JP2003282381A - Simulation method, recording medium, thin-film forming method and sputter film forming device - Google Patents

Simulation method, recording medium, thin-film forming method and sputter film forming device

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JP2003282381A
JP2003282381A JP2002080516A JP2002080516A JP2003282381A JP 2003282381 A JP2003282381 A JP 2003282381A JP 2002080516 A JP2002080516 A JP 2002080516A JP 2002080516 A JP2002080516 A JP 2002080516A JP 2003282381 A JP2003282381 A JP 2003282381A
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JP
Japan
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film thickness
substrate
thin film
film
rods
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Application number
JP2002080516A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsukasa Takahashi
司 高橋
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Canon Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To restrict the number of times of film formation at a minimum, until film unevenness is eliminated by the simulation of a film thickness of a thin film with high accuracy. <P>SOLUTION: First, a film is formed under normal conditions, without installing a film thickness correction guide rod 8 (step S1). Next, only a piece of film thickness correction guide rod 8 is installed in a guide rod fixing holder 8a, in parallel with a moving direction of a substrate W<SB>1</SB>, and a film is formed again under the same conditions, as when the film was formed without using the film thickness correction guide rod 8 (step S2). Next, the difference in film thickness between a thin film formed, without installing the film thickness correction guide rod 8 and a thin film formed by installing only a piece of the film thickness correction guide rod 8, i.e., the width of decrease in the film thickness is measured (step S3). Next, this decreased width is approximated (step S4). The reduced width is approximated by a function (step S4), and the number of the film thickness correction guide rods 8 which makes the unevenness of the film thickness minimal and the arrangement position are determined based on the approximate function found in step S4 (step S5). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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】本発明はカルーセル機構、あ
るいはインライン方式を有するスパッタ成膜装置におい
て、膜厚分布の略均一な成膜領域を拡大するために用い
られる膜厚補正ガイド棒を最適に配置するための、シミ
ュレーション方法、記録媒体、およびスパッタ成膜装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention optimally arranges a film thickness correction guide rod used for enlarging a film forming region having a substantially uniform film thickness distribution in a sputter film forming apparatus having a carousel mechanism or an in-line system. The present invention relates to a simulation method, a recording medium, and a sputter film forming apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】スパッタ法によって薄膜を形成する場
合、蒸着法に比べてパッキング密度が高くて安定した膜
を形成することができる。ところが一回の成膜で作成す
ることのできる基板の数が非常に限られており、結果と
してコストが高くなっていた。ステッパ用光学膜など、
コストに比べて品質が最優先される製品についてはある
程度コストを犠牲にすることはやむを得ないが、一般的
な用途、例えばダイクロイックミラー等の光学薄膜の場
合、コストは最優先される課題である。
2. Description of the Related Art When a thin film is formed by a sputtering method, it is possible to form a stable film having a higher packing density as compared with the vapor deposition method. However, the number of substrates that can be formed by one-time film formation is very limited, resulting in high cost. Optical film for steppers, etc.
Although it is unavoidable to sacrifice the cost to some extent for products whose quality is the highest priority compared to cost, cost is the highest priority issue for general applications, for example, optical thin films such as dichroic mirrors.

【0003】そこでスループットの向上のために考え出
された成膜方式がカルーセルタイプ、あるいはインライ
ンスパッタと呼ばれる方式である。前者は多角形ドラム
の外周上の側面に基板を保持し、回転軸を中心に回転ド
ラム円周方向に回転する機構を有している。このような
装置形態においては回転方向の光学特性のばらつき(膜
ムラ)は比較的小さくできるが、回転方向に対して垂直
な方向に関してはカルーセルを回転することのみによっ
てムラを解消することは困難である。また、後者の装置
形態においては比較的大面積のターゲットを固定してそ
の前を直線的に移動させることによって大量の基板を成
膜することが可能になるが、カルーセル方式と同様に移
動方向と垂直な方向に関しては、基板の移動のみによっ
て膜ムラを解消することは困難である。
Therefore, a film forming method devised to improve the throughput is a method called a carousel type or in-line sputtering. The former has a mechanism for holding a substrate on the side surface on the outer circumference of a polygonal drum and rotating the substrate in the circumferential direction of the rotating drum about a rotation axis. In such an apparatus configuration, variations in optical characteristics in the rotation direction (film unevenness) can be made relatively small, but it is difficult to eliminate the unevenness only by rotating the carousel in the direction perpendicular to the rotation direction. is there. Further, in the latter device form, it is possible to deposit a large amount of substrates by fixing a target having a relatively large area and linearly moving in front of it, but like the carousel system, the movement direction In the vertical direction, it is difficult to eliminate the film unevenness only by moving the substrate.

【0004】これらのような装置形態において膜厚を補
正するためにターゲット表面を一部分覆う形で膜厚補正
板を挿入し、その形状を最適化することによって膜厚分
布の略均一化を図る方式が提案されている。
In such an apparatus configuration, in order to correct the film thickness, a film thickness correction plate is inserted so as to partially cover the target surface, and the shape is optimized to make the film thickness distribution substantially uniform. Is proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、カルー
セル機構、あるいはインライン方式のいずれにおいて
も、実際に補正板の形状を決める際には膜厚の分布や挿
入した補正板によるプラズマ雰囲気の変動なども考慮し
た上で幾通りもの補正板を実際に製作してテストを行う
必要がある。この試行錯誤に要する時間や労力を低減す
るためにスパッタ粒子の放出角度分布やチャンバ内のプ
ラズマパラメータを基にシミュレーションを行う場合が
多いが、実際には計算の精度はそれほど高くない。これ
はスパッタプロセスそのものが数多くのパラメータから
なり、現象自体が完全には解明されていないことがその
一因である。そのため、ある程度の試行錯誤はやむを得
ない状況にあった。
However, in either the carousel mechanism or the in-line method, when actually determining the shape of the correction plate, the distribution of the film thickness and the fluctuation of the plasma atmosphere due to the inserted correction plate are taken into consideration. Then, it is necessary to actually manufacture and test many kinds of correction plates. In order to reduce the time and labor required for this trial and error, simulation is often performed based on the emission angle distribution of sputtered particles and plasma parameters in the chamber, but the accuracy of calculation is not so high in practice. This is partly because the sputtering process itself has many parameters and the phenomenon itself has not been completely clarified. Therefore, some trial and error was unavoidable.

【0006】そこで、本発明は、プラズマパラメータや
粒子の放出角度分布などのパラメータに依存することな
く、精度の高い膜厚の計算を行い、この計算結果に基づ
き棒材の本数および配置を求めるシミュレーション方法
および記録媒体を提供し、実際に膜ムラを解消するまで
の成膜回数を最低限に抑える、薄膜形成方法およびスパ
ッタ成膜装置を提供することを目的とするものである。
Therefore, according to the present invention, a simulation is performed to calculate the film thickness with high accuracy without depending on the parameters such as the plasma parameter and the particle emission angle distribution, and the simulation for obtaining the number and arrangement of the rods based on the calculation result. It is an object of the present invention to provide a method and a recording medium, and to provide a thin film forming method and a sputtering film forming apparatus that can minimize the number of times of film forming until the film unevenness is actually eliminated.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のシミュレーション方法は、金属製、あるいは誘
電体製のターゲットのスパッタリングにより基板上に形
成される薄膜の膜厚分布を制御するための前記ターゲッ
トと前記基板との間に設置される棒材の本数および前記
棒材を配置する位置を求める、シミュレーション方法に
おいて、前記棒材を設置せずに前記薄膜を形成する第1
の工程と、少なくとも1本の前記棒材を設置して前記薄
膜を形成する第2の工程と、前記第1の工程および前記
第2の工程とで形成された各薄膜の膜厚の差を近似する
関数を求める工程と、前記関数に基づく前記膜厚のムラ
の計算値が最小となるような、前記棒材の本数および前
記棒材を配置する位置を求める工程とを含む。
In order to achieve the above object, the simulation method of the present invention is for controlling the film thickness distribution of a thin film formed on a substrate by sputtering a target made of metal or dielectric. In a simulation method for determining the number of rods installed between the target and the substrate and the position where the rods are arranged, in the simulation method, the thin film is formed without installing the rods.
And the second step of installing at least one of the rods to form the thin film, and the difference in film thickness of each thin film formed by the first step and the second step. The method includes a step of obtaining an approximate function, and a step of obtaining the number of the rods and the position where the rods are arranged such that the calculated value of the unevenness of the film thickness based on the function is minimized.

