KR20220136402A - Film-forming apparatus, control apparatus of film-forming apparatus, and film-forming method - Google Patents
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- C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
- C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
- C23C14/566—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases using a load-lock chamber
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- 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
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Abstract
본 발명에 있어서의 성막 장치는, 프로세스실과, 프로세스실 내에 설치되고, 밀착막을 형성하는 처리부를 갖는다. 프로세스실의 내벽 표면은, 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질로 형성되어 있다.The film forming apparatus in this invention has a process chamber, and the processing part which is installed in the process chamber and forms an adhesion film. The inner wall surface of the process chamber is formed of a substance having a large getter effect with respect to the gas or water (H 2 O) remaining in the process chamber.
Description
본 발명은, 프린트 기판 및 필름 기판을 포함하는 기재(基材)의 표면에 막을 형성하기 위한 성막 장치, 성막 장치의 제어 장치 및 성막 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a film forming apparatus for forming a film on the surface of a substrate including a printed circuit board and a film substrate, a control apparatus for the film forming apparatus, and a film forming method.
프린트 기판 및 필름 기판을 포함하는 기재에 전자 부품을 실장하는 실장 공정에서는, 전자 부품에 접속되는 배선의 하지(下地)로 되는 밀착층이나, 배선을 도금에 의해 형성하기 위한 시드층이 형성된다. 각 층의 형성에는, 예를 들면, 도금법이나 스퍼터법이 사용되고 있다.In the mounting process of mounting an electronic component on the base material containing a printed circuit board and a film board|substrate, the adhesive layer used as the base of wiring connected to an electronic component, and the seed layer for forming a wiring by plating are formed. A plating method or a sputtering method is used for formation of each layer, for example.
예를 들면 특허문헌 1에는, 밀착성이 우수한 박막을 단시간에 형성하기 위해, 진공 배기에 의해 진공조 내의 기체를 배출한 후, 동(同)진공조 내에 희가스를 도입하는 기체 배출·치환 공정과, 희가스 환경하에서 피착체 상에 박막 형성용 물질을 부착시키는 성막 공정으로 이루어지는 저압의 희가스 환경하에서의 박막 형성 방법으로서, 상기 기체 배출·치환 공정을 적어도 2회 이상 실시한 후에 상기 성막 공정을 실시하는 박막 형성 방법이 기재되어 있다.For example, in
그러나, 특허문헌 1 기재의 박막 형성 방법에서는, 밀착막과 기재의 계면 및 밀착막의 막 중에 물(H2O) 가스 기인의 수소나 산소가 혼입되어, 밀착막과 기재의 충분한 밀착성이 얻어지지 않는다.However, in the method for forming a thin film described in
특허문헌 2에는, 순수한 희토류 금속 박막을 성막하기 위해, 마그네트론형 스퍼터링 장치의 진공 챔버 내에, 희토류 금속 주 타겟을 탑재한 주 캐소드, 당해 주 타겟과 대향 위치의 기판 홀더로 유지된 기판 및 당해 기판 홀더의 협(脇) 위치에서 챔버 내벽 측을 향해 활성 금속 보조 타겟을 부착한 보조 캐소드를 각각 설치함과 함께, 진공 챔버 벽에 불활성 가스 도입관을 부착해서 이루어지는 희토류 금속 박막의 성막 장치가 기재되어 있다.In
그러나, 특허문헌 2에 기재된 성막 장치에서는, 활성 금속 보조 타겟을 부착한 보조 캐소드가, 기판 및 당해 기판 홀더의 협 위치에서 챔버 내벽 측을 향해 있기 때문에, 챔버 내벽 측 이외의 공간 내의 잔류 산소나 질소 등을 포획하는 게터로서는 불충분하다.However, in the film forming apparatus described in
본 발명은, 상기 종래 기술의 과제를 감안해서 이루어진 것이고, 생산성을 저하하지 않고 기재와 밀착막의 밀착성을 향상할 수 있는 성막 장치, 성막 장치의 제어 장치 및 성막 방법을 제공하는 것에 있다.The present invention was made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a film forming apparatus, a control apparatus for a film forming apparatus, and a film forming method capable of improving the adhesion between a substrate and an adhesion film without reducing productivity.
상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 1 기재의 발명은, 프로세스실과, 상기 프로세스실 내에 설치되고, 기재 상에 밀착막을 형성하는 처리부를 갖는 성막 장치로서, 상기 프로세스실의 내벽 표면은, 상기 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치로 한 것이다.In order to achieve the above object, the invention according to
상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 5 기재의 발명은, 프로세스실과, 상기 프로세스실 내에 설치되고, 기재 상에 밀착막을 형성하는 처리부와, 상기 프로세스실 내를 진공 배기 가능한 배기부와, 상기 프로세스실 내에 상기 밀착막을 형성하기 위한 가스를 도입하는 가스 도입부를 갖는 성막 장치의 제어 장치로서, 상기 제어 장치는, 제어 프로그램을 기억하는 기억부를 구비하고, 상기 제어 프로그램은, 상기 프로세스실 내에, 상기 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제1 공정과, 상기 제1 공정 후에 소정 시간, 상기 프로세스실 내를 배기하는 제2 공정과, 상기 제2 공정 후, 상기 프로세스실 내에, 상기 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제3 공정과, 상기 제3 공정 후에 소정 시간, 상기 프로세스실 내를 배기하는 제4 공정, 상기 제4 공정 후, 상기 프로세스실 내에 설치된 기재 상에 밀착막을 형성하는 밀착막 형성 공정을 포함하고, 상기 제1 공정 또는 상기 제3 공정의 시간을 P1, 상기 제1 공정과 상기 제2 공정의 합계 시간 또는 상기 제3 공정과 상기 제4 공정의 합계 시간을 P로 했을 경우, 듀티비 D=P1/P가, 34퍼센트 이상 66퍼센트 이하로 되도록, 상기 배기부와 상기 가스 도입부를 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치로 한 것이다.In order to achieve the above object, the invention according to claim 5 includes a process chamber, a processing unit installed in the process chamber to form an adhesive film on a substrate, an exhaust unit capable of evacuating the inside of the process chamber; A control apparatus for a film forming apparatus having a gas introduction unit for introducing a gas for forming the adhesion film, the control apparatus comprising a storage unit for storing a control program, wherein the control program is configured to be performed in the process chamber and in the process chamber A first step of forming a film of a material having a large getter effect with respect to residual gas or water (H 2 O), a second step of evacuating the inside of the process chamber for a predetermined time after the first step, and after the second step , a third step of forming a film in the process chamber with a material having a large getter effect on the gas or water (H 2 O) remaining in the process chamber, and evacuating the inside of the process chamber for a predetermined time after the third step a fourth step and a step of forming an adhesive film on a substrate installed in the process chamber after the fourth step, wherein the time of the first step or the third step is P1, the first step and the When the total time of the second process or the total time of the third process and the fourth process is P, the exhaust part and the gas introduction part are such that the duty ratio D=P1/P is 34% or more and 66% or less. It is made as a control device characterized in that to control the.
상기 목적을 달성하기 위해, 청구항 9 기재의 발명은, 프로세스실 내에, 상기 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제1 공정과, 상기 제1 공정 후에 소정 시간, 상기 프로세스실 내를 배기하는 제2 공정과, 상기 제2 공정 후, 상기 프로세스실 내에, 상기 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제3 공정과, 상기 제3 공정 후에 소정 시간, 상기 프로세스실 내를 배기하는 제4 공정과, 상기 제4 공정 후, 상기 프로세스실 내에 설치된 기재 상에, 밀착막을 형성하는 밀착막 형성 공정을 포함하는 성막 방법으로 한 것이다.In order to achieve the above object, the invention according to claim 9 provides a first step of forming a film of a substance having a large getter effect with respect to gas or water (H 2 O) remaining in the process chamber in a process chamber; For a predetermined time after the process, a second process of evacuating the inside of the process chamber, and after the second process, a substance having a large getter effect on the gas or water (H 2 O) remaining in the process chamber is added into the process chamber. A third step of forming a film, a fourth step of evacuating the inside of the process chamber for a predetermined time after the third step, and a step of forming an adhesion film on a substrate installed in the process chamber after the fourth step It was done by a film-forming method comprising a.
본 발명에 따른 성막 장치, 성막 장치의 제어 장치 및 성막 방법에 따르면, 생산성을 저하하지 않고 기재와 밀착막의 밀착성을 향상할 수 있다. ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the film-forming apparatus, the control apparatus of a film-forming apparatus, and the film-forming method which concern on this invention, the adhesiveness of a base material and an adhesive film can be improved without reducing productivity.
본 발명의 그 외의 특징 및 이점은, 첨부 도면을 참조로 한 이하의 설명에 의해 명확해질 것이다. 또한, 첨부 도면에 있어서는, 동일한 혹은 마찬가지인 구성에는, 동일한 참조 번호를 부여한다.Other features and advantages of the present invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings. In addition, in an accompanying drawing, the same reference number is attached|subjected to the same or similar structure.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 성막 장치를 연직 방향을 따른 면에서 절단한 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 성막 장치의 프로세스실에 있어서의 제어계의 개략 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시형태의 실시예 1-1, 실시예 1-2 및 실시예 1-3의 성막 방법의 플로우를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시형태의 실시예 1-1, 실시예 1-2 및 실시예 1-3의 성막 수순의 구체적인 동작예를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시형태의 실시예 1-1, 실시예 1-2 및 실시예 1-3의 성막 수순의 구체적인 동작예를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태의 실시예 1-1, 실시예 1-2 및 실시예 1-3의 성막 수순의 구체적인 동작예를 나타내는 도면.
도 7은 본 발명의 제1 실시형태의 실시예 1-1, 실시예 1-2 및 실시예 1-3의 성막 수순의 구체적인 동작예를 나타내는 도면.
도 8은 본 발명의 제1 실시형태의 실시예 1-1, 실시예 1-2 및 실시예 1-3의 성막 수순의 구체적인 동작예를 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 제2 실시형태의 성막 장치를 수평면에 평행한 면에서 절단한 모식적인 단면도.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태의 성막 장치의 로드 로크실과 프로세스실에 있어서의 제어계의 개략 구성을 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 제2 실시형태의 실시예 1-1, 실시예 1-2 및 실시예 1-3의 성막 방법의 플로우를 나타내는 도면.
도 12는 본 발명의 제2 실시형태의 실시예 2-1, 실시예 2-2 및 실시예 2-3의 성막 방법의 플로우를 나타내는 도면.
도 13은 본 발명의 제2 실시형태의 실시예 3-1, 실시예 3-2 및 실시예 3-3의 성막 방법의 플로우를 나타내는 도면.
도 14는 종래 공정의 성막 방법의 플로우를 나타내는 도면.
도 15는 본 발명(제1 실시형태, 제2 실시형태)의 게터 공정에 있어서의 가스 도입계의 출력 신호의 일례를 나타내는 도면.
도 16은 본 발명(제1 실시형태, 제2 실시형태)의 게터 공정에 있어서의 전원(IG)의 출력 신호의 일례를 나타내는 도면.
도 17은 제1 실시형태(실시예 1-2), 실시형태 2(실시예 1-2, 실시예 2-2, 실시예 3-2) 및 종래 공정의 성막 방법을 적용했을 경우, 게터 공정의 시간과 게터 공정 후의 프로세스실의 물(H2O) 분압의 관계를 나타내는 도면.
도 18은 제1 실시형태(실시예 1-2), 실시형태 2(실시예 1-2, 실시예 2-2, 실시예 3-2) 및 종래 공정의 성막 방법을 사용했을 경우의, 듀티비와 게터 공정 후의 프로세스실의 물(H2O) 분압의 관계를 나타내는 도면.
도 19는 제1 실시형태(실시예 1-2), 실시형태 2(실시예 1-2, 실시예 2-2, 실시예 3-2) 및 종래 공정의 성막 방법을 사용했을 경우의, 배기 동작과 프로세스실의 물(H2O) 분압의 관계를 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a cross-sectional view taken along a vertical direction of a film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
Fig. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a control system in a process chamber of the film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention;
Fig. 3 is a view showing the flow of the film forming method of Example 1-1, Example 1-2, and Example 1-3 of the first embodiment of the present invention;
Fig. 4 is a diagram showing specific operation examples of the film-forming procedure of Examples 1-1, 1-2, and 1-3 of the first embodiment of the present invention;
Fig. 5 is a diagram showing specific operation examples of the film-forming procedure of Examples 1-1, 1-2, and 1-3 of the first embodiment of the present invention;
Fig. 6 is a diagram showing a specific operation example of the film-forming procedure of Example 1-1, Example 1-2, and Example 1-3 of the first embodiment of the present invention;
Fig. 7 is a diagram showing a specific operation example of a film forming procedure in Example 1-1, Example 1-2, and Example 1-3 of the first embodiment of the present invention;
Fig. 8 is a diagram showing specific operation examples of the film-forming procedure of Examples 1-1, 1-2, and 1-3 of the first embodiment of the present invention;
Fig. 9 is a schematic cross-sectional view of a film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention cut in a plane parallel to a horizontal plane;
Fig. 10 is a diagram showing a schematic configuration of a control system in a load lock chamber and a process chamber of the film forming apparatus according to the second embodiment of the present invention;
It is a figure which shows the flow of the film-forming method of Example 1-1, Example 1-2, and Example 1-3 of 2nd Embodiment of this invention.
It is a figure which shows the flow of the film-forming method of Example 2-1, Example 2-2, and Example 2-3 of 2nd Embodiment of this invention.
