JPH0536610A - 真空成膜装置 - Google Patents
真空成膜装置Info
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- JPH0536610A JPH0536610A JP21003791A JP21003791A JPH0536610A JP H0536610 A JPH0536610 A JP H0536610A JP 21003791 A JP21003791 A JP 21003791A JP 21003791 A JP21003791 A JP 21003791A JP H0536610 A JPH0536610 A JP H0536610A
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- cleaning
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 基板成膜面に対する膜付着力を向上できる真
空成膜装置を提供する。 【構成】 真空成膜装置は、成膜すべき基板７の成膜面
７ａのクリーニング処理を行うクリーニング手段と、基
板成膜面７ａに膜形成処理を行う膜形成手段と、クリー
ニング処理から膜形成処理に連続して移行できるよう、
前記クリーニング手段及び膜形成手段を制御する制御手
段とを備えている。
空成膜装置を提供する。 【構成】 真空成膜装置は、成膜すべき基板７の成膜面
７ａのクリーニング処理を行うクリーニング手段と、基
板成膜面７ａに膜形成処理を行う膜形成手段と、クリー
ニング処理から膜形成処理に連続して移行できるよう、
前記クリーニング手段及び膜形成手段を制御する制御手
段とを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、真空成膜装置、特に、
基板成膜面のクリーニング処理を行うクリーニング手段
を備えた真空成膜装置に関する。
基板成膜面のクリーニング処理を行うクリーニング手段
を備えた真空成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】基板上に薄膜を形成する技
術として、イオンビームスパッタ法や、スパッタリング
法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法等があ
る。また、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法も実用に供されてい
る。
術として、イオンビームスパッタ法や、スパッタリング
法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ法等があ
る。また、ＥＣＲプラズマＣＶＤ法も実用に供されてい
る。
【０００３】例えばＥＣＲプラズマＣＶＤ法を用いた真
空成膜装置は、マイクロ波の導入によりプラズマを発生
するプラズマ室と、プラズマ室の周囲に配設された磁気
回路と、成膜すべき基板が配置される成膜室とから主と
して構成されている。このようなＥＣＲプラズマＣＶＤ
装置は、例えば磁気ディスクや磁気ヘッド、光学部品等
の保護膜としてのダイヤモンド状炭素膜の形成に用いら
れる。
空成膜装置は、マイクロ波の導入によりプラズマを発生
するプラズマ室と、プラズマ室の周囲に配設された磁気
回路と、成膜すべき基板が配置される成膜室とから主と
して構成されている。このようなＥＣＲプラズマＣＶＤ
装置は、例えば磁気ディスクや磁気ヘッド、光学部品等
の保護膜としてのダイヤモンド状炭素膜の形成に用いら
れる。
【０００４】前記ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置による成膜
処理の際には、プラズマ室内に所定の磁界を形成させる
とともに、プラズマ室内にマイクロ波を導入する。する
と、プラズマ室内において電子の周波数とマイクロ波の
周波数とが一致して電子サイクロトロン共鳴を起こし、
高密度プラズマが発生する。このプラズマは、発散磁界
に沿って引き出されて基板上に照射され、成膜処理が行
われる。
処理の際には、プラズマ室内に所定の磁界を形成させる
とともに、プラズマ室内にマイクロ波を導入する。する
と、プラズマ室内において電子の周波数とマイクロ波の
周波数とが一致して電子サイクロトロン共鳴を起こし、
高密度プラズマが発生する。このプラズマは、発散磁界
に沿って引き出されて基板上に照射され、成膜処理が行
われる。
【０００５】一方、成膜処理の前には、基板に対する膜
付着力を向上させる目的から基板成膜面のクリーニング