【0008】上記の通りの本発明のシミュレーション方
法は、まず、棒材を設置せずに薄膜を形成し、次いで、
少なくとも1本の棒材を設置して薄膜を形成し、これら
各薄膜の膜厚の差を近似する関数を求め、この関数に基
づく膜厚のムラの計算値が最小となるような、棒材の本
数および棒材を配置する位置を求めるものである。すな
わち、本発明のシミュレーション方法は、略均一な薄膜
を形成するための棒材の本数および配置を決定するため
に行う計算がプラズマパラメータ等の物理定数を一切用
いるのではなく実験結果のみを用いて行われるため、計
算結果と実験結果が非常に高い精度で一致する。よっ
て、大面積で略均一な膜を成膜する条件を短時間で決定
できる。
In the simulation method of the present invention as described above, first, a thin film is formed without installing a bar, and then a thin film is formed.
At least one rod is installed to form a thin film, a function approximating the difference in film thickness between these thin films is obtained, and the calculated value of the unevenness of the film thickness based on this function is minimized. The number of rods and the position where the rods are arranged are determined. That is, in the simulation method of the present invention, the calculation performed to determine the number and arrangement of rods for forming a substantially uniform thin film does not use physical constants such as plasma parameters at all, but uses only experimental results. Since it is performed, the calculation result and the experimental result match with very high accuracy. Therefore, the conditions for forming a substantially uniform film over a large area can be determined in a short time.

【0009】本発明の記録媒体は、金属製、あるいは誘
電体製のターゲットのスパッタリングにより基板上に形
成される薄膜の膜厚分布を制御するための前記ターゲッ
トと前記基板との間に設置される棒材の本数および前記
棒材を配置する位置を求める、薄膜の膜厚のシミュレー
ションをコンピュータに実行させるためのプログラムを
記録した記録媒体において、前記棒材を設置せずに形成
された前記薄膜と、少なくとも1本の前記棒材を設置し
て形成された前記薄膜との膜厚の差を近似する関数に基
づく前記膜厚のムラの計算値が最小となるような、前記
棒材の本数および前記棒材を配置する位置を求める処理
をコンピュータに実行させるためのプログラムを記録し
ている。
The recording medium of the present invention is installed between the target and the substrate for controlling the film thickness distribution of a thin film formed on the substrate by sputtering a target made of metal or dielectric. In a recording medium recording a program for causing a computer to perform a simulation of the film thickness of a thin film, which determines the number of rods and the position where the rods are arranged, the thin film formed without installing the rods. , The number of rods such that the calculated value of the unevenness of the film thickness based on a function approximating the difference in film thickness with the thin film formed by installing at least one rod is A program for causing a computer to execute the processing for obtaining the position where the bar is arranged is recorded.

【0010】本発明の薄膜形成方法は、減圧可能な真空
容器内で、金属製、あるいは誘電体製のターゲットと、
基板との間に棒材を設置して、前記基板上に形成される
薄膜の膜厚分布を制御しながら前記薄膜を形成する薄膜
形成方法において、前記棒材を設置せずに前記薄膜を形
成する第1の工程と、少なくとも1本の前記棒材を設置
して前記薄膜を形成する第2の工程と、前記第1の工程
および前記第2の工程とで形成された各薄膜の膜厚の差
を近似する関数を求める工程と、前記関数に基づく前記
膜厚のムラの計算値が最小となるような、前記棒材の本
数および前記棒材を配置する位置を求める第3の工程
と、前記第3の工程で得られた本数の前記棒材を、前記
第3の工程で得られた位置に配置する工程とを含む。
The thin film forming method of the present invention comprises a metal or dielectric target in a vacuum container capable of reducing pressure.
In a thin film forming method of forming a thin film while controlling a film thickness distribution of a thin film formed on the substrate by installing a rod between the substrate and the substrate, the thin film is formed without installing the rod. And a second step of forming at least one of the rods to form the thin film, and a film thickness of each thin film formed at the first step and the second step. And a third step of obtaining the number of the rods and the position where the rods are arranged so that the calculated value of the unevenness of the film thickness based on the function is minimized. And arranging the number of the rods obtained in the third step at the positions obtained in the third step.

【0011】上記の通りの本発明の薄膜形成方法は、ま
ず、棒材を設置せずに薄膜を形成し、次いで、少なくと
も1本の棒材を設置して薄膜を形成し、これら各薄膜の
膜厚の差を近似する関数を求め、この関数に基づく膜厚
のムラの計算値が最小となるような、棒材の本数および
棒材を配置する位置を求める。そして、このようにして
得られた本数および位置に棒材を配置して薄膜を形成す
る。すなわち、本発明の薄膜形成方法の場合、膜ムラを
解消するために必要な成膜回数が、薄膜の膜厚の初期分
布を確認するための第1の工程における成膜、少なくと
も1本の棒材を挿入したことによる膜厚減少効果を計算
するための第2の工程における成膜に加えて、確認のた
めの成膜のみの3回に抑えることが可能になる。
In the thin film forming method of the present invention as described above, first, a thin film is formed without installing a bar, and then at least one bar is installed to form a thin film. A function approximating the difference in film thickness is obtained, and the number of rods and the position where the rods are arranged are obtained so that the calculated value of the unevenness of the film thickness based on this function is minimized. Then, the rods are arranged at the numbers and positions thus obtained to form a thin film. That is, in the case of the thin film forming method of the present invention, the number of times of film formation required to eliminate the film unevenness is the film formation in the first step for confirming the initial distribution of the film thickness of the thin film, at least one bar. In addition to the film formation in the second step for calculating the film thickness reduction effect due to the insertion of the material, it is possible to suppress the film formation to three times only for confirmation.

【0012】本発明のスパッタ成膜装置は、真空容器の
内部に、薄膜が形成されるべき基板を保持する基板保持
部材と、ターゲットを保持するターゲット保持部材とを
有するスパッタ成膜装置において、前記ターゲットと前
記基板との間に、膜厚分布を制御するための棒材が、本
発明のシミュレーション方法で求められた本数および位
置に配置できる、前記各棒材を着脱可能に保持する棒材
保持部材を有することを特徴とする。
The sputtering film forming apparatus according to the present invention comprises a substrate holding member for holding a substrate on which a thin film is to be formed and a target holding member for holding a target in a vacuum container. A rod member for controlling the film thickness distribution between the target and the substrate can be arranged in the number and position determined by the simulation method of the present invention. It is characterized by having a member.

