JPS5985864A - スパツタ装置 - Google Patents
スパツタ装置Info
- Publication number
- JPS5985864A JPS5985864A JP19470382A JP19470382A JPS5985864A JP S5985864 A JPS5985864 A JP S5985864A JP 19470382 A JP19470382 A JP 19470382A JP 19470382 A JP19470382 A JP 19470382A JP S5985864 A JPS5985864 A JP S5985864A
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- JP
- Japan
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- target
- magnet
- plasma
- electromagnetic field
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- H01J37/32—Gas-filled discharge tubes
- H01J37/34—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering
- H01J37/3402—Gas-filled discharge tubes operating with cathodic sputtering using supplementary magnetic fields
- H01J37/3405—Magnetron sputtering
- H01J37/3408—Planar magnetron sputtering
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
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】
本発明はスパッタ装置に関する、
一般に、王とじて薄膜中導体装置に活用されてい７ｊＤ
Ｏスパツタ装置は、付着速度が遅く、また基板温度の上
昇を招く、デバイス特性にダメージｒ与える等の障害ｒ
有するため、半導体装置の電極形成への適用は困難とさ
れてきた。
Ｏスパツタ装置は、付着速度が遅く、また基板温度の上
昇を招く、デバイス特性にダメージｒ与える等の障害ｒ
有するため、半導体装置の電極形成への適用は困難とさ
れてきた。
ところが、近年、直５［１ａ界ケ利用してプラズマ會タ
ーゲットの局所的空間に閉じ込めるようにするマグネト
ロンスパッタ装置が開発されたことにより、前記開路が
解決され、牛４体装置の電極配線工程への導入も可能に
なシ、その適用分野は広くなった。
ーゲットの局所的空間に閉じ込めるようにするマグネト
ロンスパッタ装置が開発されたことにより、前記開路が
解決され、牛４体装置の電極配線工程への導入も可能に
なシ、その適用分野は広くなった。
しかしながら、従来のこのようなスパッタ装置１１Ｃ１
ｂつては、プラズマ會ターゲットの局所的空間に閉じ込
めるため、ターゲットが部分的に消耗され、寿命が短く
なるという欠点があつｋ。そして、従来は、スパッタ膜
の厚さ？操作者が手作業で検査し７を結果に基き、ター
ゲットの寿命がきたと認識された時点で、ターゲラ）ｋ
交換していたが、この交換および装置の再立上げ作業に
は多大の時間がかかるため、ターゲットの寿命が知いと
、装置稼動率か極めて低下してし１う。
ｂつては、プラズマ會ターゲットの局所的空間に閉じ込
めるため、ターゲットが部分的に消耗され、寿命が短く
なるという欠点があつｋ。そして、従来は、スパッタ膜
の厚さ？操作者が手作業で検査し７を結果に基き、ター
ゲットの寿命がきたと認識された時点で、ターゲラ）ｋ
交換していたが、この交換および装置の再立上げ作業に
は多大の時間がかかるため、ターゲットの寿命が知いと
、装置稼動率か極めて低下してし１う。
本発明の目的は、前記従来技術の欠点ｒ解消し、ターゲ
ットの寿命を延長し、装置稼動率を向上することができ
るスパッタ装＃！ｔ、ｒ提供するにある。
ットの寿命を延長し、装置稼動率を向上することができ
るスパッタ装＃！ｔ、ｒ提供するにある。
以下、本発明ｒ図面に示す実施向にしたがって説明する
。
。
第１図は本舛明によるスパッタ装置の一笑施しＩ］を示
す概略的正助面図である。
す概略的正助面図である。
本実施例において、ハウジング１の上部には直交ｔａ界
を形成する磁石２が設備さｎ１磁石２の真下位置にはタ
ーゲット（カソード電極）３が水冷機１１ｆ４によって
保持されている。ターゲット３は水冷機構４とともに支
持装置５により回転自在に支持され、かつモータ等の駆
動装置６により回転駆動されるようになっている。１ｋ
、支持装置５は図示しない移動装置により磁石２に対し
平行移動されるように構成され、したがって、ターゲッ
ト３は磁石２に対し回転かつ平行移動するようになって
いる。
を形成する磁石２が設備さｎ１磁石２の真下位置にはタ
ーゲット（カソード電極）３が水冷機１１ｆ４によって
保持されている。ターゲット３は水冷機構４とともに支
持装置５により回転自在に支持され、かつモータ等の駆
動装置６により回転駆動されるようになっている。１ｋ
、支持装置５は図示しない移動装置により磁石２に対し
平行移動されるように構成され、したがって、ターゲッ
ト３は磁石２に対し回転かつ平行移動するようになって
いる。
ハウジングｌの下部にはベルトコンベア７が設備され、
コンベア７はウェハ８ｒ搬送し得るように構成されてい
る。前記ターゲット３とウニ／・８との間には抱着板９
とシャッタ１０とが配され、シャッタ１０が開いている
ときに、電源制御器１１にて制御される電源１２によジ
ターゲット３に通’ＮＩしてターゲット３からスパッタ
リング物質音発生させこれｔウニ／・８上に堆積Ｘｉす
る。
コンベア７はウェハ８ｒ搬送し得るように構成されてい
る。前記ターゲット３とウニ／・８との間には抱着板９
とシャッタ１０とが配され、シャッタ１０が開いている
ときに、電源制御器１１にて制御される電源１２によジ
ターゲット３に通’ＮＩしてターゲット３からスパッタ
リング物質音発生させこれｔウニ／・８上に堆積Ｘｉす
る。
また、ウェー・８の近傍には膜厚制御器１３に結線され
た水晶発振子１４が設けられており、この水晶発振子１
４上にもウェー・と同様にスパッタリング物質が堆積成
膜される。したがって、水晶発振子１４でＦｉ成膜の即
きに応じて水晶発振子１３の振動数が変化する原理？利
用して、七の戚膜埋ざお工びウェハ８上の成膜埋さ紫検
出し、これに基いて膜厚制御器１３が電源制御器ｔｔ２
介して電源１２？ｌ−制御し成膜の犀さｔ制御するよう
Ｋなっている。
た水晶発振子１４が設けられており、この水晶発振子１
４上にもウェー・と同様にスパッタリング物質が堆積成
膜される。したがって、水晶発振子１４でＦｉ成膜の即
きに応じて水晶発振子１３の振動数が変化する原理？利
用して、七の戚膜埋ざお工びウェハ８上の成膜埋さ紫検
出し、これに基いて膜厚制御器１３が電源制御器ｔｔ２
介して電源１２？ｌ−制御し成膜の犀さｔ制御するよう
Ｋなっている。
ハウジング１の外部にハ搬入コンベア１５と搬出コンベ
ア１６とがそれぞれ設備され、両コンベア１５．１６は
ハウジング内部の雰囲気會損わずにウェハ８を搬入、搬
出し得るようになっている。
ア１６とがそれぞれ設備され、両コンベア１５．１６は
ハウジング内部の雰囲気會損わずにウェハ８を搬入、搬
出し得るようになっている。
搬出コンベア１６にはウェハ８に接触せずにウェハ上に
形成された成膜岸さ會測足する非接触式の成膜埋さ測定
器１７が設けられており、この測定器１７は、例えは第
２図に示すようなシート抵抗側定器２０によシ構成され
ている。
形成された成膜岸さ會測足する非接触式の成膜埋さ測定
器１７が設けられており、この測定器１７は、例えは第
２図に示すようなシート抵抗側定器２０によシ構成され
ている。
第２図において、シート抵抗損１１定５２０は、互に直
列に結線され、ウェハ８の上下にそれぞれ位置し得るよ
うに配された一対のコイル２１．２１と、内コイル２１
に２ＭＨｚ程度の高胸彼亀流ｒ印加する電源２２と、印
加電流の電圧変化？測定する電圧計２３と、電圧計２３
に接続されたシート抵抗換算器２４とｔ備えておｐｌこ
の換算器２４に膜厚換算器２５が接続されている。
列に結線され、ウェハ８の上下にそれぞれ位置し得るよ
うに配された一対のコイル２１．２１と、内コイル２１
に２ＭＨｚ程度の高胸彼亀流ｒ印加する電源２２と、印
加電流の電圧変化？測定する電圧計２３と、電圧計２３
に接続されたシート抵抗換算器２４とｔ備えておｐｌこ
の換算器２４に膜厚換算器２５が接続されている。
この測定器１７において、コイル２１に高周波電流？印
加した状態で、両コイル２１間空所にウェー・８が置か
れると、ウニ／・上の成膜に渦１！流が流れ、この渦電
流の大小によ勺コイル２１の電圧値が変動する。この渦
″’ａｔＮ、丁なわち電圧値の変動はシート抵抗値の変
動に関連し、かつシート抵抗値の変動は成膜の厚さの大
小に追従するため、電圧ｆｉｌｔ２３の測定値會シート
抵抗値會弁して成膜の厚さに換算することかできる。
加した状態で、両コイル２１間空所にウェー・８が置か
れると、ウニ／・上の成膜に渦１！流が流れ、この渦電
流の大小によ勺コイル２１の電圧値が変動する。この渦
″’ａｔＮ、丁なわち電圧値の変動はシート抵抗値の変
動に関連し、かつシート抵抗値の変動は成膜の厚さの大
小に追従するため、電圧ｆｉｌｔ２３の測定値會シート
抵抗値會弁して成膜の厚さに換算することかできる。
成膜埋さ測定器１７には判定器１Ｂが接続嘔れ、判定器
１８の池の入力端には前記水晶発揚子１４と電源制御器
１１とが接続されている。判定器１８の出力端には前記
ターゲット駆動装置６と、厚膜制御器１３と、ターゲッ
ト交換警報器１９とが接続されている。
１８の池の入力端には前記水晶発揚子１４と電源制御器
１１とが接続されている。判定器１８の出力端には前記
ターゲット駆動装置６と、厚膜制御器１３と、ターゲッ
ト交換警報器１９とが接続されている。
次に作用を説明する。
前記構成にかかるスパッタ装置においてもプラズマは磁
石２の直交電磁界によりターゲット３の局所的空間に封
じ込められる。しかし、ターゲット３は磁石２に対して
回転かつ平行移動するから、局所的空間に対向するター
ゲット３上の位置は変更し、ターゲット３におけるプラ
ズマによる侵蝕は全面的に耳ｊ−化される。したがって
、ターゲット３は全面？有効利用されることになり、タ
ーゲットの一部しか利用できなかった従来例に比べ、長
寿命イヒすることができる。
石２の直交電磁界によりターゲット３の局所的空間に封
じ込められる。しかし、ターゲット３は磁石２に対して
回転かつ平行移動するから、局所的空間に対向するター
ゲット３上の位置は変更し、ターゲット３におけるプラ
ズマによる侵蝕は全面的に耳ｊ−化される。したがって
、ターゲット３は全面？有効利用されることになり、タ
ーゲットの一部しか利用できなかった従来例に比べ、長
寿命イヒすることができる。
不実施例によｎば、ターゲットを＊対語化することがで
きるため、ターゲット自体の材料費が節約できるばかり
でなく、ターゲットの父換頻度ｒ少なくすることができ
ることから、交換および装置立上げ時間音総合的に軽減
化でき、装置の稼動２４Ｓ’２向上することかでき、ｌ
′ｆｃ、真空？破らない運転を長く持続できることがら
膜質會同上させることができる。
きるため、ターゲット自体の材料費が節約できるばかり
でなく、ターゲットの父換頻度ｒ少なくすることができ
ることから、交換および装置立上げ時間音総合的に軽減
化でき、装置の稼動２４Ｓ’２向上することかでき、ｌ
′ｆｃ、真空？破らない運転を長く持続できることがら
膜質會同上させることができる。
なお、電磁界とターゲットとの移動は相対的であればよ
く、ターゲット１ｌｔｌｌｔｓａさせる場合に限らず、
電磁界側を移動させるようにしてもよい。
く、ターゲット１ｌｔｌｌｔｓａさせる場合に限らず、
電磁界側を移動させるようにしてもよい。
また、相対的移！ｊＪＪは連続的に行なわれる場合に限
らず、断続的に行なわれる（一定時開成脱抜、移動停市
する。）ようにしてもよい。
らず、断続的に行なわれる（一定時開成脱抜、移動停市
する。）ようにしてもよい。
ところで、前述したように、スパッタリング中の膜Ｊ９
は水晶発振子１４の検出に基き膜厚制御器１３がｗＡ、
源制御器ｔｔｈ介して電源１２に制御することにより制
御てれる。しかし、水晶発振子１４にスパッタリング物
質が堆積すると、検出精度が低下して高精度の膜Ｈ管理
が不可能になり、′！Ｆπ、所定以上のｊゾさの成膜會
行なうこと１７Ｉ：水晶発振子ｒ取Ｑ換える必要がらる
。
は水晶発振子１４の検出に基き膜厚制御器１３がｗＡ、
源制御器ｔｔｈ介して電源１２に制御することにより制
御てれる。しかし、水晶発振子１４にスパッタリング物
質が堆積すると、検出精度が低下して高精度の膜Ｈ管理
が不可能になり、′！Ｆπ、所定以上のｊゾさの成膜會
行なうこと１７Ｉ：水晶発振子ｒ取Ｑ換える必要がらる
。
従来のように、ターゲットの交換作業が頻繁に実施され
る場合には、交換作業の都度、水晶発振子の清掃、交換
等必要な作業？併せて実施することができるが、前述し
たように、−ターゲットの交換作業が少なくなった場合
にはこｎが不十分になってしｌう。
る場合には、交換作業の都度、水晶発振子の清掃、交換
等必要な作業？併せて実施することができるが、前述し
たように、−ターゲットの交換作業が少なくなった場合
にはこｎが不十分になってしｌう。
そこで、前記実施列では、ノ１ウジング１の外部に非接
触式成膜厚さ辿」定器１７を設け、水晶発振子１４によ
る膜厚制御全補償するようにしている。
触式成膜厚さ辿」定器１７を設け、水晶発振子１４によ
る膜厚制御全補償するようにしている。
非接触式成膜厚さ測定器１７および水晶発振子１４の膜
厚測定結果は判定器１８に印加される。
厚測定結果は判定器１８に印加される。
判定器１８は両者の測定値會比較し異常な差異がめる場
合にば脱環制御器１３に補償伯号會印加し、制御器１３
において膜厚制御に関し適当な補償対策１ｒ講じさせる
。
合にば脱環制御器１３に補償伯号會印加し、制御器１３
において膜厚制御に関し適当な補償対策１ｒ講じさせる
。
ｌた、判定器１８は、屯淵制御器１［からの電源制御に
関する情報と測定器１７からの膜＋ｉ測定値とがあらか
じめ設定された相関関係になっていないことケ検出した
場合、ターゲットの部分侵触により所定のｍ伽制御に尾
：じ？Ｃ膜摩が付られていないと判定し、ターゲット駆
動装置６へ電磁界に対する移動指令信号を印加する。こ
の信号により、駆動装置６はターゲットの移動速度を早
めたり、ｌたは移動を開始したりし、適切なターゲット
管実施例 さらに、判定器１８は、移動指令信号を発生した後一定
期間ｈ「定の膜厚が倚らｎていないことｒ検出した場合
、ターゲットが全面的に侵触消耗されたと判定し、ター
ゲット交換警報器１９に警報発令信号２印加する。この
警報にエフ、ターゲット會交換丁れは適切な管理が実現
される。交換作業？自動的に行なうように構成子れば、
全自動化も可能になる。
関する情報と測定器１７からの膜＋ｉ測定値とがあらか
じめ設定された相関関係になっていないことケ検出した
場合、ターゲットの部分侵触により所定のｍ伽制御に尾
：じ？Ｃ膜摩が付られていないと判定し、ターゲット駆
動装置６へ電磁界に対する移動指令信号を印加する。こ
の信号により、駆動装置６はターゲットの移動速度を早
めたり、ｌたは移動を開始したりし、適切なターゲット
管実施例 さらに、判定器１８は、移動指令信号を発生した後一定
期間ｈ「定の膜厚が倚らｎていないことｒ検出した場合
、ターゲットが全面的に侵触消耗されたと判定し、ター
ゲット交換警報器１９に警報発令信号２印加する。この
警報にエフ、ターゲット會交換丁れは適切な管理が実現
される。交換作業？自動的に行なうように構成子れば、
全自動化も可能になる。
このようにして、本火施的によれば、膜厚制御とターゲ
ット管理と？関連せしめ、高精度の膜厚制御と合理的な
ターゲット管理とが実現できる。
ット管理と？関連せしめ、高精度の膜厚制御と合理的な
ターゲット管理とが実現できる。
以上説明したように、本発明によれば、ターゲットを長
寿命化することができる。
寿命化することができる。
第１図は本発明によるスパッタ装置の一実施列紫示す正
断面図、 第２図は非接触式成膜埋δ測定器の一実施例を示す回路
図でめる。
断面図、 第２図は非接触式成膜埋δ測定器の一実施例を示す回路
図でめる。
Claims (1)
- １、 直交電磁界を利用してプラズマ紮ターゲｙ）の局
所的空間に閉じ込めるようにしたスパッタ装置において
、前記直交！磁界とターゲットとｉ相対移動する↓うに
したことｔ％徴とするスパッタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19470382A JPS5985864A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | スパツタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19470382A JPS5985864A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | スパツタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5985864A true JPS5985864A (ja) | 1984-05-17 |
Family
ID=16328854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19470382A Pending JPS5985864A (ja) | 1982-11-08 | 1982-11-08 | スパツタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5985864A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04103765A (ja) * | 1990-08-21 | 1992-04-06 | Ube Ind Ltd | 通過式のスパッタリング方法および装置 |
| EP0858095A2 (en) * | 1997-02-06 | 1998-08-12 | Intevac, Inc. | Methods and apparatus for linear scan magnetron sputtering |
| US9771647B1 (en) * | 2008-12-08 | 2017-09-26 | Michael A. Scobey | Cathode assemblies and sputtering systems |
| JP2019104956A (ja) * | 2017-12-12 | 2019-06-27 | 株式会社アルバック | スパッタ装置 |
| US11479847B2 (en) | 2020-10-14 | 2022-10-25 | Alluxa, Inc. | Sputtering system with a plurality of cathode assemblies |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS537586A (en) * | 1976-02-19 | 1978-01-24 | Sloan Technology Corp | Cathodic spattering apparatus |
| JPS5514853A (en) * | 1978-07-17 | 1980-02-01 | Seiko Epson Corp | Magnetron type sputtering apparatus |
-
1982
- 1982-11-08 JP JP19470382A patent/JPS5985864A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS537586A (en) * | 1976-02-19 | 1978-01-24 | Sloan Technology Corp | Cathodic spattering apparatus |
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| US11932932B2 (en) | 2020-10-14 | 2024-03-19 | Alluxa, Inc. | Sputtering system with a plurality of cathode assemblies |
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