処理が行われる場合がある。例えば前記ＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ装置では、クリーニング用ガスとしてのアルゴン
ガスをプラズマ室内に導入して、プラズマ室内にアルゴ
ンの電子サイクロトロン共鳴プラズマを発生させる。そ
して、このプラズマ流を基板上に照射させることによ
り、基板成膜面のクリーニング処理を行っている。クリ
ーニング処理後、アルゴンガスを真空排気し、排気処理
後、成膜室内に成膜用ガスを導入して同様に電子サイク
ロトロン共鳴を起こさせ、成膜処理を行っている。
付着力を向上させる目的から基板成膜面のクリーニング
処理が行われる場合がある。例えば前記ＥＣＲプラズマ
ＣＶＤ装置では、クリーニング用ガスとしてのアルゴン
ガスをプラズマ室内に導入して、プラズマ室内にアルゴ
ンの電子サイクロトロン共鳴プラズマを発生させる。そ
して、このプラズマ流を基板上に照射させることによ
り、基板成膜面のクリーニング処理を行っている。クリ
ーニング処理後、アルゴンガスを真空排気し、排気処理
後、成膜室内に成膜用ガスを導入して同様に電子サイク
ロトロン共鳴を起こさせ、成膜処理を行っている。
【０００６】ところが、前記従来技術による成膜処理で
は、アルゴンガスの真空排気中に、成膜室内の残留ガス
等と導入される成膜用ガスとにより基板の不活性化が起
こり、この結果、基板成膜面に対する膜付着力が低下す
るという問題が生じる。
は、アルゴンガスの真空排気中に、成膜室内の残留ガス
等と導入される成膜用ガスとにより基板の不活性化が起
こり、この結果、基板成膜面に対する膜付着力が低下す
るという問題が生じる。
【０００７】本発明の目的は、基板成膜面に対する膜付
着力を向上できる真空成膜装置を提供することにある。
着力を向上できる真空成膜装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る真空成膜装
置は、クリーニング手段と、膜形成手段と、制御手段と
を備えている。前記クリーニング手段は、成膜すべき基
板の成膜面のクリーニング処理を行う手段である。前記
膜形成手段は、基板の成膜面に膜形成処理を行う手段で
ある。前記制御手段は、クリーニング手段によるクリー
ニング処理から膜形成手段による膜形成処理に連続して
移行できるよう、クリーニング手段及び膜形成手段を制
御する手段である。
置は、クリーニング手段と、膜形成手段と、制御手段と
を備えている。前記クリーニング手段は、成膜すべき基
板の成膜面のクリーニング処理を行う手段である。前記
膜形成手段は、基板の成膜面に膜形成処理を行う手段で
ある。前記制御手段は、クリーニング手段によるクリー
ニング処理から膜形成手段による膜形成処理に連続して
移行できるよう、クリーニング手段及び膜形成手段を制
御する手段である。
【０００９】
【作用】本発明に係る真空成膜装置では、まず、クリー
ニング手段が、成膜すべき基板の成膜面のクリーニング
処理を行う。次に、膜形成手段が、基板成膜面に膜形成
処理を行う。そして、制御手段がクリーニング手段及び
膜形成手段を制御することにより、クリーニング手段に
よるクリーニング処理から膜形成手段による膜形成処理
に連続して移行する。
ニング手段が、成膜すべき基板の成膜面のクリーニング
処理を行う。次に、膜形成手段が、基板成膜面に膜形成
処理を行う。そして、制御手段がクリーニング手段及び
膜形成手段を制御することにより、クリーニング手段に
よるクリーニング処理から膜形成手段による膜形成処理
に連続して移行する。
【００１０】この場合には、クリーニング処理から膜形
成処理に連続して移行することにより、基板成膜面から
付着力の弱い層を除去でき、これにより基板成膜面に対
する膜付着力を向上できる。
成処理に連続して移行することにより、基板成膜面から
付着力の弱い層を除去でき、これにより基板成膜面に対
する膜付着力を向上できる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の一実施例としてのＥＣＲプラ
ズマＣＶＤ装置を示している。図１において、プラズマ
室１は、導入されるマイクロ波（周波数２．４５Ｇ
ＨZ ）に対して空洞共振器となるように構成されてい
る。プラズマ室１には、プラズマ室１内に基板クリーニ
ング用のガス、例えばアルゴン（Ａｒ）ガスを導入する
ためのライン２が接続されている。ライン２には、バル
ブＶ１，Ｖ２及びマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１
が接続されている。また、プラズマ室１には、石英等で
構成されるマイクロ波導入窓３を介して、マイクロ波導