It is a figure which shows the flow of the film-forming method of Example 3-1, Example 3-2, and Example 3-3 of 2nd Embodiment of this invention.
Fig. 14 is a diagram showing a flow of a film forming method in a conventional process;
Fig. 15 is a diagram showing an example of an output signal of a gas introduction system in a getter step of the present invention (first embodiment and second embodiment);
Fig. 16 is a diagram showing an example of the output signal of the power supply IG in the getter process of the present invention (the first embodiment and the second embodiment);
Fig. 17 is a getter process when the film formation method of the first embodiment (Example 1-2), Embodiment 2 (Example 1-2, Example 2-2, Example 3-2) and the conventional process is applied. A diagram showing the relationship between the time and partial pressure of water (H 2 O) in the process chamber after the getter process.
Fig. 18 shows the first embodiment (Example 1-2), the second embodiment (Example 1-2, Example 2-2, and Example 3-2) and the duty at the time of using the film-forming method of the conventional process. A diagram showing the relationship between the ratio and the partial pressure of water (H 2 O) in the process chamber after the getter process.
Fig. 19 shows exhaust gas according to the first embodiment (Example 1-2), the second embodiment (Example 1-2, Example 2-2, and Example 3-2) and the film-forming method of the conventional process. A diagram showing the relationship between the operation and the partial pressure of water (H 2 O) in the process chamber.
본 발명자는, 이하의 지견으로부터 본 발명을 알아내었다. 도 1, 도 2, 도 3을 사용해서, 발명자의 지견을 설명한다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM This inventor discovered this invention from the following knowledge. The inventor's knowledge is demonstrated using FIG.1, FIG.2, and FIG.3.
(제1 실시형태)(First embodiment)
도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 성막 장치를 연직 방향을 따른 면에서 절단한 단면도이다. 여기에서, XY평면은 수평면에 평행한 면이고, Z축은 연직 방향에 평행한 축이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is sectional drawing which cut|disconnected the film forming apparatus of 1st Embodiment of this invention in the surface along a perpendicular direction. Here, the XY plane is a plane parallel to the horizontal plane, and the Z axis is an axis parallel to the vertical direction.
본 발명의 성막 장치의 제1 큰 특징점은, 프로세스실(50)의 내벽 표면은, 프로세스실(50) 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료로 형성된 방착판(防着板)(MS1)이 설치되어 있고, 게터재 공급원(MS1)으로서 기능하는 것이다. 게터 효과가 큰 재료는, 예를 들면 티타늄(Ti)이고, 밀착막의 재료인 것이 바람직하다. 밀착막은, 기재 상에 전자 부품에 접속되는 배선의 하지로 되는 막인 것이 바람직하고, Ti막, TiN막, Ta막, TaN막, Ni막, Cr막, NiCr 합금막, Ta 합금막, Cu 합금막인 것이 바람직하다.The first major feature of the film forming apparatus of the present invention is that the inner wall surface of the
방착판(MS1)은, 기판(S)과 대향하는, 프로세스실(50)의 내벽 상면에 설치하는 것이 바람직하지만, 기판(S)과 대향하지 않는, 프로세스실(50)의 내벽 양 측면에 설치해도 된다.The deposition preventing plate MS1 is preferably provided on the upper surface of the inner wall of the
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 성막 장치는, 프로세스실(50)과, 프로세스실(50) 내에 설치되고, 기재(S) 상에 전자 부품에 접속되는 배선의 하지로 되는 밀착막을 형성하는 처리부(FF1)와, 프로세스실(50) 내를 진공 배기 가능한 배기부(V50)와, 프로세스실(50) 내에 상기 밀착막을 형성하기 위한 가스를 도입하는 가스 도입부(G1)와, 프로세스실(50) 중에서 기재(S)를 유지하는 유지부(60)와, 기재(S)가 프로세스실(50) 중의 성막 영역을 통과하도록 기재(S)를 유지한 유지부(60)를 이동시키는 구동부(도시 생략)와, 유지부(60)를 냉각하는 냉각부(도시 생략)와, 배기부(V50)와 가스 도입부(G1)를 제어하는 제어 장치(도시 생략)를 구비한다. 제어 장치의 상세는, 후술하는 제2 도에서 설명한다.As shown in FIG. 1 , the film forming apparatus of the present invention comprises a
제어 장치는, 제어 프로그램을 기억하는 기억부를 구비한다.The control device includes a storage unit that stores a control program.
처리부(FF1)는 복수의 타겟(T1, T2) 및 이온 건(I1)을 유지하는 지지체를 회전시키는 회전 캐소드로 구성되어 있다.The processing unit FF1 includes a plurality of targets T1 and T2 and a rotating cathode that rotates a support holding the ion gun I1.
타겟(T1)은, 프로세스실(50) 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질인, 예를 들면 티타늄(Ti)이고, 기재(S) 상에 형성되는 밀착막(Ti막, TiN막, Ta막, TaN막, Ni막, Cr막, NiCr 합금막, Ta 합금막, Cu 합금막)의 재료인 것이 바람직하다.The target T1 is, for example, titanium (Ti), which is a material having a large getter effect with respect to the gas or water (H 2 O) remaining in the
타겟(T2)은, 예를 들면, 구리(Cu)이고, 밀착막 상에 형성되는 시드막의 재료인 것이 바람직하다. 시드막은 밀착막 상에 형성되는 배선을 형성하기 위한 막인 것이 바람직하고, Cu막, CuAl 합금막, CuW 합금막인 것이 바람직하다.The target T2 is, for example, copper (Cu), and is preferably a material of a seed film formed on the adhesion film. The seed film is preferably a film for forming wiring formed on the adhesion film, and is preferably a Cu film, a CuAl alloy film, or a CuV alloy film.
상술한 바와 같이, 프로세스실(50)의 내벽 표면은, 프로세스실(50) 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 방착판이 설치되어 있어, 게터재 공급원(MS)으로서 기능한다.As described above, on the inner wall surface of the
이 상태에서 이온 건(I1)에 도시하지 않은 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화하면, 예를 들면, Ti제의 방착판(MS1)이 스퍼터링되고, 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽 및 이온 건(I1)의 자극(磁極)에 Ti막을 부착시킬 수 있다.In this state, when a voltage (not shown) is applied to the ion gun I1 to generate a plasma of Ar gas, for example, Ti deposition preventing plate MS1 is sputtered and a film formation area FFA (substrate S) is formed. The Ti film can be adhered to the inner wall of the process chamber 50 (on the side opposite to the polarizer) and the magnetic pole of the ion gun I1.
또한, 이온 건(I1)을 사용하지 않고, 예를 들면, Ti제의 타겟(T1)을 사용해도 된다. 이 경우에는, 타겟(T1)을 성막 영역(FFA) 이외(기판(S)과 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이 상태에서 타겟(T1)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화하면, 방착판(MS1)에 Ti막이 성막되고, 성막 영역(FFA) 이외(기판(S)과 대향하지 않는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 프로세스실(50) 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킬 수 있다.Moreover, instead of using the ion gun I1, you may use the target T1 made from Ti, for example. In this case, the target T1 is made to face other than the film-forming area|region FFA (the side which does not oppose the board|substrate S). In this state, when a voltage is applied to the target T1 to plasma the Ar gas, a Ti film is formed on the deposition preventing plate MS1, and processes other than the deposition area FFA (the side that does not face the substrate S) A material having a large getter effect with respect to gas or water (H 2 O) remaining in the
도 2는, 본 발명의 제1 실시형태의 성막 장치(1)에 있어서의 프로세스실(50)의 제어계의 개략 구성을 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system of a
도 2에 있어서, 제어 장치(1000)는 성막 장치(1)의 프로세스실(50)을 제어하는 제어 수단으로서의 제어부이다. 이 제어 장치(1000)는, 다양한 연산, 제어, 판별 등의 처리 동작을 실행하는 CPU(1001)와, 이 CPU(1001)에 의해 실행되는, 도 3 내지 도 9에서 후술되는 처리 등의 제어 프로그램 등을 저장하는 ROM(1002)(「기억부」라고도 함)을 갖는다. 또한, 제어 장치(1000)는, CPU(1001)의 처리 동작 중의 데이터나 입력 데이터 등을 일시적으로 저장하는 RAM(1003), 및 불휘발성 메모리(1004) 등을 갖는다. 또한, 제어 장치(1000)에는, 소정의 지령 혹은 데이터 등을 입력하는 키보드 혹은 각종 스위치 등을 포함하는 입력 조작부(1005), 성막 장치(1)의 입력·설정 상태 등을 비롯한 다양한 표시를 행하는 표시부(1006)가 접속되어 있다. 또한 제어 장치(1000)에는, 프로세스실(50)의 스퍼터링 캐소드용의 전원(SP)(1022), 이온 건용의 전원(IG)(1023), 가스 도입계(1024), 기판 홀더 구동 기구(1025), 압력 측정기(1026), 홀더 이재(移載) 기구(1027), 캐소드 회전 기구(1028), 배기부(V50:1030) 등이 각각 구동 회로(1011 내지 1017, 1029)를 통해 접속되어 있다.In FIG. 2 , the
(실시예 1-1)(Example 1-1)
도 3은 본 발명의 제1 실시형태의 실시예 1-1, 실시예 1-2 및 실시예 1-3의 성막 방법의 플로우를 나타내는 도면이다. 본 발명의 성막 방법의 큰 특징점은, 도 1에 나타내는 프로세스실(50) 내에 설치된 기재(S) 상에, 밀착막을 형성하는 밀착막 형성 공정 전에, 프로세스실(50) 내에, 프로세스실(50) 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제1 공정(스텝 102)과, 제1 공정(스텝 102) 후에 소정 시간, 프로세스실(50) 내를 배기하는 제2 공정(스텝 103)을, 적어도 2회 이상 실시한 것이다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 성막 방법은, 프로세스실(50) 내에, 프로세스실(50) 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제1 공정(스텝 102)과, 제1 공정(스텝 102) 후에 소정 시간, 프로세스실(50) 내를 배기하는 제2 공정(스텝 103)과, 제2 공정(스텝 103) 후, 프로세스실(50) 내에, 프로세스실(50) 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제3 공정(스텝 104)과, 제3 공정(스텝 104) 후에 소정 시간, 프로세스실(50) 내를 배기하는 제4 공정(스텝 105)과, 제4 공정(스텝 105) 후, 프로세스실(50) 내에 설치된 기재(S) 상에, 밀착막을 형성하는 밀착막 형성 공정(스텝 107)을 포함한다. 또한, 이하, 본 명세서에 있어서, 「게터 프로세스」란, 도 3에 나타내는, 「프로세스실(50) 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제1 공정(스텝 102)」과 「제1 공정(스텝 102) 후에 소정 시간, 프로세스실(50) 내를 배기하는 제2 공정(스텝 103)」, 또는, 「프로세스실(50) 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제3 공정(스텝 104)」과 「제3 공정(스텝 104)에 소정 시간, 프로세스실(50) 내를 배기하는 제4 공정(스텝 105)」을 말한다.It is a figure which shows the flow of the film-forming method of Example 1-1, Example 1-2, and Example 1-3 of 1st Embodiment of this invention. A major feature of the film forming method of the present invention is that, before the adhesion film forming step of forming an adhesion film on the substrate S provided in the
「게터 공정」이란, 상기 게터 프로세스를 적어도 2회 이상 행하는 공정을 말한다. 도 3의 나타내는 「스텝 102 내지 스텝 105」를 「게터 공정」이라 한다. 따라서, 본 명세서에 있어서는, 도 3에 나타내는 스텝 104 후에, 도 3에 나타내는 (스텝 102와 스텝 103) 또는 (스텝 104와 스텝 105)를 행하는 것도 「게터 공정」이라 한다.The "getter process" refers to a process of performing the getter process at least twice or more. "Step 102 -
도 3에 나타내는 바와 같이, 스텝 102의 제1 공정 전에, 기재(S)의 표면을 에칭하는 에칭 공정(스텝 101), 스텝 105의 제4 공정 후, 기재(S)의 표면을 에칭하는 에칭 공정(스텝 106), 스텝 102의 제1 공정 전 및 스텝 105의 제4 공정 후, 기재(S)의 표면을 에칭하는 에칭 공정(스텝 101과 스텝 106)을 포함해도 된다.As shown in FIG. 3, before the 1st process of
도 3에 나타내는 바와 같이, 밀착막 형성 공정(스텝 107) 후, 밀착막 상에, 배선을 형성하기 위한 시드막을 형성하는 시드막 형성 공정(스텝 107)을 포함해도 된다.As shown in FIG. 3 , after the adhesion film formation process (step 107), a seed film formation process (step 107) of forming a seed film for forming wiring on the adhesion film may be included.