【0013】上記の通り構成された本発明のスパッタ成
膜装置は、本発明のシミュレーション方法で求められた
本数および位置に配置できる棒材保持部材を有するた
め、大面積の基板に対しても略均一な膜を成膜すること
ができる。
Since the sputter film forming apparatus of the present invention configured as described above has the bar-holding members which can be arranged in the number and the position determined by the simulation method of the present invention, it can be used for a large-area substrate. A uniform film can be formed.

【0014】また、本発明のスパッタ成膜装置は、基板
保持部材が回転し、棒材保持部材が、各棒材の長手方向
が基板保持部材の回転方向の接線と略平行になるように
各棒材を保持する、いわゆるカルーセルタイプであって
もよいし、基板保持部材が、棒材保持部材が保持してい
る各棒材の長手方向に略平行方向に移動可能に設けられ
ている、いわゆるインラインタイプであってもよい。
Further, in the sputtering film forming apparatus of the present invention, the substrate holding member is rotated, and the rod holding members are arranged so that the longitudinal direction of each rod is substantially parallel to the tangent line of the substrate holding member in the rotation direction. It may be a so-called carousel type for holding a bar, or the substrate holding member is provided so as to be movable in a direction substantially parallel to the longitudinal direction of each bar held by the bar holding member, a so-called In-line type may be used.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。 (第1の実施形態)図1に、多層光学薄膜の成膜に用い
る、本実施形態のスパッタ成膜装置の概略構成図を示
す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a sputtering film forming apparatus of this embodiment used for forming a multilayer optical thin film.

【0016】スパッタ成膜装置は、不図示の真空ポンプ
によって排気される減圧チャンバ1内に、金属製、ある
いは誘電体製のターゲット3を保持するターゲットカバ
ー3a、薄膜が形成される複数の基板Wlを側面に保持
する多角形状の回転可能に設けられた基板ホルダ2、お
よび、金属製の複数の膜厚補正ガイド棒8を、対向する
ターゲット3と基板Wlとの間に配置されるように固定
保持するガイド棒固定用治具8aを有し、また、ターゲ
ット3にマッチングネットワーク4aを経て高周波電圧
を印加するRF電源4と、ターゲット3にローパスフィ
ルタ5aを経て直流電圧を印加するDC電源5と、減圧
チャンバ1内にスパッタリングガスであるArガスと反
応性ガスであるO2ガスを導入するAr、O2導入ライン
6と、減圧チャンバ1内に水分を導入するH2O導入ラ
イン7とを有する。
In the sputtering film forming apparatus, a target cover 3a for holding a target 3 made of metal or dielectric and a plurality of substrates W on which thin films are formed are provided in a decompression chamber 1 evacuated by a vacuum pump (not shown). A polygonal rotatably provided substrate holder 2 for holding l on the side surface and a plurality of metal film thickness correction guide rods 8 are arranged between the facing target 3 and the substrate W l. An RF power source 4 for applying a high frequency voltage to the target 3 via the matching network 4a, and a DC power source for applying a DC voltage to the target 3 via a low pass filter 5a. and 5, Ar of introducing O 2 gas is Ar gas and a reactive gas sputtering gas into vacuum chamber 1, and O 2 inlet line 6, vacuum Chang And a H 2 O introduction line 7 for introducing moisture into the 1.

【0017】各膜厚補正ガイド棒8は、基板W1に被着
する膜の量を制御するためのものであり、その長手方向
が図1中、矢印Aで示す基板ホルダ2の回転方向の接線
と平行になるように配置されている。
Each film thickness correction guide bar 8 is for controlling the amount of film deposited on the substrate W 1 , and its longitudinal direction is the rotational direction of the substrate holder 2 shown by arrow A in FIG. It is arranged so that it is parallel to the tangent line.

【0018】図1に示す基板ホルダ2は、六角柱形状で
あり、その側面に6枚の基板Wlを保持することがで
き、矢印A方向に回転可能である。なお、基板ホルダ2
の形状は、六角柱形状に限定されるものではなく、6面
以上の多面形であってよく、この場合、保持する基板W
lの枚数も6枚以上であってよいのは言うまでもない。
The substrate holder 2 shown in FIG. 1 has a hexagonal prism shape, can hold six substrates W 1 on its side surface, and can rotate in the direction of arrow A. The substrate holder 2
The shape of is not limited to a hexagonal prism shape, and may be a polyhedral shape having 6 or more faces. In this case, the substrate W to be held is
It goes without saying that the number of l may be 6 or more.

【0019】図2にガイド棒固定用治具の三面図を示
す。また、図3は、膜厚補正ガイド棒8をガイド棒固定
用治具8aに固定した状態を示す正面図である。
FIG. 2 shows three views of the jig for fixing the guide rod. FIG. 3 is a front view showing a state in which the film thickness correction guide bar 8 is fixed to the guide bar fixing jig 8a.

【0020】ガイド棒固定用治具8aには、膜厚補正ガ
イド棒8を挿入する複数の空孔10が形成されており、
これら空孔10のそれぞれに直交するように複数のねじ
孔11が形成されている。このガイド棒固定用治具8a
は、図1に示すターゲットカバー3a上に固定されてお
り、接地しないことが望ましい。膜厚補正ガイド棒8は
ガイド棒固定用治具8aに設けられた空孔10の間を通
すようにして二つのガイド棒固定用治具8aの間に設置
され、ねじ孔11を介して上からねじで固定される。膜
厚補正ガイド棒8を通さない空孔10については、膜が
被着することを防ぐためにねじ等で封止して膜厚補正ガ
イド棒8を固定する場合と同様に上からねじで固定す
る。膜厚補正ガイド棒8は、複数の空孔10のうち、形
成される薄膜の膜厚が略均一となるように本数および配
置が後述する方法により決められる。
A plurality of holes 10 into which the film thickness correction guide rod 8 is inserted are formed in the guide rod fixing jig 8a.
A plurality of screw holes 11 are formed so as to be orthogonal to each of these holes 10. This guide rod fixing jig 8a
Is fixed on the target cover 3a shown in FIG. 1 and is preferably not grounded. The film thickness correction guide rod 8 is installed between the two guide rod fixing jigs 8a so as to pass between the holes 10 provided in the guide rod fixing jig 8a, and the guide rod fixing jig 8a is installed through the screw holes 11 so as to Fixed with screws. The holes 10 through which the film thickness correction guide rod 8 does not pass are fixed with screws from above as in the case where the film thickness correction guide rod 8 is fixed by sealing with a screw or the like to prevent the film from being adhered. . The number and arrangement of the film thickness correction guide rods 8 are determined by a method described later so that the film thickness of the thin film formed among the plurality of holes 10 becomes substantially uniform.

【0021】次に、ターゲットと、膜厚補正ガイド棒
と、基板との位置関係を説明する図である図4、および
フローチャートである図5を用いて、本実施形態におけ
る、膜厚補正ガイド棒8の配置を決定する方法に関して
説明する。
Next, referring to FIG. 4 which is a view for explaining the positional relationship among the target, the film thickness correction guide bar and the substrate, and FIG. 5 which is a flow chart, the film thickness correction guide bar in the present embodiment. A method for determining the arrangement of 8 will be described.