入のための導波管４が接続されている。プラズマ室１の
周囲には、プラズマ発生用磁気回路としての電磁コイル
５ａ，５ｂが配設されている。これらの電磁コイル５
ａ，５ｂによって、下方に向けて発散する発散磁界が形
成される。
ズマＣＶＤ装置を示している。図１において、プラズマ
室１は、導入されるマイクロ波（周波数２．４５Ｇ
ＨZ ）に対して空洞共振器となるように構成されてい
る。プラズマ室１には、プラズマ室１内に基板クリーニ
ング用のガス、例えばアルゴン（Ａｒ）ガスを導入する
ためのライン２が接続されている。ライン２には、バル
ブＶ１，Ｖ２及びマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１
が接続されている。また、プラズマ室１には、石英等で
構成されるマイクロ波導入窓３を介して、マイクロ波導
入のための導波管４が接続されている。プラズマ室１の
周囲には、プラズマ発生用磁気回路としての電磁コイル
５ａ，５ｂが配設されている。これらの電磁コイル５
ａ，５ｂによって、下方に向けて発散する発散磁界が形
成される。
【００１２】プラズマ室１の下方には、成膜室６が設け
られている。成膜室６内には、成膜すべき基板７を保持
する基板ホルダ８が配置されている。基板ホルダ８はそ
の下部に連結された支持ロッド９によって支持されてい
る。支持ロッド９は高周波電源１０（周波数１３．５６
ＭＨZ ）に接続されている。基板ホルダ８の上方にはシ
ャッタ１１が配置されている。シャッタ１１は開閉可能
に構成されている。また、成膜室６には、成膜室６内に
成膜用ガス、例えばエチレン（Ｃ2 Ｈ4 ）ガスを導入す
るためのライン１５が接続されている。ライン１５に
は、バルブＶ３，Ｖ４及びマスフローコントローラ（Ｍ
ＦＣ）２が接続されている。成膜室６の下部には排気孔
６ａが形成されている。排気孔６ａには、成膜室６内を
真空排気するためのライン１６が接続されている。ライ
ン１６には、バルブ１７、可変コンダクタンスバルブ１
８及びポンプ１９が接続されている。可変コンダクタン
スバルブ１８は、成膜室６に接続された図示しない圧力
センサの検出結果に応じてその開度が調整されるように
なっている。
られている。成膜室６内には、成膜すべき基板７を保持
する基板ホルダ８が配置されている。基板ホルダ８はそ
の下部に連結された支持ロッド９によって支持されてい
る。支持ロッド９は高周波電源１０（周波数１３．５６
ＭＨZ ）に接続されている。基板ホルダ８の上方にはシ
ャッタ１１が配置されている。シャッタ１１は開閉可能
に構成されている。また、成膜室６には、成膜室６内に
成膜用ガス、例えばエチレン（Ｃ2 Ｈ4 ）ガスを導入す
るためのライン１５が接続されている。ライン１５に
は、バルブＶ３，Ｖ４及びマスフローコントローラ（Ｍ
ＦＣ）２が接続されている。成膜室６の下部には排気孔
６ａが形成されている。排気孔６ａには、成膜室６内を
真空排気するためのライン１６が接続されている。ライ
ン１６には、バルブ１７、可変コンダクタンスバルブ１
８及びポンプ１９が接続されている。可変コンダクタン
スバルブ１８は、成膜室６に接続された図示しない圧力
センサの検出結果に応じてその開度が調整されるように
なっている。
【００１３】なお、上述の装置はマイクロコンピュータ
を含むコントローラを備えており、このコントローラに
よって各部が制御される。
を含むコントローラを備えており、このコントローラに
よって各部が制御される。
【００１４】次に、本装置の作動について説明する。成
膜すべき基板７が基板ホルダ８に保持された状態から、
まずポンプ１９を駆動することにより、プラズマ室１及
び成膜室６を高真空排気して室内圧力を５×１０-6Ｔｏ
ｒｒ以下にする。次に、以下の作動については、前記コ
ントローラの制御フローチャート（図２）に従って説明
する。
膜すべき基板７が基板ホルダ８に保持された状態から、
まずポンプ１９を駆動することにより、プラズマ室１及
び成膜室６を高真空排気して室内圧力を５×１０-6Ｔｏ
ｒｒ以下にする。次に、以下の作動については、前記コ
ントローラの制御フローチャート（図２）に従って説明
する。
【００１５】図２のステップＳ１においてシャッタ１１
を閉じる。次にステップＳ２において、可変コンダクタ
ンスバルブ１８をＯＮにする。次にステップＳ３におい
て、予め設定された所定のタイマー時間が経過したか否
かを判断する。所定時間が経過すればステップＳ４に移
行する。ステップＳ４では、電磁コイル５ａ，５ｂに通
電して電磁コイル５ａ，５ｂをＯＮにし、プラズマ室１
内の磁束密度が８７５ガウスになるようにする。
を閉じる。次にステップＳ２において、可変コンダクタ
