation process,
Measures are taken such as providing a substrate mask 10 on the side of the substrate 2 facing the target 1.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述す
る成膜処理を行うに連れて、真空槽4内の排気口付近に
配置される防着板9などに、スパッタ粒子(ターゲット
材料)が堆積し続けることになり、真空槽4内の排気特
性の悪化や、堆積膜が剥がれ落ちダストの発生の原因に
なる恐れがある。また、前述する方法で成膜処理を行う
場合、真空槽4内に配置された防着板9は、均一に堆積
膜が付着される訳ではなく、往々にして特定の防着板9
に集中して堆積されることが多い。このような問題を有
することから、事前に想定していた以上に早期に、防着
板9の交換などの補修が必要となり、このとき、一時真
空槽4内を大気圧に戻すことから、スパッタリング装置
の稼働率を低下させる要因の一つとなっている。
However, as the film forming process described above is performed, sputtered particles (target material) are deposited on the deposition-preventing plate 9 and the like arranged near the exhaust port in the vacuum chamber 4. As a result, the exhaust characteristics in the vacuum chamber 4 may be deteriorated and the deposited film may be peeled off to generate dust. Further, when the film forming process is performed by the method described above, the deposition-preventing plate 9 arranged in the vacuum chamber 4 does not mean that the deposited film is evenly attached, and a specific deposition-preventing plate 9 is often used.
Often concentrated in. Due to such a problem, repair such as replacement of the deposition-prevention plate 9 is required earlier than expected in advance. At this time, since the interior of the vacuum chamber 4 is temporarily returned to atmospheric pressure, sputtering This is one of the factors that lower the operating rate of the equipment.

【0008】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、防着板や基板マスクへ付着する成膜材料を除去す
る手段を設け、スパッタリング装置の補修周期を高める
ことで、前記装置の稼働率を上げることが可能なスパッ
タリング装置及び方法を提供することを目的とする。
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art by providing means for removing the film forming material adhering to the deposition preventive plate and the substrate mask, and increasing the repair cycle of the sputtering apparatus, thereby making An object of the present invention is to provide a sputtering apparatus and method capable of increasing the operating rate.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のスパッタリング装置及び方法は、真空槽
内に配置される防着板或いは基板マスクの裏面に磁場発
生手段を設け、この防着板や基板マスクの表面に発生す
る磁場強度や磁力線形状を制御することで、真空槽中に
発生するプラズマよりイオンを引き込み、防着板表面に
衝突させることで、プロセス中に発生する付着物の除去
を行い、防着板表面に付着する付着物の堆積速度を低下
させることができる。その結果、スパッタリング装置の
メンテナンス性を向上させることができる。
In order to achieve the above object, the sputtering apparatus and method of the present invention are provided with a magnetic field generating means on the back surface of a deposition-prevention plate or substrate mask arranged in a vacuum chamber. By controlling the magnetic field strength and line shape of magnetic force generated on the surface of the deposition preventive plate or the substrate mask, ions are drawn from the plasma generated in the vacuum chamber and collide with the surface of the deposition preventive plate, so that they are generated during the process. By removing the kimono, it is possible to reduce the deposition rate of the adhered matter that adheres to the surface of the adhesion preventing plate. As a result, the maintainability of the sputtering device can be improved.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1にスパッ
タリング装置の全体構成を示す。本装置は、ターゲット
1、基板保持台3、真空槽4、ガス導入装置5、ガス排
気装置6、電源7、マグネトロン磁石8、防着板9、基
板マスク10、磁場発生手段11で構成される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIG. 1 shows the overall structure of a sputtering apparatus. This apparatus comprises a target 1, a substrate holder 3, a vacuum chamber 4, a gas introduction device 5, a gas exhaust device 6, a power supply 7, a magnetron magnet 8, an adhesion prevention plate 9, a substrate mask 10 and a magnetic field generation means 11. .

