JP3354591B2 - スパッタリング方法 - Google Patents

スパッタリング方法

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JP3354591B2
JP3354591B2 JP14914492A JP14914492A JP3354591B2 JP 3354591 B2 JP3354591 B2 JP 3354591B2 JP 14914492 A JP14914492 A JP 14914492A JP 14914492 A JP14914492 A JP 14914492A JP 3354591 B2 JP3354591 B2 JP 3354591B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリング方法
関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、スパッタリング装置は光磁気ディ
スク、光ディスク、ビデオヘッドの記録膜等の成膜に多
く利用されている。
【0003】以下、図2を参照しながら従来のスパッタ
リング装置の一例について説明する。図2において、2
1はカソードであり、その下面にターゲット21aが固
定されている。22はカソード21と対向して配置さ
れ、スパッタにより膜が堆積される基板、23は基板2
2を保持する基板ホルダーである。24はカソード21
に電圧を印加し、カソード21の表面でプラズマを発生
させるための電源である。25はカソード21と基板2
2の間の空間に配置されたシャッターである。26は反
応室チャンバー29内を減圧雰囲気にするための第1の
真空排気ポンプ、27は反応室チャンバー29内にスパ
ッタリングガスを流量調整しながら供給するガス供給
系、28は反応室チャンバー29内の真空度を調圧する
調圧弁である。30は予備室チャンバー31内を減圧雰
囲気にする第2の真空排気ポンプである。32は予備室
チャンバー31と大気を接続する第1のゲート弁、33
は反応室チャンバー29と予備室チャンバー31を接続
する第2のゲート弁である。
【0004】次に、以上の構成のスパッタリング装置の
動作について説明する。
【0005】まず、反応室チャンバー29内部を第1の
真空排気ポンプ26で、予備室チャンバー31内部を第
2の真空排気ポンプ30により10-6Torr台の真空
度まで真空排気する。次に、減圧雰囲気である予備室チ
ャンバー31を大気圧に戻し、第1のゲート弁32を開
き、基板22を予備室チャンバー31内に移載し、再び
第1のゲート弁32を閉じる。
【0006】この状態から、第2の真空排気ポンプ30
により予備室チャンバー31を10-6Torr台の真空
度まで真空排気する。そして、第2のゲート弁33を開
き、基板22を反応室チャンバー29内に移載し、基板
ホルダー23に保持させ、第2のゲート弁33を再び閉
じる。その後、反応室チャンバー29内部に、アルゴン
ガスを導入し、調圧弁28により5×10-3Torr程
度の真空度に設定し、電源24によりカソード21に直
流または高周波の電圧を印加し、反応室チャンバー29
の内部にプラズマを発生させる。そしてシャッター25
を開き、基板22に所定の膜を堆積する。その後シャッ
ター25を閉じ、プラズマを停止し、アルゴンガスの導
入を停止する。そして、第2のゲート弁33を開き、基
板22を予備室チャンバー31に移載し、第2のゲート
弁33を再び閉じる。次に予備室チャンバー31を大気
圧に戻し、第1のゲート弁32を開き、基板22を予備
室チャンバー31の外へ移載し、異なる基板22を予備
室チャンバー31内に移載し、再び第1のゲート弁32
を閉じ、以上の動作を繰り返す。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、成膜が終了すると、放電を停止し、ア
ルゴンガスの導入を停止するために、連続成膜の場合ア
ルゴンガスの導入、真空度の調圧、カソードへの電圧印
加による放電発生工程が毎回必要となり、そのために成
膜タクトが長くなり、またターゲット表面組成が変化
し、基板に堆積される膜の組成が安定しないという問題
があった。
【0008】本発明は上記従来の問題点に鑑み、連続成
膜の場合に放電を停止せず、放電発生工程を無くすこと
により、成膜タクトの向上及び膜組成の安定性の向上を
図ることを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、スパッタリン
グガスが供給された反応室チャンバー内を、所定のスパ
ッタ圧に調圧しながら、基板を載置する基板ホルダーに
対向するカソードに電圧を印加することでプラズマを発
生させ、前記基板に膜形成処理を行うスパッタリング方
法において、予備室チャンバーを所定の真空度まで真空
排気した後スパッタリングガスを導入し、前記スパッタ
圧に至った段階で、予備室チャンバーと前記反応室チャ
ンバーとの間のゲート弁を開き、予備室チャンバー内の
基板を反応室チャンバーの基板ホルダー上に移載し、前
記ゲート弁を閉じた後、反応室チャンバーにおいて膜形
成処理を行い、膜形成処理後、前記カソードに印加する
電圧を低下させたうえで、前記ゲート弁を再び開き、前
記基板を反応室チャンバーから前記スパッタ圧に維持さ
れた予備室チャンバーに移載して戻すことを特徴とす
る。
【0010】
【作用】本発明の上記構成によれば、予備室チャンバー
内のガス雰囲気と真空度を、反応室チャンバー内の成膜
時と等しくした状態でゲート弁を開くことができるた
め、連続成膜の場合に放電を停止せずに成膜を行うこと
ができ、アルゴンガスの導入、真空度の調圧、カソード
への電圧印加による放電発生工程を無くすことができ、
その結果成膜タクトを向上することができる。
【0011】また、放電を停止せず、カソードに印加す
る電圧を低下させるにとどめ、常時予備スパッタしてい
る状態となっているため、ターゲット表面組成が変化
、基板に堆積する膜の組成が安定することになる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の一実施例のスパッタリング装
置について図1を参照しながら説明する。
【0013】図1において、1はカソードであり、その