ンスバルブ１８をＯＮにする。次にステップＳ３におい
て、予め設定された所定のタイマー時間が経過したか否
かを判断する。所定時間が経過すればステップＳ４に移
行する。ステップＳ４では、電磁コイル５ａ，５ｂに通
電して電磁コイル５ａ，５ｂをＯＮにし、プラズマ室１
内の磁束密度が８７５ガウスになるようにする。
【００１６】次に、ステップＳ５では、バルブＶ１，Ｖ
２を開き、クリーニング用のアルゴンガスをプラズマ室
１内に導入する。このときのアルゴンガスの流量は、Ｍ
ＦＣ１により設定される。次にステップＳ６では、予め
設定された所定のタイマー時間が経過したか否かを判断
する。このとき、成膜室６内の圧力は、可変コンダクタ
ンスバルブ１８によって所定の圧力に維持される。次に
ステップＳ７では、マイクロ波をＯＮ、すなわち導波管
４から周波数２．４５ＧＨZ のマイクロ波をプラズマ室
１内に導入する。
２を開き、クリーニング用のアルゴンガスをプラズマ室
１内に導入する。このときのアルゴンガスの流量は、Ｍ
ＦＣ１により設定される。次にステップＳ６では、予め
設定された所定のタイマー時間が経過したか否かを判断
する。このとき、成膜室６内の圧力は、可変コンダクタ
ンスバルブ１８によって所定の圧力に維持される。次に
ステップＳ７では、マイクロ波をＯＮ、すなわち導波管
４から周波数２．４５ＧＨZ のマイクロ波をプラズマ室
１内に導入する。
【００１７】すると、プラズマ室１内において、８７５
ガウスの磁場により回転する電子の周波数と、マイクロ
波の周波数２．４５ＧＨZ とが一致して、電子サイクロ
トロン共鳴を起こる。これにより、電子はマイクロ波か
ら効率良くエネルギーを吸収して、低ガス圧下で高密度
のプラズマが発生する。このプラズマは、電磁コイル５
ａ，５ｂによって形成される発散磁界の磁力線に沿って
引き出される。
ガウスの磁場により回転する電子の周波数と、マイクロ
波の周波数２．４５ＧＨZ とが一致して、電子サイクロ
トロン共鳴を起こる。これにより、電子はマイクロ波か
ら効率良くエネルギーを吸収して、低ガス圧下で高密度
のプラズマが発生する。このプラズマは、電磁コイル５
ａ，５ｂによって形成される発散磁界の磁力線に沿って
引き出される。
【００１８】次に、ステップＳ８では、予め設定された
所定のタイマー時間が経過したか否かを判断する。所定
時間が経過すればステップＳ９に移行する。ステップＳ
９ではシャッタ１１を開く。次にステップＳ１０では、
高周波（ＲＦ）電源１０をＯＮし、支持ロッド９及び基
板ホルダ８を介して基板７に周波数１３．５６ＭＨZ の
高周波電圧を印加する。
所定のタイマー時間が経過したか否かを判断する。所定
時間が経過すればステップＳ９に移行する。ステップＳ
９ではシャッタ１１を開く。次にステップＳ１０では、
高周波（ＲＦ）電源１０をＯＮし、支持ロッド９及び基
板ホルダ８を介して基板７に周波数１３．５６ＭＨZ の
高周波電圧を印加する。
【００１９】これにより、電磁コイル５ａ，５ｂによる
発散磁界の磁力線に沿ってプラズマ室１内から引き出さ
れたプラズマ流が基板７上に照射する。この結果、アル
ゴンプラズマにより基板成膜面７ａのクリーニング処理
が行われる。
発散磁界の磁力線に沿ってプラズマ室１内から引き出さ
れたプラズマ流が基板７上に照射する。この結果、アル
ゴンプラズマにより基板成膜面７ａのクリーニング処理
が行われる。
【００２０】なお、このクリーニング処理時において
は、図３に示すように、アルゴン（Ａｒ）ガス流量は一
定に保たれる（同図直線ＡＢ参照）。
は、図３に示すように、アルゴン（Ａｒ）ガス流量は一
定に保たれる（同図直線ＡＢ参照）。
【００２１】次に、ステップＳ１１では、予め設定され
た所定のクリーニング時間（図３の時間Ｔ1 ）が終了し
たか否かを判断する。クリーニング時間が終了すればス
テップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、バルブ
Ｖ１を閉じるとともにバルブＶ３，Ｖ４を開き、成膜用
ガス、例えばエチレンガスの成膜室６内への導入を開始
する。このとき、ＭＦＣ２により、導入されるエチレン
ガスの流量を徐々に増加させる（図３の点線Ｄ−Ｃ参
照）。次にステップＳ１３では、所定のタイマー時間
（図３の時間Ｔ2 ─Ｔ1 ）が経過したか否かを判断す
る。なお、このタイマー時間は極めて短い時間に設定さ
れる。所定のタイマー時間が経過すればステップＳ１４
に移行する。ステップＳ１４では、バルブＶ２を閉じる
とともに、ＭＦＣ２の流量を固定する（図３Ｃ点参
照）。これより、エチレン（Ｃ2 Ｈ4 ）ガス流量は図３
の点線ＣＥのように一定に保たれ、またＡｒガス流量は