【0011】以下、前述するスパッタリング装置を用い
て、基板2表面の成膜処理を行う具体的な動作手順を説
明する。
A specific operation procedure for forming a film on the surface of the substrate 2 using the above-described sputtering apparatus will be described below.

【0012】まず、真空槽4内にガス供給装置5からス
パッタリングガスを導入する。スパッタリングガスは一
般にアルゴンガスやXeなどの不活性ガスが用いられる
が、本実施形態では特に、アルゴンガスを導入する場合
で説明する。そして、アルゴンガスを真空槽4内に導入
しながら、ガス排気装置6で排気を行う。更に、真空槽
4内を所定の圧力に制御しながら、電源7からターゲッ
ト1に直流或いは交流の負の電圧を供給することで、ア
ルゴンガスはプラズマ状態となり正イオン化(Ar+
アルゴンイオン)される。このアルゴンイオンの多く
は、ターゲット1に引き込まれて、ターゲット1の材料
の粒子を叩き出し、この叩き出された前記粒子が基板2
に付着することで、基板2表面の成膜処理が行われる。
First, a sputtering gas is introduced into the vacuum chamber 4 from the gas supply device 5. Although an inert gas such as argon gas or Xe is generally used as the sputtering gas, this embodiment will be described particularly in the case of introducing the argon gas. Then, while introducing the argon gas into the vacuum chamber 4, the gas is exhausted by the gas exhaust device 6. Further, by controlling the interior of the vacuum chamber 4 to a predetermined pressure, by supplying a DC or AC negative voltage from the power source 7 to the target 1, the argon gas becomes a plasma state and is positively ionized (Ar + /
Argon ion). Most of the argon ions are drawn into the target 1 and knock out the particles of the material of the target 1, and the knocked-out particles are transferred to the substrate 2.
The film forming process is performed on the surface of the substrate 2 by adhering to.

【0013】このとき、一部の前記粒子は、基板2表面
だけではなく、真空槽4内壁の表面などに配置された防
着板9にも付着することになる。このような状況で、成
膜処理を行うと、一部のアルゴンイオンは、防着板9や
基板マスク10の裏面に配置された磁場発生手段12の
作用効果によって、防着板9や基板マスク10の堆積膜
を再スパッタして削ることになる。
At this time, a part of the particles adheres not only to the surface of the substrate 2 but also to the deposition preventing plate 9 arranged on the surface of the inner wall of the vacuum chamber 4 or the like. When the film forming process is performed in such a situation, some of the argon ions are removed by the action and effect of the magnetic field generating means 12 arranged on the back surface of the deposition preventive plate 9 or the substrate mask 10. The deposited film of 10 will be re-sputtered and scraped.

【0014】このように再スパッタされた膜成分は、真
空槽4内に拡散し、他の防着板9や基板マスク10に再
付着することになり、一部に堆積が集中することを防
ぎ、真空槽4内に設置される防着板9や基板マスク10
に広く付着することが可能となる。
The film component thus re-sputtered is diffused in the vacuum chamber 4 and redeposited on the other deposition preventive plate 9 and the substrate mask 10 to prevent the deposition from being concentrated on a part thereof. , The deposition preventive plate 9 and the substrate mask 10 installed in the vacuum chamber 4
Can be widely attached to.