스텝 101 또는 스텝 102의 기재(S)는, Si 기판, 글래스제 혹은 수지제의 각상(角狀) 부재나 지지체에 고정된 수지 필름의 어느 하나인 것이 바람직하다.It is preferable that the base material S of
스텝 107의 밀착막은, Ti막, TiN막, Ta막, TaN막, Ni막, Cr막, NiCr 합금막, Ta 합금막, Cu 합금막의 어느 하나인 것이 바람직하다.The adhesion film in
스텝 108의 시드막은, Cu막, CuAl 합금막, CuW 합금막의 어느 하나인 것이 바람직하다.The seed film of
스텝 101 또는 스텝 106의 에칭 공정을 행할 경우, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서 이온 건(I1)을 성막 영역(FFA)(기재(S) 측)을 향하게 한다. 가스 도입부(G1)로부터 프로세스실(50) 내의 압력이 안정화된 후에 이온 건(I1)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 기재(S)를 에칭한다. 스텝 101 또는 스텝 106의 에칭 공정이 완료된 시점에 이온 건(I1)에의 전압 인가를 정지한다.When the etching process of
스텝 102의 제1 공정 또는 스텝 104의 제3 공정을 행할 경우, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 이온 건(I1)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 성막 영역(FFA) 이외의 프로세스실(50)의 챔버 내벽에는, 게터재 공급원(MS1)으로서, 방착판(MS1)이 설치되어 있고, 이 상태에서 이온 건(I1)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화하면, 방착판(MS1)이 스퍼터링되고, 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막할 수 있다.When the first step of
스텝 107에서 밀착막 형성 공정을 행할 경우, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1)을 성막 영역(FFA)(기재(S) 측)을 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 기재(S)에 밀착막을 성막한다.When performing the adhesion film formation process in
스텝 108에서 시드막 형성 공정을 행할 경우, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T2)을 성막 영역(FFA)(기재(S) 측)을 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T2)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 밀착막 상에 시드막을 성막한다.When the seed film forming step is performed in
(실시예 1-2)(Example 1-2)
스텝 102의 제1 공정 또는 스텝 104의 제3 공정 이외는, 상기 실시예 1-1과 마찬가지이다.Except for the 1st process of
스텝 102의 제1 공정 또는 스텝 104의 제3 공정은, 타겟(T1)에서도 가능하다. 이 경우에는, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 성막 영역(FFA) 이외의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막할 수 있다.The 1st process of
(실시예 1-3)(Example 1-3)
스텝 102의 제1 공정 또는 스텝 104의 제3 공정 이외는, 상기 실시예 1-1과 마찬가지이다.Except for the 1st process of
스텝 102의 제1 공정 또는 스텝 104의 제3 공정은, 상술한 이온 건(I1)을 사용하는 방법과 타겟(T1)을 사용하는 방법을 병용해도 된다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킬 수 있다.In the first step of
도 2의 제어 장치의 ROM(1002)(「기억부」라고도 함)에는 제어 프로그램이 기억되어 있다. 도 1의 성막 장치, 도 2의 제어 장치 및 도 3의 성막 방법을 사용해서 제어 프로그램에 대해 설명한다.A control program is stored in the ROM 1002 (also referred to as a "storage section") of the control device in Fig. 2 . The control program is demonstrated using the film-forming apparatus of FIG. 1, the control apparatus of FIG. 2, and the film-forming method of FIG.
제어 프로그램은, 프로세스실(50) 내에, 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제1 공정(스텝 102)과, 제1 공정(스텝 102) 후에 소정 시간, 프로세스실 내를 배기하는 제2 공정(스텝 103)과, 제2 공정(스텝 103) 후, 프로세스실(50) 내에, 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제3 공정(스텝 104)과, 제3 공정(스텝 104) 후에 소정 시간, 프로세스실(50) 내를 배기하는 제4 공정(스텝 105)과, 제4 공정(스텝 105) 후, 프로세스실(50) 내에 설치된 기재(S) 상에, 밀착막을 형성하는 밀착막 형성 공정을 포함하고, 제1 공정(스텝 102) 또는 제3 공정(스텝 104)의 시간을 P1, 제1 공정(스텝 102)과 제2 공정(스텝 103)의 합계 시간 또는 제3 공정(스텝 104)과 제4 공정(스텝 105)의 합계 시간을 P로 했을 경우, 듀티비 D=P1/P가, 34퍼센트 이상 66퍼센트 이하로 되도록, 배기부(V50)와 가스 도입부(G1)를 제어한다.The control program includes a first process (step 102) of forming a film of a substance having a large getter effect with respect to gas or water (H 2 O) remaining in the process chamber in the process chamber 50 (step 102), and a first process (step 102) After the second process (step 103) of evacuating the inside of the process chamber for a predetermined time, and after the second process (step 103), the gas or water (H 2 O) remaining in the process chamber 50 is A third step (step 104) of forming a material having a large getter effect, a fourth step (step 105) of evacuating the inside of the process chamber 50 for a predetermined time after the third step (step 104), and a fourth step ( After step 105), an adhesion film forming step of forming an adhesion film on the substrate S installed in the process chamber 50 is included, and the time of the first process (step 102) or the third process (step 104) is set to P1 , when the total time of the first process (step 102) and the second process (step 103) or the total time of the third process (step 104) and the fourth process (step 105) is P, the duty ratio D = P1/ The exhaust part V50 and the gas introduction part G1 are controlled so that P may become 34% or more and 66% or less.
이하, 도 4~도 8을 참조하면서 제1 실시형태의 성막 장치의 구체적인 동작예(실시예 1-1, 실시예 1-2 및 실시예 1-3)를 설명한다.Hereinafter, specific operation examples (Example 1-1, Example 1-2, and Example 1-3) of the film forming apparatus of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 8 .
(실시예 1-1)(Example 1-1)
우선, 도 4에 모식적으로 나타나 있는 바와 같이, 기재(S)의 표면에 막을 형성하기 위해, 도시하지 않은 반송 기구에 의해 기재(S)를 프로세스실(50) 내에 반송하고, 유지부(60)에 기재(S)를 유지한다.First, as schematically shown in FIG. 4 , in order to form a film on the surface of the substrate S, the substrate S is transported into the
다음으로, 도 4(도 3의 스텝 101에 상당)에 모식적으로 나타나 있는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 이온 건(I1)을 성막 영역(FFA)(기재(S)와 대향하는 측)을 향하게 한다. 가스 도입부(G1)로부터 프로세스실(50) 내의 압력이 안정화된 후에 이온 건(I1)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 기재(S)를 에칭한다. 이에 의해, 기판(S)의 표면은, 예를 들면, 평탄화, 조면화, 클리닝 및/또는 활성화된다. 에칭 공정이 완료된 시점에 이온 건(I1)에의 전압 인가를 정지한다.Next, as schematically shown in FIG. 4 (corresponding to step 101 in FIG. 3 ), a holder holding a plurality of targets and ion guns is rotated to form the ion gun I1 into the film formation area FFA ( The side opposite to the base material S) is orientated. After the pressure in the
다음으로, 도 5(도 3의 스텝 102에 상당)에 모식적으로 나타나 있는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 이온 건(I1)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 가스 도입부(G1)로부터 프로세스실(50) 내의 압력이 안정화된 후에 이온 건(I1)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA) 이외의 프로세스실(50)의 챔버 내벽에는, 게터재 공급원(MS1)으로서, 방착판(MS1)이 설치되어 있고, 이 상태에서 이온 건(I1)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화하면, 방착판(MS1)이 스퍼터링되고, 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막할 수 있다.Next, as schematically shown in FIG. 5 (corresponding to step 102 in FIG. 3 ), a holder for holding a plurality of targets and ion guns is rotated so that the ion gun I1 is removed from the film formation area FFA. (the side which does not face the base material S) is made to face. After the pressure in the
또한, 프로세스실(50)에 공급하는 Ar 가스는, 가스 도입부(G1)를 사용해서, 제1 공정(도 3의 스텝 102)의 개시와 동시에 프로세스실(50) 내에의 공급을 개시하고, 제1 공정의 종료와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 정지하는 것이 바람직하다.In addition, the Ar gas supplied to the
또한, 프로세스실(50) 내의 배기는, 배기부(V50)를 사용해서, 제1 공정(도 3의 스텝 102)의 개시 전 또는 개시와 동시에, 프로세스실(50) 내의 배기를 개시하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to start exhausting the inside of the
또한, 프로세스실(50)에 공급하는 전력은, 도 2에 나타내는 전원(SP) 또는 전원(IG)을 사용해서, 상기 제1 공정의 개시와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 개시하고, 제1 공정의 종료와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 정지하는 것이 바람직하다.In addition, the electric power supplied to the
프로세스실(50)의 내벽면에의 게터 효과가 큰 물질을 성막 후, 가스 도입부(G1)로부터 프로세스실(50) 내에의 Ar 가스의 공급을 정지한 상태에서, 배기부(V50)를 사용해서, 소정 시간, 프로세스실(50)을 배기한다(도 3의 스텝 103 상당).After forming a film of a material having a large getter effect on the inner wall surface of the
이에 의해, 제1회 게터 프로세스(도 3의 스텝 102와 스텝 103에 상당)가 종료한다.Thereby, the 1st getter process (corresponding to step 102 and step 103 in FIG. 3) is complete|finished.
제2회째의 게터 프로세스(도 3의 제3 공정:스텝 104와 제4 공정:스텝 105)를 개시할 경우에는, 도 5(도 3의 스텝 104에 상당)에 모식적으로 나타나 있는 바와 같이, 가스 도입부(G1)로부터 프로세스실(50) 내의 압력이 안정화된 후에 이온 건(I1)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA) 이외의 프로세스실(50)의 챔버 내벽에는, 게터재 공급원(MS1)으로서, 방착판(MS1)이 설치되어 있고, 이 상태에서 이온 건(I1)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화하면, 방착판(MS1)이 스퍼터링되고, 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막할 수 있다.When starting the second getter process (the third process in Fig. 3: step 104 and the fourth process: step 105), as schematically shown in Fig. 5 (corresponding to step 104 in Fig. 3), After the pressure in the
또한, 프로세스실(50)에 공급하는 Ar 가스는, 가스 도입부(G1)를 사용해서, 제3 공정(도 3의 스텝 104)의 개시와 동시에 프로세스실(50) 내에의 공급을 개시하고, 제3 공정의 종료와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 정지하는 것이 바람직하다.In addition, the Ar gas supplied to the
또한, 프로세스실(50)에 공급하는 전력은, 도 2에 나타내는 전원(SP) 또는 전원(IG)을 사용해서, 상기 제3 공정의 개시와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 개시하고, 제3 공정의 종료와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 정지하는 것이 바람직하다.The power to be supplied to the
프로세스실(50)의 내벽면에의 게터 효과가 큰 물질을 성막한 후, 가스 도입부(G1)로부터 프로세스실(50) 내에의 Ar 가스의 공급을 정지한 상태에서, 배기부(V50)를 사용해서, 소정 시간, 프로세스실(50)을 배기한다(도 3의 스텝 105 상당).After a material having a large getter effect is formed on the inner wall surface of the
이에 의해, 제2회 게터 프로세스(도 3의 스텝 104와 스텝 105에 상당)가 종료하고, 도 3의 「게터 공정」이 종료한다.As a result, the second getter process (corresponding to
다음으로, 도 7(도 3의 스텝 107에 상당)에 모식적으로 나타나 있는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1)을 성막 영역(기재(S)와 대향하는 측)을 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 기재(S)에 밀착막을 성막할 수 있다.Next, as schematically shown in FIG. 7 (corresponding to step 107 in FIG. 3 ), a holder holding a plurality of targets and ion guns is rotated to form a target T1 in a film formation region (base S). and the opposite side). After the pressure in the
다음으로, 도 8(도 3의 스텝 108에 상당)에 모식적으로 나타나 있는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T2)을 성막 영역(기재(S)와 대향하는 측)을 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T2)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 기재(S)에 시드막을 성막할 수 있다.Next, as schematically shown in FIG. 8 (corresponding to step 108 in FIG. 3 ), a holder holding a plurality of targets and ion guns is rotated to form a target T2 in a film formation region (base S). and the opposite side). After the pressure in the
(실시예 1-2)(Example 1-2)
도 3에 나타내는 스텝 102의 제1 공정 또는 스텝 104의 제3 공정은, 타겟(T1)에서도 가능하다. 이 경우에는, 도 6(도 3의 스텝 102 또는 스텝 104에 상당)에 모식적으로 나타나 있는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 성막 영역(FFA) 이외의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막할 수 있다.The 1st process of
(실시예 1-3)(Example 1-3)
또한, 도 3에 나타내는 스텝 102의 제1 공정 또는 스텝 104의 제3 공정은, 상술한 이온 건(I1)을 사용하는 방법과 타겟(T1)을 사용하는 방법을 병용해도 된다. 이 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이온 건(I1)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이때, 타겟(T1)은 프로세스실(50)의 내벽의 측벽과 대향한 위치가 된다. 이 상태에서, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에, 이온 건(I1)에 전압을 인가하고, 타겟(T1)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽의 측벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킬 수 있다.In the first step of
또한, 상술한 이온 건(I1)을 사용하는 방법과 타겟(T1)을 사용하는 방법을 병용하는 방법은, 도 6의 경우에도 가능하다. 이 경우에는, 도 6(도 3의 스텝 102 또는 스텝 104에 상당)에 모식적으로 나타나 있는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이 경우, 이온 건(I1)은, 프로세스실(50)의 내벽의 측벽과 대향한 위치가 된다. 이 상태에서, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에, 이온 건(I1)에 전압을 인가하고, 타겟(T1)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽의 측벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킬 수 있다.In addition, the method of using the method using the above-mentioned ion gun I1 and the method of using the target T1 together is possible also in the case of FIG. In this case, as schematically shown in FIG. 6 (corresponding to step 102 or step 104 in FIG. 3 ), a holder holding a plurality of targets and ion guns is rotated to form the target T1 in the film formation region ( FFA) (the side that does not face the base material S) is oriented. In this case, the ion gun I1 is positioned opposite to the sidewall of the inner wall of the
또한, 상술한 이온 건(I1)을 사용하는 방법과 타겟(T1)을 사용하는 방법을 병용하는 방법은, 도 5의 경우와 도 6의 경우를 병용하는 것으로도 가능하다.In addition, the method of using the method of using the ion gun I1 mentioned above and the method of using the target T1 together can also use the case of FIG. 5 and the case of FIG. 6 together.
