JP3281005B2 - スパッタリング装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法 - Google Patents
スパッタリング装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体装置の薄膜を形
成するスパッタリング装置及びそれを用いた半導体装置
の製造方法に関する。
成するスパッタリング装置及びそれを用いた半導体装置
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体素子の微細化，高性能化が進むに
したがい、半導体素子を構成する膜を形成する成膜装置
には、高純度の膜を成膜するために処理室内の真空度の
向上および真空の質が要求されている。また高真空中で
連続的に種類が異なる複数の膜で積層膜を成膜する要求
も高まっている。そこで現在では、処理室の真空度を高
いレベルに維持するために、処理室にウエハを搬送する
方法として、ロードロック方式が広く採用されている。
またスパッタリング装置では、マルチチャンバ方式を採
用することによっても、真空中のウエハ移送が可能にな
り、クロスコンタミネーションのない高品質で清浄な積
層膜が形成できる。
したがい、半導体素子を構成する膜を形成する成膜装置
には、高純度の膜を成膜するために処理室内の真空度の
向上および真空の質が要求されている。また高真空中で
連続的に種類が異なる複数の膜で積層膜を成膜する要求
も高まっている。そこで現在では、処理室の真空度を高
いレベルに維持するために、処理室にウエハを搬送する
方法として、ロードロック方式が広く採用されている。
またスパッタリング装置では、マルチチャンバ方式を採
用することによっても、真空中のウエハ移送が可能にな
り、クロスコンタミネーションのない高品質で清浄な積
層膜が形成できる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ロ
ードロック方式やマルチチャンバ方式のスパッタリング
装置で、ターゲット，シャッター，サセプタ，防着板等
の保守を行うには、処理室内を大気に開放する必要があ
る。このため、保守を行った後に処理室を再び高真空状
態（例えば１０- 8Ｐａよりも低い圧力状態）にするに
は、処理室のベーキングだけでも約１日必要になる。し
たがって、装置の保守に時間が非常にかかる。また処理
室内を大気に開放するので、処理室内に成膜の品質を劣
化させる不純物が残存し易い。この結果、処理室内を清
浄に保持することが難しくなるので、膜質の安定した膜
形成ができない。
ードロック方式やマルチチャンバ方式のスパッタリング
装置で、ターゲット，シャッター，サセプタ，防着板等
の保守を行うには、処理室内を大気に開放する必要があ
る。このため、保守を行った後に処理室を再び高真空状
態（例えば１０- 8Ｐａよりも低い圧力状態）にするに
は、処理室のベーキングだけでも約１日必要になる。し
たがって、装置の保守に時間が非常にかかる。また処理
室内を大気に開放するので、処理室内に成膜の品質を劣
化させる不純物が残存し易い。この結果、処理室内を清
浄に保持することが難しくなるので、膜質の安定した膜
形成ができない。
【０００４】本発明は、膜質に優れたスパッタ膜の形成
が可能でかつ保守に優れたスパッタリング装置を提供す
ることを目的とする。
が可能でかつ保守に優れたスパッタリング装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたスパッタリング装置である。この
スパッタリング装置の処理室には、第１の開口部を介し
てターゲット室が接続されている。このターゲット室に
は、ターゲット交換用開口部を介してターゲット交換室
が接続されている。ターゲット室内には第１のホルダが
設けられている。この第１のホルダは、第１の開口部に
向かって往復運動する駆動部と、ターゲット交換用開口
部に向かって往復運動する駆動部とを備えており、これ
らの駆動部を前記第１の開口部側と前記ターゲット交換
用開口部側との間で交換可能に回動する。そして、各駆
動部の先端には、これらの駆動部の往復運動によって第
１の開口部およびターゲット交換用開口部をターゲット
室側から開閉する各ターゲット室側開閉板が設けられて
おり、これらのターゲット室側開閉板の外面側にはカソ
ードが設けられている。
成するためになされたスパッタリング装置である。この
スパッタリング装置の処理室には、第１の開口部を介し
てターゲット室が接続されている。このターゲット室に
は、ターゲット交換用開口部を介してターゲット交換室
が接続されている。ターゲット室内には第１のホルダが
設けられている。この第１のホルダは、第１の開口部に
向かって往復運動する駆動部と、ターゲット交換用開口
部に向かって往復運動する駆動部とを備えており、これ
らの駆動部を前記第１の開口部側と前記ターゲット交換
用開口部側との間で交換可能に回動する。そして、各駆