【0015】具体的に事例としては、直径203mmの
ターゲット1を用いて直径120mmの基板2に成膜処
理を行う光ディスク基板を形成する場合を挙げる。通
常、防着板9の周囲には保護膜が包囲してあるが、その
保護膜の材料としてはZnS・SiO2が用いられるこ
とが多い。このようにZnS・SiO2を保護膜として
包囲した防着板9を利用し、ターゲット1に3kW程度
の電力を投入して相変化型光ディスクの成膜処理を行っ
た場合、5000枚から6000枚程度処理を行った時
点で防着板9から膜が剥離をはじめ、このディスク表面
に剥離した膜が付着する。そこで、本実施形態のよう
に、防着板9の裏面に磁石11を配置すると、防着板9
に付着する膜の堆積速度を低減することができ、前述し
た動作手順で成膜処理を実行した結果、10000枚以
上の処理が可能となった。
As a specific example, a case of forming an optical disk substrate for performing a film forming process on a substrate 2 having a diameter of 120 mm by using a target 1 having a diameter of 203 mm will be mentioned. Normally, a protective film is surrounded around the deposition preventive plate 9, but ZnS.SiO 2 is often used as the material of the protective film. When the deposition-preventing plate 9 in which ZnS / SiO 2 is surrounded as a protective film is used to apply a power of about 3 kW to the target 1 to perform the film-forming process of the phase-change optical disk, 5000 to 6000 The film begins to peel off from the adhesion-preventing plate 9 at the time when the treatment is carried out to some extent, and the peeled film adheres to the disk surface. Therefore, when the magnet 11 is arranged on the back surface of the deposition-inhibitory plate 9 as in this embodiment, the deposition-inhibition plate 9
It is possible to reduce the deposition rate of the film adhering to, and as a result of performing the film forming process according to the above-described operation procedure, it is possible to process 10,000 or more sheets.

【0016】なお磁石11を配置する場所は、防着板9
裏面や基板マスク10裏面の全ての面に配置しても良い
が、好適にはマグネトロン磁石によってターゲット1近
傍に生じる磁力線形状に影響を与えないように、ターゲ
ット1近傍には配置しない方が望ましい。
The place where the magnet 11 is arranged is at the attachment plate 9
It may be arranged on all surfaces of the back surface or the back surface of the substrate mask 10, but it is preferably not arranged near the target 1 so as not to affect the shape of the magnetic force lines generated near the target 1 by the magnetron magnet.

【0017】以上のことから、防着板の裏面に磁石を配
置させることにより、一部の防着板に付着していた膜を
拡散させることが可能となり、従来技術では5000枚
から6000枚程度の成膜処理を行った時点で、防着板
から膜が剥離する現象が見られたが、本実施形態では1
0000枚以上の処理が可能となり、防着板に付着する
堆積速度を低減させることができ、防着板の交換周期を
長期化することが可能となる。
From the above, by arranging the magnet on the back surface of the deposition-inhibitory plate, the film adhered to a part of the deposition-inhibitory plate can be diffused. In the conventional technique, about 5000 to 6000 sheets are spread. At the time of performing the film forming process of 1), the phenomenon of the film peeling from the deposition preventive plate was observed.
It is possible to process 0000 or more sheets, it is possible to reduce the deposition rate of adhesion to the deposition preventive plate, and it is possible to prolong the replacement period of the deposition preventive plate.

【0018】(第2の実施形態)図2は本実施形態に係
るスパッタリング装置の概略図である。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a schematic view of a sputtering apparatus according to this embodiment.

【0019】本実施形態は、磁石11に移動機構12を
設け、必要に応じて磁石11を移動させることで、効果
的な制御を可能とすることを特徴とする。
The present embodiment is characterized in that the magnet 11 is provided with a moving mechanism 12 and the magnet 11 is moved as necessary to enable effective control.

【0020】以下、移動機構12を利用した具体的な動
作手順を説明する。
A specific operation procedure using the moving mechanism 12 will be described below.

