JPH0137476B2 - - Google Patents

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JPH0137476B2
JPH0137476B2 JP55104531A JP10453180A JPH0137476B2 JP H0137476 B2 JPH0137476 B2 JP H0137476B2 JP 55104531 A JP55104531 A JP 55104531A JP 10453180 A JP10453180 A JP 10453180A JP H0137476 B2 JPH0137476 B2 JP H0137476B2
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JP
Japan
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chamber
sputtering
pretreatment
gas
gate valve
Prior art date
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Expired
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JP55104531A
Other languages
English (en)
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JPS5729577A (en
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Masashi Nakatsuka
Nobuyuki Takahashi
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Canon Anelva Corp
Original Assignee
Canon Anelva Corp
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Publication date
Application filed by Canon Anelva Corp filed Critical Canon Anelva Corp
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Priority to US06/287,925 priority patent/US4379743A/en
Publication of JPS5729577A publication Critical patent/JPS5729577A/ja
Publication of JPH0137476B2 publication Critical patent/JPH0137476B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • C23C14/566Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases using a load-lock chamber

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続スパツタ装置、特にスパツタリン
グの工程において、必要とする導入ガス以外の不
純物ガスによる膜質の劣化を防止した自動連続ス
パツタ装置に関するものである。
以下図面によつて詳細な説明を行う。第1図は
従来行なわれている連続スパツタ装置の一例を示
すもので被処理基板1は、大気中で挿入室2へ収
容された後、前処理室3でエツチング及び必要に
より加熱された後スパツタ室4で膜付けされ、取
出室5で再び大気に取出される。前記処理工程の
うち、前処理室3においては被処理基板1はエツ
チング電極6の上におかれ、高周波電源7よりエ
ツチング電極6へ電力を供給することにより所定
時間だけ処理を行なう。
前処理室3にはコンダクタンス調整機18を介
して(これは省略出来るケースが多い)、真空ポ
ンプ19が取り付けられている。なお同様にスパ
ツタ室4にも取り付けられているが、図には省略
されている。また、挿入室2、取出し室15の排
気のための真空ポンプも省略されている。
このとき、前処理室3とスパツタ室4の間に設
けられたゲートバルブ8は閉じており、前処理室
3でエツチング或は加熱により増加した不純物ガ
スがスパツタ室4へ混入するのを防止している。
又、前処理室3はガス導入バルブ9より導入し
たガスにより所定の圧力、通常は5×10-3Torr
〜1×10-2Torr程度、としてエツチング電極6
が高周波電力によつて容易に放電する状態に保た
れている。エツチングの終つた被処理基板1は必
要に応じ加熱機構10により加熱された後、前処
理室3とスパツタ室4の中間に設けられたゲート
バルブ8を通過してスパツタ室4へ送り込まれ
る。
スパツタ室4はガス導入バルブ12より導入さ
れたガスにより所定の圧力、通常は1×
10-3Torr〜5×10-3Torrに保たれており、スパ
ツタ電極13へスパツタ電源14より電圧を印加
することにより放電を起こし、スパツタリングに
より被処理基板4へ膜付けを行なう。
スパツタリングの終つた被処理基板1はスパツ
タ室4と取出し室15の中間に設けられたゲート
バルブ16を通過した取出し室15へ搬送された
後大気中へ回収される。
以上のような従来の方法においては前述した如
く前処理室3のガス圧力は通常、スパツタ室4の
ガス圧力よりも大きく、このため、前処理の終つ
た被処理基板1をスパツタ室4へ送り込むために
ゲートバルブ8を開いたときに、エツチング或は
加熱時に発生した不純物ガス(水、酸素、窒素
等)が前処理室3よりスパツタ室4へ流入して、
スパツタリングによる成膜時の雰囲気ガスを汚染
させ、膜質を劣化させてしまうこととなる。
本発明の目的は、上述のような前処理室のエツ
チングが熱処理により発生した不純物ガスが、ス
パツタ室に入ることを防ぐことによつてスパツタ
室が汚染されることの少ないスパツタ装置を提供
することにある。
手動で制御する装置においてはゲートバルブの
開閉に特別な注意を払うとか、エツチング後に充
分な時間を置き、換気してから次の工程に移るな
ど、種々の方法がとれるが、土場における生産に
使用されることの多い自動連続スパツタ装置では
時間のかゝらないそして確実な機能が要求され
る。本発明の目的を別の言葉で言えばスパツタ室
が汚染されることが本質的に少なく確実で迅速な
動作を有する自動連続スパツタ装置を提供するこ
とにある。
この目的を達成するため本発明の装置は次のよ
うな構成をとつている。すなわち、エツチング、
熱処理その他の前処理が終つた被処理基板は、次
いで開かれたゲートバルブを経て、スパツタ室に
送られる。この時、本発明による装置ではゲート
バルブを開くに先立つて、前処理室のガス圧力を
スパツタ室のガス圧力よりも低圧にして、その後
ゲートバルブを開き、更にその後ゲートバルブが
開放になつている時は常に前処理室がスパツタ室
より低圧に保たれるようになつている。
以下は本発明の実施例を図によつて説明するも
のである。
第2図は本発明によるガス導入系の一例を示す
もので、エツチングを行なうための前処理室3へ
のガス導入は第1図に示した従来方法と同様にガ
ス導入バルブ9より行なわれている。
被処理基板1は、挿入室2より前処理室3へ送
り込まれ、図示されていない移動機構によりエツ
チング処理を行なうためにエツチング電極上に置
かれる。エツチング処理は、タイマーによりあら
かじめ設定された時間だけエツチング電極に高周
波電力を印加することにより行なわれるが、この
タイマーの終了信号により、ガス導入バルブ9を
閉じ、ガス導入バルブ17を開く作業が自動的に
行なわれる。
この結果、導入されるガスは前処理室3を経過
せずに直接真空ポンプ19によつて排気されるた
め、前処理室3の圧力は急激に減少をはじめる。
そしてそれに伴つてスパツタ室に導入されたガス
は前処理室に流れ込む。
一方、エツチング処理の終つた被処理基板1
は、必要に応じて加熱処理が行なわれた後、スパ
ツタ室4への送り込みのために、図示されていな
い移動機構によりゲートバルブ8の近傍まで移送
される。
この移送完了の信号によつてゲートバルブ8は
開かれ、被処理基板1をスパツタ室4に送り込ん
だ後、ゲートバルブ8が閉じる作業が自動的に行
なわれる。又、このとき、ゲートバルブ8が閉じ
ると同時に、ガス導入バルブ17を閉じガス導入
バルブ9を開く作業が開始され、前処理室3の圧
力は当初の設定圧力に回復する。
前述したガス導入バルブ9よりガス導入バルブ
17への切換後の圧力減少は急激なため、仮に前
処理の加熱処理を省略した場合においても、エツ
チング処理の終つた被処理基板1をスパツタ室4
へ送り込むためのゲートバルブ8の近傍まで移送
させる時間の、約1〜2秒の間に圧力を充分低下
させることができ、ゲートバルブ8を通してのス
パツタ室4への不純物ガスの混入を防止すること
ができる。更に安全を見込むならタイマーにより
ゲートバルブ8を開くタイミングを1〜2秒遅ら
せることもできる。
前処理室3のガス圧を低下させるには単にガス
導入バルブ9を閉じることのみによつても目的を
達することができるが、通常の生産用スパツタ装
置においてはガスの供給は自動流量調節器を通し
て一定流量で供給されておりその供給径路のガス
導入バルブ9を閉じるのみとか、或は自動流量調
節器の機能を停止させたりすることによつて、ガ
スの供給を止めると、次の工程で再度ガス導入を
行なつた場合のガス圧力の定常状態への回復が遅
く安定化までの時間をより長く要し、従つて生産
性を低下させることになる。
実際にこのガス流路切換え方式を行なつた例で
は前処理室3におけるエツチング処理の圧力を5
×10-3Torrに設定した場合、ガス導入バルブ9
を閉じ、ガス導入バルブ17を開くことにより前
処理室3の圧力は数秒間の内に10-4Torr台に低
下させることができ、又、再度5×10-3Torrに
回復させる場合も数秒間に安定させることができ
た。
しかし、基板の処理時間が長く、ガス圧の安定
時間を充分によつても生産性に大きな影響を与え
ない場合には単にガス導入バルブ9の開閉をゲー
トバルブ8の開閉と関連させることによつても目
的を達することができ、この方式の採用も本発明
の範囲に含まれることは明らかである。
本発明すなわち前処理室とスパツタ室との間の
ゲートバルブを開くに先立つて前処理室のガス圧
力をスパツタ室により低圧にして更にゲートバル
ブが開いている間はスパツタ室の方を高圧に保つ
ことを特徴とする自動連続スパツタ装置の別の形
式として、次のような構成もある。すなわち、第
2図において、ゲートバルブ8を開くに先立つて
スパツタ室4の排気を止めるか又は大幅に減衰さ
せる。この時前述のバルブ9あるいはバルブ9と
バルブ17の操作も同時に行なわせることは一層
有効である。
以上の実施例で示された自動連続スパツタ装置
は、いずれも加工に要する時間が短かく良質な被
膜が得られる点で従来の装置よりすぐれた性能を
示した、この他の構成をとつたとしても、前処理
室とスパツタ室の間のゲートバルブを開く前に、
前処理室のガス圧力をスパツタ室より低圧とし、
このゲートバルブが開いている間は、前記圧力関
係を保つ自動連続スパツタ装置はすべて本発明の
範囲にあることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の連続スパツタ装置を説明するた
めの側面図、第2図は本発明の一実施例を説明す
るための側面図である。 2,3,4,15……真空容器、1……基板、
9,12,17……ガス導入バルブ、8,11,
16……ゲートバルブ、19……真空ポンプ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 大気より基板を挿入するための挿入室と、エ
    ツチング或は加熱等の前処理を間欠的に行うため
    の前処理室と、スパツタリングにより基板へ膜付
    けを行うスパツタ室と、処理済の基板を大気へ取
    出すための取出し室と、前記角室間を必要に応じ
    て解放、封止するゲートバルブと、前記各室を
    各々排気する手段と、前処理室でのエツチングに
    必要なガス導入系と、スパツタ室でのスパツタリ
    ングに必要なガス導入系と、前記各室へ被処理基
    板を順次搬送する機構とを有するスパツタ装置に
    おいて、前処理室へのガス導入を、前処理室か
    ら、該前処理室を排気する真空ポンプの吸気口に
    切換える機構と、この切換え機構を前記前処理室
    とスパツタ室間のゲートバルブの開閉と関連させ
    る機構とをそなえ、前記前処理室とスパツタ室間
    のゲートバルブを開放する場合には、前記切換え
    によつて、前処理室へのガス導入を停止し、スパ
    ツタ室へ導入されたガスを積極的に前処理室へ流
    し込むようにしたことを特徴とする自動連続スパ
    ツタ装置。
JP10453180A 1980-07-30 1980-07-30 Automatic continuous sputtering apparatus Granted JPS5729577A (en)

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JPH0137476B2 true JPH0137476B2 (ja) 1989-08-07

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