動部の先端には、これらの駆動部の往復運動によって第
１の開口部およびターゲット交換用開口部をターゲット
室側から開閉する各ターゲット室側開閉板が設けられて
おり、これらのターゲット室側開閉板の外面側にはカソ
ードが設けられている。
【０００６】また、本発明の半導体装置の製造方法は、
上記構成のスパッタリング装置を用いた半導体装置の製
造方法であり、第１のホルダおよび駆動部の作動によっ
て処 理室の第１の開口部をターゲット室側開閉板で閉成
した状態で、当該ターゲット室側開閉板のカソードに取
り付けたターゲットに電圧を印加して処理室内における
成膜処理を行う。そして、第１のホルダおよび駆動部の
作動によって前記ターゲット交換用開口部をターゲット
室側開閉板で閉成し、当該ターゲット室側開閉板のカソ
ードおよびこれに取り付けたターゲットの保守を行う。
上記構成のスパッタリング装置を用いた半導体装置の製
造方法であり、第１のホルダおよび駆動部の作動によっ
て処 理室の第１の開口部をターゲット室側開閉板で閉成
した状態で、当該ターゲット室側開閉板のカソードに取
り付けたターゲットに電圧を印加して処理室内における
成膜処理を行う。そして、第１のホルダおよび駆動部の
作動によって前記ターゲット交換用開口部をターゲット
室側開閉板で閉成し、当該ターゲット室側開閉板のカソ
ードおよびこれに取り付けたターゲットの保守を行う。
【０００７】
【作用】上記構成のスパッタリング装置では、ターゲッ
ト室に対してターゲット交換室と処理室とが接続され、
ターゲット室側開閉板によってこれらの接続部分の開口
が閉成される。したがって、ターゲット室側開閉板の内
の一つに設けられたターゲットに対してターゲット交換
室内においてメンテナンスを施す場合であっても、処理
室内における処理を行うことができる。しかもこの際、
複数のターゲットを収納する大容量のターゲット室の真
空状態が確保され、ターゲットのメンテナンスを行う毎
にターゲット室の真空引きを行う必要はない。さらに、
上述したようにターゲット室の真空状態が維持されるた
め、このターゲット室に隣接する処理室内を高真空状態
（例えば１０ - 8 Ｐａよりも低い圧力状態）に保持され
る。このため、この装置を用いた半導体装置の製造にお
いては、安定した膜質の成膜が行われる。
ト室に対してターゲット交換室と処理室とが接続され、
ターゲット室側開閉板によってこれらの接続部分の開口
が閉成される。したがって、ターゲット室側開閉板の内
の一つに設けられたターゲットに対してターゲット交換
室内においてメンテナンスを施す場合であっても、処理
室内における処理を行うことができる。しかもこの際、
複数のターゲットを収納する大容量のターゲット室の真
空状態が確保され、ターゲットのメンテナンスを行う毎
にターゲット室の真空引きを行う必要はない。さらに、
上述したようにターゲット室の真空状態が維持されるた
め、このターゲット室に隣接する処理室内を高真空状態
（例えば１０ - 8 Ｐａよりも低い圧力状態）に保持され
る。このため、この装置を用いた半導体装置の製造にお
いては、安定した膜質の成膜が行われる。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図１に示す概略構成断面図
により説明する。図では、一例として、反応性スパッタ
リング装置１０を示す。図に示すように、スパッタリン
グによる膜生成を行う処理室１１に第１の開口部１２が
設けられている。処理室１１には上記第１の開口部１２
を介してターゲット室１３が設けられている。また処理
室１１にはシャッター収納部１４が設けられている。
により説明する。図では、一例として、反応性スパッタ
リング装置１０を示す。図に示すように、スパッタリン
グによる膜生成を行う処理室１１に第１の開口部１２が
設けられている。処理室１１には上記第１の開口部１２
を介してターゲット室１３が設けられている。また処理
室１１にはシャッター収納部１４が設けられている。
【０００９】ターゲット室１３の内部には第１のホルダ
１５が設けられている。この第１のホルダ１５は回動軸
１６を軸として例えば矢印ア方向に対して回動可能に設
けられている。この第１のホルダ１５の回動方向に沿っ
た側部の複数箇所として、例えば第１の開口部１２側と
その反対側とには、各矢印イ方向に往復運動する第１の
駆動部１７，１８が設けられている。各第１の駆動部１
７，１８には、当該第１の駆動部１７，１８が往復運動
することによって第１の開口部１２を開閉するターゲッ
ト室側開閉板１９，２０が取り付けられている。つま
り、第１のホルダ１５の回動によって、第１の駆動部１
７，１８に取り付けられたターゲット室側開閉板１９，
２０は、第１の開口部１２に対して交換可能に入れ替わ
るのである。各ターゲット室側開閉板１９，２０には、
第１の開口部１２を密封するための封止部２１，２２が
設けられている。この封止部２１，２２は例えばＯリン
グ等の封止リングで形成される。
１５が設けられている。この第１のホルダ１５は回動軸
