JPH0542507B2 - - Google Patents

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JPH0542507B2
JPH0542507B2 JP18951585A JP18951585A JPH0542507B2 JP H0542507 B2 JPH0542507 B2 JP H0542507B2 JP 18951585 A JP18951585 A JP 18951585A JP 18951585 A JP18951585 A JP 18951585A JP H0542507 B2 JPH0542507 B2 JP H0542507B2
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substrate
chamber
vacuum
sputtering
processing
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Hideki Tateishi
Tamotsu Shimizu
Yasuhiro Yamaguchi
Katsuhiro Iwashita
Sosuke Kawashima
Hironori Kawahara
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【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は基板をスパツタエツチしつつ、スパツ
タ成膜を行うバイアススパツタが可能な連続スパ
ツタ装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a continuous sputtering apparatus capable of bias sputtering, which performs sputter film formation while sputter etching a substrate.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

半導体基板に例えば配線膜をスパツタ成膜する
には、真空排気、基板に吸着したガス除去のため
の基板加熱、下地表面の自然酸化物除去のための
スパツタエツチクリーニング、スパツタ成膜、大
気圧復帰の工程の全て、あるいはその一部が必要
である。この内のスパツタ成膜工程ではパターン
幅が1μm前後以下の微細パターンの場合、ステ
ツプカバレツジ向上のために、基板をエツチング
しつつスパツタ成膜を行うバイアススパツタ法が
有効である。
For example, to deposit a wiring film on a semiconductor substrate by sputtering, vacuum evacuation, substrate heating to remove gas adsorbed on the substrate, sputter etch cleaning to remove natural oxide on the underlying surface, sputtering film deposition, and atmospheric pressure are required. All or part of the restoration process is necessary. In the sputtering film forming process, in the case of a fine pattern with a pattern width of about 1 μm or less, a bias sputtering method in which the sputtering film is formed while etching the substrate is effective in order to improve step coverage.

従来のバイアススパツタ装置は例えば、
Semiconductor World第3巻、第10号
(1984.10)における原因による「バイアス・スパ
ツタリングによる多層配線技術」において論じら
れている。この従来例では、1個の処理室から成
るスパツタ装置の基板電極上に基板を多数並べた
後、上記工程を順次行つていくものであり、次の
欠点をもつ。
Conventional bias sputtering equipment, for example,
Discussed in "Multi-layer wiring technology using bias sputtering" by Semiconductor World, Vol. 3, No. 10 (October 1984). In this conventional example, after a large number of substrates are arranged on the substrate electrodes of a sputtering apparatus consisting of one processing chamber, the above steps are sequentially performed, and the process has the following drawbacks.

(1) 上記工程を順次行うため、処理時間が長い。(1) Processing time is long because the above steps are performed sequentially.

(2) スパツタ成膜室を基板の出し入れ毎に大気に
した後、真空排気する。このため所定の時間内
に到達する全圧あるいはガス分圧がばらつき、
スパツタ成膜時の真空雰囲気を変動させる。
(2) After the sputtering film formation chamber is brought into the atmosphere each time a substrate is taken in and out, it is evacuated. For this reason, the total pressure or gas partial pressure reached within a given time varies,
Vary the vacuum atmosphere during sputtering film formation.

(3) 基板加熱、スパツタエツチクリーニング、ス
パツタ成膜を同一室内で行うため、基板加熱、
スパツタリングエツチクリーニングの際に発生
する汚染ガスが処理室内に残り、スパツタ成膜
時に膜中にとりこまれ膜質を低下させる。
(3) Since substrate heating, sputter etch cleaning, and sputter film deposition are performed in the same room, substrate heating,
Contaminant gas generated during sputtering etching cleaning remains in the processing chamber and is incorporated into the film during sputtering film formation, deteriorating film quality.

(4) 多数枚基板を一括処理する場合には、基板内
膜厚分布を均一に保つため通常スパツタ電極と
基板間距離を長くする。このため成膜速度が低
く、膜中にとりこまれるガス量が増え膜質を低
下させる。
(4) When processing multiple substrates at once, the distance between the sputter electrode and the substrate is usually increased to maintain a uniform film thickness distribution within the substrate. For this reason, the film formation rate is low, and the amount of gas taken into the film increases, degrading the film quality.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、高品質真空中でのバイアスス
パツタ成膜を高速に行うことを可能とする連続ス
パツタ装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a continuous sputtering apparatus that enables high-quality bias sputtering film formation in vacuum at high speed.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は高品質化のために、(1)取入・取出室を
設け、処理室を常時高真空に保持し、(2)処理室内
の複数の処理ステーシヨンの真空雰囲気を独立に
制御し、処理ステーシヨン間の相互汚染をなく
し、(3)処理室内で基板を保持したまま移動する基
板ホルダにエツチング電極を内蔵し、スパツタ成
膜とスパツタエツチングを同時に行うことによ
り、バイアススパツタを可能としたものである。
In order to improve quality, the present invention (1) provides an intake/take-out chamber and maintains the processing chamber at high vacuum at all times; (2) independently controls the vacuum atmosphere of multiple processing stations within the processing chamber; Bias sputtering is possible by eliminating cross-contamination between processing stations, and (3) incorporating an etching electrode into the substrate holder that moves while holding the substrate within the processing chamber, allowing sputtering film formation and sputtering to be performed simultaneously. This is what I did.

さらに高速化のために、(1)複数の処理を各々の
処理ステーシヨンで同時に行い、(2)スパツタ電極
に基板を静止対向させ、高速成膜を行い、さらに
(3)基板を基板ホルダにのせたまま、処理室内の処
理ステーシヨン間を搬送することにより、搬送時
間の短縮を実現した。
In order to further increase the speed, (1) multiple processes are performed simultaneously at each processing station, (2) the substrate is statically opposed to the sputtering electrode, and high-speed film formation is performed.
(3) By transporting the substrate between processing stations within the processing chamber while it is placed on the substrate holder, transport time can be shortened.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

本発明の一実施例を図面にもとづいて説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described based on the drawings.

(1) 構 成 第1図は本発明の一実施例を示すスパツタ装置
の垂直断面図である。第2図は第1図に示すD−
D面による水平断面図であり、同図のE−E面は
第1図の垂直断面図を示している。
(1) Configuration FIG. 1 is a vertical sectional view of a sputtering device showing one embodiment of the present invention. Figure 2 shows D- shown in Figure 1.
It is a horizontal sectional view taken along the D plane, and the E-E plane of the figure shows the vertical sectional view of FIG. 1.

五角形の真空容器30(第2図)と中央に円柱
状の凹みを有する蓋31(第1図)により主真空
32を構成する。真空容器30の壁面38(第2
図)には、ほぼ同一水平面に中心軸をもつ開口3
3(第2図)が等角度間隔にあけられ、順にロー
デイングステーシヨン78、第1〜第4ステーシ
ヨン79〜82を形成する。またローデイングス
テーシヨン78の大気側にはローデイング室51
および取入・取出室52が取り付けられ、第1〜
第4処理ステーシヨンの開口33の外側には副真
空室34が形成されている。第1図に示す如く副
真空室34と主真空室32とは開口33の他に排
気口35により真空的に連通可能である。排気口
35はエアシリンダ36で駆動されるバルブ37
により開閉される。
A main vacuum 32 is constituted by a pentagonal vacuum container 30 (FIG. 2) and a lid 31 (FIG. 1) having a cylindrical recess in the center. Wall surface 38 of vacuum container 30 (second
Figure) shows an opening 3 with its central axis on almost the same horizontal plane.
3 (FIG. 2) are spaced at equal angular intervals, forming a loading station 78 and first to fourth stations 79 to 82 in order. Also, a loading chamber 51 is located on the atmospheric side of the loading station 78.
and an intake/extraction chamber 52 are attached, and the first to
A sub-vacuum chamber 34 is formed outside the opening 33 of the fourth processing station. As shown in FIG. 1, the sub-vacuum chamber 34 and the main vacuum chamber 32 can communicate in vacuum through an exhaust port 35 in addition to the opening 33. The exhaust port 35 is a valve 37 driven by an air cylinder 36.
It is opened and closed by

第2図に示すごとく真空容器30と蓋31との
間には、真空容器30の壁面38とほぼ平行な複
数の平面40を有するドラム39がある。ドラム
39は蓋31の底面の中心で回転自在に支持され
ており、モータ24、ギア25、チエーン26に
より回転させられる。
As shown in FIG. 2, between the vacuum container 30 and the lid 31 is a drum 39 having a plurality of flat surfaces 40 substantially parallel to the wall surface 38 of the vacuum container 30. The drum 39 is rotatably supported at the center of the bottom surface of the lid 31 and is rotated by the motor 24, gear 25, and chain 26.

またドラム39の各々の平面40には、各々1
組の板ばね41により平面40とほぼ平行な状態
のまま前後動可能な基板ホルダ42が取り付けら
れていて、プツシヤ43により、真空容器30の
壁面38と基板ホルダ42が密着できる。蓋31
の凹み内の中心にあるエアシリンダ44(第1
図)により円錐カム45が下降すると、プツシヤ
43は中心から外方に向けて力を受け、ガイド4
6によりガイドされながら全ステーシヨンで同時
に基板ホルダ42を壁面38に押付ける。円錐カ
ム45が上昇すると圧縮ばね47により、プツシ
ヤ43は中心方向に力を受け、プツシヤ43の先
端は蓋31の凹みの外周面まで後退し、基板ホル
ダ42は板ばね41により壁から離れてドラム3
9に接近する。
Further, each flat surface 40 of the drum 39 has a
A substrate holder 42 is attached to the substrate holder 42 by a set of leaf springs 41 that can move back and forth while remaining substantially parallel to the plane 40, and a pusher 43 allows the substrate holder 42 to be brought into close contact with the wall surface 38 of the vacuum container 30. Lid 31
Air cylinder 44 (first
When the conical cam 45 is lowered by the movement shown in FIG.
6 simultaneously press the substrate holder 42 against the wall surface 38 at all stations. When the conical cam 45 rises, the pusher 43 receives a force toward the center due to the compression spring 47, and the tip of the pusher 43 retreats to the outer circumferential surface of the recess in the lid 31, and the substrate holder 42 is moved away from the wall by the leaf spring 41 and attached to the drum. 3
Approaching 9.

第2図において、第1処理ステーシヨン79、
第2処理ステーシヨン80、および第4処理ステ
ーシヨン82についてはプツシヤ43、ガイド4
6、基板ホルダ42、板ばね47の図示を省略し
てある。
In FIG. 2, a first processing station 79,
For the second processing station 80 and the fourth processing station 82, the pusher 43 and the guide 4
6. Illustrations of the board holder 42 and leaf spring 47 are omitted.

第1図に示すごとく、少なくとも一つの副真空
室34には処理ユニツト18、ガス配管72、真
空バルブ73、可変バルブ74を設ける。
As shown in FIG. 1, at least one sub-vacuum chamber 34 is provided with a processing unit 18, a gas pipe 72, a vacuum valve 73, and a variable valve 74.

また主真空室32は、配管48により真空ポン
プ75に接続され、高真空排気される。
Further, the main vacuum chamber 32 is connected to a vacuum pump 75 through a pipe 48 and is evacuated to a high vacuum.

また、第2図に示す如くローデイングステーシ
ヨン78の大気側にはローデイング室51、さら
にその大気側に取入・取出室52が設置されてい
る。取入・取出室52内には2組の搬送手段5
3,54が、またローデイング室51内には1組
の搬送手段55が設置されている。
Further, as shown in FIG. 2, a loading chamber 51 is installed on the atmosphere side of the loading station 78, and an intake/extraction chamber 52 is installed on the atmosphere side. There are two sets of conveyance means 5 in the intake/unloading chamber 52.
3 and 54, and a set of transport means 55 is installed in the loading chamber 51.

取入・取出室52の両側にはゲートバルブ5
6,57が設置されている。
Gate valves 5 are installed on both sides of the intake/extraction chamber 52.
6,57 are installed.

取入・取出室52の両側にはゲートバルブ5
6,57が設置されている。ゲートバルブ56,
57が開いている時に基板5は大気中の搬送手段
(図示せず)により取入・取出室52に搬入され、
搬送手段53,55,54によりローデイング室
51を経て再び大気側に搬出されることができ
る。
Gate valves 5 are installed on both sides of the intake/extraction chamber 52.
6,57 are installed. gate valve 56,
When 57 is open, the substrate 5 is carried into the loading/unloading chamber 52 by an atmospheric conveyance means (not shown),
It can be transported to the atmosphere side again through the loading chamber 51 by the transport means 53, 55, and 54.

また取入・取出室52は第1図に示すように真
空配管58、真空バルブ59を経由して補助真空
ポンプ60に、またリーク配管61、リークバル
ブ62を経由してリークガス源(図示せず)に接
続されている。
In addition, as shown in FIG. 1, the intake/extraction chamber 52 is connected to an auxiliary vacuum pump 60 via a vacuum pipe 58 and a vacuum valve 59, and to a leak gas source (not shown) via a leak pipe 61 and a leak valve 62. )It is connected to the.

ローデイング室51は配管63を経由して真空
ポンプ91に接続されている。
Loading chamber 51 is connected to vacuum pump 91 via piping 63.

またローデイング室51内のローデイング位置
64(第2図)に基板がある時、第1図に示した
エレベータ65により基板は持ちあげられ、アー
ム66(第1図)にチヤツクされる(チヤツク機
構は図示省略)。アーム66は(中心線にて示す)
軸67の回りで回転駆動され、基板5はウエーハ
ホルダ42に移しかえられる。
When the substrate is at the loading position 64 (FIG. 2) in the loading chamber 51, the substrate is lifted by the elevator 65 shown in FIG. 1 and chucked by the arm 66 (FIG. 1). (not shown). Arm 66 (shown by center line)
The substrate 5 is rotated around the shaft 67 and transferred to the wafer holder 42 .

なおエレベータ65は例えばエアシリンダ68
により、またアーム66の軸67はモータ(図示
省略)により駆動される。
Note that the elevator 65 is, for example, an air cylinder 68.
Accordingly, the shaft 67 of the arm 66 is driven by a motor (not shown).

第3処理ステーシヨン81の断面詳細図を第3
図に示す。
A detailed cross-sectional view of the third processing station 81 is shown in the third
As shown in the figure.

基板ホルダ42はエツチング電極101、絶縁
板102を内蔵し、絶縁板102の表面に保持機
構(図示せず)により基板5を保持している。基
板ホルダ42の側面にはエツチング電極101が
露出し、給電口103を形成している。なおエツ
チング電極101と基板ホルダ42との間には絶
縁物110が挿入されており、アース電位にある
ウエーハホルダ42からエツチング電極101は
絶縁されている。
The substrate holder 42 includes an etching electrode 101 and an insulating plate 102, and holds the substrate 5 on the surface of the insulating plate 102 by a holding mechanism (not shown). An etching electrode 101 is exposed on the side surface of the substrate holder 42, forming a power supply port 103. Note that an insulator 110 is inserted between the etching electrode 101 and the substrate holder 42, so that the etching electrode 101 is insulated from the wafer holder 42, which is at ground potential.

第2処理ステーシヨン80、第3処理ステーシ
ヨン81さらに必要に応じて第4処理ステーシヨ
ン82の前記給電口103に対向する壁面38の
該位置には、周囲を絶縁物111およびアースシ
ールド105に囲まれた給電部材106がある。
給電部材106は壁面38およびアースシールド
105とは絶縁されたまま、一般的には13.56M
Hzの高周波電源107に接続されている。
The second processing station 80, the third processing station 81 and, if necessary, the fourth processing station 82, at the corresponding position on the wall surface 38 facing the power supply port 103, are surrounded by an insulator 111 and an earth shield 105. There is a power supply member 106.
The power supply member 106 is generally 13.56M while being insulated from the wall surface 38 and the earth shield 105.
It is connected to a high frequency power source 107 of Hz.

第3処理ステーシヨン81、第4処理ステーシ
ヨン82の基板5に対向した位置には、スパツタ
電源112が接続されたスパツタ処理ユニツト1
8が取り付けられている。
At the positions facing the substrate 5 of the third processing station 81 and the fourth processing station 82, there is a sputter processing unit 1 connected to a sputter power source 112.
8 is installed.

(2) 動 作 次に、以上のように構成した連続スパツタ装置
の動作について述べる。
(2) Operation Next, the operation of the continuous sputtering device configured as above will be described.

エアシリンダ44(第1図)により円錐カム4
5を下降させ各ステーシヨンで基板ホルダ42
を、真空容器30の壁面38に押付けておく。エ
アシリンダ36によりバルブ37を開いた状態
で、真空ポンプ75を作動させるとともに、真空
バルブ73、可変バルブ74を協調させてガス配
管72よりArガスを少なくともひとつの副真空
室34に導入し、副真空室34および主真空室3
2を各々所定の低圧雰囲気に保つ。副真空室34
内の圧力は可変バルブ74の開度、および排気口
35の径を変えることにより調節する。
The conical cam 4 is operated by the air cylinder 44 (Fig. 1).
5 and lower the substrate holder 42 at each station.
is pressed against the wall surface 38 of the vacuum container 30. With the valve 37 opened by the air cylinder 36, the vacuum pump 75 is operated, and the vacuum valve 73 and the variable valve 74 are coordinated to introduce Ar gas from the gas pipe 72 into at least one sub-vacuum chamber 34. Vacuum chamber 34 and main vacuum chamber 3
2 are each maintained in a predetermined low pressure atmosphere. Sub-vacuum chamber 34
The internal pressure is adjusted by changing the opening degree of the variable valve 74 and the diameter of the exhaust port 35.

また取入・取出室52では両側のゲートバルブ
56,57および真空バルブ59を閉じた状態
で、リークバルブ62を開き、リーク配管62よ
りリークガスを導入し、取入・取出室52内を大
気圧にしておく。
In addition, in the intake/extraction chamber 52, with the gate valves 56, 57 and vacuum valve 59 on both sides closed, the leak valve 62 is opened, leak gas is introduced from the leak pipe 62, and the inside of the intake/extraction chamber 52 is brought to atmospheric pressure. Keep it.

ローデイング室51ではエレベータ65を下降
の状態にしておくとともに真空ポンプ91により
例えば10-7Torr台に真空排気しておく。
In the loading chamber 51, the elevator 65 is kept in a descending state and the vacuum pump 91 is evacuated to, for example, 10 -7 Torr level.

以上の状態から運転サイクルを開始する。 The operation cycle starts from the above state.

取入・取出室52のゲートバルブ56を開いた
後、大気側搬送手段(図示せず)と搬送手段53
(第2図)との協調により基板5を搬入位置69
に搬入した後ゲートバルブ56を閉じる。
After opening the gate valve 56 of the intake/removal chamber 52, the atmosphere side conveying means (not shown) and the conveying means 53
(Fig. 2)
After carrying it into the building, the gate valve 56 is closed.

次に補助真空ポンプ60(第1図)を作動さ
せ、真空パルブ59を開き、取入・取出室52内
を例えば0.1Torrに排気した後、ゲートバルブ5
7を開く。搬送手段53,55(第2図)の協調
により、基板5をローデイング位置64に搬送し
た後、エレベータ65、アーム66(第1図)の
協調により、基板5を基板ホルダ42に装着す
る。
Next, the auxiliary vacuum pump 60 (Fig. 1) is activated, the vacuum valve 59 is opened, and the intake/extraction chamber 52 is evacuated to, for example, 0.1 Torr.
Open 7. After the substrate 5 is transported to the loading position 64 by the cooperation of the transport means 53 and 55 (FIG. 2), the substrate 5 is mounted on the substrate holder 42 by the cooperation of the elevator 65 and the arm 66 (FIG. 1).

次にエアシリンダ44により円錐カム45を上
昇させると、プツシヤ43は圧縮ばね47により
基板ホルダ42は板ばね41により、それぞれ中
心方向に移動する。次にモータ24、ギア25、
チエーン26により、ドラム39を1ステーシヨ
ン分回転させた後、エアシリンダ44、円錐カム
45、プツシヤ43により、再び基板ホルダ42
を真空容器30の壁面38に押付ける。ローデイ
ングステーシヨン78(第2図)では基板ホルダ
42に装着されている処理ずみ基板5を、アーム
66、エレベータ65(第1図)の協調により、
搬送手段55(第2図)上に移しかえる。ゲート
バルブ57を開いた後、搬送手段55,54の協
調により基板5を取入・取出室52内の搬出位置
70に搬送するとともに、未処理の基板5を搬入
位置69からローデイング位置64に搬送した
後、ゲートバルブ57を閉じる。
Next, when the conical cam 45 is raised by the air cylinder 44, the pusher 43 is moved toward the center by the compression spring 47, and the substrate holder 42 is moved by the leaf spring 41, respectively. Next, the motor 24, gear 25,
After the drum 39 is rotated one station by the chain 26, the substrate holder 42 is rotated again by the air cylinder 44, the conical cam 45, and the pusher 43.
is pressed against the wall surface 38 of the vacuum container 30. At the loading station 78 (FIG. 2), the processed substrate 5 mounted on the substrate holder 42 is loaded by the arm 66 and the elevator 65 (FIG. 1).
Transfer onto the conveying means 55 (FIG. 2). After opening the gate valve 57, the substrate 5 is transported to the unloading position 70 in the loading/unloading chamber 52 by the cooperation of the transporting means 55 and 54, and the unprocessed substrate 5 is transported from the loading position 69 to the loading position 64. After that, the gate valve 57 is closed.

前述のごとく取入・取出室内を大気圧にし、ゲ
ートバルブ56を開いた後、次に処理する未処理
基板5の搬入と、搬出位置70にある処理ずみ基
板5の搬出とを同時に行う。
As described above, after the intake/unloading chamber is brought to atmospheric pressure and the gate valve 56 is opened, the unprocessed substrate 5 to be processed next is carried in, and the processed substrate 5 at the carry-out position 70 is carried out simultaneously.

以上のローデイングステーシヨン78での取
入・取出し処理と並行して、第1〜第4ステーシ
ヨンでは基板5に各々所定の処理を施す。
In parallel with the loading/unloading process at the loading station 78, predetermined processes are performed on the substrates 5 at the first to fourth stations.

なお、第1〜第4処理ステーシヨンでは、基板
表面に吸着した汚染ガスを除去する基板加熱処
理、スパツタ前の基板表面の酸化物層を除去する
スパツタエツチ処理、あるいは基板をスパツタエ
ツチしつつ薄膜を形成するスパツタ処理を任意に
組合せて処理を行うが、標準的には第1ステーシ
ヨンで基板加熱処理、第2ステーシヨンでスパツ
タエツチ処理、第3、第4ステーシヨンでスパツ
タ処理を行う。その場合、各ステーシヨンの処理
ユニツト18は、第1ステーシヨンは基板加熱ユ
ニツト、第2ステーシヨンはスパツタエツチング
ユニツト、第3、第4ステーシヨンはスパツタ処
理ユニツトである。
The first to fourth processing stations perform substrate heating treatment to remove contaminant gas adsorbed on the substrate surface, sputter etch treatment to remove the oxide layer on the substrate surface before sputtering, or form a thin film while sputter etching the substrate. The sputtering process is carried out in any combination, but typically the first station performs the substrate heat treatment, the second station performs the sputter etch process, and the third and fourth stations perform the sputter process. In that case, the processing units 18 at each station are such that the first station is a substrate heating unit, the second station is a sputter etching unit, and the third and fourth stations are sputter processing units.

本実施例における各室の圧力は次の如くであ
る。
The pressures in each chamber in this example are as follows.

主真空室:2ミリトール、 第1処理ステーシヨンの副真空室:2ミリトー
ル、 第2処理ステーシヨンの副真空室:6ミリトー
ル、 第3、第4処理ステーシヨンの副真空室:3ミ
リトール。
Main vacuum chamber: 2 mTorr, sub-vacuum chamber of first processing station: 2 mTorr, sub-vacuum chamber of second processing station: 6 mTorr, sub-vacuum chamber of third and fourth processing stations: 3 mTorr.

第3図に示すように、第2処理ステーシヨン8
0では基板ホルダ42が真空容器30の壁に押し
付けられることにより、給電部材106とエツチ
ング電極101が給電口103で接触し、高周波
電源107から高周波電力がエツチング電極10
1に印加される。すると基板5および絶縁板10
2の表面に負の高電圧のセルフバイアス電圧が発
生し、副真空室34の壁と絶縁板102との間に
プラズマが発生し、基板5にArイオンが入射し、
基板5のエツチング処理が行われる。
As shown in FIG.
0, the substrate holder 42 is pressed against the wall of the vacuum chamber 30, so that the power supply member 106 and the etching electrode 101 come into contact at the power supply port 103, and high frequency power is applied from the high frequency power source 107 to the etching electrode 10.
1. Then, the substrate 5 and the insulating plate 10
A high negative self-bias voltage is generated on the surface of the substrate 2, plasma is generated between the wall of the sub-vacuum chamber 34 and the insulating plate 102, and Ar ions are incident on the substrate 5.
An etching process is performed on the substrate 5.

第3処理ステーシヨン81、第4処理ステーシ
ヨンではさらに基板5に対向したスパツタ処理ユ
ニツト18に、スパツタ電源112より電力を供
給することにより、バイアススパツタが行われ
る。
At the third processing station 81 and the fourth processing station, bias sputtering is performed by supplying power from a sputtering power supply 112 to a sputtering processing unit 18 facing the substrate 5.

上述の実施例においてはローデイングステーシ
ヨン1個と処理ステーシヨン4個と、計5個のス
テーシヨンを設けたが、本発明を実施する場合、
設置するステーシヨンの個数は任意に設定し得
る。
In the above embodiment, a total of five stations, one loading station and four processing stations, were provided, but when implementing the present invention,
The number of stations to be installed can be set arbitrarily.

また本実施例ではローデイングステーシヨン7
8にローデイング室51と、取入・取出室52と
を設けたが、これに限らずローデイング室51を
省略し、取入・取出室52を主真空室32に直接
に取付け、さらに取入・取出室52内にエレベー
タ65ローデイング用のアーム66を設けること
によつても同様の効果が得られる。
In addition, in this embodiment, loading station 7
8 is provided with a loading chamber 51 and an intake/unloading chamber 52, but the loading chamber 51 is omitted, the loading/unloading chamber 52 is directly attached to the main vacuum chamber 32, and the loading/unloading chamber 52 is directly attached to the main vacuum chamber 32. A similar effect can be obtained by providing an arm 66 for loading the elevator 65 in the take-out chamber 52.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上に述べたように処理室を常時高真空に保持
するとともに各処理ステーシヨン毎に副真空室を
設け、副真空室毎の圧力を独立に制御することに
より処理ステーシヨン間のガス相互汚染をなく
し、スパツタ膜への汚染ガスのとりこみを低減で
きる。
As mentioned above, by maintaining the processing chamber at high vacuum at all times, providing a sub-vacuum chamber for each processing station, and controlling the pressure of each sub-vacuum chamber independently, mutual gas contamination between processing stations is eliminated. It is possible to reduce the incorporation of contaminant gas into the spatter film.

また基板ホルダにエツチング電極を内蔵し、ス
パツタ成膜とスパツタエツチングを同時に行うバ
イアススパツタにより、ステツプカバレツジの向
上をはかることができる。
Further, by incorporating an etching electrode into the substrate holder and using a bias sputter to perform sputter film formation and sputter etching at the same time, step coverage can be improved.

また複数の処理を各々の処理ステーシヨンで同
時に行い、またスパツタ電極に基板を静止対向さ
せることにより高速成膜を可能とし、さらに基板
を基板ホルダにのせたまま、処理ステーシヨン間
を搬送させることにより搬送時間を短縮し、以上
の効果により高速処理を行うことができる。
In addition, multiple processes can be performed simultaneously at each processing station, and high-speed film formation can be achieved by statically facing the substrate to the sputtering electrode.Furthermore, the substrate can be transported between processing stations while remaining on the substrate holder. The time can be shortened and high-speed processing can be performed due to the above effects.

また本発明によれば各副真空室のメインテナン
スを行う場合には、主真空室を高真空排気したま
ま、該当する副真空室のみを大気にすればよく、
メインテナンス後の真空立上げ時間を短くでき
る。
Furthermore, according to the present invention, when performing maintenance on each sub-vacuum chamber, it is only necessary to evacuate only the corresponding sub-vacuum chamber to the atmosphere while the main vacuum chamber is evacuated to a high vacuum.
Vacuum start-up time after maintenance can be shortened.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例を示す連続スパツタ
装置の正面図、第2図は第1図のD−D交視図、
第3図は第2図のE−E断面の部分詳細図であ
る。 5…基板、30…真空容器、31…蓋、32…
主真空室、33…開口、34…副真空室、35…
排気口、36…エアシリンダ、37…バルブ、4
0…平面、41…板ばね、42…基板ホルダ、4
3…プツシヤ、44…エアシリンダ、65…エレ
ベータ、66…アーム、67…軸、68…エアシ
リンダ。
FIG. 1 is a front view of a continuous sputtering device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a DD cross-sectional view of FIG. 1,
FIG. 3 is a partially detailed view of the EE cross section in FIG. 2. 5... Substrate, 30... Vacuum container, 31... Lid, 32...
Main vacuum chamber, 33...opening, 34...sub-vacuum chamber, 35...
Exhaust port, 36...Air cylinder, 37...Valve, 4
0... Plane, 41... Leaf spring, 42... Board holder, 4
3... Pusher, 44... Air cylinder, 65... Elevator, 66... Arm, 67... Shaft, 68... Air cylinder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 基板に対し複数のスパツタ処理を施す連続ス
パツタ装置において、主真空室と主真空室の一部
に設けられた複数の開口と、該開口に接続した処
理室と基板を保持したまま主真空室内を移動し、
前記開口の端部に密着する基板ホルダと、該基板
ホルダに内蔵されたエツチング電極と、前記開口
の端部に密着した一部の基板ホルダのエツチング
電極にエツチング電力を供給する給電機構と、前
記開口の端部に密着した一部の基板ホルダに保持
された基板に対向して、該処理室に取付けられた
スパツタ成膜手段を有する連続スパツタ装置。
1. In a continuous sputtering device that performs multiple sputtering processes on a substrate, a main vacuum chamber and a plurality of openings provided in a part of the main vacuum chamber, a processing chamber connected to the openings, and a substrate can be opened in the main vacuum chamber while holding the substrate. move and
a substrate holder in close contact with the end of the opening, an etching electrode built into the substrate holder, a power feeding mechanism that supplies etching power to the etching electrodes of some of the substrate holders that are in close contact with the end of the opening; A continuous sputtering apparatus having a sputtering film forming means attached to the processing chamber, facing the substrate held by a part of the substrate holder that is in close contact with the end of the opening.
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