下面にターゲット1aが固定されている。2はカソード
1と対向して配置され、スパッタにより膜が堆積される
基板、3は基板2を保持する基板ホルダーである。4は
カソード1に電圧を印加し、カソード1の表面でプラズ
マを発生させるための電源である。5はカソード1と基
板2の間の空間に配置されたシャッターである。6は反
応室チャンバー9内を減圧雰囲気にするための第1の真
空排気ポンプ、7は反応室チャンバー9内にスパッタリ
ングガスを流量調整しながら供給する第1のガス供給
系、8は反応室チャンバー9内の真空度を調圧する第1
の調圧弁である。10は予備室チャンバー11内を減圧
雰囲気にする第2の真空排気ポンプである。14は予備
室チャンバー11内にスパッタリングガスを流量調整し
ながら供給する第2のガス供給系、15は予備室チャン
バー11内の真空度を調圧する第2の調圧弁、12は予
備室チャンバー11と大気を接続する第1のゲート弁、
13は反応室チャンバー9と予備室チャンバー11を接
続する第2のゲート弁である。
【0014】次に、以上の構成のスパッタリング装置の
動作について説明する。
【0015】まず、反応室チャンバー9内部を第1の真
空排気ポンプ6で、予備室チャンバー11内部を第2の
真空排気ポンプ10により10-6Torr台の真空度ま
で真空排気する。次に、反応室チャンバー9内部に、ア
ルゴンガスを導入し、第1の調圧弁8により5×10-3
Torr程度の真空度(スパッタ圧)に設定し、電源4
によりカソード1に直流または高周波の電圧を印加し、
反応室チャンバー9の内部にプラズマを発生させる。こ
のとき、シャッター5は閉じておき、カソード1に印加
している電圧を放電が消えない最小のパワーまで低下さ
せる。次に、減圧雰囲気である予備室チャンバー11を
大気圧に戻し、第1のゲート弁12を開き、基板2を予
備室チャンバー11内に移載し、再び第1のゲート弁1
2を閉じる。
【0016】この状態から、第2の真空排気ポンプ10
により予備室チャンバー11を10-6Torr台の真空
度まで真空排気する。そして、予備室チャンバー11内
部にアルゴンガスを導入し、第2の調圧弁15により5
×10-3Torr程度の真空度(スパッタ圧)に設定し
た後、第2のゲート弁13を開き、基板2を反応室チャ
ンバー9内に移載し、基板ホルダー3に保持させ、第2
のゲート弁13を再び閉じる。そして、カソード1に印
加している電圧を成膜パワーまで上昇させ、シャッター
5を開き、基板2に所定の膜を堆積する。その後、シャ
ッター5を閉じ、カソード1に印加している電圧を放電
が消えない最小パワーまで低下させる。そして、第2の
ゲート弁13を開き、基板2を予備室チャンバー11に
移載し、第2のゲート弁13を再び閉じる。そして予備
室チャンバー11へのアルゴンガスの導入を停止し、予
備室チャンバー11を大気圧に戻し、第1のゲート弁1
2を開き、基板2を予備室チャンバー11の外に移載
し、異なる基板2を予備室チャンバー11内に移載し、
再び第1のゲート弁12を閉じ、以上の動作を繰り返
す。
【0017】以上のように、本実施例によれば、予備室
チャンバー11内の真空度を、反応室チャンバー9内の
成膜時のガス雰囲気及び真空度と等しくした状態で第2
のゲート弁13を開くことができるため、連続成膜の場
合、放電を停止せずに成膜を行うことができ、アルゴン
ガスの導入、真空度の調圧、カソード1への電圧印加に
よる放電発生工程を無くすことができる。その結果、成
膜タクトを向上することができる。
【0018】また、放電を停止しないために、常時、予
備スパッタしている状態となっているため、ターゲット
1aの表面組成が変化せず、基板2に堆積する膜の組成
が安定することとなる。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば、連続成膜の場合に放電
を停止せずに成膜を行うことができ、放電発生工程を無
くし、成膜タクトの向上及び膜組成の安定性を向上する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のスパッタリング装置の概略
構成図である。
【図2】従来例のスパッタリング装置の概略構成図であ
る。
【符号の説明】
1 カソード 3 基板ホルダー 6 第1の真空ポンプ 7 第1のガス供給系 8 第1の調圧弁 9 反応室チャンバー 10 第2の真空ポンプ 11 予備室チャンバー 12 第1のゲート弁 13 第2のゲート弁 14 第2のガス供給系 15 第2の調圧弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−124270(JP,A) 実開 平3−25231(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C23C 14/00 - 14/58

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 スパッタリングガスが供給された反応室
    チャンバー内を、所定のスパッタ圧に調圧しながら、基
    板を載置する基板ホルダーに対向するカソードに電圧を
    印加することでプラズマを発生させ、前記基板に膜形成
    処理を行うスパッタリング方法において、予備室チャン
    バーを所定の真空度まで真空排気した後スパッタリング
    ガスを導入し、前記スパッタ圧に至った段階で、予備室
    チャンバーと前記反応室チャンバーとの間のゲート弁を
    開き、予備室チャンバー内の基板を反応室チャンバーの
    基板ホルダー上に移載し、前記ゲート弁を閉じた後、反
    応室チャンバーにおいて膜形成処理を行い、膜形成処理
    後、前記カソードに印加する電圧を低下させたうえで、
    前記ゲート弁を再び開き、前記基板を反応室チャンバー
    から前記スパッタ圧に維持された予備室チャンバーに移
    載して戻すことを特徴とするスパッタリング方法。
  2. 【請求項2】 膜形成処理後のカソードに印加する電圧
    の低下は、放電が消えない最小のパワーまでの電圧の低
    下である請求項1記載のスパッタリング方法。
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