１６を軸として例えば矢印ア方向に対して回動可能に設
けられている。この第１のホルダ１５の回動方向に沿っ
た側部の複数箇所として、例えば第１の開口部１２側と
その反対側とには、各矢印イ方向に往復運動する第１の
駆動部１７，１８が設けられている。各第１の駆動部１
７，１８には、当該第１の駆動部１７，１８が往復運動
することによって第１の開口部１２を開閉するターゲッ
ト室側開閉板１９，２０が取り付けられている。つま
り、第１のホルダ１５の回動によって、第１の駆動部１
７，１８に取り付けられたターゲット室側開閉板１９，
２０は、第１の開口部１２に対して交換可能に入れ替わ
るのである。各ターゲット室側開閉板１９，２０には、
第１の開口部１２を密封するための封止部２１，２２が
設けられている。この封止部２１，２２は例えばＯリン
グ等の封止リングで形成される。
【００１０】各ターゲット室側開閉板１９，２０には、
図示したようにその外面側、すなわち第１の駆動部１
７，１８と反対の面側であり、第１の開口部１２に向け
られる面側に、カソード２３，２４が取り付けられてい
る。さらに各カソード２３，２４にはターゲット２５，
２６が取り付けられている。また各ターゲット室側開閉
板１９，２０には、各ターゲット２５，２６のスパッタ
リング面の開閉を行うシャッタ２７，２８が設けられて
いる。また上記各第１の駆動部１７，１８の駆動部分を
覆う状態にベローズ２９，３０が設けられている。
図示したようにその外面側、すなわち第１の駆動部１
７，１８と反対の面側であり、第１の開口部１２に向け
られる面側に、カソード２３，２４が取り付けられてい
る。さらに各カソード２３，２４にはターゲット２５，
２６が取り付けられている。また各ターゲット室側開閉
板１９，２０には、各ターゲット２５，２６のスパッタ
リング面の開閉を行うシャッタ２７，２８が設けられて
いる。また上記各第１の駆動部１７，１８の駆動部分を
覆う状態にベローズ２９，３０が設けられている。
【００１１】またターゲット室１３に対向する位置の処
理室１１には第２の開口部３１が設けられている。この
処理室１１には上記第２の開口部３１を介してサセプタ
室３２が設けられている。
理室１１には第２の開口部３１が設けられている。この
処理室１１には上記第２の開口部３１を介してサセプタ
室３２が設けられている。
【００１２】サセプタ室３２の内部には第２のホルダ３
３が設けられている。この第２のホルダ３３は回動軸３
４を軸として例えば矢印ウ方向に対して回動可能に設け
られている。第２のホルダ３３の回動方向に沿った側部
の複数箇所として、例えば第２の開口部３１側とその反
対側とには、各矢印エ方向に往復運動する第２の駆動部
３４，３５が設けられている。各第２の駆動部３４，３
５には、当該第２の駆動部３４，３５が往復運動するこ
とによって第２の開口部３１を開閉するサセプタ室側開
閉板３６，３７が取り付けられている。つまり、第２の
ホルダ３３の回動によって、第２の駆動部３４，３５に
取り付けられたサセプタ室側開閉板３６，３７は、第２
の開口部３１に対して交換可能に入れ替わるのである。
各サセプタ室側開閉板３６，３７の第２の開口部３１側
には封止部３８，３９が設けられている。この封止部３
８，３９は例えばＯリング等の封止リングで形成され
る。
３が設けられている。この第２のホルダ３３は回動軸３
４を軸として例えば矢印ウ方向に対して回動可能に設け
られている。第２のホルダ３３の回動方向に沿った側部
の複数箇所として、例えば第２の開口部３１側とその反
対側とには、各矢印エ方向に往復運動する第２の駆動部
３４，３５が設けられている。各第２の駆動部３４，３
５には、当該第２の駆動部３４，３５が往復運動するこ
とによって第２の開口部３１を開閉するサセプタ室側開
閉板３６，３７が取り付けられている。つまり、第２の
ホルダ３３の回動によって、第２の駆動部３４，３５に
取り付けられたサセプタ室側開閉板３６，３７は、第２
の開口部３１に対して交換可能に入れ替わるのである。
各サセプタ室側開閉板３６，３７の第２の開口部３１側
には封止部３８，３９が設けられている。この封止部３
８，３９は例えばＯリング等の封止リングで形成され
る。
【００１３】各サセプタ室側開閉板３６，３７には、図
示したようにその外面側、すなわち第２の駆動部３４，
３５と反対の面側であり、第２の開口部３１に向けられ
る面側に、サセプタ４０，４１が設けられている。また
各サセプタ４０，４１の側周には、防着板４２，４３が
設けられている。また上記各第２の駆動部３４，３５の
駆動部分を覆う状態にベローズ４４，４５が設けられて
いる。
示したようにその外面側、すなわち第２の駆動部３４，
３５と反対の面側であり、第２の開口部３１に向けられ
る面側に、サセプタ４０，４１が設けられている。また
各サセプタ４０，４１の側周には、防着板４２，４３が
設けられている。また上記各第２の駆動部３４，３５の
駆動部分を覆う状態にベローズ４４，４５が設けられて
いる。
【００１４】通常処理室１１にはゲートバルブ（図示せ
