JP2018076559A - Sputtering device and film production method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、反応性スパッタリングにより成膜対象物に膜を形成するスパッタリング装置、及び膜の製造方法に関する。 The present invention relates to a sputtering apparatus for forming a film on an object to be formed by reactive sputtering, and a method for manufacturing the film.
スパッタリングは、光学薄膜や半導体集積回路等の種々の成膜対象物に成膜する用途に活用されている。化合物の薄膜を成膜対象物に形成するスパッタリングとしては、化合物のターゲットを高周波放電でスパッタする高周波スパッタリングと、反応性ガスをチャンバ内に導入して金属のターゲットをスパッタする反応性スパッタリングとがある。近年、コストダウンや生産性の向上の要求から、反応性スパッタリングが用いられている。 Sputtering is utilized for the purpose of forming a film on various film forming objects such as an optical thin film and a semiconductor integrated circuit. Sputtering for forming a thin film of a compound on an object to be formed includes high-frequency sputtering in which a compound target is sputtered by high-frequency discharge and reactive sputtering in which a reactive gas is introduced into a chamber to sputter a metal target. . In recent years, reactive sputtering has been used in order to reduce costs and improve productivity.
反応性スパッタリングは、例えば非特許文献1に開示されているように、成膜速度や膜質の異なる3つの状態が存在することが知られている。3つの状態は、金属モード、遷移モード、化合物モードと呼ばれている。化合物モードは、反応性モードとも呼ばれている。反応性ガスがターゲット表面の原子と反応することで、ターゲットの表面が化合物で被覆される。化合物モードでは、ターゲットの表面の化合物化は十分であるが、成膜速度は遅い。金属モードでは、ターゲットの表面の化合物化は不十分であるが、成膜速度は速い。遷移モードでは、ターゲットの表面において化合物と金属とが混在し、化合物モードに比べて成膜速度は速いが、反応性ガスの流量などのプロセス条件が僅かに変動するだけで成膜速度が大きく変動する、不安定な状態である。
In reactive sputtering, for example, as disclosed in Non-Patent
遷移モードでの成膜制御方法としては、プラズマエミッションモニタ制御、即ちPEM制御が知られている。PEM制御は、プラズマの発光をモニタリングし、PID制御などのフィードバック制御により安定した成膜を行う方法である。 As a film formation control method in the transition mode, plasma emission monitor control, that is, PEM control is known. PEM control is a method of monitoring plasma emission and performing stable film formation by feedback control such as PID control.
特許文献1には、精度良く所望の膜厚の膜を形成する方法として、PEM制御により光の強度、即ち成膜速度が一定値に安定した状態となったときに、仕切壁で仕切られた成膜室に成膜対象物を移動させて成膜を開始する方法が提案されている。
In
しかし、従来は、放電を開始してから成膜速度が一定値に安定した状態となるまで待機する必要があったため、待機時間の分、成膜品の生産性が低下していた。この待機時間を短縮するために、成膜速度が安定する前、即ち成膜速度が大きく変動している状態において成膜を開始することが考えられる。ところが、成膜速度が大きく変動している場合、例えば化合物モードから遷移モードへ変化する場合、実際の成膜速度に対する推定の成膜速度の誤差が大きくなるという問題があった。 However, conventionally, since it has been necessary to wait until the film formation rate is stabilized at a constant value after the discharge is started, the productivity of the film-formed product is reduced by the waiting time. In order to shorten the waiting time, it is conceivable to start the film formation before the film formation rate is stabilized, that is, in a state where the film formation rate varies greatly. However, when the film formation rate fluctuates greatly, for example, when the mode changes from the compound mode to the transition mode, there is a problem that an error in the estimated film formation rate with respect to the actual film formation rate increases.
そこで、本発明は、成膜速度の推定精度を向上させることを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to improve the estimation accuracy of the film formation rate.
本発明のスパッタリング装置は、成膜対象物及びターゲットが配置されるチャンバと、前記チャンバの内部に反応性ガスを供給する反応性ガス供給部と、前記チャンバの内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、前記ターゲットに電力を供給して前記チャンバの内部にプラズマを発生させ、前記プラズマ中の前記不活性ガスのイオンを前記ターゲットに衝突させる電源と、前記プラズマが発する光を受ける受光部と、光の強度と成膜速度とが比例関係と異なる関係で対応付けられた対応データを用いて、前記受光部にて受けた光の強度に対応する推定の成膜速度を求め、前記推定の成膜速度が目標成膜速度に近づくように、前記反応性ガスの流量、前記不活性ガスの流量及び前記電源の出力のうち少なくとも1つを制御する制御部と、を備えることを特徴とする。 The sputtering apparatus of the present invention includes a chamber in which a film formation target and a target are disposed, a reactive gas supply unit that supplies a reactive gas to the inside of the chamber, and an inert gas that supplies an inert gas to the inside of the chamber. An active gas supply unit, a power source for supplying power to the target to generate plasma in the chamber, and ions of the inert gas in the plasma collide with the target, and light emitted by the plasma are received. Using the correspondence data associated with the light receiving unit and the relationship between the light intensity and the film forming speed in a relationship different from the proportional relationship, an estimated film forming speed corresponding to the light intensity received by the light receiving unit is obtained, A control unit that controls at least one of the flow rate of the reactive gas, the flow rate of the inert gas, and the output of the power source so that the estimated deposition rate approaches the target deposition rate; Characterized in that it comprises a.
本発明によれば、化合物モードから遷移モードへ変化する場合など成膜速度が変動している場合であっても、成膜速度を高精度に推定することができ、放電を開始してから成膜を開始するまでの待機時間を短縮することができるため、成膜品の生産性が向上する。 According to the present invention, even when the film formation rate fluctuates, such as when changing from the compound mode to the transition mode, the film formation rate can be estimated with high accuracy, and the discharge is started after the discharge is started. Since the waiting time until the film is started can be shortened, the productivity of the film-formed product is improved.
