JPH0633231A - イオンスパッタリング装置 - Google Patents

イオンスパッタリング装置

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JPH0633231A
JPH0633231A JP19201292A JP19201292A JPH0633231A JP H0633231 A JPH0633231 A JP H0633231A JP 19201292 A JP19201292 A JP 19201292A JP 19201292 A JP19201292 A JP 19201292A JP H0633231 A JPH0633231 A JP H0633231A
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JP
Japan
Prior art keywords
vacuum chamber
vacuum
process gas
exhaust
pump
Prior art date
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Pending
Application number
JP19201292A
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English (en)
Inventor
Koichi Miyazawa
宏一 宮澤
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Hitachi Science Systems Ltd
Original Assignee
Hitachi Science Systems Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0633231A publication Critical patent/JPH0633231A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 イオンスパッタリング装置で、スパッタリン
グ動作時の真空チャンバ内のプロセスガスの純度を高く
保つことと、圧力を低く保つことで清浄で緻密なコーテ
ィング膜を得るとともに、これを得るために構成される
複雑な排気系の操作を自動化する。 【構成】 真空チャンバ1内の減圧を行う排気系配管3
0に油回転真空ポンプ7と、排気速度可変弁8を付属さ
せた高真空排気用のターボ分子ポンプ9とを備え、それ
らに付随する補助弁19等を設ける。油回転真空ポンプ
7,ターボ分子ポンプ9,排気速度可変弁8,補助弁1
9及びプロセスガス供給系31を制御回路33により自
動制御して、真空チャンバ1を当初は粗排気状態,その
後に高真空状態,その後に放電に適した圧力のプロセス
ガス雰囲気に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はイオンスパッタリング装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】真空チャンバ内に一対の放電用電極とな
るターゲット金属と試料台とを配置し、真空チャンバ内
を排気系により放電に適した低真空状態にしつつプロセ
スガスを導入して、ターゲット金属をスパッタリング
し、このスパッタリングされたターゲット金属の原子を
試料台上の被コーティング試料の表面に付着させてコー
ティング膜を形成するイオンスパッタリング技術が周知
である。
【0003】このようなイオンスパッタリング装置にお
いて、従来は真空チャンバ内圧力を得るための排気手段
として油回転真空ポンプを利用していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
のように、油回転真空ポンプをもっぱら用いる場合に
は、真空チャンバ内の到達圧力が高く、放電を開始する
前にターゲット金属表面や真空チャンバ内壁等に吸着さ
れているプロセスガス以外の気体分子を除去することが
出来なかった。このため放電開始後に、放電に伴うイオ
ン衝撃による吸着ガスの放出が生じ、放電初期の真空チ
ャンバ内圧力の上昇とプロセスガスの純度低下を招き、
緻密で清浄なコーティング膜が得られなかった。
【0005】また、油回転真空ポンプを利用しているた
め、真空チャンバ内の圧力と油回転真空ポンプ内部の圧
力差が減少してくると、油回転真空ポンプ内から作動油
分子が真空チャンバ内に逆流してしまいプロセスガスの
純度低下を招き、清浄なコーティング膜が得られなかっ
た。
【0006】本発明の目的は、放電中のプロセスガスの
純度を高く保つと共に、真空チャンバ内圧力を常に低く
保つことを可能にして、清浄で緻密なコーティング膜が
得られるようにすることと、これにより構成が複雑にな
る排気系の操作を自動化したイオンスパッタリング装置
を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、減圧可能な真空チャンバと、この真空チャンバの減
圧を行う排気系と、前記真空チャンバにプロセスガスを
供給するプロセスガス供給系とを備え、前記真空チャン
バ内に配置した一対の放電用電極となるターゲット金属
と試料台とに放電電圧を印加して前記ターゲット金属を
スパッタリングするイオンスパッタリング装置におい
て、前記排気系として、油回転真空ポンプと、排気速度
可変弁を付属させた高真空排気用のターボ分子ポンプ
と、それらに付随する補助弁とを設け、かつ、前記油回
転真空ポンプ,ターボ分子ポンプ,排気速度可変弁,補
助弁及びプロセスガス供給系を自動制御して、前記真空
チャンバを当初は粗排気状態,その後に高真空状態,そ
の後に放電に適した圧力のプロセスガス雰囲気に設定す
る制御回路を備えた。
【0008】
【作用】上記構成よりなれば、ターゲット金属・試料台
間にスパッタリング用の放電電圧を印加するに際して、
制御回路の一連の制御により、まず、真空チャンバ内を
油回転真空ポンプで粗排気(例えば10〜30Pa)程
度にし、その後、排気速度可変弁を開度制御してターボ
分子ポンプを最大排気速度に調整して、真空チャンバ内
圧力が高真空(例えば1/105〜1/106Pa程度)
になるまで排気すると、ターゲット金属表面や真空チャ
ンバ内壁等に吸着されている気体分子も放出される。
【0009】この後、排気速度可変弁の開度制御により
ターボ分子ポンプを低排気速度に調整しつつプロセスガ
スを導入することで、真空チャンバ内圧力を放電に適し
た1〜13Pa程度に調節する。この後、放電を開始さ
せると吸着気体分子の放出や油回転真空ポンプの作動油
分子の逆流の無い純度の高いプロセスガスだけの、しか
も真空チャンバ内の圧力を低く保ったままの放電が行な
え、清浄で緻密なコーティング膜が得られる。また、上
記の一連のポンプの切り換えなどに付随する複雑な各種
の弁等の制御は、自動的に行なわれる。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例を図1,図2,図3により
説明する。
【0011】図1は本実施例に係るイオンスパッタリン
グ装置の構成図で、真空チャンバ1内には、一対の放電
電極となる試料ステージ2及びターゲット金属12が配
置してある。試料ステージ2には被コーティング試料3
がセットされる。13は上記放電電極2,12への印加
電圧制御回路である。
【0012】真空チャンバ1の排気系は、排気管30を
途中の位置だけ配管30aと30bとに並列配置し、配
管30aに粗排気弁18を設け、配管30bに主排気弁
15,排気速度可変弁8,ターボ分子ポンプ9並びにそ
れらの補助弁となるTMP補助排気弁19を設け、さら
に配管30a,30b合流点下流に油回転ポンプ7が設
けて成る。20は、油回転ポンプリーク弁である。
【0013】プロセスガス供給系は、供給管31がその
途中の一部が配管31a,31bに並列配置されて、配
管31aにプロセスガス導入量可変弁10及びプロセス
ガス導入弁(小)16が設けられ、配管31bにプロセ
スガス導入弁(大)が設けて成る。
【0014】空気供給系は、真空チャンバリーク弁17
とその配管32により構成される。
【0015】33は排気系制御回路で、図2のフローチ
ャートを実行するためのシーケンス制御モードが内蔵さ
れる。この制御モードは、後述の動作の説明で詳述す
る。排気系制御回路33は、真空チャンバ1内の圧力を
モニタする真空計21,22のデータ、及び排気系通路
30bの真空計23等のデータを入力して一連のシーケ
ンス動作が実行される。
【0016】ここで、本実施例の動作を、図1のほかに
図2のフローチャート及び図3を参照して説明する。
【0017】真空チャンバ1内に、ターゲット金属12
をセットし、及び試料ステージ2上に被コーティング試
料3を静置したら、図3に示す排気系操作パネルのVA
CUUM SETスイッチ4を操作して、放電時に好適
な所望の真空チャンバ内圧力(例えば1〜13Pa程
度)の値を設定する。この後、START/STOPス
イッチ5を操作して排気系を起動させる。更に、EVA
C.スイッチ6を操作することで真空チャンバ1内の排
気を開始させると、図2に示すフローチャートの一連の
動作がなされる。
【0018】図2のフローチャートの弁状態のモード1
では、まず油回転ポンプ7が起動を開始し、その後、タ
ーボ分子ポンプ9が起動を開始する。
【0019】この時はTMP補助排気弁19のみが開状
態にあり、真空チャンバ内圧力は未だ排気には移行せ
ず、モード2の後モード3になって粗排気弁18だけが
全開となり、真空チャンバ1内の圧力が油回転真空ポン
プ7により10〜30Pa程度の粗排気状態になる。
【0020】次いで、モード4では、粗排気弁18を全
開としつつ数十秒間プロセスガス導入弁(大)11を開
けて、真空チャンバ1内を油回転真空ポンプ7で排気し
ながらプロセスガスを導入している。これはプロセスガ
スの純度を効率良く高めるためである。その後、再びモ
ード3に戻り、粗排気状態にすると共に、モード2,1
を経てモード5に至る。
【0021】モード5では、主排気弁15が全開、TM
P補助排気弁9が全開、排気速度可変弁8が全開となっ
て、排気速度可変弁8によりターボ分子ポンプ9が最大
排気速度に調整され、真空チャンバ1内が1/105
1/106Pa程度にまで一旦降下する。
【0022】このモード5の動作により、ターゲット金
属12表面や真空チャンバ1内壁等に吸着されている気
体分子も放出される。
【0023】次いで、モード6に移り、主排気弁15,
TMP補助排気弁19が全開を保ちつつ、排気速度可変
弁8が一部開放となり、ターボ分子ポンプ9が低い排気
速度に調整されつつ、プロセスガス導入弁(小)16が
全開、プロセスガス導入量可変弁10が一部開放となっ
て真空チャンバ1内にプロセスガスが供給される。
【0024】この排気とプロセスガス導入の相互の働き
により、真空チャンバ1内はVACUUM SETスイ
ッチ4で設定した1〜13Pa程度まで再び上昇した後
安定する。この時の排気速度可変弁8とプロセスガス導
入量可変弁10の開度は、ターボ分子ポンプ9に高負荷
を掛けず、且つプロセスガスの消費量が過大にならない
よう制御される。
【0025】真空チャンバ1内の圧力が、放電時に好適
な1〜13Pa程度で安定したらターゲット金属12と
試料ステージ2との間に印加電圧制御回路13によりグ
ロー放電に必要な高電圧を印加し放電を生じさせる。グ
ロー放電により生じたプロセスガスイオンは正電荷を持
つので負極であるターゲット金属12に向い激しく入射
し、ターゲット金属12の表面をスパッタリングする。
スパッタリングされたターゲット金属12の原子は、試
料ステージ2上の被コーティング試料3の表面に付着し
て行きコーティング膜を形成して行く。このコーティン
グ膜が希望の厚さに達したら、放電を停止させると共に
被コーティング試料3を真空チャンバ1内から出すため
にAIRスイッチ14を操作する。
【0026】AIRスイッチ14を操作すると、フロー
チャートに示すように、EVAC.スイッチ6が解除さ
れフローチャートに示すように、まずモード1となり、
その後モード7となるように各自動弁が制御され(ここ
では、TMP補助排気弁19が開のほかに真空チャンバ
リーク弁17が全開状態となる)、リーク弁17を介し
て真空チャンバ1内が大気圧となる。
【0027】この後、被コーティング試料3を取り出し
てからSTART/STOPスイッチ5を操作して排気
系を停止させるか、新たな被コーティング試料3を試料
ステージ2上に静置してからEVAC.スイッチ6を操
作することでAIRスイッチ14を解除すると共に、再
び一連の排気・コーティング動作を繰り返すのかを選択
する。
【0028】上記実施例によれば、自動的な排気制御に
より、放電に際して、予め真空チャンバ1内を高真空状
態にしてチャンバ内壁やターゲット金属に吸着した不純
分子(プロセスガス以外の気体分子)を除去した後、放
電に最適な圧力状態にするので、放電中のプロセスガス
の純度を高く保つと共に、真空チャンバ内圧力を常に低
く保つことを可能にして、清浄で緻密なコーティング膜
が得ることができる。
【0029】なお、本実施例では排気速度可変弁8とプ
ロセスガス導入量可変弁10は全閉が出来ず、常に任意
開度〜全開状態にある弁であると仮定したため、主排気
弁15とプロセスガス導入弁(小)16が必要となった
が、全閉〜任意開度〜全開状態が得られる適当な弁が存
在すれば、主排気弁15とプロセスガス導入弁(小)1
6の一方若しくはその両方を用いなくても良い。また、
プロセスガス導入量可変弁10が全閉〜任意開度〜全開
状態が得られ、且つ全閉〜全開状態でのプロセスガス導
入量可変範囲がある程度以上広い場合は、プロセスガス
導入弁(大)11を用いなくとも良い。
【0030】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【0031】(1)放電中のプロセスガスの純度を高く
保ち、且つ真空チャンバ内の圧力を常に低く保てるの
で、清浄で緻密なコーティング膜が得られる。
【0032】(2)上記(1)の効果を得るために、構
成が複雑になる排気系の操作を自動化できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す概略構成図である。
【図2】上記実施例の排気系の動作を示すフローチャー
トである。
【図3】上記実施例に用いる排気系操作パネルの詳細図
である。
【符号の説明】
1…真空チャンバ、2…試料ステージ、3…被コーティ
ング試料、4…VACUUM SETスイッチ、5…S
TART/STOPスイッチ、6…EVAC.スイッ
チ、7…油回転真空ポンプ、8…排気速度可変弁、9…
ターボ分子ポンプ、10…プロセスガス導入量可変弁、
11…プロセスガス導入弁(大)、12…ターゲット金
属、13…印加電圧制御回路、14…AIRスイッチ、
15…主排気弁、16…プロセスガス導入弁(小)、1
7…真空チャンバリーク弁、21〜22…真空計、30
…排気系配管、31…プロセスガス供給系配管、32…
空気供給系、33…制御回路、34…排気系操作パネ
ル。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 減圧可能な真空チャンバと、この真空チ
    ャンバの減圧を行う排気系と、前記真空チャンバにプロ
    セスガスを供給するプロセスガス供給系とを備え、前記
    真空チャンバ内に配置した一対の放電用電極となるター
    ゲット金属と試料台とに放電電圧を印加して前記ターゲ
    ット金属をスパッタリングするイオンスパッタリング装
    置において、 前記排気系として、油回転真空ポンプと、排気速度可変
    弁を付属させた高真空排気用のターボ分子ポンプと、そ
    れらに付随する補助弁とを設け、 かつ、前記油回転真空ポンプ,ターボ分子ポンプ,排気
    速度可変弁,補助弁及びプロセスガス供給系を自動制御
    して、前記真空チャンバを当初は粗排気状態,その後に
    高真空状態,その後に放電に適した圧力のプロセスガス
    雰囲気に設定する制御回路を備えたことを特徴とするイ
    オンスパッタリング装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記制御回路は、前
    記真空チャンバ内や前記排気系通路の圧力状態をモニタ
    する真空計を備え、この真空計のモニタ信号に応じて、
    前記油回転真空ポンプによる真空チャンバ内の粗排気か
    ら前記排気速度可変弁により最大排気速度に調整された
    前記ターボ分子ポンプによる高真空排気を経て、更に排
    気速度可変弁により低排気速度に調整されたターボ分子
    ポンプとプロセスガスの導入による放電に適した低真空
    状態への調整、及び真空チャンバ内への被コーティング
    試料の出し入れのための空気導入(大気圧化)をシーケ
    ンス制御するよう設定してあることを特徴とするイオン
    スパッタリング装置。
JP19201292A 1992-07-20 1992-07-20 イオンスパッタリング装置 Pending JPH0633231A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11300193A (ja) * 1998-04-23 1999-11-02 Kokusai Electric Co Ltd 基板処理装置
CN1298885C (zh) * 2003-12-19 2007-02-07 储继国 真空镀膜设备
JP2007533844A (ja) * 2003-10-15 2007-11-22 フオン・アルデンネ・アンラーゲンテヒニク・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング 真空設備用ゲートシステム
JP2009511248A (ja) * 2005-10-07 2009-03-19 エドワーズ・バキューム・インコーポレーテッド ターボポンプを使用する広範囲圧力制御
CN106676495A (zh) * 2017-01-25 2017-05-17 杭州电子科技大学信息工程学院 一种产生纯氮气等离子体的装置及其使用方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11300193A (ja) * 1998-04-23 1999-11-02 Kokusai Electric Co Ltd 基板処理装置
JP2007533844A (ja) * 2003-10-15 2007-11-22 フオン・アルデンネ・アンラーゲンテヒニク・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング 真空設備用ゲートシステム
JP4879746B2 (ja) * 2003-10-15 2012-02-22 フオン・アルデンネ・アンラーゲンテヒニク・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング 真空設備用ゲートシステム
US8136549B2 (en) 2003-10-15 2012-03-20 Von Ardenne Anlagentechnik Gmbh Sluice system for a vacuum facility
CN1298885C (zh) * 2003-12-19 2007-02-07 储继国 真空镀膜设备
JP2009511248A (ja) * 2005-10-07 2009-03-19 エドワーズ・バキューム・インコーポレーテッド ターボポンプを使用する広範囲圧力制御
CN106676495A (zh) * 2017-01-25 2017-05-17 杭州电子科技大学信息工程学院 一种产生纯氮气等离子体的装置及其使用方法

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