JPS63213668A - 薄膜加工装置 - Google Patents
薄膜加工装置Info
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- JPS63213668A JPS63213668A JP4794587A JP4794587A JPS63213668A JP S63213668 A JPS63213668 A JP S63213668A JP 4794587 A JP4794587 A JP 4794587A JP 4794587 A JP4794587 A JP 4794587A JP S63213668 A JPS63213668 A JP S63213668A
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Landscapes
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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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、真空容器内に、薄膜が形成される基板と前
記薄膜の物質からなる平板状ターゲットとを間隔をおい
て平行に対向して配置するとともに、前記基板と平板状
ターゲットとの間に両者に平行にかつ基板と同電位に平
板状シャッタを介装し、高周波電源あるいは直交電磁界
などによりターゲット表面に生ぜしめたプラズマ中のイ
オンを前記ターゲットの面に垂直に生じている電界によ
り加速してターゲットに衝突させることによりスパッタ
粒子を発生せしめ、基板上の薄膜形成に先立って前記シ
ャッタとターゲットとの間でターゲット表面浄化のため
のプリスパッタリングを行なう薄膜加工装置に関する。
記薄膜の物質からなる平板状ターゲットとを間隔をおい
て平行に対向して配置するとともに、前記基板と平板状
ターゲットとの間に両者に平行にかつ基板と同電位に平
板状シャッタを介装し、高周波電源あるいは直交電磁界
などによりターゲット表面に生ぜしめたプラズマ中のイ
オンを前記ターゲットの面に垂直に生じている電界によ
り加速してターゲットに衝突させることによりスパッタ
粒子を発生せしめ、基板上の薄膜形成に先立って前記シ
ャッタとターゲットとの間でターゲット表面浄化のため
のプリスパッタリングを行なう薄膜加工装置に関する。
第５図１こ従来のこの種薄膜加工装置の構成例を示す。
真空容器１内には薄膜を形成すべき基板３を取り付ける
ための、接地電位にあるサセプタ２と、基板３に形成さ
れる薄膜の物質からなり基板３と間隔をおいて平行に対
向する平板状ターゲット５と、このターゲット５を冷却
しかつこのターゲットに電位を与えるための水冷導体６
と、基板３とターゲット５との間に両者に平行に配され
て基板と同様に接地電位にあり回動軸４ａの回動により
基板表面を辿蔽、または開放する平板状シャッタ４とが
収容されている。基板３に薄膜を形成させる際には、ま
ず、バルブ１２．１３を閉じた状態でバルブ１１に接続
される１図示のない真空排気装置により真空容器内を高
真空に排気し、しかる後バルブ１２．１３を開いてこれ
らのバルブに接続されている９図示のないガスソースか
ら所定流量のガスを供給しながら同時に排気速度を調整
して真空容器内の圧力を所定値に保ちつつ、高周波電源
８からマツチング回路７を介してターゲット５に電圧を
印加して、シャッタ４とターゲット５との間に高周波プ
ラズマを形成し、このプラズマ中のイオンを電界方向に
加速してターゲットに衝突させることによりスパッタ粒
子を発生させ、このスパッタ粒子の発生を一定時間継続
してターゲット表面を浄化した後、シャッタ４をシャッ
タの回動軸４ａまわりに回動させて基板表面をターゲッ
トに対して露出させ、基板上の薄膜形成に移行する。９
はバルブ１２．１３の開放と高周波電源８の冷却導体６
への出力とを所定の時間ずれをもって行なわせるための
コントローラである。
ための、接地電位にあるサセプタ２と、基板３に形成さ
れる薄膜の物質からなり基板３と間隔をおいて平行に対
向する平板状ターゲット５と、このターゲット５を冷却
しかつこのターゲットに電位を与えるための水冷導体６
と、基板３とターゲット５との間に両者に平行に配され
て基板と同様に接地電位にあり回動軸４ａの回動により
基板表面を辿蔽、または開放する平板状シャッタ４とが
収容されている。基板３に薄膜を形成させる際には、ま
ず、バルブ１２．１３を閉じた状態でバルブ１１に接続
される１図示のない真空排気装置により真空容器内を高
真空に排気し、しかる後バルブ１２．１３を開いてこれ
らのバルブに接続されている９図示のないガスソースか
ら所定流量のガスを供給しながら同時に排気速度を調整
して真空容器内の圧力を所定値に保ちつつ、高周波電源
８からマツチング回路７を介してターゲット５に電圧を
印加して、シャッタ４とターゲット５との間に高周波プ
ラズマを形成し、このプラズマ中のイオンを電界方向に
加速してターゲットに衝突させることによりスパッタ粒
子を発生させ、このスパッタ粒子の発生を一定時間継続
してターゲット表面を浄化した後、シャッタ４をシャッ
タの回動軸４ａまわりに回動させて基板表面をターゲッ
トに対して露出させ、基板上の薄膜形成に移行する。９
はバルブ１２．１３の開放と高周波電源８の冷却導体６
への出力とを所定の時間ずれをもって行なわせるための
コントローラである。
上述のように、スパッタ粒子の発生によるターゲット表
面の浄化がスパッタ粒子の発生を所定の一定時間継続せ
しめて行なわれる浄化方法では、ターゲット表面の汚損
状態が、ターゲットの取扱い時に、装置の運転休止期間
の長短などにより異なり、このため、基板上の薄膜形成
への移行時点におけるターゲット表面の浄化度が異なり
、成膜のつど基板上の膜質が変化して、常に安定な膜が
得られるとは限らない。
面の浄化がスパッタ粒子の発生を所定の一定時間継続せ
しめて行なわれる浄化方法では、ターゲット表面の汚損
状態が、ターゲットの取扱い時に、装置の運転休止期間
の長短などにより異なり、このため、基板上の薄膜形成
への移行時点におけるターゲット表面の浄化度が異なり
、成膜のつど基板上の膜質が変化して、常に安定な膜が
得られるとは限らない。
また、薄膜形成への移行時点における浄化度を一定にす
るため、浄化時間を、想定しうるあらゆるケースをカバ
ーする長時間に設定すると、前記移行時点までにターゲ
ットが不必要に消費される場合が生ずるという間頃があ
る。
るため、浄化時間を、想定しうるあらゆるケースをカバ
ーする長時間に設定すると、前記移行時点までにターゲ
ットが不必要に消費される場合が生ずるという間頃があ
る。
この発明の目的は、このような従来の浄化方法の欠点を
除去し、基板と薄膜形成への移行時点におけるターゲッ
ト表面の浄化度を、ターゲットの無駄な消費を伴うこと
なく常に一定に維持しつる薄膜加工装置を提供すること
である。
除去し、基板と薄膜形成への移行時点におけるターゲッ
ト表面の浄化度を、ターゲットの無駄な消費を伴うこと
なく常に一定に維持しつる薄膜加工装置を提供すること
である。
上記目的を：ｓ成するために、本発明によれば、真空容
器内に、ｉＷ膜が形成される基板と前記薄膜の物質から
なる平板状ターゲットとを間隔をおいて平行に対向して
配置するとともに、前記基板と平板状ターゲットとの間
に両者に平行にかつ基板と同電位に平板状シャッタを介
装し、高周波電源あるいは直交電磁界などによりターゲ
ット表面に生ぜしめたプラズマ中のイオンを前記ターゲ
ットの面に垂直に生じている電界により加速してターゲ
ットに衝突させることによりスパッタ粒子を発生せしめ
、基板上の薄膜形成に先立つで前記シャッタとターゲッ
トとの間でターゲット表面浄化のためのブリスパッタリ
ングを行なう薄膜加工装置において、前記真空容器の毫
に光を透過せしめるビューホードを設けるとともにこの
ピューポートを透過するプラズマ発光のスペクトルを検
出するスペクトル検出器を配し、前記プリスパッタリン
グ中のプラズマ発光スペクトルの強度がほぼ一定となっ
た時点で前記シャッタを開放して前記ブリスパッタリン
グから基板上の薄膜形成に移行するように制御されるよ
うにするものとする。
器内に、ｉＷ膜が形成される基板と前記薄膜の物質から
なる平板状ターゲットとを間隔をおいて平行に対向して
配置するとともに、前記基板と平板状ターゲットとの間
に両者に平行にかつ基板と同電位に平板状シャッタを介
装し、高周波電源あるいは直交電磁界などによりターゲ
ット表面に生ぜしめたプラズマ中のイオンを前記ターゲ
ットの面に垂直に生じている電界により加速してターゲ
ットに衝突させることによりスパッタ粒子を発生せしめ
、基板上の薄膜形成に先立つで前記シャッタとターゲッ
トとの間でターゲット表面浄化のためのブリスパッタリ
ングを行なう薄膜加工装置において、前記真空容器の毫
に光を透過せしめるビューホードを設けるとともにこの
ピューポートを透過するプラズマ発光のスペクトルを検
出するスペクトル検出器を配し、前記プリスパッタリン
グ中のプラズマ発光スペクトルの強度がほぼ一定となっ
た時点で前記シャッタを開放して前記ブリスパッタリン
グから基板上の薄膜形成に移行するように制御されるよ
うにするものとする。
〔作用〕
第２図ないし第４図に、発明者が得た、ターゲットの物
質が鉄である鉄ターゲツトを用い、アルゴンと酸素の混
合ガスプラズマを生成させた場合のプラズマ発光スペク
トル強度の時間変化の一例を示す。鉄の発光スペクトル
５１６７Ａに着目すると、プラズマ発生直後すなわちｔ
＝０ではこの波長のスペクトル強度は０．１３であり、
ｔ＝６分５２秒では０．７４、ｔ＝１３分４４秒では０
．９８と大きくなる。しかしこの後の変化はほとんどみ
して飛び出す鉄原子の個数が少なく、時間とともｊこ鉄
表面の酸化物が除去されて鉄原子の個数が増す結果、プ
ラズマの単位体積内にある励起状態の鉄原子の数に比的
する発光スペクトル強度が増すとともに、ｔ＝１３分４
４秒の時点では鉄表面の（職化物が十分に除去され、ス
パッタ粒子として飛び出す鉄原子の個数がほとんど変化
しなくなったことを意味する。従って、この時点でシャ
ッタを開いて基板上の薄膜形ｅ、に移行すれば、この移
行時点におけるターゲット表面の浄化度は常に一定であ
０）、膜質が常に一定の安定した薄膜を得ることができ
る。また、表面汚損度の小さいターゲットを無駄に消費
することもなくなる。
質が鉄である鉄ターゲツトを用い、アルゴンと酸素の混
合ガスプラズマを生成させた場合のプラズマ発光スペク
トル強度の時間変化の一例を示す。鉄の発光スペクトル
５１６７Ａに着目すると、プラズマ発生直後すなわちｔ
＝０ではこの波長のスペクトル強度は０．１３であり、
ｔ＝６分５２秒では０．７４、ｔ＝１３分４４秒では０
．９８と大きくなる。しかしこの後の変化はほとんどみ
して飛び出す鉄原子の個数が少なく、時間とともｊこ鉄
表面の酸化物が除去されて鉄原子の個数が増す結果、プ
ラズマの単位体積内にある励起状態の鉄原子の数に比的
する発光スペクトル強度が増すとともに、ｔ＝１３分４
４秒の時点では鉄表面の（職化物が十分に除去され、ス
パッタ粒子として飛び出す鉄原子の個数がほとんど変化
しなくなったことを意味する。従って、この時点でシャ
ッタを開いて基板上の薄膜形ｅ、に移行すれば、この移
行時点におけるターゲット表面の浄化度は常に一定であ
０）、膜質が常に一定の安定した薄膜を得ることができ
る。また、表面汚損度の小さいターゲットを無駄に消費
することもなくなる。
第１図−こ本発明に基づいて構成される薄膜加工装置の
一実施例を示す。真空容器１の壁の、シャッタ４とター
ゲット５との間のプラズマ空間を直視できる位置に光を
透過せしめるピューポート１５を設け、このピューポー
トを通過するプラズマ発光光をスペクトル検出器１４に
て受け、検出された信号をコントローラ１９に転送する
。ここで所定時間間隔でスペクトル強度の変化を求めつ
つ、この値が所定の値以下に達するまでプリスパッタリ
ングを行なってターゲット表面の鉄酸化物や吸蔵ガスを
除去し、前記所定値に達すると同時にシャッタの回動軸
４ａを回動駆動してシャッタ４を開き、基板３上に成膜
を開始する。
一実施例を示す。真空容器１の壁の、シャッタ４とター
ゲット５との間のプラズマ空間を直視できる位置に光を
透過せしめるピューポート１５を設け、このピューポー
トを通過するプラズマ発光光をスペクトル検出器１４に
て受け、検出された信号をコントローラ１９に転送する
。ここで所定時間間隔でスペクトル強度の変化を求めつ
つ、この値が所定の値以下に達するまでプリスパッタリ
ングを行なってターゲット表面の鉄酸化物や吸蔵ガスを
除去し、前記所定値に達すると同時にシャッタの回動軸
４ａを回動駆動してシャッタ４を開き、基板３上に成膜
を開始する。
以上に述べたようｔこ、本発明によれば、基板上成膜の
開始時点（こおけるターゲット表面の浄化度を一定に保
つのに、プリスパッタリング中のプラズマ発光のスペク
トル強度の時間変化を計測しつつ行なうようにしたので
、 （１）装置の運転休止期間の長短などによるターゲット
表面状態の差異があっても常に一定の表面浄化度におい
て基板上成膜に移行でき、常に一定の安定した膜質を得
ることができる。
開始時点（こおけるターゲット表面の浄化度を一定に保
つのに、プリスパッタリング中のプラズマ発光のスペク
トル強度の時間変化を計測しつつ行なうようにしたので
、 （１）装置の運転休止期間の長短などによるターゲット
表面状態の差異があっても常に一定の表面浄化度におい
て基板上成膜に移行でき、常に一定の安定した膜質を得
ることができる。
（２）従来の、プリスパッタリングの継続時間を所定の
一定値に設定して表面浄化を行なう浄化方法においては
、装置の運転員によるターゲット表面状態の目視が併用
される場合があり、運転員の視感度差による判別のばら
つきを避けることができなかったが、本発明ではこのよ
うなばらつきを避けて常Ｊこ一定した表面浄化度から基
板上の成膜を開始することができ、常に一定の安定した
膜質を得ることができる。
一定値に設定して表面浄化を行なう浄化方法においては
、装置の運転員によるターゲット表面状態の目視が併用
される場合があり、運転員の視感度差による判別のばら
つきを避けることができなかったが、本発明ではこのよ
うなばらつきを避けて常Ｊこ一定した表面浄化度から基
板上の成膜を開始することができ、常に一定の安定した
膜質を得ることができる。
第１図は本発明の一実施例による薄膜加工装置の構成図
、第２図ないし第４図は鉄ターゲツトを一方の電極とし
てアルゴンと酸素の混合ガスプラズマを生成せしめたと
きのプラズマ発光のスペクトル強度の時間変化を示すス
ペクトル図、第５図は従来の薄膜加工装置の例を示す装
置構成図である。 １・・・真空容器、３・・・基板、４・・シャッタ、５
・・・ターゲット、８・・・高周波電源、９，１９・・
コントローラ、１５・・・ピューポート。
、第２図ないし第４図は鉄ターゲツトを一方の電極とし
てアルゴンと酸素の混合ガスプラズマを生成せしめたと
きのプラズマ発光のスペクトル強度の時間変化を示すス
ペクトル図、第５図は従来の薄膜加工装置の例を示す装
置構成図である。 １・・・真空容器、３・・・基板、４・・シャッタ、５
・・・ターゲット、８・・・高周波電源、９，１９・・
コントローラ、１５・・・ピューポート。
Claims (1)
- １）真空容器内に、薄膜が形成される基板と前記薄膜の
物質からなる平板状ターゲットとを間隔をおいて平行に
対向して配置するとともに、前記基板と平板状ターゲッ
トとの間に両者に平行にかつ基板と同電位に平板状シャ
ッタを介装し、高周波電源あるいは直交電磁界などによ
りターゲット表面に生ぜしめたプラズマ中のイオンを前
記ターゲットの面に垂直に生じている電界により加速し
てターゲットに衝突させることによりスパッタ粒子を発
生せしめ、基板上の薄膜形成に先立つて前記シャッタと
ターゲットとの間でターゲット表面浄化のためのプリス
パツタリングを行なう薄膜加工装置において、前記真空
容器の壁に光を透過せしめるピューポートを設けるとと
もにこのピューポートを透過するプラズマ発光のスペク
トルを検出するスペクトル検出器を配し、前記プリスパ
ツタリング中のプラズマ発光スペクトルの強度がほぼ一
定となつた時点で前記シャッタを開放して前記プリスパ
ツタリングから基板上の薄膜形成に移行するように制御
されることを特徴とする薄膜形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4794587A JPH0694590B2 (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 薄膜加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4794587A JPH0694590B2 (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 薄膜加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63213668A true JPS63213668A (ja) | 1988-09-06 |
| JPH0694590B2 JPH0694590B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=12789502
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4794587A Expired - Lifetime JPH0694590B2 (ja) | 1987-03-03 | 1987-03-03 | 薄膜加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694590B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0598422A1 (en) * | 1992-10-15 | 1994-05-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of forming a Ti and a TiN layer on a semiconductor body by a sputtering process, comprising an additional step of cleaning the target |
| GB2390376B (en) * | 2002-05-10 | 2005-08-03 | Trikon Technologies Ltd | Shutter |
-
1987
- 1987-03-03 JP JP4794587A patent/JPH0694590B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0598422A1 (en) * | 1992-10-15 | 1994-05-25 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method of forming a Ti and a TiN layer on a semiconductor body by a sputtering process, comprising an additional step of cleaning the target |
| GB2390376B (en) * | 2002-05-10 | 2005-08-03 | Trikon Technologies Ltd | Shutter |
| US6929724B2 (en) | 2002-05-10 | 2005-08-16 | Trikon Technologies Limited | Shutter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0694590B2 (ja) | 1994-11-24 |
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