ず）を介して中間室（図示せず）が接続され、中間室に
はロードロック室（図示せず）が接続されている。上記
中間室は、上記サセプタ室３２にゲートバルブを介して
接続することも可能である。さらに処理室１１，ターゲ
ット室１３，サセプタ室３２には、各室のそれぞれを高
真空（例えば１０- 8Ｐａよりも低い圧力状態）に排気
する排気装置（図示せず）が接続されている。また，タ
ーゲット冷却用配管（図示せず）やターゲット電力供給
用ケーブル（図示せず）等は、第１のホルダ１５、各カ
ソード２３，２４、各ベローズ２９，３０の内部を通し
て、各ターゲット２５，２６に導かれている。
ず）を介して中間室（図示せず）が接続され、中間室に
はロードロック室（図示せず）が接続されている。上記
中間室は、上記サセプタ室３２にゲートバルブを介して
接続することも可能である。さらに処理室１１，ターゲ
ット室１３，サセプタ室３２には、各室のそれぞれを高
真空（例えば１０- 8Ｐａよりも低い圧力状態）に排気
する排気装置（図示せず）が接続されている。また，タ
ーゲット冷却用配管（図示せず）やターゲット電力供給
用ケーブル（図示せず）等は、第１のホルダ１５、各カ
ソード２３，２４、各ベローズ２９，３０の内部を通し
て、各ターゲット２５，２６に導かれている。
【００１５】上記スパッタリング装置１０では、第１，
第２のホルダ１５，３３にターゲット，サセプタを２個
ずつ設けたが、例えば１個のホルダに３個またはそれ以
上の個数のターゲットあるいはサセプタを設けることも
可能である。この場合も上記同様に、ターゲットあるい
はサセプタは、上記第１の駆動部，ターゲット室側開閉
板等あるいは第２の駆動部，サセプタ室側開閉板等を介
して取り付けられる。
第２のホルダ１５，３３にターゲット，サセプタを２個
ずつ設けたが、例えば１個のホルダに３個またはそれ以
上の個数のターゲットあるいはサセプタを設けることも
可能である。この場合も上記同様に、ターゲットあるい
はサセプタは、上記第１の駆動部，ターゲット室側開閉
板等あるいは第２の駆動部，サセプタ室側開閉板等を介
して取り付けられる。
【００１６】また、上記スパッタリング装置１０におい
て、前記複数のターゲット室側開閉板１９，２０のうち
の一つで開閉することが可能なターゲット室１３の位置
として、例えば第１の開口部１２に対向する位置に、タ
ーゲット交換用開口部５１を設ける。このターゲット交
換用開口部５１を介してターゲット室１３にターゲット
交換室５２を接続する。これにより、第１のホルダ１５
の回動によって、第１の駆動部１７，１８に取り付けら
れたターゲット室側開閉板１９，２０が、第１の開口部
１２とターゲット交換用開口部５１との間で交換可能に
入れ替えられる構成となる。
て、前記複数のターゲット室側開閉板１９，２０のうち
の一つで開閉することが可能なターゲット室１３の位置
として、例えば第１の開口部１２に対向する位置に、タ
ーゲット交換用開口部５１を設ける。このターゲット交
換用開口部５１を介してターゲット室１３にターゲット
交換室５２を接続する。これにより、第１のホルダ１５
の回動によって、第１の駆動部１７，１８に取り付けら
れたターゲット室側開閉板１９，２０が、第１の開口部
１２とターゲット交換用開口部５１との間で交換可能に
入れ替えられる構成となる。
【００１７】 さらに、図２に示すように、複数のサセプ
タ室側開閉板３６，３７のうちの一つで開閉することが
可能なサセプタ室３２の位置として、例えば第２の開口
部３１に対向する位置に、サセプタ交換用開口部５３を
設ける。このサセプタ交換用開口部５３を介してサセプ
タ室３２にサセプタ交換室５４を設ける。これにより、
第２のホルダ３３の回動によって、第２の駆動部３４，
３５に取り付けられたサセプタ室側開閉板３６，３７
が、第２の開口部３１とサセプタ交換用開口部５３との
間で交換可能に入れ替えられる構成となる。
タ室側開閉板３６，３７のうちの一つで開閉することが
可能なサセプタ室３２の位置として、例えば第２の開口
部３１に対向する位置に、サセプタ交換用開口部５３を
設ける。このサセプタ交換用開口部５３を介してサセプ
タ室３２にサセプタ交換室５４を設ける。これにより、
第２のホルダ３３の回動によって、第２の駆動部３４，
３５に取り付けられたサセプタ室側開閉板３６，３７
が、第２の開口部３１とサセプタ交換用開口部５３との
間で交換可能に入れ替えられる構成となる。
【００１８】 上記のようなターゲット交換室５２，サセ
プタ交換室５４を設けたことにより、各ターゲット室側
開閉板１９，２０で第１の開口部１２とターゲット交換
用開口部５１とを密閉し、サセプタ室側開閉板３６，３
７で第２の開口部３１とサセプタ交換用開口部５３とを
密閉することが可能になる。このため、処理室１１，タ
ーゲット室１３，サセプタ室３２を高真空に保持した状
態で、保守を行いたいターゲット２５，２６、シャッタ
ー２７，２８、サセプタ４０，４１、防着板４２，４３
等をターゲット交換室５２またはサセプタ交換室５４に
