JPS5825474A - スパツタ・酸化・蒸着装置 - Google Patents
スパツタ・酸化・蒸着装置Info
- Publication number
- JPS5825474A JPS5825474A JP12489581A JP12489581A JPS5825474A JP S5825474 A JPS5825474 A JP S5825474A JP 12489581 A JP12489581 A JP 12489581A JP 12489581 A JP12489581 A JP 12489581A JP S5825474 A JPS5825474 A JP S5825474A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- chamber
- vacuum
- work
- sputtering
- pulp
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING 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
- C23C—COATING 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
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/18—Vacuum locks ; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は例えばジョセフソン素子などの製造に用いら
れるスパッタ酸化蒸着装置の改良に関するものである。
れるスパッタ酸化蒸着装置の改良に関するものである。
第１図は従来のスパッタ・酸化・蒸着装置の一例を示す
模式構成系統図で、（１）は真空槽、（２）は真空槽蓋
、（３）はフィードスルーカラー、（４）は真空槽（１
）、真空槽蓋（２）およびフィールドスルーカラー（３
）で囲まれたチャンバー、（５）は高周波電極、（６）
は高周波電極（５）に装着された被加工基板、（７）は
高周波電＆（６）に高周波電力を供給する高周波電源、
（８）はチャンバー（４）内に被加工基板（６）に対向
させて設けられた蒸着源、（９）はこの蒸発源（８）と
被加工基板（６）との間に設けられたシャッター、（ｌ
αはチャンバー（４）内へ所要のガスを供給するガス′
供給源、（ｌｌ）Ｆｉチャンバー（４）内を排気する油
拡散ポンプ、Ｑ２１は油回転ポンプ、０濁はメインパル
プ、０荀は荒引パルプ、輛は補助パルプ、Ｈｔｏｌはい
ずれもリークパルプ、（１樽、−はいずれも真空計、（
社）は被加工基板（６）への被着膜厚をモニターする膜
厚計である。
模式構成系統図で、（１）は真空槽、（２）は真空槽蓋
、（３）はフィードスルーカラー、（４）は真空槽（１
）、真空槽蓋（２）およびフィールドスルーカラー（３
）で囲まれたチャンバー、（５）は高周波電極、（６）
は高周波電極（５）に装着された被加工基板、（７）は
高周波電＆（６）に高周波電力を供給する高周波電源、
（８）はチャンバー（４）内に被加工基板（６）に対向
させて設けられた蒸着源、（９）はこの蒸発源（８）と
被加工基板（６）との間に設けられたシャッター、（ｌ
αはチャンバー（４）内へ所要のガスを供給するガス′
供給源、（ｌｌ）Ｆｉチャンバー（４）内を排気する油
拡散ポンプ、Ｑ２１は油回転ポンプ、０濁はメインパル
プ、０荀は荒引パルプ、輛は補助パルプ、Ｈｔｏｌはい
ずれもリークパルプ、（１樽、−はいずれも真空計、（
社）は被加工基板（６）への被着膜厚をモニターする膜
厚計である。
この装置の動作はその構成から容易に理解できるので、
評述は避ける。
評述は避ける。
ところで、この従来の装置では被加工基板（釦を交換す
ると色には真空槽蓋（２）を昇降させることによって行
ない、蒸着源（８）の交換または補給は真空槽蓋（２）
および真空槽（りを昇降させることによって行なってい
る。いずれの場合においても、チャンバー（４）内を大
気圧にして行なう訳である。従って、例えば、ジョセフ
ソン素子を製造する場合、各製造プロセス毎にチャンバ
ー（４）全体を大気圧に戻し、チャンバー（４）の内壁
を大気に暴露することになり、再び高真空を得るための
排気時′間が非常に長くなる。また、高真空を得るため
に、真空槽（ｌ）、真空４１１１ ｔｉ １２＋および
フィードスルーカラー（３）ヲベーキングすることが必
要であるが、チャンバ（４）全体を大気にさらすことは
必然的にベーキング時間を長引かせることになり、その
結果、被加工基板（６）の表面がベーキングによる放出
ガスによって汚染されてしまう。このことは、薄膜多層
構造を有するジョセフソン素子のような場合、層間の接
着力の低下をもたらし、素子の電気的特性の不安定性に
よる歩走りの低下を招来する。
ると色には真空槽蓋（２）を昇降させることによって行
ない、蒸着源（８）の交換または補給は真空槽蓋（２）
および真空槽（りを昇降させることによって行なってい
る。いずれの場合においても、チャンバー（４）内を大
気圧にして行なう訳である。従って、例えば、ジョセフ
ソン素子を製造する場合、各製造プロセス毎にチャンバ
ー（４）全体を大気圧に戻し、チャンバー（４）の内壁
を大気に暴露することになり、再び高真空を得るための
排気時′間が非常に長くなる。また、高真空を得るため
に、真空槽（ｌ）、真空４１１１ ｔｉ １２＋および
フィードスルーカラー（３）ヲベーキングすることが必
要であるが、チャンバ（４）全体を大気にさらすことは
必然的にベーキング時間を長引かせることになり、その
結果、被加工基板（６）の表面がベーキングによる放出
ガスによって汚染されてしまう。このことは、薄膜多層
構造を有するジョセフソン素子のような場合、層間の接
着力の低下をもたらし、素子の電気的特性の不安定性に
よる歩走りの低下を招来する。
この発明は以上のような点に鑑みてなされたもので、被
加工基板の装着部位近傍のみをチャンバゲートバルブを
締切った状態で、その両側のいずれか一方を高真空に保
ったまま、他方を大気圧に戻して、所要の交換、補給処
理の行えるスパッタ・酸化・蒸着装置を提供することを
目的としているＯ 第２図はこの発明の一実施例を示す模式構成系統図で、
図において、＠１図の従来例と同＃部分は同一符号で示
し、その説明の重複を避ける。この実施例では、被加工
基板（６）が装着される高周波電極（５）の直前にゲー
トパルブシ幻を設け、従来装置におけるチャンバー（４
）をゲートバルブａｔ＋と真空槽蓋（２）との間のチャ
ンバ一部分（４ａ）と、残余のチャンバ一部分（４ｂ）
とに仕切る。チャンバ一部分（４ｍ）は荒引パルプ翰を
介して油回転ポンプＯｚに連通し、リークバルブ内が設
けられている。
加工基板の装着部位近傍のみをチャンバゲートバルブを
締切った状態で、その両側のいずれか一方を高真空に保
ったまま、他方を大気圧に戻して、所要の交換、補給処
理の行えるスパッタ・酸化・蒸着装置を提供することを
目的としているＯ 第２図はこの発明の一実施例を示す模式構成系統図で、
図において、＠１図の従来例と同＃部分は同一符号で示
し、その説明の重複を避ける。この実施例では、被加工
基板（６）が装着される高周波電極（５）の直前にゲー
トパルブシ幻を設け、従来装置におけるチャンバー（４
）をゲートバルブａｔ＋と真空槽蓋（２）との間のチャ
ンバ一部分（４ａ）と、残余のチャンバ一部分（４ｂ）
とに仕切る。チャンバ一部分（４ｍ）は荒引パルプ翰を
介して油回転ポンプＯｚに連通し、リークバルブ内が設
けられている。
さて、この実施例において、被加工基板（６）を交換す
るには、ゲートバルブｅＩＩを締切つ１、チャンバ一部
分（４ｂ）を高真空に保ったまま、チャンバ一部分（４
ａ）を大気圧に戻して行うことができや。
るには、ゲートバルブｅＩＩを締切つ１、チャンバ一部
分（４ｂ）を高真空に保ったまま、チャンバ一部分（４
ａ）を大気圧に戻して行うことができや。
一方、蒸着源（８）を補給する場合は、チャンバ一部分
（４＆）を高真空に保ったまま、チャンバ一部分（４ｂ
）を大気圧に戻して行うことができる。ジョセフソン素
子の製造プロセスにおいては１回の蒸着源（８）の補給
によって数回の成膜を行なうので、内容積の大きいチャ
ンバ一部分（４ｂ）を大気圧に戻す頻度は内容積を出来
るだけ小さくすることを前照したチャンバ三部分（４ａ
）を大気圧に戻す頻度より少ない。この実施例になるス
パッタ・酸化・蒸着装置を用いた製造プロセスにおける
最大の利点は第１表に示すように、高真空を得るまでの
排気時間を従来方式にくらべて大幅に短くすることがで
き、製造プロセスのサイクルタイムを短縮できるので、
−日当りの素子の製造回数を増加させることができ、生
産性が著しく向上する点にある。これはチャンバ一部分
（４１Ｌ）の内容積が小さいことによって必然的に得ら
れる利点である。
（４＆）を高真空に保ったまま、チャンバ一部分（４ｂ
）を大気圧に戻して行うことができる。ジョセフソン素
子の製造プロセスにおいては１回の蒸着源（８）の補給
によって数回の成膜を行なうので、内容積の大きいチャ
ンバ一部分（４ｂ）を大気圧に戻す頻度は内容積を出来
るだけ小さくすることを前照したチャンバ三部分（４ａ
）を大気圧に戻す頻度より少ない。この実施例になるス
パッタ・酸化・蒸着装置を用いた製造プロセスにおける
最大の利点は第１表に示すように、高真空を得るまでの
排気時間を従来方式にくらべて大幅に短くすることがで
き、製造プロセスのサイクルタイムを短縮できるので、
−日当りの素子の製造回数を増加させることができ、生
産性が著しく向上する点にある。これはチャンバ一部分
（４１Ｌ）の内容積が小さいことによって必然的に得ら
れる利点である。
第 ｌ 表
また、内容積が小さいことは真空槽Ｔｌｌなどのベーキ
ングによるガス放出量を減少させることができ、この放
出ガスによる被加工基板（６）表面の汚染が少なくなり
そのうえベーキングのための電力消費量を軽減させ、ま
た製造プロセスのサイクルタイムの短縮化にも寄与する
。
ングによるガス放出量を減少させることができ、この放
出ガスによる被加工基板（６）表面の汚染が少なくなり
そのうえベーキングのための電力消費量を軽減させ、ま
た製造プロセスのサイクルタイムの短縮化にも寄与する
。
もう一つの利点を次に述べる０トンネル形ジヨセフソン
素子の接合層を製造する場合、下部電極表面ヲアルゴン
プラズマでスノ（ツタエッチするととＫよって清浄にし
た後、酸素フリズマでスノ（ツタ酸化して接合層（絶縁
Ｊｌ）を得る。この接合層を形成した後、接合層表面を
清浄に保ったｔま高真空中で連続して上部電極を形成す
る７５二、接合層を形成した後、この実施例で採り入れ
たゲートパルプａ１を閉じた状態で蒸着源（８）のガス
出しを行なうことによって接合層表面の汚染を防止する
ことかで龜る。ガス出しが終った、ゲートパルプシ１を
開けて上部電極を形成する。この様にして得た素子の電
気的特性は安定化し非常に優れた再現性を示す。被加工
基板（６）の交換のために大気圧に戻したチャンバ一部
分（４ａ）の排気はチャンバ一部分（４ｂ）の排気系を
利用する。
素子の接合層を製造する場合、下部電極表面ヲアルゴン
プラズマでスノ（ツタエッチするととＫよって清浄にし
た後、酸素フリズマでスノ（ツタ酸化して接合層（絶縁
Ｊｌ）を得る。この接合層を形成した後、接合層表面を
清浄に保ったｔま高真空中で連続して上部電極を形成す
る７５二、接合層を形成した後、この実施例で採り入れ
たゲートパルプａ１を閉じた状態で蒸着源（８）のガス
出しを行なうことによって接合層表面の汚染を防止する
ことかで龜る。ガス出しが終った、ゲートパルプシ１を
開けて上部電極を形成する。この様にして得た素子の電
気的特性は安定化し非常に優れた再現性を示す。被加工
基板（６）の交換のために大気圧に戻したチャンバ一部
分（４ａ）の排気はチャンバ一部分（４ｂ）の排気系を
利用する。
第２図には排気系に油回転ポンプと油拡散ポンプを使用
したものを示すが、これらをターボモレキュラーポンプ
、クライオポンプなどＫして本よいＯ との実施例になるスパッタ・酸化・蒸着装置をジョセフ
ソン素子の製造プロセスに用いた実例について、本実施
例の動作をさらに詳細に説明する。
したものを示すが、これらをターボモレキュラーポンプ
、クライオポンプなどＫして本よいＯ との実施例になるスパッタ・酸化・蒸着装置をジョセフ
ソン素子の製造プロセスに用いた実例について、本実施
例の動作をさらに詳細に説明する。
薄膜形成を終った後、ゲートパルプ（２１）を閉じ、リ
ークパルブーを開いてチャンバ一部分（４ａ）の中に乾
燥窒素をパージすることによって大気圧に戻して基板（
６１を交換する。基板（６）をセラ・−卜シた後のに＼ チャンバ一部分（４ａ）のいわゆる荒引きから本引きに
移るときは荒引パルプ固閉−補助パルプＯｌ開−メイン
バルブＩ開−ゲートバルプにｌ）開の順序でパルプを操
作するが、ゲートパルプシ０の操作はチャンバ一部分（
４ｂ）の真空度が油拡散ポンプ（１１）の正常動作領域
を外、れないように真空計０□□□をモニターしながら
徐々に開いていって、最彼は全開圧する。
ークパルブーを開いてチャンバ一部分（４ａ）の中に乾
燥窒素をパージすることによって大気圧に戻して基板（
６１を交換する。基板（６）をセラ・−卜シた後のに＼ チャンバ一部分（４ａ）のいわゆる荒引きから本引きに
移るときは荒引パルプ固閉−補助パルプＯｌ開−メイン
バルブＩ開−ゲートバルプにｌ）開の順序でパルプを操
作するが、ゲートパルプシ０の操作はチャンバ一部分（
４ｂ）の真空度が油拡散ポンプ（１１）の正常動作領域
を外、れないように真空計０□□□をモニターしながら
徐々に開いていって、最彼は全開圧する。
真空槽１ｋ１２）、真′空槽（１）のベーキングおよび
冷却の操作の俵、チャンバー（４）の真空度が１０
Ｔｏｒｒに達したらガス供給装置（１０）からアルゴン
ガスを真空計端をモニターしなからＬＸ １０ Ｔｏ
ｒｒまで導入する。
冷却の操作の俵、チャンバー（４）の真空度が１０
Ｔｏｒｒに達したらガス供給装置（１０）からアルゴン
ガスを真空計端をモニターしなからＬＸ １０ Ｔｏ
ｒｒまで導入する。
次にメインパルプＨの開度を調節してチャンバー（４）
の真空度をｌＸｌ０ Ｔｏｒｒに保持する。この状態
で高周波電源（７）から高周波電力を高周波電極（Ｉ５
１に投入し、アルゴンプラズマを発生させて下部電極表
面をスパッタエツチングする０次に同様な操作方法によ
って酸素プラズマで清浄な下部電極表面をスパッタ酸化
して接合層を得る。スパッタ酸化処理の終了と同時にガ
ス供給装置ｕｎｉからの酸素ガスの供給を停止し、メイ
ンバルブＯ＄を全開にする０チヤンバー（４）の真空度
が１０”” Ｔｏｒｒ台になったら、ゲートパルプ＠ｌ
）を閉じて再び蒸着源（８）のガス出しを行う。ガス出
しを十分に行った後ゲートノくルプ圓を全開にしてシャ
ッター（９）の開閉操作によって験厚計翰をモニターし
ながら規定の膜厚の上部電極を蒸着する。蒸着終了後は
ゲート／（ルブ（２１）を閉じてバルブ（四から乾燥窒
素ガスを導入しチャンノ（一部分（４ａ）を大気圧に戻
して基板（６）を取出す。
の真空度をｌＸｌ０ Ｔｏｒｒに保持する。この状態
で高周波電源（７）から高周波電力を高周波電極（Ｉ５
１に投入し、アルゴンプラズマを発生させて下部電極表
面をスパッタエツチングする０次に同様な操作方法によ
って酸素プラズマで清浄な下部電極表面をスパッタ酸化
して接合層を得る。スパッタ酸化処理の終了と同時にガ
ス供給装置ｕｎｉからの酸素ガスの供給を停止し、メイ
ンバルブＯ＄を全開にする０チヤンバー（４）の真空度
が１０”” Ｔｏｒｒ台になったら、ゲートパルプ＠ｌ
）を閉じて再び蒸着源（８）のガス出しを行う。ガス出
しを十分に行った後ゲートノくルプ圓を全開にしてシャ
ッター（９）の開閉操作によって験厚計翰をモニターし
ながら規定の膜厚の上部電極を蒸着する。蒸着終了後は
ゲート／（ルブ（２１）を閉じてバルブ（四から乾燥窒
素ガスを導入しチャンノ（一部分（４ａ）を大気圧に戻
して基板（６）を取出す。
なお、この装置はスパッタリング、スノ（ツタ酸化を含
む酸化および蒸着並びにこれらの組合わせに広く用いら
れるものである。
む酸化および蒸着並びにこれらの組合わせに広く用いら
れるものである。
以上詳述したように、この発明になるスノくツタ・酸化
・蒸着装置ではチャンノく−の被加工体装着用電極板近
傍の第１の部分と残余の第２の部分とを仕切ることので
きるゲートノくループを設けたの−Ｃ１被加工体の交換
などの際の手数が簡単となり、全体としてのプロセスの
サイクルタイムは短縮され、生産性の向上は勿論、製品
の品質向上も期待で龜る０
・蒸着装置ではチャンノく−の被加工体装着用電極板近
傍の第１の部分と残余の第２の部分とを仕切ることので
きるゲートノくループを設けたの−Ｃ１被加工体の交換
などの際の手数が簡単となり、全体としてのプロセスの
サイクルタイムは短縮され、生産性の向上は勿論、製品
の品質向上も期待で龜る０
第１図は従来装置の一例を示す模式構成系統Ｑ１１ａ図
はこの発明の一実施例を示す模式構成°た読図である。 図において、ｆｉｌは真空槽、（２）は真空槽蓋、（４
１Ｆｉ。 チャンバー、（４ａ）は第１のチャンバ一部分、（４ｂ
）は第２のチャンバ一部分、（５）は高周波電極（電極
板） 、（６１は被加工体、（２１）Ｆｉゲートパルプ
である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す０ 代理人 葛 野 信 −（外１名） 第１図 第２図
はこの発明の一実施例を示す模式構成°た読図である。 図において、ｆｉｌは真空槽、（２）は真空槽蓋、（４
１Ｆｉ。 チャンバー、（４ａ）は第１のチャンバ一部分、（４ｂ
）は第２のチャンバ一部分、（５）は高周波電極（電極
板） 、（６１は被加工体、（２１）Ｆｉゲートパルプ
である。 なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す０ 代理人 葛 野 信 −（外１名） 第１図 第２図
Claims (2)
- （１）真空槽および真空槽蓋で囲まれたチャンバー内の
電極板に被加工体を装着し、上記チャンノ（−内を所要
雰囲気に保持して上記被加工体に所望の処理を施すもの
において、上記チャンバーの上記電極板が設けられる近
傍の第１の部分と上記チャンバーの残余の第２の部分と
を仕切ることので色るゲートパルプを設け、かつ上記真
空槽蓋が上記第１の部分側にあるようにしたことを特徴
とするスパッタ・酸化−蒸着装置。 - （２） チャンバーの第１の部分の容積を第２の部分
の容積より小さくしたことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のスノ（ツタ・酸化・蒸着装置０
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12489581A JPS5825474A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | スパツタ・酸化・蒸着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12489581A JPS5825474A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | スパツタ・酸化・蒸着装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5825474A true JPS5825474A (ja) | 1983-02-15 |
Family
ID=14896755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12489581A Pending JPS5825474A (ja) | 1981-08-07 | 1981-08-07 | スパツタ・酸化・蒸着装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5825474A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998002596A1 (de) * | 1996-07-12 | 1998-01-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vakuumbeschichtungsanlage mit einer beschichtungskammer und zumindest einer quellenkammer |
| US20090297725A1 (en) * | 2005-07-21 | 2009-12-03 | Ray William Reynoldson | Duplex Surface Treatment of Metal Objects |
-
1981
- 1981-08-07 JP JP12489581A patent/JPS5825474A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998002596A1 (de) * | 1996-07-12 | 1998-01-22 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vakuumbeschichtungsanlage mit einer beschichtungskammer und zumindest einer quellenkammer |
| US20090297725A1 (en) * | 2005-07-21 | 2009-12-03 | Ray William Reynoldson | Duplex Surface Treatment of Metal Objects |
| US8317926B2 (en) * | 2005-07-21 | 2012-11-27 | Hard Technologies Pty Ltd. | Duplex surface treatment of metal objects |
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