【0021】磁石11によって生じる磁力線に導かれ、
アルゴンイオンはセルフバイアスによって加速されて防
着板9や基板マスク10に次々に衝突する。このとき、
スパッタリング現象により付着膜が剥離する速度をター
ゲット1投入電力などのプロセス条件に対して独立に制
御することは困難である。このため、スパッタリング装
置の構成やターゲット材料、排気系能力に応じて、堆積
速度の低減を十分に実現できない場合や、逆に過剰にス
パッタさせてしまい、防着板9や基板マスク10自身を
削ってしまう恐れがある。
Guided by the lines of magnetic force generated by the magnet 11,
The argon ions are accelerated by the self-bias and collide with the deposition preventive plate 9 and the substrate mask 10 one after another. At this time,
It is difficult to control the rate at which the deposited film peels off due to the sputtering phenomenon independently of the process conditions such as the target 1 input power. Therefore, depending on the configuration of the sputtering apparatus, the target material, and the exhaust system capacity, when the deposition rate cannot be sufficiently reduced, or on the contrary, excessive sputtering is performed, and the deposition prevention plate 9 and the substrate mask 10 themselves are scraped. There is a risk that

【0022】この移動機構12はエアーシリンダやボー
ルネジ駆動などによって実現できる。磁石11を防着板
9や基板マスク10に近づければ、防着板9や基板マス
ク10表面の磁場強度が増加し、アルゴンイオンの引き
込み量を増加させる効果が得られる。アルゴンイオンの
引き込み量が増加すると、防着板9や基板マスク10表
面における膜堆積速度を低減させることができる。
The moving mechanism 12 can be realized by driving an air cylinder or a ball screw. When the magnet 11 is brought closer to the deposition preventive plate 9 or the substrate mask 10, the magnetic field strength on the surface of the deposition preventive plate 9 or the substrate mask 10 is increased, and the effect of increasing the amount of drawing in argon ions is obtained. When the amount of drawn argon ions increases, the film deposition rate on the surfaces of the deposition preventive plate 9 and the substrate mask 10 can be reduced.

【0023】逆に、磁石11を防着板9や基板マスク1
0に遠ざければ、防着板9や基板マスク10表面の磁場
強度を弱められ、アルゴンイオンの引き込み量を減らす
効果が得られる。アルゴンイオンの引き込み量が減少す
ると、防着板9や基板マスク10表面における膜堆積速
度を増加させることができる。
On the contrary, the magnet 11 is attached to the deposition preventive plate 9 and the substrate mask 1.
If the distance is far from 0, the magnetic field strength on the surfaces of the deposition preventive plate 9 and the substrate mask 10 can be weakened, and the effect of reducing the amount of argon ion attraction can be obtained. When the amount of drawn argon ions decreases, the film deposition rate on the surfaces of the deposition preventive plate 9 and the substrate mask 10 can be increased.

【0024】以上のように、防着板や基板マスクの裏面
に配置される磁石に移動機構を設け、必要に応じてこの
磁石を移動させることで、前記防着板或いは基板マスク
に付着する膜堆積量を効果的に制御することが可能とな
る。
As described above, a moving mechanism is provided on the magnets arranged on the back surface of the deposition-inhibiting plate or the substrate mask, and the magnets are moved as necessary, so that the film attached to the deposition-inhibiting plate or the substrate mask. It is possible to effectively control the amount of deposition.

【0025】(第3の実施形態)第2の実施形態では、
防着板9の裏面に磁石11を配置させることだけでな
く、磁石11を移動させる手段(移動機構12)を設け
ることで、防着板9に付着する膜を拡散させる方法を示
したが、本実施形態では、防着板9に付着する膜堆積量
を計測する元素分析手段13を設け、その結果に基づ
き、移動機構12によって前記磁石11を駆動させる手
段を設けることを特徴とする。
(Third Embodiment) In the second embodiment,
In addition to disposing the magnet 11 on the back surface of the deposition-inhibitory plate 9, a method for moving the magnet 11 (moving mechanism 12) is provided to diffuse the film attached to the deposition-inhibition plate 9. The present embodiment is characterized in that elemental analysis means 13 for measuring the amount of film deposited on the deposition preventive plate 9 is provided, and means for driving the magnet 11 by the moving mechanism 12 is provided based on the result.

【0026】図3は本実施形態に係るスパッタリング装
置の概略図であり、第1及び第2の実施形態の装置構成
に加え、元素分析手段13と制御手段14を設けた構成
としている。この元素分析手段13によって真空槽4内
に発生するプラズマの元素分析を行う。元素分析にはプ
ラズマの発光モニタを用いればよい。
FIG. 3 is a schematic diagram of a sputtering apparatus according to this embodiment, which has an element analysis means 13 and a control means 14 in addition to the apparatus configurations of the first and second embodiments. The elemental analysis means 13 performs elemental analysis of the plasma generated in the vacuum chamber 4. A plasma emission monitor may be used for elemental analysis.

【0027】具体的には、プラズマの発光強度をモニタ
リングし、その発光強度を分析することで元素成分を特
定し、必要に応じて制御手段14に元素成分信号を送
る。制御手段14では前記信号を解析処理することで、
必要に応じて移動機構12を駆動することで磁石11の
位置を制御する。
Specifically, the emission intensity of plasma is monitored and the emission intensity is analyzed to identify the elemental component, and an elemental component signal is sent to the control means 14 as necessary. The control means 14 analyzes and processes the signal,
The position of the magnet 11 is controlled by driving the moving mechanism 12 as needed.

【0028】例えば、防着板9にステンレスを使用し、
ターゲット1にアルミニウムを使用する場合について説
明すると、成膜処理中、真空槽4内に発生するプラズマ
に生じる元素を分析し、アルミニウム元素が検出された
場合には、移動機構12を駆動させ磁石11を防着板9
に近づける。これに対し、プラズマ中にステンレス元素
が検出された場合には、磁石11を防着板9から遠ざ
け、ステンレス元素が消えた時点で磁石11の駆動を停
止させる。
For example, stainless steel is used for the deposition prevention plate 9,
The case where aluminum is used for the target 1 will be described. During film formation, elements generated in plasma generated in the vacuum chamber 4 are analyzed. When aluminum element is detected, the moving mechanism 12 is driven to drive the magnet 11 The attachment plate 9
Approach to. On the other hand, when the stainless element is detected in the plasma, the magnet 11 is moved away from the deposition preventive plate 9, and the driving of the magnet 11 is stopped when the stainless element disappears.

【0029】このように、一般にプラズマ中にターゲッ
ト1の成分が検出される場合には、磁石11を防着板9
に近づけ、防着板9の成分が検出される場合には、磁石
11を防着板9に遠ざけ、防着板9の成分が消えた時点
で駆動を停止させることが有効である。
As described above, in general, when the components of the target 1 are detected in the plasma, the magnet 11 is attached to the anti-adhesion plate 9.
When the component of the deposition preventive plate 9 is detected, it is effective to move the magnet 11 away from the deposition preventive plate 9 and stop the driving when the component of the deposition preventive plate 9 disappears.

【0030】上述する方法で磁石11の配置を防着板9
が新品時から交換時まで行えば良く、防着板9を交換し
た後、交換前を同じ状況で成膜処理を行う必要がある場
合には、プラズマ中に発生する元素の分析をリアルタイ
ムで行わず、固定位置に磁石11を配置すればよい。
The magnets 11 are arranged by the method described above to prevent the attachment plate 9.
From the time of new product to the time of replacement. After the deposition-prevention plate 9 has been replaced, if it is necessary to perform the film forming process in the same situation before the replacement, the elements generated in the plasma are analyzed in real time. Instead, the magnet 11 may be arranged at a fixed position.

【0031】なお、本実施形態では、防着板9の裏面に
配置される磁石11を移動機構12によって駆動させる
方法を示したが、基板マスク10の裏面に磁石11を配
置し、移動機構12を駆動させてもよい。
In this embodiment, the method of driving the magnet 11 arranged on the back surface of the deposition preventive plate 9 by the moving mechanism 12 has been described. However, the magnet 11 is arranged on the back surface of the substrate mask 10 and the moving mechanism 12 is arranged. May be driven.