同図ＣＦ線のように徐々に減少する。すなわち、図３に
おいて時間Ｔ1 〜Ｔ3 の間は、Ａｒガス及びＣ2 Ｈ4 ガ
スが混在している。
た所定のクリーニング時間（図３の時間Ｔ1 ）が終了し
たか否かを判断する。クリーニング時間が終了すればス
テップＳ１２に移行する。ステップＳ１２では、バルブ
Ｖ１を閉じるとともにバルブＶ３，Ｖ４を開き、成膜用
ガス、例えばエチレンガスの成膜室６内への導入を開始
する。このとき、ＭＦＣ２により、導入されるエチレン
ガスの流量を徐々に増加させる（図３の点線Ｄ−Ｃ参
照）。次にステップＳ１３では、所定のタイマー時間
（図３の時間Ｔ2 ─Ｔ1 ）が経過したか否かを判断す
る。なお、このタイマー時間は極めて短い時間に設定さ
れる。所定のタイマー時間が経過すればステップＳ１４
に移行する。ステップＳ１４では、バルブＶ２を閉じる
とともに、ＭＦＣ２の流量を固定する（図３Ｃ点参
照）。これより、エチレン（Ｃ2 Ｈ4 ）ガス流量は図３
の点線ＣＥのように一定に保たれ、またＡｒガス流量は
同図ＣＦ線のように徐々に減少する。すなわち、図３に
おいて時間Ｔ1 〜Ｔ3 の間は、Ａｒガス及びＣ2 Ｈ4 ガ
スが混在している。
【００２２】一方、プラズマ室１内には引き続き導波管
４から周波数２．４５ＧＨZ のマイクロ波が導入されて
おり、また電磁コイル５ａ，５ｂ及び高周波電源１０は
ＯＮ状態にある。したがって、プラズマ室１内において
は、８７５ガウスの磁場により回転する電子の周波数
と、マイクロ波の周波数２．４５ＧＨZ とが一致し、電
子サイクロトロン共鳴が連続して発生している。これに
より、高密度プラズマが発生する。このプラズマは、電
磁コイル５ａ，５ｂによって形成される発散磁界の磁力
線によって引き出されて基板７に照射する。このように
して、基板７の成膜面７ａ上に炭素膜が形成される。
４から周波数２．４５ＧＨZ のマイクロ波が導入されて
おり、また電磁コイル５ａ，５ｂ及び高周波電源１０は
ＯＮ状態にある。したがって、プラズマ室１内において
は、８７５ガウスの磁場により回転する電子の周波数
と、マイクロ波の周波数２．４５ＧＨZ とが一致し、電
子サイクロトロン共鳴が連続して発生している。これに
より、高密度プラズマが発生する。このプラズマは、電
磁コイル５ａ，５ｂによって形成される発散磁界の磁力
線によって引き出されて基板７に照射する。このように
して、基板７の成膜面７ａ上に炭素膜が形成される。
【００２３】この場合には、クリーニング処理から成膜
処理にかけて連続して放電が発生しているため、基板成
膜面に常時イオンの照射が行われる。これにより、基板
の不活性化が起こりにくく、成膜に寄与するイオンが基
板成膜面に打ち込まれることになり、付着力の強い層が
形成される。
処理にかけて連続して放電が発生しているため、基板成
膜面に常時イオンの照射が行われる。これにより、基板
の不活性化が起こりにくく、成膜に寄与するイオンが基
板成膜面に打ち込まれることになり、付着力の強い層が
形成される。
【００２４】次に、ステップＳ１５では、所定の成膜時
間（図３の時間Ｔ4−Ｔ2 ）が終了したか否かを判断す
る。成膜時間が終了すればステップＳ１６に移行する。
ステップＳ１６ではシャッタ１１を閉じる。次にステッ
プＳ１７では、高周波電源１０からの電圧供給及びマイ
クロ波の導入を停止する。次にステップＳ１８では、所
定のタイマー時間が経過したか否かを判断する。所定の
タイマー時間が経過すればステップＳ１９に移行する。
ステップＳ１９では、バルブＶ３，Ｖ４を閉じ、エチレ
ンガスの供給を停止する。次にステップＳ２０では、可
変コンダクタンスバルブ１８を全開にする。次にステッ
プＳ２１では、ポンプ１９により成膜室６内を高真空排
気する。このようにして、一連の成膜処理が終了する。
間（図３の時間Ｔ4−Ｔ2 ）が終了したか否かを判断す
る。成膜時間が終了すればステップＳ１６に移行する。
ステップＳ１６ではシャッタ１１を閉じる。次にステッ
プＳ１７では、高周波電源１０からの電圧供給及びマイ
クロ波の導入を停止する。次にステップＳ１８では、所
定のタイマー時間が経過したか否かを判断する。所定の
タイマー時間が経過すればステップＳ１９に移行する。
ステップＳ１９では、バルブＶ３，Ｖ４を閉じ、エチレ
ンガスの供給を停止する。次にステップＳ２０では、可
変コンダクタンスバルブ１８を全開にする。次にステッ
プＳ２１では、ポンプ１９により成膜室６内を高真空排
気する。このようにして、一連の成膜処理が終了する。