【0022】図4(a)に示すように、ガイド棒固定用
治具8aは21本の膜厚補正ガイド棒8が設置可能なも
のであり、ガイド棒固定用治具8aに設置された膜厚補
正ガイド棒8を便宜的に上から棒8−1、8−2、…、
棒8−21とする。また、基板ホルダ2上に搭載された
5枚の円形の基板Wlを、図4(b)に示すように、上
から基板12−1、基板12−2、…基板12−5とし
て区別する。なお、カルーセルタイプの基板ホルダ2
は、ターゲット3の長手方向に対して垂直な方向に回転
する。
As shown in FIG. 4A, the guide rod fixing jig 8a is capable of installing 21 film thickness correction guide rods 8 and the film installed on the guide rod fixing jig 8a. For the sake of convenience, the thickness correction guide rods 8 are arranged from above from the rods 8-1, 8-2, ...
It will be bar 8-21. Further, the five circular substrates W 1 mounted on the substrate holder 2 are distinguished from the top as a substrate 12-1, a substrate 12-2, ..., A substrate 12-5, as shown in FIG. 4B. . The carousel type substrate holder 2
Rotates in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the target 3.

【0023】次に、図5のフローチャートを参照して、
膜厚補正ガイド棒8の本数および配置する位置の決定す
る方法を詳細に説明する。
Next, referring to the flowchart of FIG.
A method of determining the number of the film thickness correction guide rods 8 and the position to arrange them will be described in detail.

【0024】まず、ターゲットカバー3a上にガイド棒
固定用治具8aを設置する。このガイド棒固定用治具8
aはターゲットカバー3aに固定されていることで電気
的に接地していない。
First, the guide rod fixing jig 8a is set on the target cover 3a. This guide rod fixing jig 8
Since a is fixed to the target cover 3a, it is not electrically grounded.

【0025】次に、膜厚補正ガイド棒8を設置すること
なく通常の条件で成膜を行う(ステップS1)。その
際、必要な範囲の膜厚の分布が分かるように一定の間隔
で基板12−1、基板12−2、…基板12−5を配置
する。
Next, film formation is performed under normal conditions without installing the film thickness correction guide rod 8 (step S1). At that time, the substrate 12-1, the substrate 12-2, ..., The substrate 12-5 are arranged at regular intervals so that the distribution of the film thickness in the necessary range can be seen.

【0026】次に、基板W1の移動方向と平行に膜厚補
正ガイド棒8をガイド棒固定用治具8aに1本だけ設置
する。膜厚補正ガイド棒8の固定位置は特に限定されな
いが、ターゲット3の端に近い位置は膜厚の分布の差が
位置によって大きく異なり、誤差になりやすいため避け
るべきである。従って、特に問題ない限り、膜厚補正ガ
イド棒8は、ターゲット3の中央付近に棒8−11を1
本だけ設置することが望ましく、さらには、以下に説明
する計算を簡略化するために膜厚補正ガイド棒8の正面
を中心として対称に基板12−1、基板12−2、…基
板12−5を配置することが望ましい。そして、膜厚補
正ガイド棒8を用いることなく成膜した時と同じ条件で
再び成膜を行う(ステップS2)。この結果、膜厚補正
ガイド棒8を設置した正面付近の基板W1を中心に膜厚
が減少した薄膜が形成される。
Next, only one film thickness correction guide bar 8 is set on the guide bar fixing jig 8a in parallel with the moving direction of the substrate W 1 . The fixed position of the film thickness correction guide rod 8 is not particularly limited, but the position near the end of the target 3 should be avoided because the difference in the distribution of the film thickness varies greatly depending on the position, which easily causes an error. Therefore, as long as there is no particular problem, the film thickness correction guide rod 8 has a rod 8-11 near the center of the target 3.
It is desirable to install only a book, and further, in order to simplify the calculation described below, the substrates 12-1, 12-2, ..., 12-5 are symmetrical with respect to the front surface of the film thickness correction guide bar 8. It is desirable to arrange. Then, the film formation is performed again without using the film thickness correction guide rod 8 under the same conditions as the film formation (step S2). As a result, a thin film having a reduced film thickness is formed around the substrate W 1 near the front where the film thickness correction guide bar 8 is installed.

【0027】次に、膜厚補正ガイド棒8を1本だけ挿入
した場合に膜厚分布に及ぼす影響を定量化するため、膜
厚補正ガイド棒8を設置することなく形成された薄膜
と、膜厚補正ガイド棒8を1本だけ設置して形成した薄
膜との膜厚の差、すなわち、膜厚補正ガイド棒8の正面
の基板W1における膜厚の減少幅を測定する(ステップ
S3)。これまでの実験結果から、1本だけ設置する膜
厚補正ガイド棒8の位置がいかなる位置でも膜厚の減少
する割合は一定であることがわかっているため、膜厚補
正ガイド棒8の正面の基板W1における減少幅yを、同
位置を中心とした対称な関数、例えば、y=a×exp
(−b×x2)の形で近似する(ステップS4)。ここ
でxはターゲット3の中心を原点としてターゲット3の
長手方向に軸を取った場合の位置を表し、マイナス方向
をターゲット3の上部とする。また、a、bは任意の係
数であるが、実験値と上述の近似式により得られる計算
値とが所望の誤差の範囲内となるような係数とすること
が好適である。なお、近似する関数は、上述した指数関
数に限定されるものではなく、実験結果を近似可能な関
数であれば、いかなるものであってもよい。
Next, in order to quantify the effect on the film thickness distribution when only one film thickness correction guide bar 8 is inserted, a thin film formed without installing the film thickness correction guide bar 8 and a film. The difference in film thickness from the thin film formed by installing only one thickness correction guide bar 8, that is, the decrease width of the film thickness on the substrate W 1 in front of the film thickness correction guide bar 8 is measured (step S3). From the results of the experiments so far, it is known that the rate of decrease of the film thickness is constant at any position of the film thickness correction guide bar 8 which is installed. The decrease width y on the substrate W 1 is a symmetric function centered on the same position, for example, y = a × exp
Approximated in the form of (-b × x 2) (Step S4). Here, x represents a position when an axis is set in the longitudinal direction of the target 3 with the center of the target 3 as the origin, and the minus direction is the upper part of the target 3. Further, a and b are arbitrary coefficients, but it is preferable that the experimental values and the calculated values obtained by the above-mentioned approximate expression be within a desired error range. The function to be approximated is not limited to the exponential function described above, and may be any function that can approximate the experimental result.

【0028】なお、上述したような原点に関して対称な
形を持った関数で近似するためには、基板12−2と1
2−4および基板12−1と12−5の減少幅の値は、
それぞれ平均化した値を用いるのが好適である。
In order to approximate with a function having a symmetrical shape with respect to the origin as described above, the substrates 12-2 and 1
2-4 and the value of the reduction width of the substrates 12-1 and 12-5 are
It is preferable to use averaged values.

【0029】最後に、ステップS4で求めた近似関数に
基づき、膜厚のムラが最小となる膜厚補正ガイド棒8の
本数および配置する位置を求める(ステップS5)。こ
の近似式により求めた、特定の位置に1本だけ設置した
膜厚補正ガイド棒8による膜厚の減少量の計算値は、タ
ーゲット3上のどの位置に膜厚補正ガイド棒8を設置し
た場合でも非常に実験結果と精度良く一致し、また複数
本設置した場合でも膜厚減少量を足し合わせることによ
って実験結果と非常に精度良く一致する。
Finally, based on the approximation function obtained in step S4, the number of film thickness correction guide rods 8 and the positions where the film thickness correction guide rods 8 have the minimum unevenness of film thickness are determined (step S5). The calculated value of the reduction amount of the film thickness by the film thickness correction guide rod 8 installed only at a specific position, which is obtained by this approximation formula, is based on which position on the target 3 the film thickness correction guide rod 8 is installed. However, it agrees very well with the experimental result, and even when multiple pieces are installed, it agrees very accurately with the experimental result by adding the film thickness reduction amounts.

【0030】このため、基板W1に形成される膜厚がど
の位置で何%減少するかを定量的に予測することがで
き、よって、膜ムラが最小になる膜厚補正ガイド棒8の
本数および配置を実際に試行錯誤することなくシミュレ
ーションにより決定することができる。
Therefore, it is possible to quantitatively predict what position and what percentage the film thickness formed on the substrate W 1 will decrease, and thus the number of the film thickness correction guide rods 8 that minimizes the film unevenness. And the placement can be determined by simulation without actually trial and error.

【0031】また、本実施形態の場合、膜ムラを解消す
るために必要な成膜回数を、ステップS1での、薄膜の
膜厚の初期分布を確認するための膜厚補正ガイド棒8を
設置することなく通常の条件での成膜、およびステップ
S2での、膜厚補正ガイド棒8を1本だけ挿入したこと
による膜厚減少効果を計算するための成膜に加えて、確
認のための成膜のみの3回に抑えることが可能になる。
Further, in the case of the present embodiment, the film thickness correction guide bar 8 for confirming the initial distribution of the film thickness of the thin film in step S1 is set as the number of times of film formation required to eliminate the film unevenness. In addition to the film formation under normal conditions and the film formation for calculating the film thickness reduction effect by inserting only one film thickness correction guide rod 8 in step S2, for confirmation. It is possible to limit the number of times of film formation to three times.

【0032】なお、これらの計算を行うプログラムは比
較的簡単なプログラミング言語を用いて簡単に作成で
き、このプログラムは磁気ディスク、半導体メモリまた
はその他の記録媒体に記録されているものであってもよ
い。
A program for performing these calculations can be easily created by using a relatively simple programming language, and this program may be recorded on a magnetic disk, a semiconductor memory or another recording medium. .

【0033】次に、上述のようにして膜厚補正ガイド棒
8を配置した後の基板W1上への酸化物薄膜の成膜工程
について説明する。
Next, the film forming process of the oxide thin film on the substrate W 1 after the film thickness correction guide bar 8 is arranged as described above will be described.

【0034】まず、基板ホルダ2上に基板W1を保持さ
せ、減圧チャンバ1を所定の真空度に減圧したうえで、
Ar、O2導入ライン6からArガスとO2ガス、H2
導入ライン7からH2Oを導入し、ターゲット3にRF
電源4の高周波電圧、またはDC電源5の直流電圧の少
なくとも一方を印加して、いわゆるマグネトロンスパッ
タ放電によるプラズマP1を発生させる。
First, the substrate W 1 is held on the substrate holder 2, the decompression chamber 1 is depressurized to a predetermined vacuum degree, and then the substrate W 1 is depressurized.
Ar and O 2 gas, H 2 O from Ar, O 2 introduction line 6
H 2 O is introduced from the introduction line 7 and RF is applied to the target 3.
At least one of the high frequency voltage of the power source 4 and the DC voltage of the DC power source 5 is applied to generate plasma P 1 by so-called magnetron sputter discharge.

【0035】ターゲット3は、プラズマP1の正イオン
によってスパッタされ、ターゲット3の表面近傍の酸化
活性種によって一部酸化された状態で、回転している基
板ホルダ2上の基板W1に向かって放出される。その
際、ターゲット近傍に設けられた膜厚補正ガイド棒8に
よって粒子の動きが一部妨げられ、基板ホルダ2上の基
板W1に被着する粒子の量を制御する。
The target 3 is sputtered by the positive ions of the plasma P 1 and is partially oxidized by the oxidizing active species near the surface of the target 3 toward the substrate W 1 on the rotating substrate holder 2. Is released. At that time, the movement of the particles is partially obstructed by the film thickness correction guide rod 8 provided in the vicinity of the target, and the amount of the particles deposited on the substrate W 1 on the substrate holder 2 is controlled.

【0036】このようにして基板W1に到達したスパッ
タリング粒子は、プラズマP1中や基板W1の表面近傍の
酸化活性種によって酸化され、酸化物薄膜が基板W1
表面に成膜される。
The sputtered particles reaching the substrate W 1 in this way, is oxidized by the plasma P 1 and during oxidation active species in the vicinity of the surface of the substrate W 1, oxide thin film is formed on the surface of the substrate W 1 .

【0037】以上のようにして、本実施形態のシミュレ
ーションにより膜厚補正ガイド棒8の配置を決定して成
膜した薄膜の光学定数および略均一性は、一般的な光学
的用途に対して十分なものが得られる。
As described above, the optical constants and the substantially uniform properties of the thin film formed by determining the arrangement of the film thickness correction guide rod 8 by the simulation of this embodiment are sufficient for general optical applications. You can get something.

【0038】以上、本実施形態のシミュレーションを用
いることで、膜厚補正ガイド棒8の配置を簡単、かつ最
小限の試行回数で決定することができる。本実施形態の
膜厚の光学定数および略均一性を、条件にもよるが、ほ
とんどの場合、微調整することなくほとんどの光学用途
では十分なものとすることができる。必要に応じて膜厚
補正ガイド棒8の直径をより細いものとするとともに、
それに対応した関数を導入してさらに計算を行って略均
一性を向上させることも可能である。
As described above, by using the simulation of the present embodiment, the arrangement of the film thickness correction guide bar 8 can be determined easily and with the minimum number of trials. In most cases, the optical constants and substantially uniform film thicknesses of the present embodiment may be sufficient for most optical applications without fine adjustment, depending on the conditions. If necessary, the diameter of the film thickness correction guide bar 8 is made smaller, and
It is also possible to introduce a function corresponding to it and perform further calculations to improve the substantially uniformity.

【0039】また、膜厚補正ガイド棒8の配置を決定す
るための本実施形態の計算はプラズマパラメータ等の物
理定数を一切用いることなく実験結果のみを用いるため
に計算結果と実験結果が非常に高い精度で一致すること
から、大面積で略均一な膜を成膜する条件を短時間で決
定できる。またこの計算方法はターゲットのサイズに依
存せず、太さの異なる棒を用いた場合でもそれぞれに係
数の異なる別の関数を用意すれば簡単に対応できるため
柔軟な装置構成を組むことができる。
Further, since the calculation of this embodiment for determining the arrangement of the film thickness correction guide bar 8 uses only the experimental result without using any physical constants such as plasma parameters, the calculated result and the experimental result are very large. Since they match with high accuracy, the conditions for forming a substantially uniform film over a large area can be determined in a short time. In addition, this calculation method does not depend on the size of the target, and even if rods having different thicknesses are used, it is possible to easily cope with them by preparing different functions with different coefficients, so that a flexible device configuration can be constructed.

【0040】以上から試行錯誤の回数を最小限に抑えて
大面積での膜厚の略均一性を確保することが可能にな
り、光学特性が優れたダイクロイックフィルタ等の高品
質な光学薄膜を安定して大量に成膜することが可能にな
る。 (第2の実施形態)図6に、多層光学薄膜の成膜に用い
る、本実施形態のスパッタ成膜装置の概略構成図を示
す。
From the above, it is possible to minimize the number of trials and errors and to secure the film thickness uniformity in a large area, and to stabilize a high quality optical thin film such as a dichroic filter having excellent optical characteristics. Then, it becomes possible to form a large amount of film. (Second Embodiment) FIG. 6 shows a schematic configuration diagram of a sputtering film forming apparatus of this embodiment used for forming a multilayer optical thin film.

【0041】本実施形態のスパッタ成膜装置は、いわゆ
るインライン方式のスパッタ成膜装置であり、基体ホル
ダ22が矢印Bの方向に平行に移動する以外、基本的に
第1の実施形態で説明したスパッタ成膜装置と同様であ
るため、詳細の説明は省略する。
The sputter film forming apparatus of the present embodiment is a so-called in-line type sputter film forming apparatus, and basically has been described in the first embodiment except that the substrate holder 22 moves parallel to the direction of arrow B. Since it is similar to the sputtering film forming apparatus, detailed description thereof will be omitted.

【0042】本実施形態のスパッタ成膜装置は、基板ホ
ルダ22の上面に保持された基板W 2が、減圧チャンバ
21内が所定の真空度に保持された状態で不図示の外部
の装置から減圧チャンバ21内に搬入され、その後、A
r、O2導入ライン26からArガスとO2ガス、H2
導入ライン27からH2Oを導入し、ターゲット23
に、マッチングネットワーク24aを介してRF電源2
4からの高周波電圧、またはローパスフィルタ25aを
介してDC電源25からの直流電圧の少なくとも一方を
印加し、いわゆるマグネトロンスパッタ放電によるプラ
ズマP2を発生させて、酸化物薄膜を基板W2の表面に成
膜する。薄膜が形成された後、基板W2は、次の処理を
行うために減圧チャンバ21より搬出される構成となっ
ている。
The sputtering film forming apparatus of the present embodiment is a substrate wafer.
The substrate W held on the upper surface of the rudder 22 2But the decompression chamber
The inside of 21 is maintained at a predetermined degree of vacuum and the outside (not shown)
Is loaded into the decompression chamber 21 from the above device, and then A
r, O2Ar gas and O from the introduction line 262Gas, H2O
From the introduction line 27 to H2Introduce O, target 23
To the RF power source 2 via the matching network 24a.
4 high frequency voltage or low pass filter 25a
At least one of the DC voltage from the DC power supply 25
Applying a so-called magnetron sputter discharge
Zuma P2To generate an oxide thin film on the substrate W2On the surface of
To film. After the thin film is formed, the substrate W2Does the following
In order to perform the operation, it is carried out from the decompression chamber 21.
ing.

【0043】本実施形態における膜厚補正ガイド棒28
の配置も、第1の実施形態の方法と同様に、特定の位置
に1本だけ設置した膜厚補正ガイド棒28による膜厚の
減少量を測定した実験結果と非常に精度良く一致する近
似式を用いたシミュレーションの結果に基づき決定され
ている。このため、本実施形態においても、第1の実施
形態と同様に、簡単、かつ最小限の試行回数で、一般的
な光学的用途に対して十分な光学定数および略均一性を
有する薄膜を形成するための膜厚補正ガイド棒8の配置
を決定することができる。
The film thickness correction guide bar 28 in this embodiment
Similarly to the method according to the first embodiment, the arrangement of is an approximate expression that very accurately matches the experimental result obtained by measuring the amount of decrease in the film thickness by the film thickness correction guide rod 28 installed at a specific position. It is decided based on the result of the simulation using. Therefore, also in the present embodiment, as in the first embodiment, a thin film having sufficient optical constants and substantially uniformness for general optical applications can be formed with a simple and minimum number of trials. It is possible to determine the arrangement of the film thickness correction guide bar 8 for this purpose.

【0044】[0044]

【実施例】以下、本発明の装置および方法について、実
施例によりさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに
より限定されるものではない。
EXAMPLES The apparatus and method of the present invention will now be described in more detail by way of examples, which should not be construed as limiting the invention.

【0045】本実施例では、第1の実施形態で説明した
スパッタ成膜装置を用いて、基板上に多層光学薄膜を形
成した。よって、以下の説明では第1の実施形態の説明
で用いた符号を用いることとする。
In this example, the multilayer optical thin film was formed on the substrate by using the sputtering film forming apparatus described in the first embodiment. Therefore, in the following description, the reference numerals used in the description of the first embodiment will be used.

【0046】まず、ターゲットカバー3a上にガイド棒
固定用治具8aを設置する。このガイド棒固定用治具8
aはターゲットカバー3aに固定されていることで電気
的に接地していない。ターゲット3は、Tiからなり、
寸法が127mm×381mmのものを用いた。
First, the guide rod fixing jig 8a is set on the target cover 3a. This guide rod fixing jig 8
Since a is fixed to the target cover 3a, it is not electrically grounded. The target 3 is made of Ti,
A size of 127 mm × 381 mm was used.

【0047】次に、膜厚補正ガイド棒8を設置すること
なく通常の条件で成膜を行う。その際、必要な範囲の膜
厚の分布が分かるように一定の間隔で、図5に示すよう
に、基板12−1、基板12−2、…基板12−5を配
置する。各基板は直径30mmの円形で、配置間隔は5
0mmである。
Next, film formation is performed under normal conditions without installing the film thickness correction guide rod 8. At that time, the substrate 12-1, the substrate 12-2, ..., The substrate 12-5 are arranged at regular intervals as shown in FIG. 5 so that the distribution of the film thickness in a necessary range can be seen. Each substrate is circular with a diameter of 30 mm, and the arrangement interval is 5
It is 0 mm.

【0048】次に、膜厚補正ガイド棒8は、寸法が12
7mm×381mmのTiからなるターゲット3の中央
付近に棒8−11を1本だけ設置する。膜厚補正ガイド
棒8の直径は3mmであり、設置間隔は10mmであ
る。基板12−1、基板12−2、…基板12−5は、
同様に、直径30mmの円形のものを間隔50mmで配
置する。そして、膜厚補正ガイド棒8を用いることなく
成膜した時と同じ条件で再び成膜を行う。この結果、膜
厚補正ガイド棒8を設置した正面付近の基板W1を中心
に膜厚が減少した薄膜が形成される。
Next, the film thickness correction guide bar 8 has a size of 12
Only one rod 8-11 is installed near the center of the target 3 made of Ti having a size of 7 mm × 381 mm. The diameter of the film thickness correction guide bar 8 is 3 mm, and the installation interval is 10 mm. The substrate 12-1, the substrate 12-2, ... The substrate 12-5 is
Similarly, circular ones having a diameter of 30 mm are arranged at intervals of 50 mm. Then, the film formation is performed again under the same conditions as the film formation without using the film thickness correction guide rod 8. As a result, a thin film having a reduced film thickness is formed around the substrate W 1 near the front where the film thickness correction guide bar 8 is installed.

【0049】図4中、ターゲット3の中央に棒8−11
が位置し、その正面には基板12−3がある。図7に、
このときの膜厚分布を、横軸に基板位置、縦軸に膜厚を
としたグラフとして図示した。実線が膜厚補正ガイド棒
8を設置しない場合、波線が棒8−11のみを設置した
場合である。なお、図7は、膜厚補正ガイド棒8を設置
しない場合の膜厚が最大となる位置(図7では位置0m
m)を100%として補正前後の全ての位置における膜
厚を相対値で表している。
In FIG. 4, a rod 8-11 is provided at the center of the target 3.
Is located on the front side of which is a substrate 12-3. In Figure 7,
The film thickness distribution at this time is illustrated as a graph in which the horizontal axis represents the substrate position and the vertical axis represents the film thickness. The solid line is the case where the film thickness correction guide rod 8 is not installed, and the wavy line is the case where only the rod 8-11 is installed. It should be noted that FIG. 7 shows a position where the film thickness becomes maximum when the film thickness correction guide bar 8 is not installed (position 0 m in FIG.
The film thickness at all positions before and after the correction is represented by relative values with m) set to 100%.

【0050】図7より、基板12−3(図7中では位置
0mm)を中心にして膜厚が減少していることが分か
る。減少幅を数値で表したのが表1である。棒8−11
が設置された位置の正面にある基板12−3を中心にし
て基板12−2と基板12−4、基板12−1と基板1
2−5がほぼ同じ値の減少幅を示している。
From FIG. 7, it can be seen that the film thickness is reduced around the substrate 12-3 (position 0 mm in FIG. 7). Table 1 shows the amount of decrease as a numerical value. Stick 8-11
Centering on the substrate 12-3 in the front of the position where is installed, the substrate 12-2 and the substrate 12-4, the substrate 12-1 and the substrate 1
2-5 shows the same degree of decrease.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】本実施例では、棒正面の基板における減少
幅は、同位置を中心とした対称な指数関数y=a×ex
p(−b×x2)で近似した。ここでxはターゲット3
を中心を原点としてターゲット3の長手方向に軸を取っ
た場合の位置を表し、マイナス方向をターゲット3の上
部とする。このように原点に関して対称な形を持った関
数で近似するために基板12−2と基板12−4および
基板12−1と基板12−5の値をそれぞれ平均化した
値を用いる。すると係数はa=0.033、b=0.00
023となる。実験値と、上述の指数関数による計算結
果とを、横軸に基板位置、縦軸に膜厚の補正量としたグ
ラフとして図8に示す。この計算結果より、特定の位置
に設置した膜厚補正ガイド棒8によってどの基板におけ
る膜厚が何%減少するか定量的に予測することができ
る。本実施例において、この近似方法は、ターゲット3
上のどの位置に棒を設置した場合でも非常に実験結果と
精度良く一致し、また複数本設置した場合でも膜厚減少
量を足し合わせることによって実験結果と非常に精度良
く一致した。
In this embodiment, the width of decrease in the substrate in front of the rod is a symmetrical exponential function y = a × ex centered on the same position.
It was approximated by p (−b × x 2 ). Where x is target 3
Represents the position when the axis is in the longitudinal direction of the target 3 with the center as the origin, and the minus direction is the upper part of the target 3. In this way, the values obtained by averaging the values of the substrate 12-2 and the substrate 12-4, and the substrate 12-1 and the substrate 12-5 are used in order to approximate with a function having a symmetrical shape with respect to the origin. Then the coefficients are a = 0.033, b = 0.00
It becomes 023. FIG. 8 is a graph showing the experimental values and the above-described calculation results by the exponential function, with the horizontal axis representing the substrate position and the vertical axis representing the correction amount of the film thickness. From this calculation result, it is possible to quantitatively predict what percentage the film thickness on which substrate will be reduced by the film thickness correction guide rod 8 installed at a specific position. In the present embodiment, this approximation method uses the target 3
When the rods were installed at any of the above positions, they were in good agreement with the experimental results, and even when multiple rods were installed, the results of the experiments were in agreement with the experimental results by adding the film thickness reduction amounts.

【0053】計算の結果補正した膜厚分布と実験の結果
得られた膜厚分布のグラフを図9に示す。図9中、実線
は、膜ムラが最小になるように計算の結果得られた配置
による膜厚の分布予測結果であり、波線が実測値であ
る。
FIG. 9 shows a graph of the corrected film thickness distribution and the experimentally obtained film thickness distribution. In FIG. 9, the solid line is the distribution prediction result of the film thickness by the arrangement obtained as a result of the calculation so that the film unevenness is minimized, and the wavy line is the measured value.

【0054】実際に配置した膜厚補正ガイド棒8は8−
5、8−6、8−8、8−9、8−13、8−15、8
−17、8−19、8−20である。絶対値に若干のず
れが発生するものの膜ムラに関してはほぼ計算通りに解
消している。この場合の膜ムラは±1%以下に抑えられ
ており、再現性も良好であった。以上の結果はTiター
ゲットの場合であるが、Taなど別の金属ターゲットや
Siなどのターゲットに用いても有効である。
The film thickness correction guide bar 8 actually arranged is 8-
5, 8-6, 8-8, 8-9, 8-13, 8-15, 8
-17, 8-19, 8-20. Although a slight deviation occurs in the absolute value, the film unevenness is resolved almost as calculated. In this case, the film unevenness was suppressed to ± 1% or less, and the reproducibility was good. Although the above results are for the Ti target, they are also effective when used for another metal target such as Ta or a target such as Si.

【0055】以上、本実施例のシミュレーションにより
膜厚補正ガイド棒8の配置を決定して成膜した薄膜の光
学定数および略均一性は、一般的な光学的用途に対して
十分なものが得られた。
As described above, the optical constants and the substantially uniform properties of the thin film formed by determining the arrangement of the film thickness correction guide rod 8 by the simulation of this embodiment are sufficient for general optical applications. Was given.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、膜
厚を制御するための棒材の配置を簡単かつ最小限の試行
回数で決定することができる。また、本発明は、プラズ
マパラメータ等の物理定数を一切用いることなく実験結
果のみを用いるために、条件にもよるがほとんどの場
合、微調整することなく膜厚の分布ムラを±1.0%以
内に収めることができる。
As described above, according to the present invention, the arrangement of the rods for controlling the film thickness can be determined easily and with the minimum number of trials. Further, in the present invention, since only the experimental result is used without using any physical constant such as plasma parameter, in most cases, the uneven distribution of the film thickness is ± 1.0% without fine adjustment depending on the condition. Can fit within.

【0057】以上から試行錯誤の回数を最小限に抑えて
大面積での膜厚の略均一性を確保することが可能にな
り、光学特性が優れたダイクロイックフィルタ等の高品
質な光学薄膜を安定して大量に成膜することが可能にな
る。
From the above, it is possible to minimize the number of trials and errors and to secure the film thickness uniformity in a large area, and to stabilize a high quality optical thin film such as a dichroic filter having excellent optical characteristics. Then, it becomes possible to form a large amount of film.

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

【図1】本発明の第1の実施形態におけるスパッタ成膜
装置の一例の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an example of a sputtering film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明のスパッタ成膜装置におけるガイド棒固
定用治具の三面図である
FIG. 2 is a three-view drawing of a jig for fixing a guide rod in the sputtering film forming apparatus of the present invention.

【図3】図2に示したガイド棒固定用治具に膜厚補正ガ
イド棒が固定されている状態を示す図である。
FIG. 3 is a view showing a state where a film thickness correction guide rod is fixed to the guide rod fixing jig shown in FIG.

【図4】本発明の第1の実施形態における、ターゲット
と、膜厚補正ガイド棒と、基板との位置関係を説明する
図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a positional relationship among a target, a film thickness correction guide rod, and a substrate according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1の実施形態における、略均一な膜
厚を得るために必要な膜厚補正ガイド棒の本数と配置と
を決定する方法を説明するフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method for determining the number and arrangement of film thickness correction guide rods required to obtain a substantially uniform film thickness according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第2の実施形態におけるスパッタ成膜
装置の一例の概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an example of a sputtering film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例において得られた、補正前、
および膜厚補正ガイド棒による補正後の、基板の位置に
対する相対膜厚を比較したグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the results obtained in one embodiment of the present invention before correction,
5 is a graph comparing the relative film thickness with respect to the position of the substrate after correction with the film thickness correction guide bar.

【図8】本発明の一実施例において得られた膜厚の補正
量の、実験値と、実験値を近似する指数関数による計算
値とを比較したグラフである。
FIG. 8 is a graph comparing an experimental value and a calculated value by an exponential function approximating the experimental value of the correction amount of the film thickness obtained in one example of the present invention.

【図9】本発明の一実施例における、膜厚分布の、実験
値と計算値とを比較したグラフである。
FIG. 9 is a graph comparing the experimental value and the calculated value of the film thickness distribution in one example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、21 減圧チャンバ 2、22 基板ホルダ 3、23 ターゲット 4、24 RF電源 5、25 DC電源 6、26 Ar、O2ライン 7、27 H2O導入ライン 8、28 膜厚補正ガイド棒 9 膜厚補正ガイド棒8固定用ジグ 10 空孔 11 ねじ孔 12 ガラス基板 P1、P2 プラズマ W1、W2 基板1, 21 Decompression chamber 2, 22 Substrate holder 3, 23 Target 4, 24 RF power supply 5, 25 DC power supply 6, 26 Ar, O 2 line 7, 27 H 2 O introduction line 8, 28 Film thickness correction guide bar 9 Film Thickness correction guide rod 8 Fixing jig 10 Hole 11 Screw hole 12 Glass substrate P 1 , P 2 Plasma W 1 , W 2 substrate

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属製、あるいは誘電体製のターゲット
のスパッタリングにより基板上に形成される薄膜の膜厚
分布を制御するための前記ターゲットと前記基板との間
に設置される棒材の本数および前記棒材を配置する位置
を求めるシミュレーション方法において、 前記棒材を設置せずに前記薄膜を形成する第1の工程
と、 少なくとも1本の前記棒材を設置して前記薄膜を形成す
る第2の工程と、 前記第1の工程および前記第2の工程とで形成された各
薄膜の膜厚の差を近似する関数を求める工程と、 前記関数に基づく前記膜厚のムラの計算値が最小となる
ような、前記棒材の本数および前記棒材を配置する位置
を求める工程とを含むことを特徴とするシミュレーショ
ン方法。
1. The number of rods installed between the target and the substrate for controlling the film thickness distribution of a thin film formed on the substrate by sputtering a target made of a metal or a dielectric, and In a simulation method for obtaining a position at which the rod is arranged, a first step of forming the thin film without installing the rod, and a second step of forming at least one of the rods to form the thin film And a step of obtaining a function approximating a difference in film thickness of each thin film formed in the first step and the second step, and a calculated value of the unevenness of the film thickness based on the function is minimum. And a step of determining the number of rods and the position where the rods are to be arranged.
【請求項2】 金属製、あるいは誘電体製のターゲット
のスパッタリングにより基板上に形成される薄膜の膜厚
分布を制御するための前記ターゲットと前記基板との間
に設置される棒材の本数および前記棒材を配置する位置
を求める、薄膜の膜厚のシミュレーションをコンピュー
タに実行させるためのプログラムを記録した記録媒体に
おいて、 前記棒材を設置せずに形成された前記薄膜と、少なくと
も1本の前記棒材を設置して形成された前記薄膜との膜
厚の差を近似する関数に基づく前記膜厚のムラの計算値
が最小となるような、前記棒材の本数および前記棒材を
配置する位置を求める処理をコンピュータに実行させる
ためのプログラムを記録した記録媒体。
2. The number of rods installed between the target and the substrate for controlling the film thickness distribution of a thin film formed on the substrate by sputtering a target made of metal or dielectric, and A recording medium recording a program for causing a computer to execute a simulation of a film thickness of a thin film for determining a position where the rod is arranged, the thin film formed without installing the rod, and at least one The number of rods and the rods are arranged such that the calculated value of the unevenness of the film thickness based on a function approximating the difference in film thickness with the thin film formed by installing the rods is minimized. A recording medium on which a program for causing a computer to execute a process for obtaining a position to be recorded is recorded.
【請求項3】 減圧可能な真空容器内で、金属製、ある
いは誘電体製のターゲットと、基板との間に棒材を設置
して、前記基板上に形成される薄膜の膜厚分布を制御し
ながら前記薄膜を形成する薄膜形成方法において、 前記棒材を設置せずに前記薄膜を形成する第1の工程
と、 少なくとも1本の前記棒材を設置して前記薄膜を形成す
る第2の工程と、 前記第1の工程および前記第2の工程とで形成された各
薄膜の膜厚の差を近似する関数を求める工程と、 前記関数に基づく前記膜厚のムラの計算値が最小となる
ような、前記棒材の本数および前記棒材を配置する位置
を求める第3の工程と、 前記第3の工程で得られた本数の前記棒材を、前記第3
の工程で得られた位置に配置する工程とを含む薄膜形成
方法。
3. A bar material is installed between a metal or dielectric target and a substrate in a vacuum container capable of decompressing to control the film thickness distribution of a thin film formed on the substrate. However, in the thin film forming method of forming the thin film, a first step of forming the thin film without installing the rod member, and a second step of forming at least one rod member to form the thin film A step of obtaining a function approximating a difference in film thickness of each thin film formed in the first step and the second step, and a calculated value of the unevenness of the film thickness based on the function is minimum. The third step of obtaining the number of the rods and the position where the rods are arranged, and the number of the rods obtained in the third step,
And a step of disposing the thin film at the position obtained in the step of.
【請求項4】 真空容器の内部に、薄膜が形成されるべ
き基板を保持する基板保持部材と、ターゲットを保持す
るターゲット保持部材とを有するスパッタ成膜装置にお
いて、 前記ターゲットと前記基板との間に、膜厚分布を制御す
るための棒材が、請求項1に記載のシミュレーション方
法で求められた本数および位置に配置できる、前記各棒
材を着脱可能に保持する棒材保持部材を有することを特
徴とするスパッタ成膜装置。
4. A sputtering film forming apparatus having a substrate holding member for holding a substrate on which a thin film is to be formed and a target holding member for holding a target inside a vacuum container, wherein the target and the substrate are provided. In addition, the bar material for controlling the film thickness distribution has a bar material holding member which can be arranged at the number and the position determined by the simulation method according to claim 1 and which detachably holds each bar material. A sputtering film forming apparatus characterized by:
【請求項5】 前記基板保持部材が回転し、前記棒材保
持部材が、前記各棒材の長手方向が前記基板保持部材の
回転方向の接線と略平行になるように前記各棒材を保持
する請求項4に記載のスパッタ成膜装置。
5. The substrate holding member rotates, and the rod member holding member holds each rod member such that the longitudinal direction of each rod member is substantially parallel to the tangent line of the substrate holding member in the rotation direction. The sputtering film forming apparatus according to claim 4.
【請求項6】 前記基板保持部材が、前記棒材保持部材
が保持している前記各棒材の長手方向に略平行方向に移
動可能に設けられている請求項4に記載のスパッタ成膜
装置。
6. The sputtering film forming apparatus according to claim 4, wherein the substrate holding member is provided movably in a direction substantially parallel to a longitudinal direction of each of the rods held by the rod holding member. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107587112A (en) * 2017-10-16 2018-01-16 新乡市百合光电有限公司 One kind can adjust netted plated film correcting plate
KR20190110152A (en) * 2017-02-21 2019-09-27 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Methods and apparatus for multi-cathode substrate processing

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190110152A (en) * 2017-02-21 2019-09-27 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Methods and apparatus for multi-cathode substrate processing
KR102223665B1 (en) * 2017-02-21 2021-03-04 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 Methods and apparatus for multi-cathode substrate processing
US11011357B2 (en) 2017-02-21 2021-05-18 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for multi-cathode substrate processing
CN107587112A (en) * 2017-10-16 2018-01-16 新乡市百合光电有限公司 One kind can adjust netted plated film correcting plate

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