이 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이온 건(I1)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이 상태에서, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에, 이온 건(I1)에 전압을 인가하여, Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽의 측벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킨다.In this case, as shown in FIG. 5 , the ion gun I1 is directed toward other than the film formation area FFA (the side that does not face the substrate S). In this state, after the pressure in the
이때, 이온 건(I1)에 의해, 프로세스실(50)의 상부 내벽에 형성된 방착판(MS1)이 스퍼터링된다.At this time, the deposition preventing plate MS1 formed on the upper inner wall of the
이 상태에서, 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 하면, 타겟(T1)은 프로세스실(50)의 상부 내벽과 대향한 상태로 된다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 이에 의해, 이온 건(I1)으로 스퍼터링된, 프로세스실(50)의 상부 내벽에 형성된 방착판(MS1)에도 게터 효과가 큰 물질을 성막할 수 있다.In this state, as shown in FIG. 6 , by rotating the holder holding the plurality of targets and the ion gun, the target T1 is placed other than the film formation area FFA (the side that does not face the substrate S). When directed, the target T1 is in a state facing the upper inner wall of the
(제2 실시형태)(Second embodiment)
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 제2 실시형태의 성막 장치, 성막 장치의 제어 장치 및 성막 방법을 그 실시예 1-1 내지 실시예 3-3을 통해서 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the film-forming apparatus of 2nd Embodiment of this invention, the control apparatus of the film-forming apparatus, and the film-forming method are demonstrated through the Example 1-1 - 3-3, referring an accompanying drawing.
도 9는, 본 발명의 일 실시형태의 성막 장치를 수평면에 평행한 면에서 절단한 모식적인 단면도이다. 도 9의 성막 장치(1)는, 프로세스실(50)과, 성막 장치 이외의 다른 장치와의 사이에서 기재(S)를 주고받기 위해 사용될 수 있는 플랫폼(10)과, 플랫폼(10)으로부터 제공되는 미처리의 기재(S) 및 프로세스실(50)로부터 제공되는 성막 후의 기재(S)의 주고받기를 위해 사용될 수 있는 로드 로크실(30)로 구성된다.Fig. 9 is a schematic cross-sectional view of the film forming apparatus according to the embodiment of the present invention cut in a plane parallel to the horizontal plane. The film-forming
제2 실시형태의 프로세스실(50)의 기본 구성은, 제1 실시형태의 프로세스실의 기본 구성과 마찬가지이지만, 처리부(FF)가, 제1 처리부(FF1)와 제2 처리부(FF2)로 이루어지는 점에서, 제1 실시형태의 프로세스실의 기본 구성과는 상위하다.Although the basic configuration of the
도 9의 성막 장치의 제1 큰 특징점은, 프로세스실(50)의 내벽 표면은, 프로세스실(50) 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)의 방착판이 설치되어 있고, 게터재 공급원(MS)으로서 기능하는 것이다. 게터재 공급원(MS)은, 제1 처리부(FF1)의 제1 게터재 공급원(MS1)과 제2 처리부(FF2)의 제2 게터재 공급원(MS2)으로 이루어지는 점에서, 제1 실시형태의 게터재 공급원(MS1)과는 상위하다.A first major feature of the film forming apparatus of FIG. 9 is that the inner wall surface of the
여기에서, XY평면은 수평면에 평행한 면이고, Z축은 연직 방향에 평행한 축이다. 성막 장치는 기재(S)에 막을 형성하는 장치로서 구성된다. 기재(S)는, 예를 들면, 캐리어(CR)에 의해 유지된 상태에서 반송되어 처리될 수 있다.Here, the XY plane is a plane parallel to the horizontal plane, and the Z axis is an axis parallel to the vertical direction. The film-forming apparatus is comprised as an apparatus which forms a film|membrane on the base material S. The substrate S may be transported and processed while being held by the carrier CR, for example.
본 실시형태에 나타내는 성막 장치는, 하나의 처리실에서 복수 종류의 처리가 가능한 플라스마 처리 장치이다. 하나의 처리실에서 복수 종류의 처리가 가능한 플라스마 처리 장치는, 처리마다 서로 다른 처리실을 필요로 하지 않기 때문에, 장치 전체의 전유(專有) 면적을 작게 할 수 있고, 따라서, 장치의 공간 절약화에 유리하다. 본 실시형태에서는, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 지지체를 회전 시킴에 의해 처리의 전환이 실현되어 있다.The film forming apparatus shown in this embodiment is a plasma processing apparatus in which multiple types of processing are possible in one processing chamber. Since the plasma processing apparatus capable of performing multiple types of processing in one processing chamber does not require different processing chambers for each processing, the exclusive area of the entire apparatus can be reduced, and thus, it is possible to reduce the space of the apparatus. It is advantageous. In this embodiment, switching of processing is realized by rotating a support holding a plurality of targets and ion guns.
성막 장치는, 기재(S)에 막을 형성하는 처리를 행하기 위한 프로세스실(50) 외에, 플랫폼(10) 및 가열 기구를 구비한 로드 로크실(30)을 갖는다. 플랫폼(10)은, 다른 장치와의 사이에서 기재(S)의 주고받기를 하기 위해 사용된다. 로드 로크실(30)에는 로드 로크실(30) 내를 진공 배기할 수 있는 배기부(V30), 프로세스실(50)에는 프로세스실(50) 내를 진공 배기할 수 있는 배기부(V50)를 구비하고 있다. 배기부(V30) 및 배기부(V50)는, 드라이 펌프 및 터보 분자 펌프 등의 진공 펌프이다. 플랫폼(10)과 로드 로크실(30) 사이에는 게이트 밸브(20)가 설치되고, 로드 로크실(30)과 프로세스실(50) 사이에는 게이트 밸브(40)가 설치되어 있다. 기재(S)는, 캐리어(CR)에 의해 유지된 상태에서 반송된다. 로드 로크실(30)과 프로세스실(50)에는, 캐리어(CR)를 반송하는 반송 장치가 도입되어 있다.The film forming apparatus has a
로드 로크실(30)의 반송 장치는, 플랫폼(10)으로부터 제공되는 미처리의 기재(S)가 설치된 캐리어(CR) 및 프로세스실(50)로부터 제공되는 막이 형성된 후의 기재(S)가 설치된 캐리어(CR)를 조작하는 기구를 구비하고 있다. 조작 기구(72)는, 예를 들면, 복수의 기재(S)를 유지 가능한 컨테이너를 X축을 따라 구동한다. 플랫폼(10)과 로드 로크실(30) 사이에서는, 도시하지 않은 반송 기구에 의해 기재(S)가 반송된다. 로드 로크실(30)과 프로세스실(50) 사이에서는, 반송 기구(74)에 의해 캐리어(CR)가 반송된다.The transport device of the
프로세스실(50)의 반송 장치는, 로드 로크실(30)로부터 반송되는 캐리어(CR)를 프로세스실(50) 중에서 유지부(60)에 이재하는 이재 기구와, 프로세스실(50) 중에서 캐리어(CR)를 유지하는 유지부(60)를 구비하고 있다. 유지부(60)는, 서로 반대 측에 배치된 제1 척(CH1) 및 제2 척(CH2)을 갖고 있다. 제1 척(CH1) 및 제2 척(CH2)은, 예를 들면, 정전 척 또는 메커니컬 척을 포함할 수 있다. 도 9에 나타내는 성막 장치는, 기재(S)가 프로세스실(50) 내의 성막 영역(FFA)을 통과하도록 캐리어(CR)를 유지한 유지부(60)를 이동 경로(TP)를 따라 이동시키는 구동부를 구비하고 있다. 구동부는, 예를 들면, 리니어 모터 또는 볼 나사 기구를 채용할 수 있다. 이동 경로(TP)는, 예를 들면, 기재(S)의 피처리면에 대해 평행하다.The transfer apparatus of the
기재(S)는, 예를 들면, Si 기판, 글래스제 혹은 수지제의 각상(角狀; rectangular) 부재나 지지체에 고정된 수지 필름일 수 있다. 수지제의 각상 부재로서는, 예를 들면, 글래스 에폭시 기재, 빌드업 기판을 사용할 수 있다. 수지 필름으로서는, 예를 들면, 폴리이미드 필름을 사용할 수 있다. 또한, 기재(S)에는, 층간 절연막인 폴리이미드계, 에폭시계, 페놀계, 폴리벤조옥사졸계 수지와의 적층체를 사용할 수 있다. 여기에서, 수지와의 적층체인 기재(S)에는, 배선층이 형성되어 있어도 되고, 배선 형성이 없이 모재 상에 수지가 도포된 적층체여도 된다. 단, 기재(S)의 형상 및 재료는, 특정의 것에 한정되지 않는다.The substrate S may be, for example, a resin film fixed to a Si substrate, a rectangular member made of glass or resin, or a support. As a resin-made angular member, a glass-epoxy base material and a build-up board|substrate can be used, for example. As a resin film, a polyimide film can be used, for example. In addition, for the base material S, a laminate of polyimide-based, epoxy-based, phenol-based, and polybenzoxazole-based resins that are interlayer insulating films can be used. Here, the wiring layer may be formed in the base material S which is a laminated body with resin, and the laminated body in which the resin was apply|coated on the base material without wiring formation may be sufficient. However, the shape and material of the base material S are not limited to a specific thing.
도 9에 나타내는 성막 장치는, 플라스마원을 성막 영역(FFA) 이외를 향하게 하여, 챔버의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시키는 공정과, 성막 영역(FFA)을 통과하고 있는 기재(S)에 대해 에칭 처리 및 막을 형성하는 공정을 행하는 처리부(FF)를 구비할 수 있다. 여기에서 성막 영역(FFA)이란, 기재(S)에 에칭 처리 및 막이 형성되는 영역을 말한다.In the film forming apparatus shown in Fig. 9, the plasma source is directed outside the film forming area FFA, and a material having a large getter effect (for example, a Ti film) with respect to the gas or water (H 2 O) remaining on the inner wall of the chamber is formed. It can include the process of attaching, and the process part FF which performs an etching process and the process of forming a film|membrane with respect to the base material S which has passed through the film-forming area|region FFA. Here, the film-forming area|region FFA means the area|region in which an etching process and a film|membrane are formed in the base material S.
처리부(FF)는, 프로세스실(50)의 성막 영역(FFA) 이외의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시키는 공정 시, 기재(S)에 당해 재료가 부착하지 않도록 구성될 수 있다. 또한, 처리부(FF)는, 이동 경로(TP)를 따라 제1 방향으로 기재(S)가 이동하고 있을 때, 및, 이동 경로(TP)를 따라 당해 제1 방향과는 반대 방향인 제2 방향으로 기재(S)가 이동하고 있을 때의 쌍방에 있어서, 기재(S)에 에칭 처리 및 막을 형성하도록 구성될 수 있다. 처리부(FF)는, 기재(S)의 피처리면이 서로 반대 측을 향하도록 유지부(60)에 유지된 2개의 캐리어에 에칭 처리 및 막을 동시에 형성하도록 배치되고, 제1 캐리어에 막을 형성하는 제1 처리부(FF1)와 제2 캐리어에 막을 형성하는 제2 처리부(FF2)를 포함할 수 있다. 성막 영역(FFA)은, 제1 처리부(FF1)와 제2 처리부(FF2) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제1 처리부(FF1)와 제2 처리부(FF2)는, 기재(S)가 이동하여 에칭 처리 및 막을 형성하고 있는 때 대면하지 않도록, 유지부(60)에 구비된 분리부(SP)에 의해, 제1 처리부(FF1) 측의 공간과 제2 처리부(FF2) 측의 공간이 분리되어 있다.The processing unit FF is configured to attach a material (eg, Ti film) having a large getter effect to the gas or water (H 2 O) remaining on the inner wall other than the film formation area FFA of the
또한, 처리부(FF)는, 성막 영역(FFA) 이외의 챔버의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시키기 위한 게터재 공급원(MS)과 성막 영역(FFA) 이외의 챔버 내벽에 당해 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시키기 위한 플라스마를 발생하는 플라스마 발생부와 성막 영역(FFA)에 있어서 에칭 처리 및 막을 형성시키기 위한 플라스마를 발생하는 플라스마 발생부를 포함할 수 있다. 예를 들면, 처리부(FF)는 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 지지체를 회전시키는 회전 캐소드로 구성될 수 있지만, 이것은 일례에 지나지 않는다. 처리부(FF)는 다른 구성이어도 된다.In addition, the processing unit FF is a getter material supply source for attaching a material having a large getter effect (for example, a Ti film) to the gas or water (H 2 O) remaining on the inner wall of the chamber other than the film formation area FFA. A plasma generating unit generating plasma for attaching the material (eg, Ti film) to the chamber inner wall other than the MS and the film formation region FFA, and plasma for etching treatment and film formation in the film formation region FFA It may include a plasma generating unit for generating a. For example, the processing unit FF may be comprised of a rotating cathode that rotates a support holding a plurality of targets and ion guns, but this is only an example. The processing unit FF may have a different configuration.
제1 처리부는, 타겟(T1)과, 타겟(T2)과, 이온 건(I1)과, 성막 영역(FFA) 이외의 챔버의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시키기 위한 게터재 공급원(MS1)을 구비할 수 있다. 예를 들면, 성막 영역(FFA) 이외의 챔버 내벽에 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시키기 위한 게터재 공급원(MS1)은, Ti제의 방착판, Ti 타겟 또는 Ti막이 성막된 Ti제 이외의 방착판으로 구성될 수 있다.The first processing unit has a getter effect with respect to the gas or water (H 2 O) remaining on the inner wall of the chamber other than the target T1, the target T2, the ion gun I1, and the film formation area FFA. A getter material supply source MS1 for attaching a large material (eg, Ti film) may be provided. For example, the getter material supply source MS1 for attaching a material having a large getter effect (for example, a Ti film) to the inner wall of the chamber other than the film formation area FFA is a Ti deposition preventing plate, a Ti target, or a Ti film is formed. It may be composed of a deposition-preventing plate other than made of Ti.
마찬가지로 제2 처리부는, 타겟(T3)과, 타겟(T4)과, 이온 건(I2)과, 성막 영역(FFA) 이외의 챔버의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시키기 위한 게터재 공급원(MS2)을 구비할 수 있다. 예를 들면, 성막 영역(FFA) 이외의 챔버 내벽에 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시키기 위한 게터재 공급원(MS2)은, Ti제의 방착판 또는 Ti 타겟으로 구성될 수 있다.Similarly, the second processing unit has a getter effect on the target T3 , the target T4 , the ion gun I2 , and the gas or water (H 2 O) remaining on the inner wall of the chamber other than the film formation area FFA. A getter material supply source MS2 for attaching a large material (eg, Ti film) may be provided. For example, the getter material supply source MS2 for attaching a material having a large getter effect (for example, a Ti film) to the inner wall of the chamber other than the film formation area FFA may be composed of a Ti deposition preventing plate or a Ti target. have.
유지부(60)는, 유지부(60)를 냉각하는 냉각부를 구비하고 있다. 유지부(60)가 냉각됨에 의해, 유지부(60)에 의해 유지되어 있는 기재(S)가 냉각되어, 예를 들면, 기재(S)의 변형 등이 억제될 수 있다.The holding
이하, 성막 장치에 있어서의 기재(S)의 처리 수순을 나타낸다. 이하에서는, 기재(S)를 상호 구별하기 위해 기재(S1, S2, S3, S4)와 같이 기재한다. 우선, 플랫폼(10)에서 제1 캐리어와 제2 캐리어에 각각 기재(S1)와 기재(S2)가 설치된다. 기재(S1)가 설치된 제1 캐리어와 기재(S2)가 설치된 제2 캐리어는, 각각 로드 로크실(30)로 이동하고, 로드 로크실(30)은 배기부(V30)로 진공 배기된다. 로드 로크실(30)에서 가열 처리를 행할 경우는, 로드 로크실(30)의 압력이 소정의 압력 이하로 된 시점에, 램프 히터에 의해 기재(S)의 가열 처리가 행해진다. 여기에서, 제1 캐리어에 설치된 기재(S1)와 제2 캐리어에 설치된 기재(S2)에 동시에 처리를 행하기 위해, 제1 캐리어에 설치된 기재(S1)와 제2 캐리어에 설치된 기재(S2)의 피처리면은, 서로 반대 측을 향한 피처리면을 갖고, 기재(S1)의 피처리면은 +X 방향을 향한 면, 기재(S2)의 피처리면은 -X 방향을 향한 면인 것으로 한다.Hereinafter, the processing procedure of the base material S in a film-forming apparatus is shown. Hereinafter, in order to distinguish the substrate (S) from each other, it is described as the substrate (S1, S2, S3, S4). First, in the
다음으로, 로드 로크실(30)의 조작 기구(72)에서 프로세스실(50)에의 반송 준비가 이루어지고, 제1 캐리어는 프로세스실(50)로 이동해서, 프로세스실(50) 내에 구비된 유지부(60)에 이재된다. 제2 캐리어에 대해서도 마찬가지인 동작이 행해진다. 여기에서, 2개의 캐리어(CR)는, 프로세스실(50) 내에 구비된 유지부(60)에는, 각각의 캐리어(CR)에 설치된 기재(S)의 피처리면이 서로 반대 측을 향한 피처리면을 갖고, 기재(S1)의 피처리면은 +X 방향을 향한 면, 기재(S2)의 피처리면은 -X 방향을 향한 면을 향하도록 유지된다. 제1 캐리어와 제2 캐리어는, 프로세스실(50)의 유지부(60)에 피처리면이 서로 반대 측을 향하도록 유지부(60)에 유지된 상태에서, 이동 경로(TP)를 따라 이동하고, 프로세스실(50) 내의 성막 영역(FFA)을 통과함에 의해, 2 캐리어 동시에 에칭 처리 및 막이 형성된다.Next, transfer preparation is made from the
제1 캐리어 및 제2 캐리어가 프로세스실(50)에 배치되어 있을 때에, 로드 로크실(30)의 벤트(vent) 동작, 플랫폼(10)에서 제3 캐리어 및 제4 캐리어에의 기재(S3) 및 기재(S4)의 설치, 기재(S3) 및 기재(S4)가 설치된 제3 캐리어와 제4 캐리어의 로드 로크실(30)에의 이동, 배기부(V30)에서 로드 로크실(30)의 진공 배기가 순차 행해진다. 로드 로크실(30)에서 가열 처리를 행할 경우는, 로드 로크실(30)의 압력이 소정의 압력 이하로 된 시점에, 램프 히터에 의해 기재(S)의 가열 처리가 행해진다.When the first carrier and the second carrier are disposed in the
제1 캐리어 및 제2 캐리어의 프로세스실(50)에서의 에칭 처리 및 막 형성이 이루어진 후는, 로드 로크실(30)에서는 조작 기구(72)에 의해, 반송 준비를 행한다. 반송 준비 동작 완료 후에 프로세스실(50) 내에 구비된 유지부(60)로부터 반송 기구(74)에 제1 캐리어를 이재하고, 제1 캐리어를 로드 로크실(30)로 이동한다. 프로세스실(50)에서의 에칭 및 막의 형성이 이루어진 제1 캐리어를 로드 로크실(30)에 배출한 후, 로드 로크실(30)의 조작 기구(72)에서, 제3 캐리어를 프로세스실(50)로 이동하는 반송 준비를 행한다. 그 후, 제3 캐리어를 프로세스실(50)로 이동한다. 제3 캐리어를 프로세스실(50)로 이동시킨 후에 제1 캐리어와 동일한 동작에 의해 제2 캐리어를 로드 로크실(30)로 이동한다. 제2 캐리어를 프로세스실(50)로부터 로드 로크실(30)로 이동시킨 후에 제2 캐리어와 동일한 동작에 의해 제4 캐리어를 프로세스실(50)로 이동한다. 제3 캐리어와 제4 캐리어를 프로세스실(50)로 이동시킨 후에 게이트 밸브(40)를 닫는다. 게이트 밸브(40)를 닫은 후에 로드 로크실(30)에서는, 로드 로크실(30)을 벤트하고, 제1 캐리어와 제2 캐리어를 각각 플랫폼(10)으로 이동하고, 기재(S1) 및 기재(S2)를 각각의 캐리어(CR)로부터 분리한다. 이 때 동시에 프로세스실(50)에서는, 유지부(60)에 제3 캐리어 및 제4 캐리어를 이재하고, 에칭 처리 및 막의 형성을 행한다.After the etching treatment and film formation of the first carrier and the second carrier are performed in the
제3 캐리어 및 제4 캐리어가 프로세스실(50)에 배치되어 있을 때에, 로드 로크실(30)의 벤트 동작, 플랫폼(10)에서 제1 캐리어 및 제2 캐리어에의 기재(S5) 및 기재(S6)의 설치, 기재(S5) 및 기재(S6)가 설치된 제1 캐리어와 제2 캐리어의 로드 로크실(30)에의 이동, 배기부(V30)에서 로드 로크실(30)의 진공 배기가 순차 행해진다. 로드 로크실(30)에서 가열 처리를 행할 경우는, 로드 로크실(30)의 압력이 소정의 압력 이하로 된 시점에, 램프 히터에 의해 기재(S)의 가열 처리가 행해진다.When the third carrier and the fourth carrier are disposed in the
제3 캐리어 및 제4 캐리어의 프로세스실(50)에서의 에칭 처리 및 막 형성이 이루어진 후는, 로드 로크실(30)에서는 조작 기구(72)에 의해, 반송 준비를 행한다. 반송 준비 동작 완료 후에 프로세스실(50) 내에 구비된 유지부(60)로부터 반송 기구(74)에 제3 캐리어를 이재하고, 제3 캐리어를 로드 로크실(30)로 이동한다. 제4 캐리어에 대해서도 동일한 동작을 행한다. 프로세스실(50)에서의 에칭 및 막의 형성이 이루어진 캐리어를 로드 로크실(30)에 배출한 후, 로드 로크실(30)의 조작 기구(72)에서, 제1 캐리어를 프로세스실(50)로 이동하는 반송 준비를 행한다. 그 후, 제1 캐리어를 프로세스실(50)로 이동한다. 제2 캐리어에 대해서도 동일한 동작을 행한다. 게이트 밸브(40)를 닫은 후, 로드 로크실(30)에서는, 로드 로크실(30)을 벤트하고, 제3 캐리어와 제4 캐리어를 각각 플랫폼(10)으로 이동하고, 기재(S3) 및 기재(S4)를 각각의 캐리어로부터 분리한다. 이 때 동시에 프로세스실(50)에서는, 유지부(60)에 제1 캐리어 및 제2 캐리어를 이재하고, 제1 캐리어에 탑재된 기재(S5)와 제2 캐리어에 탑재된 기재(S6)의 에칭 처리 및 막의 형성을 행한다. 상기 동작을 반복 행함으로써 연속 처리가 이루어진다.After the etching treatment and film formation of the third carrier and the fourth carrier are performed in the
도 10은, 본 발명 제2 실시형태의 성막 장치(1)에 있어서의 로드 로크실과 프로세스실의 제어계의 개략 구성을 나타내는 블록도이다. 도 11의 실시예 1-1의 제어계가 도 2의 제어계와 상위한 점은, 제어 장치(1000)는 성막 장치(1)의 로드 로크실(10)을 제어하는 제어 수단으로서의 제어부를 구비하고 있는 점이다.Fig. 10 is a block diagram showing a schematic configuration of a control system for a load lock chamber and a process chamber in the
도 10에 있어서, 제어 장치(1000)는 성막 장치(1)의 로드 로크실(10)과 프로세스실(50)을 제어하는 제어 수단으로서의 제어부이다. 이 제어 장치(1000)는, 다양한 연산, 제어, 판별 등의 처리 동작을 실행하는 CPU(1001)와, 이 CPU(1001)에 의해 실행되는, 도 11 내지 13 및 도 15 내지 16에서 후술되는 처리 등의 제어 프로그램 등을 저장하는 ROM(1002)(「기억부」라고도 함)을 갖는다. 또한, 제어 장치(1000)는, CPU(1001)의 처리 동작 중의 데이터나 입력 데이터 등을 일시적으로 저장하는 RAM(1003), 및 불휘발성 메모리(1004) 등을 갖는다. 또한, 제어 장치(1000)에는, 소정의 지령 혹은 데이터 등을 입력하는 키보드 혹은 각종 스위치 등을 포함하는 입력 조작부(1005), 성막 장치(1)의 입력·설정 상태 등을 비롯한 다양한 표시를 행하는 표시부(1006)가 접속되어 있다. 또한 제어 장치(1000)에는, 로드 로크실(30)의 전원(1018), 가스 도입계(1019), 기판 홀더 구동 기구(1020), 압력 측정기(1021), 및 프로세스실(50)의 스퍼터링 캐소드용의 전원(SP)(1022), 이온 건용의 전원(IG)(1023), 가스 도입계(1024), 기판 홀더 구동 기구(1025), 압력 측정기(1026), 홀더 이재 기구(1027), 캐소드 회전 기구(1028), 배기부(V50:1030) 등이 각각 구동 회로(1007 내지 1017, 1029)를 통해 접속되어 있다.In FIG. 10 , the
ROM(1002)(「기억부」라고도 함)에는 제어 프로그램이 기억되어 있다.A control program is stored in the ROM 1002 (also referred to as a "storage section").
제어 프로그램은, 프로세스실(50) 내에, 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제1 공정(도 2의 스텝 102)과, 제1 공정(도 2의 스텝 102) 후에 소정 시간, 프로세스실 내를 배기하는 제2 공정(도 2의 스텝 103)과, 제2 공정(도 2의 스텝 103) 후, 프로세스실(50) 내에, 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제3 공정(도 2의 스텝 104)과, 제3 공정(도 2의 스텝 104) 후에 소정 시간, 프로세스실(50) 내를 배기하는 제4 공정(도 2의 스텝 105)과, 제4 공정(도 2의 스텝 105) 후, 프로세스실(50) 내에 설치된 기재(S) 상에, 밀착막을 형성하는 밀착막 형성 공정(도 2의 스텝 107)을 포함하고, 제1 공정(도 2의 스텝 102) 또는 제3 공정(도 2의 스텝 104)의 시간을 P1, 제1 공정(도 2의 스텝 102)과 제2 공정(도 2의 스텝 103)의 합계 시간 또는 제3 공정(도 2의 스텝 104)과 제4 공정(도 2의 스텝 105)의 합계 시간을 P로 했을 경우, 듀티비 D=P1/P가, 34퍼센트 이상 66퍼센트 이하로 되도록, 배기부(V50)와 가스 도입부(G1)를 제어한다.The control program includes, in the
(실시예 1-1)(Example 1-1)
도 11은, 제2 실시형태의 성막 장치를 사용했을 경우에 있어서의 실시예 1-1, 실시예 1-2 및 실시예 1-3의 성막 방법의 플로우를 나타내는 도면이다. 이하, 이 플로우차트를 참조해서, 각 공정을 설명한다. 게터 공정 33의 기본 구성은, 도 2의 제1 실시형태의 성막 장치를 사용했을 경우에 있어서의 성막 방법과 동일하다. 즉, 도 11의 게터 공정 33은, 도 2의 성막 방법의 스텝 102 내지 스텝 105로 구성된다.11 : is a figure which shows the flow of the film-forming method of Example 1-1, Example 1-2, and Example 1-3 in the case where the film-forming apparatus of 2nd Embodiment is used. Hereinafter, each process is demonstrated with reference to this flowchart. The basic configuration of the
도 11의 실시예 1-1의 성막 방법이 도 2의 성막 방법과 상위한 점은, 캐리어 이재:스텝 31, 밀착막용 타겟 클리닝 공정:스텝 34, 시드막용 타겟 클리닝 공정:스텝 36, 캐리어 배출 공정:스텝 38을 추가한 것이다.The difference between the film forming method of Example 1-1 of FIG. 11 from the film forming method of FIG. 2 is that carrier transfer material:
스텝 31에서는, 캐리어(CR)를 프로세스실(50) 내의 유지부(60)에 이재한다.In
스텝 32에서는, 에칭 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA)(기재(S)와 대향하는 측)을 향하게 한다. 가스 도입부(G1)로부터 프로세스실(50) 내의 압력이 안정화된 후에 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 에칭 처리를 하기 위해, 성막 영역(FFA)을 향해 캐리어의 반송을 개시하고, 미리 설정된 반송 속도로 지정된 횟수, 성막 영역(FFA)을 통과시킴으로써 기재(S)를 에칭한다. 에칭 공정이 완료된 시점에 이온 건(I1, I2)에의 전압 인가를 정지한다. 본 실시형태에서는, 도입 가스로서 Ar 가스를 사용했지만, 이것에 한정되지 않고, 질소, 산소, 수소 등의 반응성의 가스를 사용할 수도 있다.In
스텝 33에서는, 게터 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA) 이외(기판(S)과 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 성막 영역(FFA) 이외의 프로세스실(50)의 챔버 내벽에는, 게터재 공급원(MS)으로서, 프로세스실(50)의 챔버의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)로 형성된 방착판이 설치되어 있고, 이 상태에서 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화하면, 방착판이 스퍼터링되고, 성막 영역(FFA) 이외의 챔버의 내벽 및 이온 건(I1, I2)의 자극에 상기 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시킬 수 있다. 이 「게터 공정」은, 방착판(MS)의 스퍼터링과 스퍼터링 후의 배기를 일련의 동작으로 하는 게터 프로세스(도 3의 스텝 102와 스텝 103 또는 도 3의 스텝 104와 스텝 105)를 2회 이상 반복하므로, 프로세스실(50) 내의 압력 또는 물(H2O) 분압이 소정의 압력 이하로 될 때까지 계속하는 것이 바람직하다. 여기에서, 스텝 33의 게터 공정에서 반응성 가스를 사용할 경우는, 스텝 34의 개시 전에 반응성 가스의 도입을 정지한다.In
스텝 34에서는, 밀착막 형성에서 사용하는 타겟의 클리닝 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 하고, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)에 전력을 인가해서 Ar 가스를 플라스마화하고, 미리 설정된 파워로 소정의 시간 타겟(T1, T3)의 클리닝을 행한다.In
스텝 35에서는, 밀착막 형성 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)을 성막 영역(FFA)(기재(S)와 대향하는 측)을 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 기재(S) 상에 밀착막(예를 들면, Ti막)을 성막하기 위해, 성막 영역(FFA)을 향해 캐리어의 반송을 개시하고, 미리 설정된 반송 속도로 지정된 횟수, 성막 영역(FFA)을 통과시킴으로써, 기재(S)에 밀착막(예를 들면, Ti막)을 성막한다.In
스텝 36에서는, 시드막 형성에서 사용하는 타겟의 클리닝 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 하고, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)에 전력을 인가해서 Ar 가스를 플라스마화하고, 미리 설정된 파워로 소정의 시간에 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)의 클리닝을 행한다.In
스텝 37에서는, 시드막 형성 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)을 성막 영역(FFA)(기재(S)와 대향하는 측)을 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 상기 밀착막(예를 들면, Ti막) 상에 시드막(예를 들면, Cu막)을 성막하기 위해, 성막 영역(FFA)을 향해 캐리어의 반송을 개시하고, 미리 설정된 반송 속도로 지정된 횟수, 성막 영역(FFA)을 통과시킴으로써, 기재(S)에 성막된 밀착막(예를 들면, Ti막) 상에 시드막(예를 들면, Cu막)을 성막한다.In
스텝 38에서는, 프로세스실(50) 내의 유지부(60)로부터 캐리어를 분리하여, 프로세스실(50)로부터 캐리어(CR)를 배출한다.In
본 실시예 1-1에 따르면, 게터재 공급원(MS)을 막 형성용의 캐소드와는 별개로 설치함으로써, 회전 캐소드에의 게터재 공급원으로서의 타겟의 설치가 불필요해지고, 스퍼터 막종에 제한되지 않고, 게터 공정을 실시할 수 있다. 또한, 이온 빔 스퍼터에 의해 챔버 내벽에 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시킨 범위에 더해, 게터재 공급원(MS)인 방착판(MS)(예를 들면, Ti)이 이온 빔 조사에 의해 활성화됨으로써 가스 분자의 흡착면으로서 작용한다. 따라서, 가스 분자가 흡착하는 흡착면의 면적이 넓어져, 높은 게터 효과를 얻을 수 있다. 또한, 게터 공정에 있어서, 게터 프로세스를 복수 회 행함으로써, 가스 분자가 흡착하는 면을 게터 프로세스마다 활성화할 수 있으므로 흡착 효과의 촉진과, Ar 가스의 공급을 정지한 시점에 Ar 가스와 함께 물(H2O) 가스도 신속히 배기되므로 프로세스실(50) 내의 청정화가 촉진된다.According to this embodiment 1-1, by providing the getter material supply source MS separately from the cathode for film formation, installation of the target as the getter material supply source to the rotating cathode becomes unnecessary, and it is not limited to the sputter film type, A getter process may be performed. In addition to the range in which a material having a large getter effect (eg, Ti film) is adhered to the inner wall of the chamber by ion beam sputtering, the deposition preventing plate MS (eg, Ti) serving as the getter material supply MS (eg, Ti) contains ions Activated by beam irradiation, it acts as an adsorption surface for gas molecules. Therefore, the area of the adsorption surface to which gas molecules adsorb|sucks becomes large, and a high getter effect can be acquired. Further, in the getter process, by performing the getter process a plurality of times, the surface on which gas molecules are adsorbed can be activated for each getter process, so that the adsorption effect is promoted, and when the supply of Ar gas is stopped, water ( Since the H 2 O) gas is also rapidly exhausted, the cleaning in the
또한, 본 실시예 1-1에 따르면, 프로세스실(50) 내의 압력 혹은 사중극형 질량분석계 RGA로 프로세스실(50) 내의 물(H2O) 분압을 상시 측정함으로써, 소정의 압력 이하로 될 때까지 게터 공정을 계속할 수 있으므로, 밀착막 형성 시의 프로세스실(50) 내의 분위기를 안정화할 수 있다. In addition, according to the present embodiment 1-1, when the pressure in the
(실시예 1-2)(Example 1-2)
다음으로, 도 11의 실시예 1-1의 성막 방법의 플로우차트를 사용해서, 실시예 1-1의 변형예인 실시예 1-2의 성막 방법에 대해, 설명한다. 실시예 1-2의 성막 방법이, 실시예 1-1의 성막 방법과 상위한 점은, 스텝 33이다. 게터 공정 33의 기본 구성은, 도 2의 성막 방법과 동일하다. 즉, 도 11의 게터 공정 33은, 도 2의 성막 방법의 스텝 102 내지 스텝 105로 구성된다. 게터 프로세스는 도 2의 성막 방법의 스텝 102와 스텝 103 또는 스텝 104와 스텝 105로 구성된다.Next, the film-forming method of Example 1-2 which is a modification of Example 1-1 is demonstrated using the flowchart of the film-forming method of Example 1-1 of FIG. 11. FIG. The difference in the film-forming method of Example 1-2 from the film-forming method of Example 1-1 is
이하, 도 11의 플로우차트 및 도 6을 참조해서, 스텝 33에 대해 설명한다. 스텝 31, 스텝 32, 스텝 34 내지 스텝 38의 각 공정은, 실시예 1-1의 각 공정과 동일하므로, 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 11 and FIG. 6,
실시예 1-2의 스텝 33:게터 공정에서는, 도 6과 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 성막 영역(FFA) 이외의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막할 수 있다.
(실시예 1-3)(Example 1-3)
다음으로, 도 11의 실시예 1-1의 성막 방법의 플로우차트를 사용해서, 실시예 1-1의 변형예인 실시예 1-3의 성막 방법에 대해, 설명한다. 실시예 1-3의 성막 방법이, 실시예 1-1의 성막 방법과 상위한 점은, 스텝 33이다. 게터 공정 33의 기본 구성은, 도 2의 성막 방법과 동일하다. 즉, 도 11의 게터 공정 33은, 도 2의 성막 방법의 스텝 102 내지 스텝 105로 구성된다. 게터 프로세스는 도 2의 성막 방법의 스텝 102와 스텝 103 또는 스텝 104와 스텝 105로 구성된다.Next, the film-forming method of Example 1-3 which is a modification of Example 1-1 is demonstrated using the flowchart of the film-forming method of Example 1-1 in FIG. The difference between the film-forming method of Example 1-3 and the film-forming method of Example 1-1 is
이하, 도 11의 플로우차트 및 도 5를 참조해서, 스텝 33에 대해 설명한다. 스텝 31, 스텝 32, 스텝 34 내지 스텝 38의 각 공정은, 실시예 1-1의 각 공정과 동일하므로, 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 11 and FIG. 5,
실시예 1-3의 스텝 33:게터 공정에서는, 상술한 이온 건(I1, I2)을 사용하는 방법과 타겟(T1, T3)을 사용하는 방법을 병용하여 행한다. 이 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이때, 타겟(T1, T3)은 프로세스실(50)의 내벽의 측벽과 대향한 위치가 된다. 이 상태에서, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에, 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가하고, 타겟(T1, T3)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽의 측벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킬 수 있다.
또한, 상술한 이온 건(I1, I2)을 사용하는 방법과 타겟(T1, T3)을 사용하는 방법을 병용하는 방법은, 도 6의 경우에도 가능하다. 이 경우에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이 경우, 이온 건(I1, I2)은, 프로세스실(50)의 내벽의 측벽과 대향한 위치가 된다. 이 상태에서, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에, 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가하고, 타겟(T1, T3)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽의 측벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킬 수 있다.In addition, the method of using the method of using the above-mentioned ion guns I1 and I2 and the method of using the target T1, T3 together is possible also in the case of FIG. In this case, as shown in FIG. 6 , a holder holding a plurality of targets and an ion gun is rotated to place the targets T1 and T3 other than the film formation area FFA (the side that does not face the substrate S). to face In this case, the ion guns I1 and I2 are positioned to face the sidewall of the inner wall of the
또한, 상술한 이온 건(I1, I2)을 사용하는 방법과 타겟(T1, T3)을 사용하는 방법을 병용하는 방법은, 도 5의 경우와 도 6의 경우를 병용하는 것으로도 가능하다.In addition, the method of using the above-mentioned ion gun (I1, I2) and the method of using the target (T1, T3) together is also possible by using the case of FIG. 5 and the case of FIG. 6 together.
이 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이 상태에서, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에, 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가하여, Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽의 측벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킨다.In this case, as shown in FIG. 5 , the ion guns I1 and I2 are directed toward other than the film formation area FFA (the side that does not face the substrate S). In this state, after the pressure in the
이때, 이온 건(I1, I2)에 의해, 프로세스실(50)의 상부 내벽에 형성된 방착판(MS1, MS2)이 스퍼터링된다.At this time, the deposition preventing plates MS1 and MS2 formed on the upper inner wall of the
이 상태에서, 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 하면, 타겟(T1, T3)은 프로세스실(50)의 상부 내벽과 대향한 상태로 된다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 이에 의해, 이온 건(I1, I2)으로 스퍼터링된, 프로세스실(50)의 상부 내벽에 형성된 방착판(MS1, MS2)에도 게터 효과가 큰 물질을 성막할 수 있다.In this state, as shown in FIG. 6 , a holder holding a plurality of targets and ion guns is rotated to place the targets T1 and T3 other than the film formation area FFA (the side that does not face the substrate S). ), the targets T1 and T3 face the upper inner wall of the
(실시예 2-1)(Example 2-1)
상술한 도 11의 실시예 1-1에서는, 에칭 공정과 밀착막 형성 공정 사이에 게터 공정을 행하는 예에 대해 설명했지만, 게터 공정을 에칭 공정의 전에 행해도 된다. 게터 공정을 에칭 공정의 전에 행하는 예에 대해, 실시예 2-1로서 이하에 설명한다. 도 12는, 실시예 2-1, 실시예 2-2 및 실시예 2-3의 성막 방법의 처리 수순을 나타내는 플로우차트이다. 게터 프로세스와 게터 공정 42의 기본 구성은, 도 2의 성막 방법과 동일하다. 즉, 도 6의 게터 공정 42는, 도 2의 성막 방법의 스텝 102 내지 스텝 105로 구성된다. 게터 프로세스는 도 2의 성막 방법의 스텝 102와 스텝 103 또는 스텝 104와 스텝 105로 구성된다.In Example 1-1 of FIG. 11 mentioned above, although the example which performs a getter process between an etching process and an adhesion film formation process was demonstrated, you may perform a getter process before an etching process. An example in which the getter process is performed before the etching process will be described below as Example 2-1. 12 is a flowchart showing the processing procedure of the film-forming method of Example 2-1, Example 2-2, and Example 2-3. The basic configuration of the getter process and the
스텝 41에서는, 캐리어(CR)를 프로세스실(50) 내의 유지부(60)에 이재한다.In
스텝 42에서는, 게터 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA) 이외를 향하게 한다. 성막 영역(FFA) 이외의 프로세스실(50)의 챔버 내벽에는, 게터재 공급원(MS)으로서, 방착판(예를 들면, Ti제)이 설치되어 있고, 이 상태에서 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화하면, 방착판(예를 들면, Ti제)이 스퍼터링되고, 성막 영역(FFA) 이외의 챔버의 내벽 및 이온 건의 자극에 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시킬 수 있다. 이 「게터 공정」은, Ti제 방착판의 스퍼터링과 스퍼터링 후의 배기를 일련의 동작으로 하는 게터 프로세스하고, 이 동작을 2회 이상 반복하므로, 프로세스실(50) 내의 압력 또는 H2O 분압이 소정의 압력 이하로 될 때까지 계속하는 것이 바람직하다.In
스텝 43에서는, 에칭 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA)을 향하게 한다. 프로세스실(50) 내의 압력이 안정화된 후에 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 에칭 처리를 하기 위해, 성막 영역(FFA)을 향해 캐리어(CR)의 반송을 개시하고, 미리 설정된 반송 속도로 지정된 횟수, 성막 영역(FFA)(기재(S)와 대향하는 측)을 통과시킴으로써 기재(S)를 에칭한다. 에칭 공정이 완료된 시점에 이온 건(I1, I2)에의 전압 인가를 정지한다. 본 실시형태에서는, 가스 도입부(G1)로부터의 도입 가스로서 Ar 가스를 사용했지만, 이것에 한정되지 않고, 질소, 산소, 수소 등의 반응성의 가스를 사용할 수도 있다.In
스텝 44에서는, 밀착막 형성에서 사용하는 타겟의 클리닝 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 하고, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)에 전력을 인가해서 Ar 가스를 플라스마화하고, 미리 설정된 파워로 소정의 시간 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)의 클리닝을 행한다.In
스텝 45에서는, 밀착막 형성 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)을 성막 영역(FFA)(기재(S)와 대향하는 측)을 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟) Ti 타겟에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 밀착막(예를 들면, Ti막)을 성막하기 위해, 성막 영역(FFA)을 향해 캐리어(CR)의 반송을 개시하고, 미리 설정된 반송 속도로 지정된 횟수, 성막 영역(FFA)을 통과시킴으로써, 기재(S)에 밀착막(예를 들면, Ti막)을 성막한다.In
스텝 46에서는, 시드막 형성에서 사용하는 타겟의 클리닝 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)을 성막 영역(FFA) 이외를 향하게 하고, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)에 전력을 인가해서 Ar 가스를 플라스마화하고, 미리 설정된 파워로 소정의 시간 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)의 클리닝을 행한다.In
스텝 47에서는, 시드막 형성 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)을 성막 영역(FFA)(기재(S)와 대향하는 측)을 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 시드막(예를 들면, Cu막)을 성막하기 위해, 성막 영역(FFA)을 향해 캐리어(CR)의 반송을 개시하고, 미리 설정된 반송 속도로 지정된 횟수, 성막 영역(FFA)을 통과시킴으로써, 기재(S)에 형성된 밀착막 상에 시드막(예를 들면, Cu막)을 성막한다.In
스텝 48에서는, 프로세스실(50) 내의 유지부(60)로부터 캐리어를 분리하여, 프로세스실(50)로부터 캐리어(CR)를 배출한다.In
본 실시예 2-1에 따르면, 에칭 공정 전에 성막 영역(FFA) 이외의 챔버 내벽에 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시킬 수 있고, 또한 게터 공정에서 이온 건의 자극에 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)가 코팅되므로, 에칭 공정의 한중간에 성막 영역(FFA)에 게터 작용이 있는 활성인 흡착면이 노출되는 상태로 되므로, 에칭에서 기재(S)로부터 방출한 물(H2O) 가스를 리얼 타임으로 흡착시킬 수 있다.According to the present embodiment 2-1, a material having a large getter effect (for example, a Ti film) can be attached to the inner wall of the chamber other than the film formation area FFA before the etching process, and the getter effect on the stimulation of the ion gun in the getter process Since a material with a large thickness (for example, a Ti film) is coated, an active adsorption surface having a getter action is exposed in the film formation region FFA in the middle of the etching process, so water released from the substrate S during etching (H 2 O) gas can be adsorbed in real time.
(실시예 2-2)(Example 2-2)
다음으로, 도 12의 실시예 2-1의 성막 방법의 플로우차트를 사용해서, 실시예 2-1의 변형예인 실시예 2-2의 성막 방법에 대해, 설명한다. 실시예 2-2의 성막 방법이, 실시예 2-1의 성막 방법과 상위한 점은, 스텝 42이다. 게터 공정 42의 기본 구성은, 도 2의 성막 방법과 동일하다. 즉, 도 12의 게터 공정 33은, 도 2의 성막 방법의 스텝 102 내지 스텝 105로 구성된다. 게터 프로세스는 도 2의 성막 방법의 스텝 102와 스텝 103 또는 스텝 104와 스텝 105로 구성된다.Next, using the flowchart of the film-forming method of Example 2-1 of FIG. 12, the film-forming method of Example 2-2 which is a modification of Example 2-1 is demonstrated. The difference in the film-forming method of Example 2-2 from the film-forming method of Example 2-1 is
이하, 도 12의 플로우차트 및 도 6을 참조해서, 스텝 42에 대해 설명한다. 스텝 41, 스텝 43 내지 스텝 48의 각 공정은, 실시예 2-1의 각 공정과 동일하므로, 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 12 and FIG. 6,
실시예 2-2의 스텝 42:게터 공정에서는, 도 6과 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 성막 영역(FFA) 이외의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막할 수 있다.
(실시예 2-3)(Example 2-3)
다음으로, 도 12의 실시예 2-1의 성막 방법의 플로우차트를 사용해서, 실시예 2-1의 변형예인 실시예 2-3의 성막 방법에 대해, 설명한다. 실시예 2-3의 성막 방법이, 실시예 2-1의 성막 방법과 상위한 점은, 스텝 42이다. 게터 공정 42의 기본 구성은, 도 2의 성막 방법과 동일하다. 즉, 도 12의 게터 공정 42는, 도 2의 성막 방법의 스텝 102 내지 스텝 105로 구성된다. 게터 프로세스는 도 2의 성막 방법의 스텝 102와 스텝 103 또는 스텝 104와 스텝 105로 구성된다.Next, the film-forming method of Example 2-3 which is a modification of Example 2-1 is demonstrated using the flowchart of the film-forming method of Example 2-1 of FIG. 12. FIG. The difference in the film-forming method of Example 2-3 from the film-forming method of Example 2-1 is
이하, 도 12의 플로우차트 및 도 5를 참조해서, 스텝 42에 대해 설명한다. 스텝 41, 스텝 43 내지 스텝 48의 각 공정은, 실시예 2-1의 각 공정과 동일하므로, 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 12 and FIG. 5,
실시예 2-3의 스텝 33:게터 공정에서는, 상술한 이온 건(I1, I2)을 사용하는 방법과 타겟(T1, T3)을 사용하는 방법을 병용하여 행한다. 이 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이때, 타겟(T1, T3)은 프로세스실(50)의 내벽의 측벽과 대향한 위치가 된다. 이 상태에서, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에, 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가하고, 타겟(T1, T3)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽의 측벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킬 수 있다.
또한, 상술한 이온 건(I1, I2)을 사용하는 방법과 타겟(T1, T3)을 사용하는 방법을 병용하는 방법은, 도 6의 경우에도 가능하다. 이 경우에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이 경우, 이온 건(I1, I2)은, 프로세스실(50)의 내벽의 측벽과 대향한 위치가 된다. 이 상태에서, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에, 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가하고, 타겟(T1, T3)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽의 측벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킬 수 있다.In addition, the method of using the method of using the above-mentioned ion guns I1 and I2 and the method of using the target T1, T3 together is possible also in the case of FIG. In this case, as shown in FIG. 6 , a holder holding a plurality of targets and an ion gun is rotated to place the targets T1 and T3 other than the film formation area FFA (the side that does not face the substrate S). to face In this case, the ion guns I1 and I2 are positioned to face the sidewall of the inner wall of the
또한, 상술한 이온 건(I1, I2)을 사용하는 방법과 타겟(T1, T3)을 사용하는 방법을 병용하는 방법은, 도 5의 경우와 도 6의 경우를 병용하는 것으로도 가능하다.In addition, the method of using the above-mentioned ion gun (I1, I2) and the method of using the target (T1, T3) together is also possible by using the case of FIG. 5 and the case of FIG. 6 together.
이 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이 상태에서, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에, 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가하여, Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽의 측벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킨다.In this case, as shown in FIG. 5 , the ion guns I1 and I2 are directed toward other than the film formation area FFA (the side that does not face the substrate S). In this state, after the pressure in the
이때, 이온 건(I1, I2)에 의해, 프로세스실(50)의 상부 내벽에 형성된 방착판(MS1, MS2)이 스퍼터링된다.At this time, the deposition preventing plates MS1 and MS2 formed on the upper inner wall of the
이 상태에서, 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 하면, 타겟(T1, T3)은 프로세스실(50)의 상부 내벽과 대향한 상태로 된다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 이에 의해, 이온 건(I1, I2)으로 스퍼터링된, 프로세스실(50)의 상부 내벽에 형성된 방착판(MS1, MS2)에도 게터 효과가 큰 물질을 성막할 수 있다.In this state, as shown in FIG. 6 , a holder holding a plurality of targets and ion guns is rotated to place the targets T1 and T3 other than the film formation area FFA (the side that does not face the substrate S). ), the targets T1 and T3 face the upper inner wall of the
(실시예 3-1)(Example 3-1)
상술한 실시예 1-1에서는, 에칭 공정과 밀착막 형성 공정 사이에 게터 공정을 행하는 예, 실시예 2-1에서는 게터 공정을 에칭 공정의 전에 행하는 예에 대해 각각 설명했지만, 게터 공정을 에칭 공정의 전과, 에칭 공정과 밀착막 형성 공정 사이의 양쪽에 행해도 된다. 게터 공정을 에칭 공정의 전과, 에칭 공정과 밀착막 형성 공정 사이의 양쪽에 행하는 예에 대해, 실시예 3-1로서 이하에 설명한다. 도 13은, 실시예 3-1, 실시예 3-2 및 실시예 3-3의 성막 방법의 플로우차트이다. 게터 공정 52 및 게터 공정 54의 기본 구성은, 도 2의 성막 방법과 동일하다. 즉, 도 6의 게터 공정 42는, 도 2의 성막 방법의 스텝 102 내지 스텝 105로 구성된다. 게터 프로세스는 도 2의 성막 방법의 스텝 102와 스텝 103 또는 스텝 104와 스텝 105로 구성된다.In Example 1-1 described above, the example in which the getter process is performed between the etching process and the adhesion film formation process and the example in which the getter process is performed before the etching process in Example 2-1 have been described, respectively, but the getter process is the etching process You may carry out both before and between the etching process and the adhesion film formation process. An example in which the getter process is performed both before the etching process and between the etching process and the adhesion film formation process will be described below as Example 3-1. 13 is a flowchart of the film forming method of Example 3-1, Example 3-2, and Example 3-3. The basic configuration of the
스텝 51에서는, 캐리어(CR)를 프로세스실(50) 내의 유지부(60)에 이재한다.In
스텝 52에서는, 게터 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA) 이외를 향하게 한다. 성막 영역(FFA) 이외의 프로세스실(50)의 챔버 내벽에는, 게터재 공급원(MS)으로서, 방착판(예를 들면, Ti제)이 설치되어 있고, 이 상태에서 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화하면, 방착판(예를 들면, Ti제)이 스퍼터링되고, 성막 영역(FFA) 이외의 챔버의 내벽 및 이온 건(I1, I2)의 자극에 Ti막을 부착시킬 수 있다. 이 「게터 공정」은, Ti제 방착판의 스퍼터링과 스퍼터링 후의 배기를 일련의 동작으로 하는 게터 프로세스하고, 이 동작을 2회 이상 반복하므로, 프로세스실(50) 내의 압력 또는 H2O 분압이 소정의 압력 이하로 될 때까지 계속하는 것이 바람직하다.In
스텝 53에서는, 에칭 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA)을 향하게 한다. 가스 도입부(G1)로부터 프로세스실(50) 내의 압력이 안정화된 후에 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 에칭 처리를 하기 위해, 성막 영역(FFA)을 향해 캐리어(CR)의 반송을 개시하고, 미리 설정된 반송 속도로 지정된 횟수, 성막 영역(FFA)을 통과시킴으로써 기재(S)를 에칭한다. 에칭 공정이 완료된 시점에 이온 건에의 전압 인가를 정지한다. 본 실시형태에서는, 도입 가스로서 Ar 가스를 사용했지만, 이것에 한정되지 않고, 질소, 산소, 수소 등의 반응성의 가스를 사용할 수도 있다.In
스텝 54에서는, 게터 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA) 이외를 향하게 한다. 성막 영역(FFA) 이외의 프로세스실(50)의 챔버 내벽에는, 게터재 공급원(MS)으로서, 방착판(예를 들면, Ti제)이 설치되어 있고, 이 상태에서 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화하면, 방착판(예를 들면, Ti제)이 스퍼터링되고, 성막 영역(FFA) 이외의 챔버의 내벽 및 이온 건(I1, I2)의 자극에 게터 효과가 큰 재료(예를 들면 Ti막)를 부착시킬 수 있다. 이 「게터 공정」은, Ti제 방착판의 스퍼터링과 스퍼터링 후의 배기를 일련의 동작으로 하는 게터 프로세스하고, 이 동작을 2회 이상 반복하므로, 프로세스실(50) 내의 압력 또는 H2O 분압이 소정의 압력 이하로 될 때까지 계속하는 것이 바람직하다.In
스텝 55에서는, 밀착막 형성에서 사용하는 타겟의 클리닝 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)(예를 들면, Ti 타겟)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 하고, 프로세스실의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)(예를 들면, Ti 타겟)에 전력을 인가해서 Ar 가스를 플라스마화하고, 미리 설정된 파워로 소정의 시간 타겟(T1, T3)(예를 들면, Ti 타겟)의 클리닝을 행한다.In
스텝 56에서는, 밀착막 형성 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)을 성막 영역(FFA)을 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 밀착막(예를 들면, Ti막)을 성막하기 위해, 성막 영역(FFA)을 향해 캐리어(CR)의 반송을 개시하고, 미리 설정된 반송 속도로 지정된 횟수, 성막 영역(FFA)을 통과시킴으로써, 기재(S)에 밀착막(예를 들면, Ti막)을 성막한다.In
스텝 57에서는, 시드막 형성에서 사용하는 타겟의 클리닝 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 하고, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 Cu 타겟에 전력을 인가해서 Ar 가스를 플라스마화하고, 미리 설정된 파워로 소정의 시간 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)의 클리닝을 행한다.In
스텝 58에서는, 시드막 형성 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)을 성막 영역(FFA)(기재(S)와 대향하는 측)을 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 시드막(예를 들면, Cu막)을 성막하기 위해, 성막 영역(FFA)을 향해 캐리어(CR)의 반송을 개시하고, 미리 설정된 반송 속도로 지정된 횟수, 성막 영역(FFA)을 통과시킴으로써, 기재(S)에 형성된 밀착막 상에 시드막(예를 들면, Cu막)을 성막한다.In
스텝 59에서는, 프로세스실(50) 내의 유지부(60)로부터 캐리어(CR)를 분리하여, 프로세스실(50)로부터 캐리어(CR)를 배출한다.In
본 실시예 3-1에 따르면, 상술한 실시예 1-1과 실시예 2-1의 쌍방의 효과를 발휘할 수 있다. 구체적으로는, 에칭 공정 중의 리얼 타임의 게터 효과와 밀착막 형성 공정 전의 프로세스실 내의 분위기의 청정화의 쌍방의 효과를 기대할 수 있다.According to the present embodiment 3-1, both the effects of the above-described embodiment 1-1 and 2-1 can be exhibited. Specifically, both the effect of the real-time getter effect during the etching process and the purifying of the atmosphere in the process chamber before the adhesion film formation process can be expected.