【００２５】実験例 実験条件： アルゴンガス導入量 １００SCCM 成膜室内圧力 ４×１０-3Torr プラズマ室内磁束密度 ８７５G マイクロ波パワー ２００W （一定） 基板の自己バイアス電圧 −４００V （一定） 基板 サイズ５０×５０，材質SUS ３１６ クリーニング時間 ２分 成膜時間 ５０分 以上の実験の結果、基板の成膜面全面に約５５００オン
グストロームのダイヤモンド状炭素膜が生成した。この
膜の剥離荷重は１１ｇｆであった。
グストロームのダイヤモンド状炭素膜が生成した。この
膜の剥離荷重は１１ｇｆであった。
【００２６】比較例 実験条件：アルゴンガス導入量、成膜室内圧力、プラズ
マ室内の磁束密度、マイクロ波パワー、基板の自己バイ
アス電圧、クリーニング時間、及び使用する基板は前記
実験例の場合と同様である。この比較例では、クリーニ
ング終了後に、高周波電圧，マイクロ波及び電磁コイル
をＯＦＦにするとともに、バルブＶ１及びＶ２を閉にし
てアルゴンガスを高真空排気する点が前記実施例と異な
っている（図４参照）。アルゴンガスの高真空排気後、
バルブＶ３及びＶ４を開にしてエチレンガスを成膜６内
に１００SCCM導入する（反応圧力 ４×１０-3Ｔｏｒ
ｒ）。その後、電磁コイル５ａ，５ｂ、高周波電源１０
及びマイクロ波をＯＮにして、５０分間成膜処理を行っ
た。従って、、図３に示すように、時間ｔ1 〜ｔ2 の間
は放電を停止させている。
マ室内の磁束密度、マイクロ波パワー、基板の自己バイ
アス電圧、クリーニング時間、及び使用する基板は前記
実験例の場合と同様である。この比較例では、クリーニ
ング終了後に、高周波電圧，マイクロ波及び電磁コイル
をＯＦＦにするとともに、バルブＶ１及びＶ２を閉にし
てアルゴンガスを高真空排気する点が前記実施例と異な
っている（図４参照）。アルゴンガスの高真空排気後、
バルブＶ３及びＶ４を開にしてエチレンガスを成膜６内
に１００SCCM導入する（反応圧力 ４×１０-3Ｔｏｒ
ｒ）。その後、電磁コイル５ａ，５ｂ、高周波電源１０
及びマイクロ波をＯＮにして、５０分間成膜処理を行っ
た。従って、、図３に示すように、時間ｔ1 〜ｔ2 の間
は放電を停止させている。
【００２７】成膜処理後の基板を成膜室６内から取り出
し大気中に放置すると、膜剥離が始まった。
し大気中に放置すると、膜剥離が始まった。
【００２８】このような本実施例では、プラズマ室１内
に常時プラズマが発生しかつ基板７にＲＦバイアス電圧
が印加された状態で、クリーニング処理及び成膜処理が
行われる。これにより、成膜室６内の残留ガス等により
基板表面の不活性化が起こることなく、成膜面７ａ上か
ら付着力の弱い層が除去される。この結果、前記実験例
に示すように、付着力の強い薄膜が形成される。
に常時プラズマが発生しかつ基板７にＲＦバイアス電圧
が印加された状態で、クリーニング処理及び成膜処理が
行われる。これにより、成膜室６内の残留ガス等により
基板表面の不活性化が起こることなく、成膜面７ａ上か
ら付着力の弱い層が除去される。この結果、前記実験例
に示すように、付着力の強い薄膜が形成される。
【００２９】〔他の実施例〕 （ａ） 前記実施例では、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置を
用いてダイヤモンド状炭素膜を形成する場合を例にとっ
たが、本発明は、これに限定されず、他の薄膜の形成に
も同様に適用できる。
用いてダイヤモンド状炭素膜を形成する場合を例にとっ
たが、本発明は、これに限定されず、他の薄膜の形成に
も同様に適用できる。
【００３０】（ｂ） 本発明の適用はＥＣＲプラズマＣ
ＶＤ装置に限定されず、スパッタリング装置等にも同様
に適用できる。
ＶＤ装置に限定されず、スパッタリング装置等にも同様
に適用できる。
【００３１】図４は、本発明の他の実施例としてのスパ
ッタリング装置を示している。図４において、このスパ
ッタリング装置は、真空容器２１内に対向配置されたタ
ーゲット２２及び基板ホルダ２３を有している。基板ホ
ルダ２３上には、成膜すべき基板２４が保持される。タ
ーゲット２２及び基板ホルダ２３には、それぞれ可変の
バイアス電源２５，２６（電圧ＶS ）が接続されてい
る。また、ターゲット２２には、切り換えスイッチ２７
が接続されている。この切り換えスイッチ２７は、ター
ゲット２２をバイアス電源２５又はアースに切り換え接
続するためのものである。基板ホルダ２３側にも同様の
切り換えスイッチ２８が接続されている。
ッタリング装置を示している。図４において、このスパ
ッタリング装置は、真空容器２１内に対向配置されたタ
ーゲット２２及び基板ホルダ２３を有している。基板ホ
ルダ２３上には、成膜すべき基板２４が保持される。タ
ーゲット２２及び基板ホルダ２３には、それぞれ可変の