移動させて、それぞれの保守または交換を行うことが可
能になる。上記説明のスパッタリング装置１０では、タ
ーゲット交換室５２とサセプタ交換室５４の両方を設け
たが、どちらか片方のみを設けることも可能である。
プタ交換室５４を設けたことにより、各ターゲット室側
開閉板１９，２０で第１の開口部１２とターゲット交換
用開口部５１とを密閉し、サセプタ室側開閉板３６，３
７で第２の開口部３１とサセプタ交換用開口部５３とを
密閉することが可能になる。このため、処理室１１，タ
ーゲット室１３，サセプタ室３２を高真空に保持した状
態で、保守を行いたいターゲット２５，２６、シャッタ
ー２７，２８、サセプタ４０，４１、防着板４２，４３
等をターゲット交換室５２またはサセプタ交換室５４に
移動させて、それぞれの保守または交換を行うことが可
能になる。上記説明のスパッタリング装置１０では、タ
ーゲット交換室５２とサセプタ交換室５４の両方を設け
たが、どちらか片方のみを設けることも可能である。
【００１９】 次に上記ターゲット交換室５２とサセプタ
交換室５４を設けたスパッタリング装置１０の保守方法
の一例を説明する。例えばターゲット２５またはシャッ
ター２７を保守もしくは交換する場合には、まず第１の
駆動部１７，１８を駆動して、第１の開口部１２とター
ゲット交換用開口部５１とをターゲット室側開閉板１
９，２０で閉じる。続いて処理室１１とターゲット室１
３とターゲット交換室５２とを高真空状態にする。次い
で第１の駆動部１７，１８を駆動して、ターゲット室側
開閉板１９，２０を第１の開口部１２，ターゲット交換
用開口部５１より引き離す。その後第１のホルダ１５を
１８０°回動する。再び第１の駆動部１７，１８を駆動
して、ターゲット室側開閉板２０で第１の開口部１２を
閉じる。一方ターゲット室側開閉板１９でターゲット交
換用開口部５１を閉じる。その後、ターゲット交換室５
２内を大気に開放して、ターゲット交換室５２内のター
ゲット２５，シャッター２７の保守あるいは交換を行
う。交換または保守が終了した後、ターゲット交換室５
２を真空引きして高真空状態（例えば１０- 6Ｐａ程度
の圧力）にする。
交換室５４を設けたスパッタリング装置１０の保守方法
の一例を説明する。例えばターゲット２５またはシャッ
ター２７を保守もしくは交換する場合には、まず第１の
駆動部１７，１８を駆動して、第１の開口部１２とター
ゲット交換用開口部５１とをターゲット室側開閉板１
９，２０で閉じる。続いて処理室１１とターゲット室１
３とターゲット交換室５２とを高真空状態にする。次い
で第１の駆動部１７，１８を駆動して、ターゲット室側
開閉板１９，２０を第１の開口部１２，ターゲット交換
用開口部５１より引き離す。その後第１のホルダ１５を
１８０°回動する。再び第１の駆動部１７，１８を駆動
して、ターゲット室側開閉板２０で第１の開口部１２を
閉じる。一方ターゲット室側開閉板１９でターゲット交
換用開口部５１を閉じる。その後、ターゲット交換室５
２内を大気に開放して、ターゲット交換室５２内のター
ゲット２５，シャッター２７の保守あるいは交換を行
う。交換または保守が終了した後、ターゲット交換室５
２を真空引きして高真空状態（例えば１０- 6Ｐａ程度
の圧力）にする。
【００２０】また例えばサセプタ４０または防着板４２
を保守もしくは交換する場合には、まず第２の駆動部３
４，３５を駆動して、第２の開口部３１とサセプタ交換
用開口部５３とをサセプタ室側開閉板３６，３７で閉じ
る。そして、処理室１１とサセプタ室３２とサセプタ交
換室５４とを高真空状態にする。次いで第２の駆動部３
４，３５を駆動して、サセプタ室側開閉板３６，３７を
第２の開口部３１，サセプタ交換用開口部５３より引き
離す。その後第２のホルダ３３を１８０°回動する。再
び第２の駆動部３４，３５を駆動して、サセプタ室側開
閉板３７で第２の開口部３１を閉じる。一方サセプタ室
側開閉板３６でサセプタ交換用開口部５３を閉じる。そ
の後、サセプタ交換室５４内を大気に開放して、サセプ
タ交換室５４内のサセプタ４０，防着板４２の保守ある
いは交換を行う。交換または保守が終了した後、サセプ
タ交換室５４を真空引きして高真空状態（例えば１０
- 6Ｐａ程度の圧力）にする。
を保守もしくは交換する場合には、まず第２の駆動部３
４，３５を駆動して、第２の開口部３１とサセプタ交換
用開口部５３とをサセプタ室側開閉板３６，３７で閉じ
る。そして、処理室１１とサセプタ室３２とサセプタ交
換室５４とを高真空状態にする。次いで第２の駆動部３
４，３５を駆動して、サセプタ室側開閉板３６，３７を
第２の開口部３１，サセプタ交換用開口部５３より引き
離す。その後第２のホルダ３３を１８０°回動する。再
び第２の駆動部３４，３５を駆動して、サセプタ室側開
閉板３７で第２の開口部３１を閉じる。一方サセプタ室
側開閉板３６でサセプタ交換用開口部５３を閉じる。そ
の後、サセプタ交換室５４内を大気に開放して、サセプ
タ交換室５４内のサセプタ４０，防着板４２の保守ある
いは交換を行う。交換または保守が終了した後、サセプ
タ交換室５４を真空引きして高真空状態（例えば１０
- 6Ｐａ程度の圧力）にする。
【００２１】サセプタ室３２にサセプタ交換室５４が設
けられていない場合には、処理室１１を高真空に保持し
た状態で、サセプタ室３２内を大気に開放し、サセプタ
４０，４１や防着板４２，４３の保守を行う。
けられていない場合には、処理室１１を高真空に保持し
た状態で、サセプタ室３２内を大気に開放し、サセプタ
４０，４１や防着板４２，４３の保守を行う。
【００２２】上記スパッタリング装置１０は、各室で高
真空を得るために、一例として、図３の概略構成図に示
す排気システムが設けられている。図に示すように、処
理室１１にはゲートバルブ６１を介して中間室６２を設
ける。中間室６２にはゲートバルブ６３を介してロード
ロック室６４が接続されている。また処理室１１には、
バルブ６５を介してターボ分子ポンプ６６が接続されて
いるとともに、バルブ８３を介して通常のドライポンプ
７４が接続されている。さらに上記ターボ分子ポンプ６
６にはバルブ７１を介して上記のドライポンプ７４が接
続されている。
真空を得るために、一例として、図３の概略構成図に示
す排気システムが設けられている。図に示すように、処
理室１１にはゲートバルブ６１を介して中間室６２を設
ける。中間室６２にはゲートバルブ６３を介してロード
ロック室６４が接続されている。また処理室１１には、
バルブ６５を介してターボ分子ポンプ６６が接続されて
いるとともに、バルブ８３を介して通常のドライポンプ
７４が接続されている。さらに上記ターボ分子ポンプ６
６にはバルブ７１を介して上記のドライポンプ７４が接
続されている。
【００２３】上記処理室１１に設けられているターゲッ
ト室１３，サセプタ室３２のそれぞれにはバルブ６７，
６８を介してクライオポンプ６９，７０が接続されてい
る。また上記ターゲット室１３，サセプタ室３２のそれ
ぞれに設けられているターゲット交換室５２，サセプタ
交換室５４のそれぞれには、バルブ７２，７３を介して
通常のドライポンプ８４が接続されている。また中間室
６２にもバルブ７９を介して上記ドライポンプ８４が接
続されている。
ト室１３，サセプタ室３２のそれぞれにはバルブ６７，
６８を介してクライオポンプ６９，７０が接続されてい
る。また上記ターゲット室１３，サセプタ室３２のそれ
ぞれに設けられているターゲット交換室５２，サセプタ
交換室５４のそれぞれには、バルブ７２，７３を介して
通常のドライポンプ８４が接続されている。また中間室
６２にもバルブ７９を介して上記ドライポンプ８４が接
続されている。
【００２４】ロードロック室６４にはバルブ７５を介し
てターボ分子ポンプ７６が接続されている。中間室６２
にはバルブ７７を介してクライオポンプ７８が接続され
ている。またロードロック室６４，ターボ分子ポンプ７
６には、それぞれにバルブ８０，８１を介してドライポ
ンプ８２が接続されている。
てターボ分子ポンプ７６が接続されている。中間室６２
にはバルブ７７を介してクライオポンプ７８が接続され
ている。またロードロック室６４，ターボ分子ポンプ７
６には、それぞれにバルブ８０，８１を介してドライポ
ンプ８２が接続されている。
【００２５】上記の構成の排気システムを動作させるこ
とにより、例えば処理室１１は１．３×１０- 6Ｐａな
いし１．３×１０- 1 0Ｐａの真空度に到達する。また
ターゲット室１３は１．３×１０- 6Ｐａないし１．３
×１０- 7Ｐａの真空度に到達する。さらにサセプタ室
３３は１．３×１０- 6Ｐａないし１．３×１０- 7Ｐａ
の真空度に到達する。上記の如くに、処理室１１とター
ゲット室１３，サセプタ室３２とが異なる排気装置で構
成れているので、処理室１１を高真空にした状態でター
ゲット室１３，サセプタ室３２における種々の保守作業
が可能になる。また上記に示した如くに、上記処理室１
１は従来のものに比較してターゲットやサセプタの設置
容積分だけ小さくできるので、処理室１１を真空引きす
るのに掛かる時間が短縮される。
とにより、例えば処理室１１は１．３×１０- 6Ｐａな
いし１．３×１０- 1 0Ｐａの真空度に到達する。また
ターゲット室１３は１．３×１０- 6Ｐａないし１．３
×１０- 7Ｐａの真空度に到達する。さらにサセプタ室
３３は１．３×１０- 6Ｐａないし１．３×１０- 7Ｐａ
の真空度に到達する。上記の如くに、処理室１１とター
ゲット室１３，サセプタ室３２とが異なる排気装置で構
成れているので、処理室１１を高真空にした状態でター
ゲット室１３，サセプタ室３２における種々の保守作業
が可能になる。また上記に示した如くに、上記処理室１
１は従来のものに比較してターゲットやサセプタの設置
容積分だけ小さくできるので、処理室１１を真空引きす
るのに掛かる時間が短縮される。
【００２６】次に、上記スパッタリング装置１０を用い
て半導体素子を構成する膜の成膜について説明する。上
記スパッタリング装置１０では、ターゲット，シャッタ
ー，サセプタ，防着板等のメンテナンス時に、処理室１
１は高真空かつ清浄な状態に保持されている。そのよう
なスパッタリング装置１０を用いて、通常のスパッタリ
ングと同様なる方法により上記処理室１１内で半導体素
子を構成する膜を成膜する。その結果、メンテナンス後
も処理室１１内に成膜の品質を劣化させる不純物が残存
しないため、成膜された膜は安定した膜質になる。
て半導体素子を構成する膜の成膜について説明する。上
記スパッタリング装置１０では、ターゲット，シャッタ
ー，サセプタ，防着板等のメンテナンス時に、処理室１
１は高真空かつ清浄な状態に保持されている。そのよう
なスパッタリング装置１０を用いて、通常のスパッタリ
ングと同様なる方法により上記処理室１１内で半導体素
子を構成する膜を成膜する。その結果、メンテナンス後
も処理室１１内に成膜の品質を劣化させる不純物が残存
しないため、成膜された膜は安定した膜質になる。
【００２７】
【発明の効果】以上、説明したように本発明のスパッタ
リング装置によれば、処理室にターゲット室を介してタ
ーゲット交換室を接続させ、これらを接続する各開口部
がターゲット室側開閉板によって閉成される構成にした
ことで、ターゲット交換室内においてターゲットのメン
テナンスを施す場合であっても、処理室内における処理
を行うことができ、なおかつターゲットのメンテナンス
を行う毎にターゲット室の真空引きを行う必要がない。
このため、装置の稼働時間を大幅に向上させることが可
能になる。しかも、ターゲット室の真空状態が維持され
るため、このターゲット室に隣接して接続された処理室
内を高真空状態（例えば１０ - 8 Ｐａよりも低い圧力状
態）に保持することが可能になり、処理室内を清浄な状
態に保つことができ、安定した膜質の成膜を行うことが
可能になる。したがって、このスパッタリング装置を用
いた本発明の半導体装置の製造においては、安定した膜
質で成膜された半導体装置を得ることが可能になる。
リング装置によれば、処理室にターゲット室を介してタ
ーゲット交換室を接続させ、これらを接続する各開口部
がターゲット室側開閉板によって閉成される構成にした
ことで、ターゲット交換室内においてターゲットのメン
テナンスを施す場合であっても、処理室内における処理
を行うことができ、なおかつターゲットのメンテナンス
を行う毎にターゲット室の真空引きを行う必要がない。
このため、装置の稼働時間を大幅に向上させることが可
能になる。しかも、ターゲット室の真空状態が維持され
るため、このターゲット室に隣接して接続された処理室
内を高真空状態（例えば１０ - 8 Ｐａよりも低い圧力状
態）に保持することが可能になり、処理室内を清浄な状
態に保つことができ、安定した膜質の成膜を行うことが
可能になる。したがって、このスパッタリング装置を用
いた本発明の半導体装置の製造においては、安定した膜
質で成膜された半導体装置を得ることが可能になる。
【図１】実施例の概略構成断面図である。
【図２】各交換室を設けたスパッタリング装置の概略構
成断面図である。
成断面図である。
【図３】排気システムの概略構成図である。
１０ スパッタリング装置 １１ 処理室 １２ 第１の開口部
１３ ターゲット室 １５ 第１のホルダ １６ 回動軸 １７ 第１の駆動部 １８ 第１の駆動部 １９ ターゲット室側開閉板 ２０ ターゲット
室側開閉板 ２１ 封止部 ２２ 封止部 ２３ カソード ２４ カソード ２５ ターゲット ２６ ターゲット ２９ ベローズ ３０ ベローズ ３１ 第２の開口部 ３２ サセプタ室
３３ 第２のホルダ ３４ 第２の駆動部 ３５ 第２の駆動部 ３６ サセプタ室側開閉板 ３７ サセプタ室
側開閉板 ４０ サセプタ ４１ サセプタ ５１ ターゲット交換用開口部 ５２ ターゲット
交換室 ５３ サセプタ交換用開口部 ５４ サセプタ交
換室
１３ ターゲット室 １５ 第１のホルダ １６ 回動軸 １７ 第１の駆動部 １８ 第１の駆動部 １９ ターゲット室側開閉板 ２０ ターゲット
室側開閉板 ２１ 封止部 ２２ 封止部 ２３ カソード ２４ カソード ２５ ターゲット ２６ ターゲット ２９ ベローズ ３０ ベローズ ３１ 第２の開口部 ３２ サセプタ室
３３ 第２のホルダ ３４ 第２の駆動部 ３５ 第２の駆動部 ３６ サセプタ室側開閉板 ３７ サセプタ室
側開閉板 ４０ サセプタ ４１ サセプタ ５１ ターゲット交換用開口部 ５２ ターゲット
交換室 ５３ サセプタ交換用開口部 ５４ サセプタ交
換室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58 H01L 21/205
Claims (3)
- 【請求項１】 スパッタリングによって膜生成を行う処
理室と、 前記処理室に設けた第１の開口部を介して前記処理室に
接続されたターゲット室と、 前記ターゲット室に設けたターゲット交換用開口部を介
して当該ターゲット室に接続されたターゲット交換室
と、 前記ターゲット室の内部に設けられ、前記第１の開口部
に向かって往復運動する駆動部と前記ターゲット交換用
開口部に向かって往復運動する駆動部とを備えると共
に、これらの駆動部を前記第１の開口部側と前記ターゲ
ット交換用開口部側との間で交換可能に回動する第１の
ホルダと、 前記各駆動部の先端に設けられ、当該各駆動部の往復運
動によって前記第１の開口部または前記ターゲット交換
用開口部を前記ターゲット室側から開閉する各ターゲッ
ト室側開閉板と、 前記各ターゲット室側開閉板の外面側に設けられたカソ
ードとを備えたことを特徴とするスパッタリング装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のスパッタリング装置にお
いて、 前記処理室の前記第１の開口部に対向する位置に設けた
第２の開口部を介して当該処理室に接続されたサセプタ
室と、前記サセプタ室に設けたサセプタ交換用開口部を介して
当該サセプタ室に接続されたサセプタ交換室と、 前記サセプタ室の内部に設けられ、前記第２の開口部に
向かって往復運動する駆動部と前記サセプタ交換用開口
部に向かって往復運動する駆動部とを備えると共に、こ
れらの駆動部を前記第２の開口部側と前記サセプタ交換
室開口部側との間で交換可能に回動する第２のホルダ
と、 前記第２のホルダに設けられた各駆動部の先端に設けら
れ、当該各駆動部の往復運動によって前記第２の開口部
または前記サセプタ交換用開口部を前記サセプタ室側か
ら開閉する各サセプタ室側開閉板と、 前記サセプタ室側開閉板の外面側に設けられたサセプタ
とを備えたことを特徴とするスパッタリング装置。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のスパッタ
リング装置を用いて半導体装置を構成する膜を形成する
半導体装置の製造方法であって、 前記第１のホルダおよび前記駆動部の作動によって前記
処理室の第１の開口部をターゲット室側開閉板で閉成し
た状態で、当該ターゲット室側開閉板のカソードに取り
付けたターゲットに電圧を印加して前記処理室内におけ
る成膜処理を行い、 前記第１のホルダおよび前記駆動部の作動によって前記
ターゲット交換用開口部をターゲット室側開閉板で閉成
し、当該ターゲット室側開閉板のカソードおよびこれに
取り付けたターゲットの保守を行うことを特徴とする半
導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27689191A JP3281005B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | スパッタリング装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27689191A JP3281005B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | スパッタリング装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586471A JPH0586471A (ja) | 1993-04-06 |
| JP3281005B2 true JP3281005B2 (ja) | 2002-05-13 |
Family
ID=17575841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27689191A Expired - Fee Related JP3281005B2 (ja) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | スパッタリング装置及びそれを用いた半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3281005B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19928319C1 (de) * | 1999-06-16 | 2001-01-18 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zur Substratbeschichtung mittels Sputtern |
| JP3834757B2 (ja) * | 2004-05-31 | 2006-10-18 | 信喜 六倉 | 多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング装置及び多層薄膜連続形成用超高真空スパッタリング方法 |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP27689191A patent/JP3281005B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0586471A (ja) | 1993-04-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |