KR20030035942A

KR20030035942A - 스퍼터링 방법

Info

Publication number: KR20030035942A
Application number: KR1020020065199A
Authority: KR
Inventors: 마쯔다이마사스께; 시시구라마사또; 오오조라히로끼
Original assignee: 가부시키가이샤 아루박
Priority date: 2001-10-26
Filing date: 2002-10-24
Publication date: 2003-05-09
Also published as: TW593715B; CN1414134A; JP3822481B2; CN1281781C; JP2003129235A; KR100974846B1

Abstract

연속해서 스퍼터링 처리를 실시할 수 있는 기술을 제공한다.

처리실 내부의 지지판 (12) 을 기립 자세로 하고, 타겟 (26) 을 스퍼터링하여 지지판 (12) 에 지지된 기판 (5a) 표면에 박막을 형성하고 있는 중에 반송실내의 기판 반송 로봇의 핸드 (43) 상에 미처리 기판 (5b) 을 탑재하고, 반송실내를 처리실 내부와 같은 정도의 압력으로 하여 기판 (5b) 을 처리실 내부에 반입하여 수평 자세에 있는 지지판 (11) 에 탑재한다. 스퍼터링중에 처리실내에 미처리 기판이 반입되기 때문에 반입 시간이 낭비되지 않는다.

Description

스퍼터링 방법 {METHOD FOR SPUTTERING}

본 발명은 진공 처리의 기술 분야에 관한 것으로서, 특히 복수의 기판에 대해 연속하여 진공 처리를 실시하는 기술에 관한 것이다.

종래부터 기판 표면에 박막을 형성하는 양산 장치로는, 1 대의 반송실의 주위에 처리실이 복수대 접속된 멀티 챔버형 진공 처리 장치가 사용되고 있다.

도 19 의 부호 102 는 그러한 진공 처리 장치를 도시하고 있다. 반송실(150) 의 주위에 복수의 처리실이 접속되어 있다 (여기서는 2 대의 처리실 (151, 153) 이 도시되어 있다).

1 대의 처리실 (153) 을 예로 들어 내부 구성을 설명하면, 이 처리실 (153)의 벽면중 반송실 (150) 에 접속된 벽면에는 통과공 (124) 이 형성되고 있다. 이 통과공 (124) 에는 도시하지 않은 게이트 밸브가 설치되어 있고, 이 게이트 밸브에 의해 통과공 (124) 이 막히면 반송실 (150) 의 내부 분위기는 처리실 (153) 의 내부 분위기로부터 분리되고, 게이트 밸브가 열리면 반송실 (150) 의 내부 분위기는 처리실 (153) 의 내부 분위기에 접속되도록 이루어져 있다.

처리실 (153) 의 벽면중, 통과공 (124) 이 형성된 벽면과 대향하는 벽면에는 타겟 홀더 (123) 가 배치되어 있다.

처리실 (153) 의 저벽상에는 기판 지지 장치 (110) 가 배치되어 있다. 기판 지지 장치 (110) 는 회전축 (114), 지지판 (111) 및 승강판 (113) 을 갖고 있고, 회전축 (114) 은 타겟 홀더 (123) 부근에 수평하게 배치되어 있다.

지지판 (111) 은 회전축 (114) 에 장착되어 있고, 회전축 (114) 을 회전시키면 수평인 자세 및 수직인 자세를 취할 수 있도록 되어 있다. 도 20 은 수평인 자세에 있는 지지판 (111) 을 도시하고 있다.

반송실 (150) 내에는 기판 반송 로봇 (140) 이 배치되어 있다. 기판 반송 로봇 (140) 은 회전축, 근본 부분이 그 회전축에 장착된 아암 (141) 및 이 아암 (141) 선단에 장착된 핸드 (143) 를 갖고 있고, 회전축을 회전시켜 아암 (141) 을 신축시키면 핸드 (143) 를 수평면내에서 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

상기 진공 처리 장치 (102) 로 막 형성 작업을 하는 경우에는, 핸드 (143) 상에 기판 (105) 을 탑재하고, 게이트 밸브를 열어 핸드 (143) 를 처리실내 (153) 에 삽입하여 수평 자세의 지지판 (111) 상에서 정지시킨다.

승강판 (113) 은 수평 자세의 지지판 (111) 의 하측에 배치되어 있고, 이 승강판 (113) 의 표면에는 핀 (117) 이 복수개 세워 설치되어 있다. 지지판 (111) 에는 구멍 (118) 이 복수개 형성되고 있고, 승강판 (113) 을 상측으로 이동시키면, 각 핀 (117) 은 수평 자세의 지지판 (111) 의 구멍 (118) 내에 삽입 통과된다. 그리고, 핀 (117) 을 더욱 상승시키면, 핀 (117) 의 상단 부분은 핸드 (143) 의 사이를 통해 상측으로 돌출되고, 그 결과 기판 (105) 은 핀 (117) 의 상단부에 탑재된다. 도 20 은 그 상태를 도시하고 있다.

이어서, 핸드 (143) 를 반송실 (150) 로 되돌리고, 승강판 (113) 을 하강시키면, 기판 (105) 은 지지판 (111) 상에 탑재된다. 도 21 은 그 상태를 도시하고 있다.

지지판 (111) 에 설치된 도시하지 않은 지지 기구에 의해 기판 (105) 을 지지판 (111) 상에 지지하고, 회전축 (114) 을 회전시켜 지지판 (111) 을 기립시키면, 도 22 에 도시한 바와 같이 기판 (105) 은 지지판 (111) 과 함께 기립한다. 타겟 홀더 (123) 내에는 도시하지 않은 타겟이 연직으로 배치되어 있고, 기판 (105) 이 기립 자세가 되면, 기판 (105) 의 표면은 타겟에 대해 평행하게 대향한다.

이 상태에서 게이트 밸브를 닫아 처리실 (153) 의 내부를 반송실 (150) 로부터 차단하고, 처리실 (153) 내에 스퍼터링 가스를 주입하여 타겟에 전압을 인가하여 스퍼터링을 실시하여 기판 (105) 표면에 박막을 형성한다.

박막이 소정 막두께로 형성된 후, 처리실 (153) 의 내부에서 스퍼터링 가스를 배기하고, 처리실 (153) 내부의 압력이 반송실 (150) 내의 압력과 같은 정도까지 저하된 후, 처리실 (153) 과 반송실 (150) 사이의 게이트 밸브를 열고, 처리실 (153) 의 내부 분위기와 반송실 (150) 의 내부 분위기를 접속하여 기판 반송 로봇 (140) 의 핸드 (143) 를 처리실 (153) 내로 삽입하여 핸드 (143) 상에 박막이 형성된 기판 (105) 을 탑재하고, 처리실 (153) 의 내부에서 반출하여 후공정의 처리실의 내부에 반입한다.

핸드 (143) 상에서 박막이 형성된 기판 (105) 이 제거된 후, 전공정의 처리실이나 반입실내에 핸드 (143) 를 삽입하여 미처리 기판을 탑재하고, 반송실 (150) 의 내부를 통과시켜 처리실 (153) 내에 반입하여 스퍼터링 작업을 실시한다.

이상과 같이, 종래 기술의 스퍼터링 방법에서는, 박막이 형성된 기판을 처리실 (153) 내부에서 제거한 후, 미처리 기판을 핸드 (143) 상에 탑재하여 처리실 (153) 내부에 반입하고, 그 기판에 대한 스퍼터링 작업을 개시해야 한다. 처리가 종료된 기판을 미처리 기판과 교환하는 동안에는 처리실 (153) 내부에서의 막 형성 작업을 할 수 없기 때문에 교환에 필요한 시간이 낭비되었다.

본 발명은 상기 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 창작된 것으로서, 그 목적은 기판을 교환하고 있는 동안에도 진공 처리를 할 수 있는 기판 지지 장치와 이 기판 지지 장치를 사용한 진공 처리 장치를 제공하는 데 있다.

도 1 은 본 발명의 방법을 사용할 수 있는 진공 처리 장치의 일례이다.

도 2 는 진공 처리 장치에 사용되는 기판 지지장치를 설명하기 위한 도이다.

도 3 은 기판 지지 장치의 동작을 설명하기 위한 도 (1) 이다.

도 4 는 기판 지지 장치의 동작을 설명하기 위한 도 (2) 이다.

도 5 는 기판 지지 장치의 동작을 설명하기 위한 도 (3) 이다.

도 6 은 기판 지지 장치의 동작을 설명하기 위한 도 (4) 이다.

도 7 은 기립 자세에 있는 상측 기판 홀더와 하측 기판 홀더의 높이를 일치시킨 경우를 설명하기 위한 도이다.

도 8 은 본 발명의 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (1) 이다.

도 9 는 본 발명의 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (2) 이다.

도 10 은 본 발명의 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (3) 이다.

도 11 은 본 발명의 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (4) 이다.

도 12 는 본 발명의 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (5) 이다.

도 13 은 본 발명의 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (6) 이다.

도 14 는 본 발명의 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (7) 이다.

도 15 는 본 발명의 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (8) 이다.

도 16 은 본 발명의 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (9) 이다.

도 17 은 본 발명의 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (10) 이다.

도 18 은 본 발명의 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (11) 이다.

도 19 는 종래 기술의 스퍼터링 방법이 사용되는 진공 처리 장치를 설명하기 위한 도면이다.

도 20 은 종래 기술의 스퍼터링 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (1) 이다.

도 21 은 종래 기술의 스퍼터링 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (2) 이다.

도 22 는 종래 기술의 스퍼터링 방법의 순서를 설명하기 위한 도 (3) 이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

5, 5a, 5b : 기판26 : 타겟

50 : 반송실53 : 처리실

상기한 과제를 해결하기 위해, 청구항 1 에 기재된 발명은, 타겟이 연직으로 설치된 처리실내에 제 1 기판을 반입하여 제 1 기판을 타겟에 평행하게 하고, 처리실내에 스퍼터링 가스를 주입하여 타겟을 스퍼터링하고, 제 1 기판 표면에 막 형성하는 스퍼터링 방법으로서, 제 1 기판의 스퍼터링중에 다음에 스퍼터링 처리해야 할 제 2 기판을 처리실내에 반입하는 스퍼터링 방법이다.

청구항 2 에 기재된 발명은, 처리실에는 게이트 밸브를 통해 반송실이 접속되어 있고, 상기 반송실내에 위치하는 제 2 기판을 상기 게이트 밸브를 열어 처리실내에 반입하는 청구항 1 에 기재된 스퍼터링 방법으로서, 게이트 밸브를 열기 전에 반송실내에 보조 가스를 주입하고, 반송실의 내부 압력을 처리실의 내부 압력과 거의 일치시킨 후, 게이트 밸브를 열어 제 2 기판을 처리실내에 반입하는 청구항 1 에 기재된 스퍼터링 방법이다.

본 발명은 상기한 바와 같이 구성되어 있고, 처리실내에서 제 1 기판을 연직으로 기립시킨 상태에서 스퍼터링을 하고 있을 때에, 다음에 스퍼터링 처리해야 할 제 2 기판을 처리실내에 반입하기 때문에, 스퍼터링 처리 종료후, 기판을 교환하는 경우와 비교하여 처리 시간이 짧아진다.

게이트 밸브는 스퍼터링중에 열려 반송실의 내부와 처리실의 내부가 접속되기 때문에, 게이트 밸브를 열기 전에 반송실내의 압력을 처리실내의 압력과 거의 일치시켜 두면, 게이트 밸브를 열어 접속할 때에도 처리실내의 압력 변동이 생기지 않게 되기 때문에 스퍼터링을 안정되게 할 수 있다.

발명의 실시 형태

도 1 의 부호 2 는 본 발명의 스퍼터링 방법을 사용할 수 있는 진공 처리 장치의 일례를 도시하고 있다.

이 진공 처리 장치 (2) 는 반송실 (50), 반출입실 (51) 및 처리실 (52 ∼ 56) 을 갖고 있다. 반출입실 (51) 과 각 처리실 (52 ∼ 56) 은, 게이트 밸브 (71 ∼ 76) 를 통해 반송실 (50) 의 측면에 각각 접속되어 있다.

반송실 (50), 반출입실 (51), 처리실 (52 ∼ 56) 에는, 진공 배기계 (60 ∼ 66) 와 가스 주입계 (80 ∼ 86) 가 각각 접속되어 있고, 각 게이트 밸브 (71 ∼ 76) 를 닫고 진공 배기계 (60 ∼ 66) 를 동작시키면, 반출입실 (51) 과 반송실 (50) 과 각 처리실 (52 ∼ 56) 의 내부를 개별적으로 진공 배기할 수 있도록 구성되어 있다.

각 처리실 (52 ∼ 56) 에 접속된 가스 주입계 (82 ∼ 86) 는, 처리실 (52 ∼ 56) 내부에서 실시되는 처리에 따른 가스 봄베가 접속되어 있다. 예컨대, 스퍼터링 처리에 대해서는 아르곤 가스이고, CVD 에 대해서는 박막의 원료 가스와 캐리어 가스이고, 에칭 처리에 대해서는 유기 불소 가스 등의 에칭 가스이다.

한편, 반송실 (50) 에 접속된 가스 주입계 (80) 에는, 질소 가스나 아르곤 가스의 불활성 보조 가스가 충전된 가스 봄베가 접속되어 있다.

이 반송실 (50) 내에는 기판 반송 로봇 (40) 이 배치되어 있다. 기판 반송 로봇 (40) 은 회전축 (44), 아암 (42) 및 핸드 (43) 를 갖고 있다. 회전축 (44) 은 연직으로 배치되어 있고, 아암 (42) 의 일단이 장착되어 있다. 핸드(43) 는 아암 (42) 의 타단에 장착되어 있고, 회전축 (44) 의 회전에 의해 아암 (42) 이 신축 동작하고, 이에 따라 핸드 (43) 가 수평면내에서 이동하도록 구성되어 있다. 핸드 (43) 는 선단이 분할되어 포크형상으로 되어 있고, 후술하는 핀 (17) 이 핸드 (43) 내에 삽입된다.

도 2 는 본 발명을 설명하기 위해 처리실 (52, 54 ∼ 56) 을 생략한 진공 처리 장치 (2) 의 사시도로서, 반송실 (50), 반출입실 (51) 및 1 대의 처리실 (53) 이 도시되어 있다.

이 반송실 (53) 내에는 기판 지지 장치 (10) 가 배치되어 있다. 이 기판 지지 장치 (10) 는 상측 기판 홀더 (11), 하측 기판 홀더 (12), 상측 회전축 (14), 하측 회전축 (15) 및 승강판 (13) 을 갖고 있다.

상측 회전축 (14) 은 처리실 (53) 내에서 수평으로 배치되어 있고, 하측 회전축 (15) 은 상측 회전축 (14) 에 대해 수평 방향으로 이간하고 또한 하측 위치로서, 상측 회전축 (14) 에 대해 평행하게 배치되어 있다. 부호 22 는 상측 회전축 (14) 의 회전축선을 나타내고 있고, 부호 25 는 하측 회전축 (15) 의 회전축선을 나타내고 있다. 상측 회전축 (14) 과 하측 회전축 (15) 에는 도시하지 않은 모터가 장착되어 있고, 상측 회전축 (14) 과 하측 회전축 (15) 은 각각 회전축선 (22, 25) 을 중심으로 회전할 수 있도록 구성되어 있다.

상측 기판 홀더 (11) 와 하측 기판 홀더 (12) 는 사각형상의 판으로서, 그 한 변이 각각 상측 회전축 (14) 과 하측 회전축 (15) 에 축선방향을 따라 장착되어 있다.

도 2 는 상측 기판 홀더 (11) 와 하측 기판 홀더 (12) 가 각각 수평인 상태에서 정지한 수평 자세에 있는 경우를 도시하고 있고, 상측 기판 홀더 (11) 와 하측 기판 홀더 (12) 가 모두 수평 자세에 있을 때에는 틈이 있는 상태에서 서로 겹치게 된다.

승강판 (13) 은 수평 자세에 있는 하측 기판 홀더 (12) 의 연직 하측 위치에 수평하게 배치되어 있다. 승강판 (13) 의 표면에는 복수개의 핀 (17) 이 직립 설치되어 있다. 승강판 (13) 은 상측 기판 홀더 (11) 와 하측 기판 홀더 (12) 에 대해 상대적으로 상하 이동이 가능하게 구성되어 있고, 승강판 (13) 의 상하이동에 따라 핀 (17) 이 상하 이동하도록 되고 있다.

수평 자세에 있을 때의 상측 기판 홀더 (11) 와 하측 기판 홀더 (12) 의 각 핀 (17) 의 연직 상측 위치에는, 각각 구멍 (18, 19) 이 형성되고 있다. 따라서, 상측 기판 홀더 (11) 와 하측 기판 홀더 (12) 를 수평 자세로 하여 승강판 (13) 을 상측으로 이동시키면 각 핀 (17) 은 구멍 (18, 19) 내에 삽입된다.

그런데, 도 2 는 기판 반송 로봇 (40) 에 의해 반출입실 (51) 내에서 처리 대상인 기판 (5) 이 꺼내지고, 처리실 (53) 에 반입되기 직전의 상태가 도시되어 있다.

또한, 도 2 에서는 반송실 (50) 과 처리실 (53) 사이의 게이트 밸브 (73) 가 열린 상태로 되어 있고, 반송실 (50) 과 처리실 (53) 은 통과공 (24) 에 의해 내부가 접속되어 있다.

이 처리실 (53) 은 스퍼터링실이고, 처리실 (53) 의 벽면중 통과공 (24) 이형성된 벽면과 대향하는 한 벽면에는 타겟 홀더 (23) 가 배치되어 있다.

상측 기판 홀더 (11) 와 하측 기판 홀더 (12) 와 승강판 (13) 은 수평면내에서 함께 회전할 수 있도록 구성되어 있다. 도 2 에서는 상측 회전축 (14) 이 통과공 (24) 측에 위치하고, 하측 회전축 (15) 이 타겟 홀더 (23) 측에 위치한 상태로 정지하고 있다.

이 상태부터 수평면내에서 180° 회전시키면, 도 3 에 도시한 바와 같이 하측 회전축 (15) 이 통과공 (24) 측에 위치하고, 상측 회전축 (14) 이 타겟 홀더 (23) 측에 위치한다.

도 4 는 이 상태에서 상측 회전축 (14) 을 90° 회전시키고, 수평 자세에 있던 상측 기판 홀더 (11) 를 연직인 기립 자세로 한 상태를 도시하고 있다. 기립 자세에 있는 상측 기판 홀더 (11) 는 타겟 홀더 (23) 내의 타겟에 평행하게 면하고 있다.

도 5 는 도 4 와는 반대로 하측 회전축 (15) 이 타겟 홀더 (23) 측에 위치하고, 상측 회전축 (14) 이 통과공 (24) 측에 위치하고 있고, 하측 기판 홀더 (12) 가 기립 자세에 있고, 상측 기판 홀더 (11) 가 수평 자세에 있는 상태를 도시하고 있다. 기립 자세에 있는 하측 기판 홀더 (12) 는 타겟 홀더 (23) 내의 타겟에 평행하게 면하고 있다.

상측 회전축 (14) 과 하측 회전축 (15) 이 상하 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있는 경우에는, 도 7 에 도시한 바와 같이 상측 기판 홀더 (11) 가 기립 자세에 있을 때 (도 7 의 좌측 상태) 와, 하측 기판 홀더 (12) 가 기립 자세에 있을때 (도 7 의 우측 상태) 의 높이를 일치시킬 수 있다.

도 6 은 도 5 와 같이 상측 기판 홀더 (11) 가 수평 자세에 있고, 하측 기판 홀더 (12) 가 기립 자세에 있는 상태에서, 승강판 (13) 이 상측으로 이동한 경우를 도시하고 있고, 핀 (17) 의 선단이 상측 기판 홀더 (11) 의 구멍 (17) 을 통해 돌출되어 있다.

이어서, 상기 기판 지지 장치 (10) 를 사용하여 처리실 (53) 내에서 본 발명의 스퍼터링 방법을 실시하는 순서에 대해 설명한다.

도 8 을 참조하여, 우선 하측 기판 홀더 (12) 가 기립 자세에 있고, 상측 기판 홀더 (11) 가 수평 자세에 있고, 하측 기판 홀더 (12) 에는 스퍼터링법에 의해 박막 형성 도중의 기판 (5a) 이 연직으로 지지되어 있는 상태에 있는 것으로 한다.

도 8 및 후술하는 도 9 ∼ 도 18 의 부호 26 은, 타겟 홀더 (23) 내에 연직으로 배치된 타겟을 도시하고 있고, 도 8 의 상태는 스퍼터링에 의한 박막 형성 작업중이고, 기판 (5a) 는 타겟 (26) 에 면하고 있다.

이 상태에서는 처리실 (53) 과 반송실 (50) 사이의 게이트 밸브 (73) 는 닫혀 있고, 처리실 (53) 내에는 아르곤 가스 등의 스퍼터링 가스가 매스 플로 컨트롤러 (MFC) 등에 의해 유량 제어되면서 주입되어 내부는 10^-1㎩ ∼ 10⁺¹㎩ 정도의 압력으로 되어 있다.

한편, 반송실 (50) 의 내부는 진공 배기계 (60) 에 의해 처리실 (53) 보다 낮은 압력으로 되어 있다.

이 상태에서 기판 반송 로봇 (40) 을 동작시키고, 반출입실 (51) 이나 다른 처리실 (52, 54 ∼ 56) 로부터 기판을 꺼내고, 반송실 (50) 과 반출입실 (51) 사이 및 반송실 (50) 과 처리실 (52 ∼ 56) 사이의 게이트 밸브 (71 ∼ 76) 를 닫힌 상태로 하여 반송실 (50) 의 내부 분위기를 반출입실 (51) 이나 각 처리실 (51 ∼ 56) 의 내부 분위기로부터 차단한다.

이어서, 반송실 (50) 에 접속된 가스 주입계 (80) 에 의해 매스 플로 컨트롤러에 의해 유량 제어하면서 반송실 (50) 내부에 보조 가스를 주입하고, 반송실 (50) 의 내부 분위기의 압력을 스퍼터링중인 처리실 (53) 의 내부 분위기의 압력과 같은 압력까지 승압시킨다.

반송실 (50) 의 내부에 주입되는 보조가스는, 처리실 (53) 내부에 침입하더라도 처리실 (53) 내에서 실시되는 스퍼터링 등의 진공 처리에 영향을 미치지 않는 불활성 가스로서, 예컨대 N₂가스나 아르곤 가스 등의 불활성 가스가 사용된다. 여기서는, 보조 가스로서 처리실 (53) 내부에 주입중인 스퍼터링 가스와 같은 아르곤 가스를 주입하였다.

반송실 (50) 과 처리실 (53) 사이의 압력차가 해소된 후, 그 사이의 게이트 밸브 (73) 를 열어 반송실 (50) 의 내부 분위기와 스퍼터링중인 처리실 (53) 의 내부 분위기를 접속하고, 이어서 스퍼터링에 의해 박막이 형성되는 기판을 핸드 (43) 상에 탑재하고, 통과공 (24) 을 통과시켜 핸드 (43) 를 처리실 (53) 내부에 삽입한다. 도 9 는 이 상태를 도시하고 있고, 핸드 (43) 는 수평 자세에 있는 상측기판 홀더 (11) 의 상측에 위치하고 있다. 부호 5b 는 핸드 (43) 상에 탑재된 다음에 박막이 형성될 기판을 도시하고 있다.

이어서, 도 10 에 도시한 바와 같이 승강판 (13) 을 상측으로 이동시키면, 핀 (17) 의 선단은 상측 기판 홀더 (11) 의 표면 높이보다 돌출되고, 더욱 상승되면, 핸드 (43) 와는 접촉하지 않고 기판 (5b) 의 이면에 맞닿는다. 그 결과, 기판 (5b) 은 핸드 (43) 상에서 핀 (17) 의 상단부상으로 옮겨진다.

이 상태에서 도 11 에 도시한 바와 같이 핸드 (43) 를 반송실 (50) 내로 되돌리고, 도 12 에 도시한 바와 같이 승강판 (13) 을 하강시키면, 승강핀 (17) 의 상단부상의 기판 (5b) 은 수평 자세에 있는 상측 기판 홀더 (43) 상에 탑재된다. 이어서, 도시하지 않은 지지 기구를 동작시키고, 기판 (5b) 을 상측 기판 홀더 (11) 상에 밀착 지지한다.

핸드 (43) 가 반송실 (50) 로 되돌려진 후에는, 반송실 (50) 과 처리실 (53) 사이의 게이트 밸브 (73) 는 닫혀 있고, 반송실 (50) 의 내부 분위기는 스퍼터링중인 처리실 (53) 의 내부 분위기로부터 분리되어 있다.

이 상태에서 반송실 (50) 내로의 보조 가스의 주입을 정지하고, 반송실 (50) 내부를 낮은 압력으로 하고, 다른 처리실 (52, 54 ∼ 56) 이나 반출입실 (51) 사이에서 기판의 반출입을 실시한다.

처리실 (53) 내부에서는 게이트 밸브 (73) 가 닫힌 후에도 스퍼터링이 계속 실시되고, 기판 (5a) 에 소정 막두께의 박막이 형성된 후, 타겟 (26) 으로의 전압의 인가와 처리실 (53) 내로의 스퍼터링 가스의 주입을 정지하고, 스퍼터링을 종료시킨다.

스퍼터링의 종료후, 상측 기판 홀더 (11) 와 하측 기판 홀더 (12) 를 회전시켜, 도 13 에 도시한 바와 같이 하측 기판 홀더 (12) 를 통과공 (24) 측에 위치시키고, 상측 기판 홀더 (11) 를 타겟 (26) 측에 위치시키고, 이어서 도 14 에 도시한 바와 같이 상측 기판 홀더 (11) 를 기립시켜 처리실 (53) 의 내부에 스퍼터링 가스를 주입하고, 타겟 (26) 의 스퍼터링에 의한 기판 (5b) 표면으로의 박막 형성 작업을 개시한다.

이어서, 도 15 에 도시한 바와 같이 하측 기판 홀더 (12) 를 수평 자세로 한 후, 도 16 에 도시한 바와 같이 승강판 (13) 을 상승시켜 박막 형성이 종료된 기판 (5a) 을 핀 (17) 상에 탑재한다.

이 때, 기판 반송 로봇 (40) 의 핸드 (43) 상에는 기판은 탑재되어 있지 않고, 또한 반송실 (50) 과 반출입실 (51) 및 처리실 (52 ∼ 56) 사이의 게이트 밸브 (71 ∼ 76) 는 닫혀 있고, 반송실 (50) 의 내부에는 보조 가스가 주입되며, 그 압력은 처리실 (53) 내부의 압력과 같은 정도까지 승압되어 있다.

이 상태에서 게이트 밸브 (73) 를 열어 스퍼터링중인 처리실 (53) 의 내부 분위기와 반송실 (50) 의 내부 분위기를 접속하여 도 17 에 도시한 바와 같이 기판 반송 로봇 (40) 의 핸드 (43) 를 기판 (5a) 과 하측 기판 홀더 (12) 사이에 삽입한다.

이어서, 승강판 (13) 을 하강시켜 도 18 에 도시한 바와 같이 박막이 형성된 기판 (5a) 을 핸드 (43) 상에 탑재한 후, 핸드 (43) 를 반송실 (50) 내로 퇴피시키면, 기판 지지 장치 (10) 는 도 8 에 도시한 바와 같이 1 장의 기판의 표면에 박막 형성중인 상태가 된다.

이 상태에서는 하측 기판 홀더 (12) 상에서는 처리가 종료된 기판 (5a) 이 제거되어 있기 때문에, 기판 반송 로봇 (40) 에 의해 처리실 (53) 내에서 박막을 형성하는 기판을 탑재하면, 차례로 기판 표면에 박막을 형성할 수 있게 된다.

스퍼터링 처리의 종료후에 기판을 교환하는 경우에 비교하여 처리 시간이 짧아진다.

Claims

타겟이 연직으로 설치된 처리실내에 제 1 기판을 반입하여 상기 제 1 기판을 상기 타겟에 평행하게 하고,

상기 처리실내에 스퍼터링 가스를 주입하여 상기 타겟을 스퍼터링하고, 상기 제 1 기판 표면에 막 형성하는 스퍼터링 방법으로서,

상기 제 1 기판의 스퍼터링중에 다음에 스퍼터링 처리해야 할 제 2 기판을 상기 처리실내에 반입하는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 처리실에는 게이트 밸브를 통해 반송실이 접속되어 있고,

상기 처리실내로의 상기 제 2 기판의 반입은,

상기 게이트 밸브를 열기 전에 상기 반송실내에 보조 가스를 주입하고, 상기 반송실의 내부 압력을 상기 처리실의 내부 압력과 거의 일치시킨 후, 상기 게이트 밸브를 열어 상기 반송실내에 위치하는 제 2 기판을 상기 처리실내에 반입하는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스퍼터링 방법.