バイアス電源２５，２６（電圧ＶS ）が接続されてい
る。また、ターゲット２２には、切り換えスイッチ２７
が接続されている。この切り換えスイッチ２７は、ター
ゲット２２をバイアス電源２５又はアースに切り換え接
続するためのものである。基板ホルダ２３側にも同様の
切り換えスイッチ２８が接続されている。
【００３２】基板２４のクリーニング（逆スパッタ）処
理の際には、真空容器２１内にアルゴンガスを導入する
とともに、切り換えスイッチ２７をＯＮにしてターゲッ
ト２２をアース接続する。これにより、真空容器２１内
でグロー放電が起こり、生成したアルゴンイオンにより
基板２４の成膜面２４ａがスパッタされ、クリーニング
処理が行われる。
理の際には、真空容器２１内にアルゴンガスを導入する
とともに、切り換えスイッチ２７をＯＮにしてターゲッ
ト２２をアース接続する。これにより、真空容器２１内
でグロー放電が起こり、生成したアルゴンイオンにより
基板２４の成膜面２４ａがスパッタされ、クリーニング
処理が行われる。
【００３３】次に、成膜処理の際には、切り換えスイッ
チ２８をＯＮするとともに切り換えスイッチ２７をＯＦ
Ｆにする。このような各切り換えスイッチ２７，２８の
切り換え動作により、基板２４の電位は、図５に示すよ
うに、−ＶSから０に変化する。なお、図５において横
軸ｔは時間を、縦軸Ｖはマイナス電位を示している。こ
れにより、クリーニング処理時に引き続いてグロー放電
が発生する。そして、グロー放電により発生したアルゴ
ンイオンによりターゲット２２からスパッタされたスパ
ッタリング粒子が、基板２４上に付着して成膜処理が行
われる。
チ２８をＯＮするとともに切り換えスイッチ２７をＯＦ
Ｆにする。このような各切り換えスイッチ２７，２８の
切り換え動作により、基板２４の電位は、図５に示すよ
うに、−ＶSから０に変化する。なお、図５において横
軸ｔは時間を、縦軸Ｖはマイナス電位を示している。こ
れにより、クリーニング処理時に引き続いてグロー放電
が発生する。そして、グロー放電により発生したアルゴ
ンイオンによりターゲット２２からスパッタされたスパ
ッタリング粒子が、基板２４上に付着して成膜処理が行
われる。
【００３４】この場合においても、前記実施例と同様
に、クリーニング処理から成膜処理に連続して移行する
ので、基板成膜面２４ａ上に付着力の強い薄膜を形成で
きる。
に、クリーニング処理から成膜処理に連続して移行する
ので、基板成膜面２４ａ上に付着力の強い薄膜を形成で
きる。
【００３５】
【発明の効果】本発明に係る真空成膜装置によれば、ク
リーニング処理から膜形成処理に連続して移行するの
で、基板成膜面に対する膜付着力を向上できる。
リーニング処理から膜形成処理に連続して移行するの
で、基板成膜面に対する膜付着力を向上できる。
【図１】本発明の一実施例としてのＥＣＲプラズマＣＶ
Ｄ装置の概略構成図。
Ｄ装置の概略構成図。
【図２】前記実施例装置のコントローラによる制御フロ
ーの一部を示すフローチャート。
ーの一部を示すフローチャート。
【図３】前記実施例の動作を説明するための図。
【図４】比較例の動作を説明するための図。
【図５】本発明の他の実施例としてのスパッタリング装
置の概略構成図。
置の概略構成図。
【図６】前記他の実施例の基板バイアス電圧を示す図。
１ プラズマ室 ２ アルゴンガス導入用ライン ４ 導波管 ５ａ，５ｂ 電磁コイル ６ 成膜室 ７ 基板 ７ａ 成膜面 １０ 高周波電源 １５ 成膜用ガス導入用ライン
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】成膜すべき基板の成膜面のクリーニング処
理を行うクリーニング手段と、 前記基板の成膜面に膜形成処理を行う膜形成手段と、 前記クリーニング手段によるクリーニング処理から前記
膜形成手段による膜形成処理に連続して移行できるよ
う、前記クリーニング手段及び膜形成手段を制御する制
御手段と、 を備えた真空成膜装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3210037A JP3006190B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 真空成膜方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3210037A JP3006190B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 真空成膜方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536610A true JPH0536610A (ja) | 1993-02-12 |
| JP3006190B2 JP3006190B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=16582764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3210037A Expired - Fee Related JP3006190B2 (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 真空成膜方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006190B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009170896A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-30 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置、および半導体装置の作製方法 |
| US8951849B2 (en) | 2007-12-18 | 2015-02-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device including layer containing yttria-stabilized zirconia |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6453551A (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-01 | Sumitomo Metal Ind | Formation of thin film |
| JPH01272766A (ja) * | 1988-04-25 | 1989-10-31 | Kobe Steel Ltd | マグネトロンスパッタ操業方法 |
| JPH0532483A (ja) * | 1991-05-24 | 1993-02-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 気相成長方法及びプラズマプロセス装置 |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP3210037A patent/JP3006190B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6453551A (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-01 | Sumitomo Metal Ind | Formation of thin film |
| JPH01272766A (ja) * | 1988-04-25 | 1989-10-31 | Kobe Steel Ltd | マグネトロンスパッタ操業方法 |
| JPH0532483A (ja) * | 1991-05-24 | 1993-02-09 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 気相成長方法及びプラズマプロセス装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009170896A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-30 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 半導体装置、および半導体装置の作製方法 |
| US8951849B2 (en) | 2007-12-18 | 2015-02-10 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Method for manufacturing semiconductor device including layer containing yttria-stabilized zirconia |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3006190B2 (ja) | 2000-02-07 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |