JPS6050162A - 薄膜形成装置 - Google Patents

薄膜形成装置

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JPS6050162A
JPS6050162A JP15782483A JP15782483A JPS6050162A JP S6050162 A JPS6050162 A JP S6050162A JP 15782483 A JP15782483 A JP 15782483A JP 15782483 A JP15782483 A JP 15782483A JP S6050162 A JPS6050162 A JP S6050162A
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thin film
wafer
film forming
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vacuum
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Hiroshi Nakamura
宏 中村
Masakuni Akiba
秋葉 政邦
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/02Pretreatment of the material to be coated
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23CCOATING 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
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks

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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は薄膜形成方法およびその装置に関し、特に半導
体ウェーッ・表面に蒸着方法文はスノクノタ方法により
薄膜を形成する際に有効なR膜形成方法およびその装置
に関するものである。
〔背景技術〕
一般yxa、lLSI、)ランジスタ等の半導体装置の
製造に際しては蒸着又はスノクノタ等θ)方法による薄
膜を形成する工程が必要とされる。例えば、半導体ウェ
ーッ・の主面に形成し7た素子間の配線材料としてA7
?膜が利用嘔れ、この人l膜をスパッタ法により形成す
ることがある。ところで、このAl膜のスパッタ形成に
際しては、半導体ウェーハの表面に吸着ガスや水分が付
着していると、。
形成したAl膜に良質のものが得られ難い。このため、
前処理として半導体ウェーハな真空炉内に入れてこれを
ベークし、このベークによつ1表面の吸着ガスや水分な
除去する必要がある。よって、薄膜を形成″1−る装置
も第1図に示すように、ロード部1、ベーク部2、エッ
チ部3、スパッタ部4、アンロード部5を一連に形成し
、半導体ウェーッ・Wを前記各部内で順序的に移動式ぜ
かつ処(jllすることにより真空ベークおよびスパッ
ク成膜の処理を行なうように構成することを考えた。前
記エッチ部3は半導体ウェーハ表面の酸化膜を除去する
ためのものであり、所謂ドライエッチ法が採用され又い
る。
しかしながら、実際に良質のAl膜を形成1−るために
は、真空ベークをベーク部2において十分に時間をかけ
1行なわなければブよらず、この処理時間がエッチ部3
、スパッタ部4における処理時間に較べて長いものにな
る。このため、第1図の装置を使用tまたAA膜形成で
はベーク部2における処理時間のみが長くなり、結局こ
の装置で半導体ウェーハな連続的に処理しようとし7て
もベ−り部2の処理がネックになって効率のよいA l
!f’i!形成ケ行なうことが離し、いものになる。処
理効率を17けるためにベーク時間を短縮1“れげ、特
にイマ1着水分の除去が不十分となり、質の悪い膜が形
成をれ又スルーブツトが低下される。
〔発明の目的〕
本発明の目的は良質の薄膜を11効率で形成1−ろこと
かできろ薄膜形成方法を提供′1′ろことにある。
また本発明の目的は、ベーク等の前処理からIIQ形成
に至る各工程な略同一時間で処理でき、これにより連続
的な膜形成を可能にして良質σ林、’l’ lIr4を
高能率で形成できろ薄膜形成装置を提供−g乙)ことに
ある。
本発明の前記ならびにそのほかの1j的と新規な特徴は
、本明細書の記述および6Σ付図面からあぎらかになる
であろう。
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明′1−れば、下記のとおりである。
1°なわち、真空べ一久エソナング(エッチ)、膜形成
の各工程からなる薄膜形成工程の前処理として予備真空
ベークゴー程を新たに設け、この予備真空ベークと真空
ベークの両工程にて半導体ウェーハ等の試料表面の吸着
ガスや付着水分の除去を複数回に分け−C行なうことに
より、各ベータ工程での処理時間の短縮を図り、トータ
ルのベーク時間〉゛短縮し7ても良質の薄膜を高効率で
形成−17,)ことができるものである。
また、真空ベーク部、エッチ部、フIQ形成部を一体化
した薄膜形成装置に、これと一体又は別体に予備兵をベ
ーク部な付設し、試料をこの予備真空ベーク部を通した
上で前記薄膜形成装置に供給して膜形成を行ない得るよ
うに構成することにより、トー タルのベーク時間を短
縮し2°℃も十分に半導体ウェーハ等の試料表面の吸着
ガスや付着水分の除去を行なえるので膜形成の高効率化
および膜FtO向十を達成−[ることができる。
〔実施例1〕 第2図は本発明の薄膜形成装置の一実施例を示す。図に
おい℃、10は薄膜形成装置1(でありローダ部12、
真空ベーク部13、エッチ部14、膜形成部15、アン
ローダ部16を・一体に並設置ている。即ち、これらの
各部は容器状本体110両端および各部間に設けたゲ−
トバルブ17〜22により各室に区画をれ、かつ真空ポ
ンプ23を弁装した排気管24を接続して内部を真空状
態に保持1ている。そして、表面に薄膜が形成でれる試
料とし7ての半導体ウェーハWは各ゲー トバルブ17
〜22を通して適宜治具によりロー ダ部12からアン
ローダ部16へと移動式れ7−、。
前記真空ベーク部13はヒータ25を有し、ウェーハW
を真空状態で加熱してウェー)・表面に吸着したガスや
伺着した水分を除去イーる。エッチ部14は電極構体2
6を11″J−石と共にエッヂガス供給管27を接続し
、ウェーハW表面の酸化B@等の不要膜をドライエンチ
ング、例えばプラズマエツチングする。膜形成部】5は
電極構体28およびターゲット29(本例ではAAメタ
−ット)を有すると共に、反応ガス供給管30を接続(
2、ウェーハW表面にAA薄膜をスパッタ形成する。
一方、前記本体11の前工程位置には独立して容器状の
予備処理本体31を配設し、ている。この予備処理本体
31はローダ部32、予備X、Zベーク部33、アンロ
ーダ部34とで構成され、各部は本体31に設けたゲー
トバルブ35〜3Bにより区画され、ウェーハWはロー
ダ部32からアンローダ部34へと移動される。また、
各部には前記排気管24の一部が廷設接続され、各部3
2゜33.34内を真空状態にする。なお、予備真空べ
〜り部33はローダ部32.アンローダ部33よりも高
真空に保たれ又いる。そして、前記予備真空ベータ部3
3内にはヒータ42を内装し、内部に移動されたウェー
ハWを加熱処理することができろ。
々図示矢印方向にウェーッ・Wを搬送″′fることがで
きる。
次に以上の構成になる本実施例装置の作用と共に本発明
方法を説明する。先ず、ウェーッ・Wは搬送手段39に
より予備処理本体:31のローダ部32内に搬入シれ、
ここで外気と遮断6れた状態でゲートバルブ36を通1
〜て予備真空ベーク部33内にセントされ、ヒータ42
により加熱(ベ−り)される。これにより、ウェーッ・
Wは表面に吸着し、たガスや付着した水分が除去をit
ろ。このベークは比較的に短い時間であり、ガスや水分
は大部分が除去されるが幾分は残存さプする。その後1
°7エーハWはアンロード部34を通し、て本体31外
に搬出される。この間においても、ウェー/・Wでは残
熱によりガスや水分が若干除去される。
次いでウェーハWは搬送手段40により本体用のロード
部12内に移動され−ここで外気と遮断−、Xれた上で
ゲートバルブ18を通して真空ベーク部13に搬入され
る。fると、ここでもウェーッ・Wはヒータ25により
力a熱され、前述と同様1/(ガス、水分の除去が行な
われる。この場合、ウェーハでは大部分のガス、水分が
前工程において除去されているので残存ガス、水分を除
去するだし7rでよく、同様に短い時間のベークを行な
うだけで殆んど全部のガス、水分を除去することができ
る。
実際には、真空ベーク一度のみで行なう場合のベーク時
間の約半分の時間で前記各ベーク部33゜13の処理を
行なうことができろ。
ベークの完了したウェーッ・Wはゲート7り/I/ブ1
9を通してエッチ部14へ移動され、ここで例えばプラ
ズマエツチングによって表面の酸化jIQ等がエツチン
グ除去され、ウェーッ・の表面(活性面)が露呈される
。その上でウェーッ・Wをゲートバルブ20を通し1膜
形成部15に移動し、スノぐツタ法によるAl薄膜を形
成する。形成8れた薄膜は。
2工程のベークによって吸着ガス、水分が良好に除去さ
れているため高品質のものとされる。膜形成されたウェ
ーッ・Wはゲートバルブ21からアンローダ部16へ移
動場れ、更にシャッタ16から本体ll外に出さ才1.
た後に搬送手段41によって次二■二、f呈へ撞ン送き
ノすることになる。
そして、前述した一連のウェーッ・成膜工程に、hりて
は、予備真空ベーク部33とハ4空−\−り部13の各
ベーク処理時間が一度だけ真空ベークを行なう場合の約
半分に短縮でき2)の1−1名ベーク処理時間をエッチ
部14や膜形成部15σ)各処理時間に近℃・ものにで
きる。したかつ−こ、ウェーッ・の各部におけろ処理時
間な略均−化でき、こオシに4つウェーッ・を順次処理
する連続処理がar *e K l;Cす、処理効率、
つまり成膜効率を高(・もσ)にでき4、。なお、本実
施例においては、搬J^手段40においで、ウェーッ・
が外気に甥らされ−C℃・るカー、−・用、真空ベーク
した場合、再度ウェー/・にイζ1着″1−ろ′/、ト
ー、分やガスの量は機敏なもので問題す月;t lu 
%。
〔実施例2〕 第3図は本発明の他の実施例を示し、予備真空ベーク部
を真空ベーク部と一体に構成(、た例であ4・。即ち、
容器状本体50内にゲートバルブ゛5]〜57を形成り
、−(内部をローダ部58、予備真空べ−り部59、真
空ベーク部60、エッチ部61、膜形成部62、アンロ
ーダ部63を画成し2、つ工−ハWをローダ部58から
アンローダ部63に向けて移動できるようにする。そし
て、各部には真空ポンプ64を備えた排気管65を接続
して内部を真空状態に保持している。
前記予備真空ベ−り部59と真空ベーク部60は略同−
構成とされ、夫々ヒータ66.57を内装し、てウェー
ハを加熱し、ウニ〜ハ表面の吸着ガス、付着水分を除去
できろ。また、エッチ部61は電極構体68を内設する
一方エノチガス供給管69が接続され、膜形成部62は
電極構体70、ターゲット71を内設する一方で反応ガ
ス供給管72を接続している。
本実施例装置にあっては、ウェーハWはローダ部58に
おいて外気遮断された上で予備真空べ一り部59に移動
され、ここでベークされて大部分の吸着ガス、付着水分
が除去される。所定時間のベークが完了されると、ウェ
ーハはゲートバルブ53を通して真空ベーク部60に移
され、今度はここで同様にベークが行なわれる。結局ベ
ークを2回に分けて行なうことになり、これ((より各
ベーク部59.60での夫々のベーク時間は真空ベーク
を一度だけ行なう場合の約半分になり、かつ一方ではガ
ス、水分の除去を真空ベークを一匹だけ行なう場合に比
べて良好に行なうことができろ。
ベークの完了したウェーッ・は、前記実施例と同様にエ
ッチ部61、膜形成部62へとlllil次移送され、
良質の膜が形成プれる。成膜されたウェーッ・はアンロ
ーダ部63から次工程へ搬送されろ。
本実施例におい又も十分な時間のベークを行1工ってい
るのでガス、水分の除去を確実に行ない良質の膜形成を
行t「い得る一方、ベークを2段階に行なって各ベーク
時間を半減できるのでウーエーノ・の連続処理を可能に
して成膜の高効率化を達成できる0 〔効 果〕 (1) ウェー・・の膜形成前に予備真空ベークと真空
ベークとを行なっているので、十分なベーク時間を確保
して吸着ガスと付着水分の除去を確実に行ない、これに
より良質の薄膜を形成fることができる。
(2)トータルのベーク時間を予備真穿ベークと真空ベ
ークとで夫々分割して分担することに1.cるので、各
ベークにおゆるベーク時間の燈縮化う・図ることができ
、ウェーハの連続処理を可能にし又膜形成の高効率化を
達成できる。
(3)予備真空ベーク部を別体に設けているので、従来
の薄膜形成装置に予備真空ベーク部を付設置−ろだけで
よく、簡単に構成できる。
(4)予備真空ベーク部を他のベーク部、エッヂ部等と
一体に設けているので、装置のコンパクト化を実現でき
る。
以上本発明者によってなこれた発明を実施例にもとづき
具体的に説明し、だが、本発明は十記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱1−2ない範囲で種々
変更可能であることはいうまでもない。たとえば、膜形
成部には蒸着やOVD法を用いるようにし5てもよい。
〔利用分野〕
以上の1;発明では主とし2て本発明者によってなσれ
た発明をその背景どなった利用分野で矛)ろ半導体ウェ
ーハ表面への″R膜形成に適用した場合について説明し
たが、そ1−1に限定されるものではなく、他の基板へ
の薄膜形成技術にも適用できろ。
図面の簡単/、、C説明 第1図は考えられろ装置の一例の模式構成図、第2図は
本発明の一実施例の全体構成図、第3図は他の実施例の
全体構成図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 表面に薄膜を形成する試料を力ロ熱して表面の吸
    着ガスや付着水分を除去する真空ベーク工程と、表面の
    不要膜を除去するエソチング工程と、表面に薄膜を形成
    する膜形成上程とを有する一連の薄膜形成工程の前処理
    工程として、予備真空ベーク工程を設けたことを特徴と
    fろ?’jJ膜形成方法。 2− 試料は半導体ウェーハであり、このウェーハの表
    面にA、7等の薄膜を形成する方法である特許請求の範
    囲第1項記載の薄膜形成方法。 3、膜形成上程はスパッタ成膜法である特許請求の範囲
    第1項又は第2項記載の薄膜形成方法。 4、表面に薄膜を形成する試料を力0熱し又表面の吸着
    カスや付着水分を除去する真空ベーク部と、表面の不要
    膜を除去するエッチ部と、表面に薄膜を形成する膜形成
    部を一体に構成した薄膜形成装。 置に、これと一体又は別体の予備真空ベーク部を付設し
    1、前記試料は先にこの予備真空ベーク部で処理した上
    で前記薄膜形成装置での処理を行なし・得るように構成
    したことを特徴とする薄膜形成装置。 5、予備真空ベーク部は試料を収納可能な真空チャンバ
    と、真空チャンバ内の試料を加熱する力11熱手段とを
    備えてなる特許請求の範囲第4項記載σ)薄膜形成装置
    。 に、膜形成部はスパッタ装置である特許請求の範囲第4
    項記載の薄膜形成装置。
JP15782483A 1983-08-31 1983-08-31 薄膜形成装置 Expired - Lifetime JPH07113150B2 (ja)

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JPH07113150B2 JPH07113150B2 (ja) 1995-12-06

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02159025A (ja) * 1988-12-12 1990-06-19 Nec Yamaguchi Ltd 半導体装置の製造装置
JPH0471230A (ja) * 1990-07-11 1992-03-05 Nec Yamagata Ltd 半導体装置の製造方法
JP2018520326A (ja) * 2015-04-23 2018-07-26 ジェネラル・プラズマ・インコーポレーテッド チャンバ弁

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0471230A (ja) * 1990-07-11 1992-03-05 Nec Yamagata Ltd 半導体装置の製造方法
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