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係るスパッタリング装置を示す説明図である。スパッタリング装置100は、第1実施形態ではDCマグネトロンスパッタリング装置である。スパッタリング装置100は、反応性スパッタリングにより、成膜対象物であるレンズ基板Wの表面に反射防止膜等の薄膜を形成する。スパッタリング装置100によってレンズ基板Wの表面に薄膜を形成することにより、最終品であるレンズ、又はレンズの中間品等の成膜品が製造される。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an explanatory view showing a sputtering apparatus according to the first embodiment. The sputtering
スパッタリング装置100は、真空に減圧されるチャンバ、即ち真空チャンバ101と、コントローラ200とを備えている。真空チャンバ101は、ターボ分子ポンプ121と粗引きポンプ122からなる排気機構120により排気されて、所定の圧力に減圧保持される。真空チャンバ101内の到達圧力は、不図示のピラニ真空計及び電離真空計で計測され、成膜時の圧力は、不図示の隔膜真空計で計測される。
The sputtering
真空チャンバ101の内部には、ターゲット141及びレンズ基板Wが配置される。ターゲット141は、真空チャンバ101の内部に配置されたバッキングプレート142に保持される。ターゲット141は、金属等の膜材であり、例えばSiである。
A
レンズ基板Wは、ターゲット141に対向する位置に配置されたホルダ152に保持される。ホルダ152は、駆動装置151により回転軸を中心に回転駆動される。ホルダ152は、複数のレンズ基板Wを保持することができ、回転軸を中心に回転することにより、複数のレンズ基板Wを、回転軸を中心に公転させる。
The lens substrate W is held by a
真空チャンバ101には、反応性ガスの流量を調整する流量調整器133と、反応性ガスを真空チャンバ101内に導入するガス導入ライン134とを有する反応性ガス供給部131が接続されている。即ち、流量調整器133と真空チャンバ101とがガス導入ライン134で接続されている。流量調整器133には、反応性ガスの供給源であるガスボンベ139が接続されている。
Connected to the
流量調整器133は、マスフローコントローラであり、コントローラ200から入力を受けた反応性ガスの目標流量QO2 *に従ってガス導入ライン134を通じて真空チャンバ101に供給する反応性ガスの流量を調整する。ガス導入ライン134は、レンズ基板Wとターゲット141の間であってターゲット141の近傍に配置されたリング状の管135を有しており、管135に等間隔で設けられた複数の孔から均一に反応性ガスが噴き出される。このような構成の反応性ガス供給部131により真空チャンバ101の内部に反応性ガスが供給される。反応性ガスは、レンズ基板Wに化合物の膜を形成するためのガスである。形成する膜が例えばSiO2などの酸化物膜の場合、反応性ガスはO2ガスである。
The
また、真空チャンバ101には、不活性ガスの流量を調整する流量調整器136と、流量が調整された不活性ガスを真空チャンバ101内に導入するガス導入ライン137とを有する不活性ガス供給部132が接続されている。即ち、流量調整器136と真空チャンバ101とがガス導入ライン137で接続されている。なお、流量調整器136には、不活性ガスの供給源であるガスボンベ140が接続されている。流量調整器136は、マスフローコントローラであり、コントローラ200から入力を受けた不活性ガスの目標流量QAr *に従ってガス導入ライン137を通じて真空チャンバ101に供給する不活性ガスの流量を調整する。ガス導入ライン137は、レンズ基板Wとターゲット141との間であってターゲット141の近傍に配置されたリング状の管138を有しており、管138に等間隔で設けられた複数の孔から均一に不活性ガスが噴き出される。このような構成の不活性ガス供給部132により真空チャンバ101の内部に不活性ガスが供給される。不活性ガスは、真空チャンバ101内でプラズマを発生させるためのガスであり、例えばArガスである。
Further, the
ターゲット141、即ちバッキングプレート142には、スパッタ電源である電源145が接続されている。この電源145は、直流のパルス電源であり、ターゲット141、即ちバッキングプレート142をカソードとし、真空チャンバ101をアノードとするものである。よって、ターゲット141に負の電圧が印加されることで、ターゲット141の近傍にプラズマが発生する。
A
ターゲット141の温度上昇を抑制するためにバッキングプレート142の背面近傍には、冷却水によりターゲット141を冷却する冷却系143が配置されている。ターゲット141、即ちバッキングプレート142の背面近傍には、マグネット144が設置されており、低電圧、高密度のプラズマを生成することができる。
In order to suppress the temperature rise of the
反応性ガスが流量調整器133により真空チャンバ101の内部に導入されると、反応性ガスがターゲット141の原子と反応してターゲット141の表面に化合物の膜が形成される。不活性ガスの導入中に、電源145の出力電力がターゲット141に供給されると、真空チャンバ101の内部、具体的にはターゲット141の前方に放電が発生する。発生した放電により不活性ガスがイオン化、即ちプラズマが発生する。プラズマ中の不活性ガスのイオンがターゲット141に衝突して、ターゲット141の表面をスパッタする。不活性ガスのイオンによってスパッタされた粒子は、ターゲット141の前方に放出され、レンズ基板Wに金属酸化膜を形成する。
When the reactive gas is introduced into the
スパッタリング装置100は、プラズマが発する光を受ける受光部160を備えている。受光部160は、コリメータ161と、分光器162とを有する。コリメータ161と分光器162とは、光ファイバ163で接続されている。コリメータ161は、真空チャンバ101の内部であって、ターゲット141の表面近傍に、ターゲット141の表面と平行な向きに配置され、プラズマ光を集光する。
The
分光器162は、回折格子及びCCDセンサを有し、コリメータ161から光ファイバ163を介して取得したプラズマ光を分光分析して、所定波長毎の光のスペクトル強度、即ち光の強度Iを示す情報を電気信号としてコントローラ200へ送信する。なお、分光器162の代わりに、バンドパスフィルタ(BPF)及び光電子増倍管(PMT)で光の強度Iを測定する構成にしてもよい。コントローラ200は、受光部160の分光器162から、信号線を通じて、光の強度Iを示す情報を電気信号で取得する。
The
図2(a)は、第1実施形態におけるコントローラ200の構成を示すブロック図である。コントローラ200は、制御部としてのCPU(Central Processing Unit)251を備えている。また、コントローラ200は、ROM(Read Only Memory)252、RAM(Random Access Memory)253、及びHDD(Hard Disk Drive)254を備えている。また、コントローラ200は、インタフェース(I/F)255を備えている。
FIG. 2A is a block diagram showing a configuration of the
CPU251には、ROM252、RAM253、HDD254及びインタフェース255が、バスを介して接続されている。ROM252には、CPU251を動作させる基本プログラムが格納されている。
A
RAM253は、CPU251の演算処理結果等、各種データを一時的に記憶する記憶装置である。HDD254は、CPU251の演算処理結果や外部から取得した設定データ等を記憶する記憶装置であると共に、CPU251に、後述する各種演算処理、即ち膜の製造方法の各工程を実行させるためのプログラム260を記録するものである。また、HDD254には、目標成膜速度R*、不活性ガスの目標流量QAr *及び目標膜厚TH*を示す情報が記憶されている。
The
図2(b)は、コントローラ200のCPU251の機能を示すブロック図である。CPU251は、HDD254に記録されたプログラム260に従って動作することにより、図2(b)に示す、推定部201、PID制御部202、推定部203及び判定部204として機能する。
FIG. 2B is a block diagram illustrating functions of the
インタフェース255は、受光部160、排気機構120、電源145、流量調整器133,136が接続され、光強度Iを示す情報及び成膜条件を示す情報を電気信号として入力を受ける。成膜条件を示す情報とは、排気機構120による排気速度を示す情報、電源145の出力を示す情報、流量調整器133による反応性ガスの流量QO2を示す情報、流量調整器136による不活性ガスの流量QArを示す情報である。電源145の出力を示す情報とは、電源145の出力電圧、出力電流及び出力電力のうち少なくとも1つの情報、第1実施形態では出力電力PWを示す情報である。インタフェース255は、入力を受けた電気信号を、必要に応じてCPU251にて処理可能な電気信号に変換する。
The
図3(a)及び図3(b)は、反応性ガスの流量に対する成膜速度の関係を示す図である。図3を用いて反応性スパッタリングにおける反応性ガスの流量と成膜速度との関係について説明する。反応性スパッタリングでは、ターゲット141の表面状態として、成膜速度や膜質の異なる3つの状態が存在する。3つの状態は、金属モード、化合物モード、及び金属モードと化合物モードとの間の遷移モードである。この3つの状態が存在する原因は、反応性ガスがターゲット141の表面の原子と反応し、ターゲット141の表面が化合物で被覆されることにある。
FIG. 3A and FIG. 3B are diagrams showing the relationship between the deposition rate and the flow rate of the reactive gas. The relationship between the flow rate of the reactive gas and the film formation rate in reactive sputtering will be described with reference to FIG. In reactive sputtering, the surface state of the
化合物モードは、図3(a)及び図3(b)中のガス流量領域QIIIであり、ターゲット141の表面の化合物を維持するのに十分な量の反応性ガスが存在する状態である。この化合物モードの場合、十分に反応が進み化学量論比を満足する化合物を得やすいが、他の2つの状態に比べ成膜速度が遅い。ターゲット141の表面の化合物膜の結合力やターゲット材料と化合物膜との結合力は、金属などのターゲット材料の結合力よりも強い。これらの結合を切り、ターゲット141をスパッタして化合物をたたき出すには、より多くのエネルギーが必要になるため、化合物のスパッタ率は金属のスパッタ率よりも低くなり、その結果、成膜速度が遅くなる。
Compound mode is a gas flow area Q III in FIG. 3 (a) and 3 (b), a state in which a sufficient amount of the reactive gas is present to maintain the compound of the surface of the
金属モードは、図3(a)及び図3(b)中のガス流量領域QIであり、ターゲット141の表面を化合物化するのに十分な量の反応性ガスが存在せず、ターゲット141の表面が化合物よりも金属の割合が高い状態である。その結果、成膜速度は化合物モードよりも速くなるが、形成される薄膜は、反応が十分に進んでいない金属的なものとなる。したがって、必要な膜機能が実現できないことが多い。
Metal mode is a gas flow area Q I in FIG. 3 (a) and 3 (b), there is no sufficient amount of the reactive gas the surface of the
遷移モードは、図3(a)及び図3(b)中のガス流量領域QIIであり、化合物モードと金属モードとの中間にあたる量の反応性ガスが存在する状態である。ターゲット141の表面は部分的に化合物が形成され、化合物と金属とが混在する。そのため、成膜速度は化合物モードよりも速くなるが、不安定な状態である。
Transition mode is a gas flow area Q II in FIG. 3 (a) and 3 in (b), a state where the intermediate corresponding to the amount of the reactive gas with the compound mode and metal mode exists. A compound is partially formed on the surface of the
図3(a)のA点にあたる化合物モードから反応性ガスの流量を減少させる場合を考える。B点までは、ターゲット141の表面は化合物で被覆されている。ガス流量領域QIIでは、ターゲット141の表面の化合物がスパッタされて金属表面が出現したとしても、金属表面はすぐに反応性ガスと反応して再び化合物で被覆される。B点よりさらに反応性ガス流量を減少させると、ターゲット141の表面に出現する金属表面を化合物化するのに必要な反応性ガス量が不足する。すると化合物スパッタだけではなく、金属表面から金属スパッタも始まる。金属スパッタにより生じた金属粒子は、導入している反応性ガスの一部と反応する。そのため、ターゲット141の金属表面の反応に使用される反応性ガスがさらに不足する。その結果、急激にターゲット141の表面の金属モードの割合が高くなり、破線のように化合物モードのB点から金属モードのD点に移行する。金属モードから反応性ガスの流量を増加させる場合にも同様に急激な状態変化が起こり、破線に沿って金属モードのC点から化合物モードのA点に移行する。結果として、図3(a)に示すように、反応性スパッタリングでは、反応性ガスの流量と成膜速度との関係がヒステリシス曲線となる。なお、条件によっては、図3(b)に示すように、ヒステリシス曲線とならないこともある。
Consider a case where the flow rate of the reactive gas is decreased from the compound mode corresponding to point A in FIG. Up to point B, the surface of the
第1実施形態では、化合物モードよりも成膜速度の速い遷移モードにおいて、プラズマエミッションモニタ制御、即ちPEM制御にて成膜を行う。以下、コントローラ200、即ちCPU251によるPEM制御について具体的に説明する。図4は、第1実施形態におけるPEM制御による膜の製造方法を示すフローチャートである。
In the first embodiment, film formation is performed by plasma emission monitor control, that is, PEM control, in the transition mode in which the film formation rate is higher than that of the compound mode. Hereinafter, the PEM control by the
CPU251は、流量調整器133,136に指令値QO2 *,QAr *を出力して、不活性ガスの流量及び反応性ガスの流量を制御するとともに、電源145に指令値PW *を出力し、ターゲット141に供給する電力を制御して、放電を開始する(S1)。
The
CPU251は、受光部160から周期的にプラズマ光のスペクトル強度を示す情報、即ち光の強度Iを示す情報を取得する(S2)。即ちCPU251は、光の強度Iを所定の周期で測定する。所定の周期は、例えば50[msec]の周期である。
The
図2(a)に示すように、HDD254には、光の強度と成膜速度とを対応付けた対応データD1として数式が記憶されている。数式である対応データD1は、予め実験やシミュレーションを行って作成されたものである。CPU251は、図2(b)に示す推定部201として機能し、HDD254に記憶された対応データD1を用いて、受光部160にて受けた光の強度Iに対応する推定の成膜速度Rを求める(S3)。つまり、CPU251は、成膜速度Rを推定する。
As shown in FIG. 2A, the
第1実施形態では、対応データD1における光の強度は、ターゲット141の材料が発する光の強度ISiと不活性ガスが発する光の強度IArとの光の強度比ISi/IAr(=Ip)である。CPU251は、受光部160にて受けた光の強度Iから、ターゲット141の材料が発する光の強度ISiと不活性ガスが発する光の強度IArとの光の強度比ISi/IArを求め、対応データD1を用いて、成膜速度Rを推定する。
In the first embodiment, the light intensity in the correspondence data D1 is the light intensity ratio I Si / I Ar (= the light intensity I Si emitted from the material of the
次に、CPU251は、図2(b)に示すPID制御部202として機能し、推定の成膜速度Rが、予めHDD254に記憶された目標成膜速度R*に近づけるように、フィードバック量を計算し、制御信号に変換する。第1実施形態では、フィードバック量は、目標流量QO2 *及び目標出力電力PW *である。CPU251は、目標流量QO2 *を示す制御信号を流量調整器133に送信して反応性ガスの流量を制御し、目標出力電力PW *を示す制御信号を電源145に送信して電源145の出力を制御する(S4)。CPU251におけるフィードバック制御のアルゴリズムは、比例積分微分(PID)制御とする。このように、CPU251は、推定の成膜速度Rが目標成膜速度R*に近づく、即ち推定の成膜速度Rと目標成膜速度R*との偏差が小さくなるように、不活性ガスの流量及び電源145の出力を制御する。第1実施形態では、CPU251は、電源145の出力として、電源145の出力電力を制御する。なお、フィードバック制御としてPID制御を行うのが好適であるが、P制御又はPI制御を行うようにしてもよい。
Next, the
また、CPU251は、図2(b)に示す推定部203として機能し、ステップS3で推定の成膜速度Rから推定の膜厚THを求める(S5)。即ち、CPU251は、膜厚THを推定する。膜厚の推定方法について具体的に説明すると、ステップS3で推定の成膜速度Rと、前述した所定の周期、つまり光の強度Iを取得する時間間隔との積を演算し、演算結果を積算することで膜厚THを求める。換言すると、CPU201は、放電を開始した時点から推定の成膜速度Rを時間積分することで、膜厚THを求める。
The
CPU251は、判定部204として機能し、ステップS5で算出した推定の膜厚THと、HDD254に記憶された目標膜厚TH*とを比較し(S6)、比較の結果、推定の膜厚THが目標膜厚TH*未満であれば(S6:No)、ステップS2の処理に戻る。CPU251は、推定の膜厚THが目標膜厚TH*以上であれば(S6:Yes)、流量調整器133,136及び電源145に指令値を送信し、放電を停止して成膜を終了させる。以上、CPU251は、推定の膜厚THが目標膜厚TH*に達するまで成膜を行う。
The
図5(a)は、放電開始してからの時刻と、光の強度比ISi/IArとの関係を示す図である。放電開始した直後は、成膜速度、即ち光の強度比ISi/IArが低く、図3(a)又は図3(b)に示す化合物モードである。この状態から反応性ガスの流量を低下させていくと、化合物モードから遷移モードへと移行し、成膜速度、即ち光の強度比ISi/IArが図5(a)に示すように上昇していく。そして、成膜速度、即ち光の強度比ISi/IArは、遷移モードにおいて目標成膜速度R*に近づいていき、時刻T1を過ぎると一定値に安定する。 FIG. 5A is a diagram showing the relationship between the time after the start of discharge and the light intensity ratio I Si / I Ar . Immediately after the start of discharge, the film formation rate, that is, the light intensity ratio I Si / I Ar is low, and the compound mode shown in FIG. 3A or FIG. When the flow rate of the reactive gas is decreased from this state, the compound mode is shifted to the transition mode, and the film formation rate, that is, the light intensity ratio I Si / I Ar is increased as shown in FIG. I will do it. The film formation speed, that is, the light intensity ratio I Si / I Ar approaches the target film formation speed R * in the transition mode, and stabilizes to a constant value after the time T1.
図5(b)は、第1実施形態で成膜速度の推定処理に用いられる関数と、比較例の関数とを示す図である。第1実施形態では、成膜速度、即ち光の強度比が安定する時刻T1よりも前に成膜を開始する。ここで、時刻T1以降に成膜を開始する場合には、対応データにおける光の強度と成膜速度との関係が線型、即ち図5(b)の破線で示すように、比例関係とみなしても実際の成膜速度に対する推定の成膜速度の誤差は小さい。しかし、時刻T1よりも前に成膜を開始する場合には、比例関係とみなすと実際の成膜速度に対する推定の成膜速度の誤差が大きい。 FIG. 5B is a diagram illustrating a function used for the film forming speed estimation process in the first embodiment and a function of a comparative example. In the first embodiment, film formation is started before time T1 at which the film formation speed, that is, the intensity ratio of light is stabilized. Here, when film formation is started after time T1, the relationship between the light intensity and the film formation speed in the corresponding data is regarded as linear, that is, as a proportional relationship as shown by the broken line in FIG. However, the error of the estimated film formation rate with respect to the actual film formation rate is small. However, in the case where film formation is started before time T1, an error in the estimated film formation rate with respect to the actual film formation rate is large when regarded as a proportional relationship.
そこで、第1実施形態では、成膜速度が変動する時刻T1よりも前に成膜を開始するため、ステップS3の推定処理に用いる対応データD1において光の強度比ISi/IArと成膜速度とが比例関係とは異なる関係としている。具体的には、対応データD1である数式は、光の強度比ISi/IArを示す変数と、成膜速度を示す変数とで表された、図5(b)に実線で示す非線型関数である。 Therefore, in the first embodiment, since the film formation is started before the time T1 when the film formation speed fluctuates, the light intensity ratio I Si / I Ar and the film formation in the correspondence data D1 used for the estimation process in step S3. The speed is different from the proportional relation. Specifically, the mathematical formula as the correspondence data D1 is a non-linear type represented by a solid line in FIG. 5B, which is represented by a variable indicating the light intensity ratio I Si / I Ar and a variable indicating the film formation rate. It is a function.
以下、ステップS3の推定処理に用いる関数について詳細に説明する。Ip[a.u.]を、光の強度比ISi/IArを示す変数、rate[nm/sec]を成膜速度を示す変数とする。また、a0,a1,a2,a3,a4を定数とする。定数a0,a1,a2,a3,a4は、予め実験により求められた値である。第1実施形態では対応データD1は、変数rateが変数Ipの4次式で表される4次関数であり、以下の式(1)で表される。ただし、a4≠0である。
rate=a0+a1×Ip+a2×Ip2+a3×Ip3+a4×Ip4 (1)
Hereinafter, the function used for the estimation process of step S3 will be described in detail. Ip [a. u. ] Is a variable indicating the light intensity ratio I Si / I Ar , and rate [nm / sec] is a variable indicating the deposition rate. Further, a0, a1, a2, a3, and a4 are constants. Constants a0, a1, a2, a3, and a4 are values obtained in advance by experiments. In the first embodiment, the correspondence data D1 is a quartic function represented by a quaternary expression whose variable rate is a variable Ip, and is represented by the following expression (1). However, a4 ≠ 0.
rate = a0 + a1 × Ip + a2 × Ip 2 + a3 × Ip 3 + a4 × Ip 4 (1)
式(1)は、HDD254に記憶されている。ステップS3において、CPU251は、ステップS2の測定結果から光の強度比ISi/IArを求め、HDD254から読み出した式(1)のIpにISi/IArを代入し、推定の成膜速度を求める。そして、CPU251は、ステップS5において推定の成膜速度Rから推定の膜厚THを求め、ステップS6において推定の膜厚THが目標膜厚TH*に達したら成膜を終了する。
Expression (1) is stored in the
以下、ステップS3の成膜速度の推定に用いられる第1実施形態の非線型の関数と、比較例の線型の関数を求める方法について、実例により説明する。第1実施形態の関数と、比較例の関数は、実験により求めることができる。 Hereinafter, a method for obtaining the nonlinear function of the first embodiment and the linear function of the comparative example, which are used for the estimation of the film forming speed in step S3, will be described with reference to actual examples. The function of the first embodiment and the function of the comparative example can be obtained by experiments.
実験により成膜した膜の膜厚は、評価装置を用いて行う。評価装置は、株式会社日立ハイテクノロジーズ製の分光光度計U−4150にて、入射角度5度、波長範囲250〜800[nm]の反射率を測定し、計算ソフトを用いて上記の反射率の結果からフィッティングを行い算出する。計算ソフトとしては、例えばScientific Computing International社のFilm Wizardの他、各社市販されているソフトを用いて計算することができる。成膜速度は、上記の計算で得られた膜厚と実際に成膜に要した時間から算出する。 The film thickness of the film formed by the experiment is determined using an evaluation apparatus. The evaluation apparatus uses a spectrophotometer U-4150 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation to measure the reflectance at an incident angle of 5 degrees and a wavelength range of 250 to 800 [nm], and use the calculation software to measure the reflectance. Fitting is calculated from the result. As calculation software, for example, it is possible to calculate using software commercially available from each company in addition to Film Wizard of Scientific Computing International. The film formation rate is calculated from the film thickness obtained by the above calculation and the actual time required for film formation.
実験に用いたスパッタリング装置100は、以下の条件とした。
真空チャンバ101の容積:幅600mm×奥行き600mm×高さ800mm
排気機構120:ターボ分子ポンプ200L/sec、ロータリーポンプ
電源145:DCパルス電源
ターゲット141の形状:直径φ8inch×厚さ5mm
ターゲット141の材料:Si
不活性ガス:Ar
反応性ガス:O2
到達圧力:1×10−4Pa
レンズ基板W:合成石英φ30×1mm厚
The
Volume of vacuum chamber 101: width 600 mm × depth 600 mm × height 800 mm
Exhaust mechanism 120: turbo molecular pump 200 L / sec, rotary pump Power supply 145: DC pulse
Inert gas: Ar
Reactive gas: O 2
Ultimate pressure: 1 × 10 −4 Pa
Lens substrate W: synthetic quartz φ30 × 1mm thickness
レンズ基板Wをホルダ152に設置して、レンズ基板Wの表面とターゲット141の表面との距離を約50[mm]の位置で固定し、成膜を行った。表1に実際に成膜を行った第1実施形態の成膜条件と膜厚の測定結果を示す。
The lens substrate W was placed on the
不活性ガスArは、流量20[sccm]で全て共通の条件とした。電源145の条件は、電力510[W]の定電力、DCパルス出力で全て共通の条件とした。成膜中は、受光部160にてプラズマ光の強度Iをモニタリングした。
The inert gas Ar was set to a common condition at a flow rate of 20 [sccm]. The condition of the
受光部160の詳細について説明する。コリメータ161を経由して分光器162でプラズマ光をスペクトル分解して、光のスペクトル強度Iが取得される。分光器162は、波長範囲200〜850[nm]、波長分解能1.0[nm]のものを使用した。光のスペクトル強度Iから、ターゲット141の材料Siの輝線である光強度ISiと、不活性ガスArの輝線である光強度IArの強度比ISi/IArを演算した。
Details of the
表1において、条件1が化合物モードでの成膜した条件であり、条件1を除く全ての条件は、化合物モードから開始し、遷移モードまで連続的に成膜速度を変化させて成膜した条件である。膜厚は、上記した評価装置により測定、算出を行った。
In Table 1,
以上の実験結果を用いて、式(1)における定数a0,a1,a2,a3,a4を求めることができる。まず式(1)を仮定し、式(1)を時間積分した以下の式(2)を用いる。ただし、Tは成膜時間[sec]、dが膜厚の計算値[nm]である。 Using the above experimental results, the constants a0, a1, a2, a3, and a4 in Equation (1) can be obtained. First, assuming equation (1), the following equation (2) obtained by time-integrating equation (1) is used. However, T is the film formation time [sec], and d is the calculated value [nm] of the film thickness.
式(2)を用いて計算した膜厚dと、測定値の膜厚の残差が最小になるように、定数a0,a1,a2,a3,a4を求める。 Constants a0, a1, a2, a3, and a4 are obtained so that the residual thickness between the film thickness d calculated using Equation (2) and the measured film thickness is minimized.
なお、比較例として線型関数を求める方法について説明する。成膜速度rate[nm/sec]は、以下の式(3)で表される。 A method for obtaining a linear function will be described as a comparative example. The film formation rate rate [nm / sec] is expressed by the following formula (3).
rate=a×Ip (3) rate = a × Ip (3)
ただし、aは定数である。式(3)を成膜時間全体にわたり時間平均すると以下の式(4)となる。 However, a is a constant. When the equation (3) is time-averaged over the entire film formation time, the following equation (4) is obtained.
式(4)を用いて、表1の条件のうち、1つの条件の成膜結果から定数aの値を求めることができる。 Using equation (4), the value of the constant a can be obtained from the film formation result of one of the conditions in Table 1.
図6(a)は、第1実施形態における膜厚の測定値と膜厚の計算値との関係を示す図である。図6(b)は、比較例における膜厚の測定値と膜厚の計算値との関係を示す図である。なお、比較例では、条件3の成膜結果から定数aを求め、以下の式(5)を用いて、全条件の膜厚の計算値を求めた。 FIG. 6A is a diagram showing the relationship between the measured value of the film thickness and the calculated value of the film thickness in the first embodiment. FIG. 6B is a diagram showing the relationship between the measured thickness value and the calculated thickness value in the comparative example. In the comparative example, the constant “a” was obtained from the film formation result under the condition 3, and the calculated values of the film thickness under all conditions were obtained using the following formula (5).
図6(a)と図6(b)との比較の結果、比較例の式(3)により成膜速度を算出する場合に比べ、第1実施形態による式(1)を用いれば、化合物モードを含む全ての条件で、高い精度で膜厚を算出することができる。 As a result of comparison between FIG. 6A and FIG. 6B, compared to the case where the film formation rate is calculated by the expression (3) of the comparative example, the compound mode is obtained by using the expression (1) according to the first embodiment. The film thickness can be calculated with high accuracy under all conditions including
以上、第1実施形態によれば、化合物モードから遷移モードへ変化する場合など、成膜速度が変動している図5(a)に示す時刻0以上時刻T1未満であっても、高精度に成膜速度Rを推定することができる。また、積算処理により高精度に膜厚THを推定することができる。よって、時刻0以上時刻T1未満のタイミングで成膜を開始することができ、放電を開始してから成膜を開始するまでの待機時間を短縮することができるため、成膜品の生産性が向上する。
As described above, according to the first embodiment, even when the film formation speed fluctuates, such as when changing from the compound mode to the transition mode, even at the
また、時刻0、即ち放電開始と共に成膜を開始すれば、待機時間を0に短縮することができるため、成膜品の生産性が更に向上する。また、放電開始と共に成膜を開始することで、別途、真空チャンバ101内にシャッター及びシャッターを駆動する駆動機構などを設ける必要がなく、コスト削減になる。
In addition, if the film formation is started at
また、第1実施形態では、対応データD1における光の強度が、ターゲット141の材料Siが発する光の強度と不活性ガスArが発する光の強度との光の強度比である。この場合、光の強度比と成膜速度との相関関係が安定している、即ち光の強度比の変化に対する成膜速度の変化が急勾配とならず安定しており、より高精度に成膜速度Rを推定できる。
In the first embodiment, the light intensity in the correspondence data D1 is a light intensity ratio between the light intensity emitted from the material Si of the
第1実施形態では、成膜速度Rの推定に用いる関数は、変数rateが変数Ipの4次式で表される4次関数である。次数を上げるほど、推定される成膜速度Rの精度が高くなるが、関数を求めるために必要な成膜の回数が増大する。そして、5次以上の式としても、成膜速度Rの精度は4次式の場合と比較してほとんど変わらない。このため、成膜速度Rの推定に用いる関数を4次関数とすることで、関数を求めるために必要な成膜の回数が抑制され、高精度に成膜速度Rを推定することができる。 In the first embodiment, the function used for estimating the film deposition rate R is a quartic function in which the variable rate is expressed by a quartic expression of the variable Ip. The higher the order, the higher the accuracy of the estimated film formation rate R, but the number of film formations necessary for obtaining the function increases. Even in the fifth or higher order formula, the accuracy of the deposition rate R is almost the same as that in the fourth order formula. For this reason, the function used for estimating the deposition rate R is a quartic function, so that the number of depositions required to obtain the function is suppressed, and the deposition rate R can be estimated with high accuracy.
[第2実施形態]
第1実施形態では、成膜速度Rの推定に用いる関数が4次関数である場合について説明した。演算負荷を比較例程度に抑え、比較例よりも高精度に成膜速度Rを推定するには、対応データD1における関数は、変数rateが変数Ipの1次式で表される式(6)の1次関数とするのがよい。ただし、式(6)において、b0,b1は定数であり、b0≠0,b1≠0である。即ち、切片である定数b0は0ではない。
rate=b0+b1×Ip (6)
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the case where the function used for the estimation of the deposition rate R is a quartic function has been described. In order to suppress the calculation load to the level of the comparative example and estimate the deposition rate R with higher accuracy than the comparative example, the function in the correspondence data D1 is expressed by the equation (6) represented by a linear expression whose variable rate is the variable Ip. It is preferable to use a linear function of However, in Expression (6), b0 and b1 are constants, and b0 ≠ 0 and b1 ≠ 0. That is, the constant b0 that is an intercept is not zero.
rate = b0 + b1 × Ip (6)
この場合も、定数b0,b1は実験により求めればよい。図7は、第2実施形態における光強度比ISi/IArと成膜速度との実験結果を示すグラフである。破線は、式(6)の1次関数であり、破線の切片から定数b0を求め、破線の傾きから定数b1を求めればよい。図7の結果から、定数b0は正の値として求まる。なお、図7において、各点における光強度比及び成膜速度は、表1の各条件における実験値に対応する。以上、成膜速度Rの推定に用いる関数を、定数b0≠0である1次関数としたことで、簡単かつ高精度に成膜速度Rを推定することができる。 Also in this case, the constants b0 and b1 may be obtained by experiments. FIG. 7 is a graph showing experimental results of the light intensity ratio I Si / I Ar and the film formation rate in the second embodiment. The broken line is a linear function of Equation (6), and the constant b0 may be obtained from the intercept of the broken line, and the constant b1 may be obtained from the slope of the broken line. From the result of FIG. 7, the constant b0 is obtained as a positive value. In FIG. 7, the light intensity ratio and the film formation rate at each point correspond to the experimental values under each condition in Table 1. As described above, the function used for estimating the deposition rate R is a linear function with a constant b0 ≠ 0, so that the deposition rate R can be estimated easily and with high accuracy.
なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。また、実施形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、実施形態に記載されたものに限定されない。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and many modifications are possible within the technical idea of the present invention. In addition, the effects described in the embodiments are merely a list of the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are not limited to those described in the embodiments.
上記実施形態では、成膜速度Rの推定に用いる関数が、4次関数又は1次関数である場合について説明したが、これに限定するものではなく、例えば関数が2次関数、3次関数、又は5次以上の関数であってもよい。即ち、対応データD1を示す関数が、成膜速度を示す変数rateが光の速度を示す変数Ipの1次以上の式で表される関数であるのが好ましい。また、対応データD1において光の強度と成膜速度とが比例関係とは異なる関係であれば、対応データD1における関数は、n次関数(nは1以上の整数)に限らず、例えば指数関数や対数関数などを含む場合であってもよい。 In the above embodiment, the case where the function used for the estimation of the deposition rate R is a quartic function or a linear function has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, the function is a quadratic function, a cubic function, Alternatively, it may be a fifth or higher order function. That is, it is preferable that the function indicating the correspondence data D1 is a function in which the variable rate indicating the film formation rate is expressed by a first-order or higher expression of the variable Ip indicating the speed of light. In the correspondence data D1, if the relationship between the light intensity and the film formation speed is different from the proportional relationship, the function in the correspondence data D1 is not limited to an n-order function (n is an integer of 1 or more), for example, an exponential function. Or a logarithmic function.
また、上記実施形態では対応データD1における光の強度は、ターゲット141の材料が発する光の強度ISiと不活性ガスが発する光の強度IArとの強度比ISi/IArで表される場合について説明したが、これに限定するものではない。
In the above embodiment, the intensity of the light in the correspondence data D1 is represented by the intensity ratio I Si / I Ar between the intensity I Si of the light emitted from the material of the
例えば、対応データD1における光の強度が、ターゲット141の材料が発する光の強度ISiのみ、不活性ガスが発する光の強度IArのみ、反応性ガスが発する光の強度IO2のみの場合であってもよい。また、これら光の強度ISi,IAr,IO2のうち2つ以上の組み合わせ、例えば平均値としてもよい。即ち、対応データD1における光の強度が、光の強度ISi,IAr,IO2のうち1つ以上の光の強度であってもよい。
For example, in the correspondence data D1, the light intensity is only the light intensity I Si emitted from the material of the
更に、不活性ガスが発する光の強度IArと反応性ガスが発する光の強度IO2との強度比IAr/IO2、ターゲット141の材料が発する光の強度ISiと反応性ガスが発する光の強度IO2との強度比ISi/IO2であってもよい。更にまた、光の強度ISi,IAr,IO2の組み合わせによる強度比であってもよい。例えば、強度比ISi/{(IAr+IO2)/2}であってもよい。即ち、対応データD1における光の強度が、光の強度ISi,IAr,IO2のうち2つ以上を含む光の強度比であってもよい。また、強度比においては、上述した分母と分子の関係を逆にしてもよい。
Further, the intensity ratio I Ar / I O2 between the light intensity I Ar emitted by the inert gas and the light intensity I O2 emitted by the reactive gas, the light intensity I Si emitted by the material of the
また、上記実施形態では、制御部のフィードバック制御として、CPU251が反応性ガスの流量及び電源の出力を制御する場合について説明したが、このフィードバック制御に限定するものではない。例えば、制御部が不活性ガスの流量のみを制御する場合、反応性ガスの流量のみを制御する場合、又は電源の出力のみを制御する場合であってもよい。また、制御部が反応性ガスの流量と不活性ガスの流量を制御する場合、不活性ガスの流量と電源の出力を制御する場合、又は不活性ガスの流量と反応性ガスの流量と電源の出力を制御する場合であってもよい。即ち、制御部は、推定の成膜速度が目標成膜速度に近づくように、反応性ガスの流量、不活性ガスの流量及び電源の出力のうち少なくとも1つを制御すればよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where CPU251 controlled the flow volume of a reactive gas and the output of a power supply as feedback control of a control part, it is not limited to this feedback control. For example, the control unit may control only the flow rate of the inert gas, may control only the flow rate of the reactive gas, or may control only the output of the power source. In addition, when the control unit controls the flow rate of the reactive gas and the flow rate of the inert gas, when the control unit controls the flow rate of the inert gas and the output of the power source, or the flow rate of the inert gas, the flow rate of the reactive gas, and the power source It may be a case of controlling the output. That is, the control unit may control at least one of the flow rate of the reactive gas, the flow rate of the inert gas, and the output of the power source so that the estimated film formation rate approaches the target film formation rate.
また、上記実施形態では、電源の出力の制御として、電源の出力電力を制御する場合について説明したが、これに限定するものではない。例えば、電源の出力電圧を制御する場合、電源の出力電流を制御する場合、電源の出力電圧及び出力電流を制御する場合、電源の出力電圧及び出力電力を制御する場合、電源の出力電流及び出力電力を制御する場合であってもよい。また、電源の出力電圧、出力電流及び出力電力を制御する場合であってもよい。即ち、出力電圧、出力電流及び出力電力のうち、少なくとも1つを制御すればよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the output power of a power supply was controlled as control of the output of a power supply, it is not limited to this. For example, when controlling the output voltage of the power supply, controlling the output current of the power supply, controlling the output voltage and output current of the power supply, controlling the output voltage and output power of the power supply, output current and output of the power supply It may be a case where power is controlled. In addition, the output voltage, output current, and output power of the power supply may be controlled. That is, at least one of the output voltage, output current, and output power may be controlled.
また、上記実施形態では、ターゲット141としてSiを用いた場合について説明したが、Siに限定するものではなく、種々の金属を用いることができる。例えば、ターゲットとして、Nb、Y、Sn、In、Zn、Ti、Th、V、Ta、Mo、W、Cu、Cr、Mn、Fe、Ni、Co、Sm、Pr、Biなどを用いることができる。
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where Si was used as the
また、上記実施形態では、反応性ガスとしてO2ガスを用いた場合について説明したが、O2ガスに限定するものではなく、種々の反応性ガスを用いることができる。例えば、反応性ガスとして、N2、O3、CO2ガスなどを用いることができる。 In the above embodiment has described the case of using an O 2 gas as the reactive gas, not limited to O 2 gas, it is possible to use various reactive gases. For example, as a reactive gas, N 2, O 3, CO, etc. 2 gas can be used.
また、上記実施形態では、キャリアガスとしての不活性ガスとしてArガスを用いた場合について説明したが、Arガスに限定するものではなく、種々の不活性ガスを用いることができる。例えば、不活性ガスとして、He、Ne、Kr、Xe、Rnガスなどを用いることができる。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where Ar gas was used as inert gas as carrier gas, it is not limited to Ar gas, Various inert gas can be used. For example, He, Ne, Kr, Xe, Rn gas, etc. can be used as the inert gas.
また、上記実施形態では、スパッタリング装置が、DCマグネトロンスパッタリング装置である場合について説明したが、これに限定するものではない。例えばDCスパッタリング装置、RFスパッタリング装置、RFマグネトロンスパッタリング装置等、種々のスパッタリング装置に適用可能である。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where a sputtering device was a DC magnetron sputtering device, it is not limited to this. For example, the present invention can be applied to various sputtering apparatuses such as a DC sputtering apparatus, an RF sputtering apparatus, and an RF magnetron sputtering apparatus.
また、上記実施形態では、記憶部がHDD254である場合について説明したが、これに限定するものではない。記憶部が例えばUSBメモリやメモリカード、SSDなど、どのような記憶装置であってもよい。また、記憶部がコントローラに内蔵の記憶装置に限らず、コントローラに外付けされる記憶装置であってもよい。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where a memory | storage part was HDD254, it is not limited to this. The storage unit may be any storage device such as a USB memory, a memory card, or an SSD. The storage unit is not limited to a storage device built in the controller, and may be a storage device externally attached to the controller.
また、上記実施形態では、対応データD1が数式である場合について説明したが、これに限定するものではなく、対応データD1がテーブルであってもよい。 In the above embodiment, the case where the correspondence data D1 is a mathematical formula has been described. However, the present invention is not limited to this, and the correspondence data D1 may be a table.
本発明は、上記実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。 The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program It can also be realized by processing. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
100…スパッタリング装置、101…真空チャンバ(チャンバ)、131…反応性ガス供給部、132…不活性ガス供給部、141…ターゲット、145…電源、160…受光部、251…CPU(制御部)、D1…対応データ、W…レンズ基板
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記チャンバの内部に反応性ガスを供給する反応性ガス供給部と、
前記チャンバの内部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部と、
前記ターゲットに電力を供給して前記チャンバの内部にプラズマを発生させ、前記プラズマ中の前記不活性ガスのイオンを前記ターゲットに衝突させる電源と、
前記プラズマが発する光を受ける受光部と、
光の強度と成膜速度とが比例関係と異なる関係で対応付けられた対応データを用いて、前記受光部にて受けた光の強度に対応する推定の成膜速度を求め、前記推定の成膜速度が目標成膜速度に近づくように、前記反応性ガスの流量、前記不活性ガスの流量及び前記電源の出力のうち少なくとも1つを制御する制御部と、を備えることを特徴とするスパッタリング装置。 A chamber in which a film formation target and a target are placed;
A reactive gas supply unit for supplying a reactive gas into the chamber;
An inert gas supply unit for supplying an inert gas into the chamber;
A power source for supplying electric power to the target to generate plasma inside the chamber, and causing ions of the inert gas in the plasma to collide with the target;
A light receiving unit that receives light emitted by the plasma;
Using correspondence data in which the light intensity and the film formation speed are associated with each other in a relationship different from the proportional relation, an estimated film formation speed corresponding to the light intensity received by the light receiving unit is obtained, and the estimation is completed. And a control unit that controls at least one of the flow rate of the reactive gas, the flow rate of the inert gas, and the output of the power source so that the film speed approaches a target film formation speed. apparatus.
rate=a0+a1×Ip+a2×Ip2+a3×Ip3+a4×Ip4
で表される4次関数であることを特徴とする請求項2に記載のスパッタリング装置。 When the rate is a variable indicating the deposition rate, Ip is a variable indicating the light intensity, a0, a1, a2, a3, a4 are constants, and a4 ≠ 0,
rate = a0 + a1 × Ip + a2 × Ip 2 + a3 × Ip 3 + a4 × Ip 4
The sputtering apparatus according to claim 2, which is a quartic function represented by:
rate=b0+b1×Ip
で表される1次関数であることを特徴とする請求項2に記載のスパッタリング装置。 The function is as follows: rate is a variable indicating the deposition rate, Ip is a variable indicating the light intensity, b0 and b1 are constants, and b0 ≠ 0 and b1 ≠ 0.
rate = b0 + b1 × Ip
The sputtering apparatus according to claim 2, wherein the sputtering function is a linear function represented by:
光の強度と成膜速度とが比例関係と異なる関係で対応付けられた対応データを用いて、受光部にて受けた光の強度に対応する推定の成膜速度を求め、前記推定の成膜速度が目標成膜速度に近づくように、前記反応性ガスの流量、前記不活性ガスの流量及び前記電源の出力のうち少なくとも1つを制御することを特徴とする膜の製造方法。 A reactive gas and an inert gas are supplied to the inside of the chamber in which the film formation target and the target are arranged, and power is supplied to the target by a power source to generate plasma in the chamber, and the plasma in the plasma A method of manufacturing a film that collides an inert gas ion with the target to form a film on the film formation target,
Using the correspondence data in which the light intensity and the film formation speed are associated with each other in a relationship different from the proportional relation, an estimated film formation speed corresponding to the light intensity received by the light receiving unit is obtained, and the estimated film formation is performed. A method for producing a film, comprising: controlling at least one of a flow rate of the reactive gas, a flow rate of the inert gas, and an output of the power source so that the speed approaches a target film formation speed.
rate=a0+a1×Ip+a2×Ip2+a3×Ip3+a4×Ip4
で表される4次関数であることを特徴とする請求項10に記載の膜の製造方法。 The correspondence data is as follows: rate is a variable indicating the film formation rate, Ip is a variable indicating the light intensity, a0, a1, a2, a3, a4 are constants, and a4 ≠ 0.
rate = a0 + a1 × Ip + a2 × Ip 2 + a3 × Ip 3 + a4 × Ip 4
The method for producing a film according to claim 10, wherein the film is a quartic function represented by:
rate=b0+b1×Ip
で表される1次関数であることを特徴とする請求項11に記載の膜の製造方法。 The correspondence data is as follows: rate is a variable indicating the film formation speed, Ip is a variable indicating the light intensity, b0 and b1 are constants, and b0 ≠ 0 and b1 ≠ 0.
rate = b0 + b1 × Ip
The film production method according to claim 11, wherein the film is a linear function represented by:
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---|---|---|---|---|
JPS596376A (en) * | 1982-06-30 | 1984-01-13 | Anelva Corp | Sputtering apparatus |
JPS62211378A (en) * | 1986-03-11 | 1987-09-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sputtering device |
JPH04507266A (en) * | 1989-08-07 | 1992-12-17 | ザ ビーオーシー グループ インコーポレイテッド | Method for depositing optical oxide films at high speeds |
-
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- 2016-11-09 JP JP2016219171A patent/JP2018076559A/en active Pending
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