【0032】また、図4に示すように、真空槽4にイオ
ンビーム源15を配置し、定期的に防着板9や基板マス
ク10にイオンビームを照射することにより、堆積量が
極端に多い部分の膜を剥離させ手段でもよい。
Further, as shown in FIG. 4, the ion beam source 15 is arranged in the vacuum chamber 4 and the deposition preventive plate 9 and the substrate mask 10 are periodically irradiated with the ion beam, so that the deposition amount is extremely large. Means for peeling off the film in the part may be used.

【0033】以上のように、防着板や基板マスクの裏面
に配置される磁石に移動機構に加え、元素分析手段や制
御手段を設けることで、プラズマ中に発生する元素を分
析することで磁石を移動させ、効果的に防着板に付着す
る膜堆積量膜を制御することが可能となる。その結果、
防着板や基板マスクの交換周期を高めることが可能とな
る。また、イオンビームを照射させる方法では真空槽内
を大気に戻す必要が無いため、装置停止時間を大幅に短
縮することが可能となる。
As described above, the magnet arranged on the back surface of the deposition preventive plate or the substrate mask is provided with the element analysis means and the control means in addition to the moving mechanism to analyze the elements generated in the plasma. It is possible to effectively control the amount of film deposited on the deposition preventing plate by moving the film. as a result,
It is possible to increase the replacement cycle of the deposition preventive plate and the substrate mask. Further, in the method of irradiating with an ion beam, it is not necessary to return the inside of the vacuum chamber to the atmosphere, so that it is possible to significantly shorten the apparatus stop time.

【0034】なお、第1〜3の実施形態では、特にスパ
ッタリング装置を一例に説明してきたが、プラズマCV
D装置、ドライエッチング装置などのプラズマ処理装置
でも、実施形態を適応することが可能である。
In the first to third embodiments, the sputtering apparatus has been explained as an example, but the plasma CV is used.
The embodiment can be applied to a plasma processing apparatus such as a D apparatus or a dry etching apparatus.

【0035】[0035]

【発明の効果】本発明のスパッタリング装置及び方法に
よれば、防着板や基板マスクの裏面に磁場発生手段を設
け、この磁場発生手段を駆動させる手段を介すること
で、防着板や基板マスクへの堆積速度を低減させること
ができ、防着板の交換周期を長期化することが可能とな
る。その際、真空槽内に発生するプラズマの元素を分析
し、分析した元素に応じて適切に駆動させると、より良
い効果を生み出すことが可能となる。
According to the sputtering apparatus and method of the present invention, a magnetic field generating means is provided on the back surface of the deposition preventive plate or the substrate mask, and the means for driving the magnetic field generating means is used to provide the deposition preventive plate or the substrate mask. It is possible to reduce the deposition rate on the substrate and prolong the replacement cycle of the deposition preventive plate. At that time, if an element of plasma generated in the vacuum chamber is analyzed and the element is appropriately driven according to the analyzed element, a better effect can be produced.

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

【図1】本発明の第1の実施形態に係るスパッタリング
装置を説明する概略図
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a sputtering apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施形態に係るスパッタリング
装置を説明する概略図
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a sputtering device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施形態に係るスパッタリング
装置を説明する概略図
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a sputtering apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施形態に係るスパッタリング
装置を説明する概略図
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a sputtering device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】従来例におけるスパッタリング装置の概略図FIG. 5 is a schematic view of a sputtering device in a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ターゲット 2 基板 3 基板保持台 4 真空槽 5 ガス供給装置 6 ガス排気装置 7 電源 8 マグネトロン磁石 9 防着板 10 基板マスク 11 磁石 12 移動機構 13 元素分析手段 14 制御手段 15 イオンビーム源 1 target 2 substrates 3 substrate holder 4 vacuum tank 5 gas supply device 6 gas exhaust system 7 power supply 8 magnetron magnets 9 Defense plate 10 Substrate mask 11 magnets 12 Moving mechanism 13 Elemental analysis means 14 Control means 15 Ion beam source

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 真空を維持することが可能な真空槽と、
前記真空槽内にあり、プラズマによって処理される基板
が載置される基板保持台と、前記基板保持台に対向する
ように配置されたターゲットと、前記ターゲットに負の
電圧を印加する電源と、真空槽内にガスを供給しつつ排
気するガス供排気装置からなるスパッタリング装置にお
いて、 真空槽の内壁面に防着板を配置し、前記防着板の裏面に
磁場発生手段を配置することを特徴とするスパッタリン
グ装置。
1. A vacuum chamber capable of maintaining a vacuum,
A substrate holder in the vacuum chamber, on which a substrate to be processed by plasma is placed, a target arranged so as to face the substrate holder, and a power supply for applying a negative voltage to the target, A sputtering device comprising a gas supply / exhaust device for supplying gas into a vacuum chamber while exhausting the gas, wherein an adhesion preventive plate is arranged on an inner wall surface of the vacuum chamber, and a magnetic field generating means is arranged on a back surface of the adhesion preventive plate. And sputtering equipment.
【請求項2】 磁場発生手段が移動機構を有することを
特徴とする請求項1記載のスパッタリング装置。
2. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the magnetic field generating means has a moving mechanism.
【請求項3】 基板保持台の周囲に基板の少なくとも一
部を覆う基板マスクを設け、前記基板マスクの裏面に磁
場発生手段を有することを特徴とする請求項1または2
記載のスパッタリング装置。
3. A substrate mask which covers at least a part of the substrate is provided around the substrate holder, and a magnetic field generating means is provided on the back surface of the substrate mask.
The sputtering apparatus described.
【請求項4】 プラズマ中の元素を分析する元素分析手
段を設け、前記元素分析手段による分析結果をもとに、
磁場発生手段を制御することを特徴とする請求項1から
3のいずれかに記載のスパッタリング装置。
4. An element analysis means for analyzing an element in plasma is provided, and based on an analysis result by the element analysis means,
The sputtering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the magnetic field generating means is controlled.
【請求項5】 基板マスクと対向する位置にイオンビー
ム源を設けることを特徴とする請求項1から4のいずれ
かに記載のスパッタリング装置。
5. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein an ion beam source is provided at a position facing the substrate mask.
【請求項6】 真空槽内にガスを供給しつつ排気し、所
定の圧力に制御しながら、前記真空槽にプラズマを発生
させ、ターゲットに負の電圧を印加することで、前記タ
ーゲットに対向する基板保持台に載置された基板を処理
するスパッタリング方法であって、 前記プラズマ中の元素を分析しながら、防着板の裏面の
磁場を制御することを特徴とするスパッタリング方法。
6. A gas is evacuated while being supplied to the vacuum chamber, plasma is generated in the vacuum chamber while controlling the pressure to a predetermined level, and a negative voltage is applied to the target to face the target. A sputtering method for treating a substrate placed on a substrate holder, wherein the magnetic field on the back surface of the deposition preventive plate is controlled while analyzing the elements in the plasma.
【請求項7】 プラズマ中の元素を分析しながら、基板
の少なくとも一部を覆う基板マスクの裏面の磁場を制御
することを特徴とする請求項6記載のスパッタリング方
法。
7. The sputtering method according to claim 6, wherein the magnetic field on the back surface of the substrate mask covering at least a part of the substrate is controlled while analyzing the elements in the plasma.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006131984A (en) * 2004-11-09 2006-05-25 Tokki Corp Film deposition apparatus
JP2015211015A (en) * 2014-04-30 2015-11-24 日新電機株式会社 Vacuum processing apparatus
WO2018223770A1 (en) * 2017-06-08 2018-12-13 京东方科技集团股份有限公司 Film forming device

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