(실시예 3-2)(Example 3-2)
다음으로, 도 13의 실시예 3-1의 성막 방법의 플로우차트를 사용해서, 실시예 3-1의 변형예인 실시예 3-2의 성막 방법에 대해, 설명한다. 실시예 3-2의 성막 방법이, 실시예 3-1의 성막 방법과 상위한 점은, 스텝 52와 스텝 54이다. 게터 공정 52와 게터 공정 54의 기본 구성은, 도 2의 성막 방법과 동일하다. 즉, 도 13의 게터 공정 52와 게터 공정 54는, 도 2의 성막 방법의 스텝 102 내지 스텝 105로 구성된다. 게터 프로세스는 도 2의 성막 방법의 스텝 102와 스텝 103 또는 스텝 104와 스텝 105로 구성된다.Next, the film-forming method of Example 3-2 which is a modification of Example 3-1 is demonstrated using the flowchart of the film-forming method of Example 3-1 of FIG. 13. FIG. The difference in the film-forming method of Example 3-2 from the film-forming method of Example 3-1 is
이하, 도 13의 플로우차트 및 도 6을 참조해서, 스텝 52와 스텝 54에 대해 설명한다. 스텝 51, 스텝 53, 스텝 55 내지 스텝 58의 각 공정은, 실시예 3-1의 각 공정과 동일하므로, 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 13 and FIG. 6,
실시예 3-2의 스텝 52와 스텝 54:게터 공정에서는, 도 6과 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 성막 영역(FFA) 이외의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막할 수 있다.
(실시예 3-3)(Example 3-3)
다음으로, 도 13의 실시예 3-1의 성막 방법의 플로우차트를 사용해서, 실시예 3-1의 변형예인 실시예 3-3의 성막 방법에 대해, 설명한다. 실시예 3-3의 성막 방법이, 실시예 3-1의 성막 방법과 상위한 점은, 스텝 52와 스텝 54이다. 게터 공정 52와 게터 공정 54의 기본 구성은, 도 2의 성막 방법과 동일하다. 즉, 도 13의 게터 공정 52와 게터 공정 54는, 도 2의 성막 방법의 스텝 102 내지 스텝 105로 구성된다. 게터 프로세스는 도 2의 성막 방법의 스텝 102와 스텝 103 또는 스텝 104와 스텝 105로 구성된다.Next, the film-forming method of Example 3-3 which is a modification of Example 3-1 is demonstrated using the flowchart of the film-forming method of Example 3-1 of FIG. 13. FIG. The difference between the film-forming method of Example 3-3 and the film-forming method of Example 3-1 is
이하, 도 13의 플로우차트 및 도 5를 참조해서, 스텝 52와 스텝 54에 대해 설명한다. 스텝 51, 스텝 53, 스텝 55 내지 스텝 58의 각 공정은, 실시예 3-1의 각 공정과 동일하므로, 설명을 생략한다.Hereinafter, with reference to the flowchart of FIG. 13 and FIG. 5,
실시예 3-3의 스텝 52와 스텝 54:게터 공정에서는 상술한 이온 건(I1, I2)을 사용하는 방법과 타겟(T1, T3)을 사용하는 방법을 병용하여 행한다. 이 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이때, 타겟(T1, T3)은 프로세스실(50)의 내벽의 측벽과 대향한 위치가 된다. 이 상태에서, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에, 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가하고, 타겟(T1, T3)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽의 측벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킬 수 있다.
또한, 상술한 이온 건(I1, I2)을 사용하는 방법과 타겟(T1, T3)을 사용하는 방법을 병용하는 방법은, 도 6의 경우에도 가능하다. 이 경우에는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이 경우, 이온 건(I1, I2)은, 프로세스실(50)의 내벽의 측벽과 대향한 위치가 된다. 이 상태에서, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에, 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가하고, 타겟(T1, T3)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽의 측벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킬 수 있다.In addition, the method of using the method of using the above-mentioned ion guns I1 and I2 and the method of using the target T1, T3 together is possible also in the case of FIG. In this case, as shown in FIG. 6 , a holder holding a plurality of targets and an ion gun is rotated to place the targets T1 and T3 other than the film formation area FFA (the side that does not face the substrate S). to face In this case, the ion guns I1 and I2 are positioned to face the sidewall of the inner wall of the
또한, 상술한 이온 건(I1, I2)을 사용하는 방법과 타겟(T1, T3)을 사용하는 방법을 병용하는 방법은, 도 5의 경우와 도 6의 경우를 병용하는 것으로도 가능하다.In addition, the method of using the above-mentioned ion gun (I1, I2) and the method of using the target (T1, T3) together is also possible by using the case of FIG. 5 and the case of FIG. 6 together.
이 경우에는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 한다. 이 상태에서, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에, 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가하여, Ar 가스를 플라스마화한다. 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽의 측벽 및 성막 영역(FFA)(기판(S)과 대향하는 측)의 프로세스실(50)의 내벽에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킨다.In this case, as shown in FIG. 5 , the ion guns I1 and I2 are directed toward other than the film formation area FFA (the side that does not face the substrate S). In this state, after the pressure in the
이때, 이온 건(I1, I2)에 의해, 프로세스실(50)의 상부 내벽에 형성된 방착판(MS1, MS2)이 스퍼터링된다.At this time, the deposition preventing plates MS1 and MS2 formed on the upper inner wall of the
이 상태에서, 도 6에 나타나 있는 바와 같이, 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)을 성막 영역(FFA) 이외(기재(S)와 대향하지 않는 측)를 향하게 하면, 타겟(T1, T3)은 프로세스실(50)의 상부 내벽과 대향한 상태로 된다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 이에 의해, 이온 건(I1, I2)으로 스퍼터링된, 프로세스실(50)의 상부 내벽에 형성된 방착판(MS1, MS2)에도 게터 효과가 큰 물질을 성막할 수 있다.In this state, as shown in FIG. 6 , a holder holding a plurality of targets and ion guns is rotated to place the targets T1 and T3 other than the film formation area FFA (the side that does not face the substrate S). ), the targets T1 and T3 face the upper inner wall of the
(비교예)(Comparative example)
상술한 본 발명의 게터 공정을 행하지 않는 종래의 공정(상술한 특허문헌 1)에서 밀착막 형성 공정을 행했다. 도 14는, 게터 공정을 행하지 않는 성막 방법의 처리 수순을 나타내는 플로우차트이다.The adhesion film formation process was performed in the conventional process (
스텝 61에서는, 캐리어(CR)를 프로세스실(50) 내의 유지부(60)에 이재한다.In
스텝 62에서는, 에칭 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서 이온 건(I1, I2)을 성막 영역(FFA)을 향하게 한다. 프로세스실(50) 내의 압력이 안정화된 후에 이온 건(I1, I2)에 전압을 인가해서, Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 에칭 처리를 하기 위해, 성막 영역(FFA)을 향해 캐리어(CR)의 반송을 개시하고, 미리 설정된 반송 속도로 지정된 횟수, 성막 영역(FFA)을 통과시킴으로써 기재(S)를 에칭한다. 에칭 공정이 완료된 시점에 이온 건(I1, I2)에의 전압 인가를 정지한다. 본 실시형태에서는, 도입 가스로서 Ar 가스를 사용했지만, 이것에 한정되지 않고, 질소, 산소, 수소 등의 반응성의 가스를 사용할 수도 있다.In
스텝 63에서는, 밀착막 형성에서 사용하는 타겟의 클리닝 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)을 성막 영역(FFA) 이외를 향하게 하고, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)에 전력을 인가해서 Ar 가스를 플라스마화하고, 미리 설정된 파워로 소정의 시간 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)의 클리닝을 행한다.In
스텝 64에서는, 밀착막 형성 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)을 성막 영역(FFA)(기재(S)와 대향하는 측)을 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T1, T3)(예를 들면, 모두 Ti 타겟)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 밀착막(예를 들면, Ti막)을 성막하기 위해, 성막 영역(FFA)을 향해 캐리어(CR)의 반송을 개시하고, 미리 설정된 반송 속도로 지정된 횟수, 성막 영역(FFA)을 통과시킴으로써, 기재(S)에 밀착막(예를 들면, Ti막)을 성막한다.In
스텝 65에서는, 시드막 형성에서 사용하는 타겟의 클리닝 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)을 성막 영역(FFA) 이외를 향하게 하고, 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)에 전력을 인가해서 Ar 가스를 플라스마화하고, 미리 설정된 파워로 소정의 시간 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)의 클리닝을 행한다.In
스텝 66에서는, 시드막 형성 공정을 행한다. 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)을 성막 영역(FFA)을 향하게 한다. 프로세스실(50)의 압력이 안정화된 후에 타겟(T2, T4)(예를 들면, 모두 Cu 타겟)에 미리 설정된 전력을 공급하여 Ar 가스를 플라스마화한다. 그리고, 시드막(예를 들면, Cu막)을 성막하기 위해, 성막 영역(FFA)을 향해 캐리어(CR)의 반송을 개시하고, 미리 설정된 반송 속도로 지정된 횟수, 성막 영역(FFA)을 통과시킴으로써, 기재(S)에 형성된 밀착막 상에 시드막(예를 들면, Cu막)을 성막한다.In
스텝 67에서는, 프로세스실(50) 내의 유지부(60)로부터 캐리어(CR)를 분리하여, 프로세스실(50)로부터 캐리어(CR)를 배출한다.In
도 15는, 제1 실시형태(실시예 1-1 내지 실시예 1-3), 제2 실시형태(실시예 1-1 내지 실시예 1-3, 실시예 2-1 내지 실시예 2-3, 실시예 3-1 내지 실시예 3-3)의 게터 공정에 있어서, 게터 프로세스를 2회 이상 반복하는 경우의 가스 도입계(1024)의 출력 신호의 일례를 나타내는 도면이다. 프로세스실(50)에는, Ar 가스가 공급된다. 이 가스 도입계(1024)의 출력 신호에 있어서, 가스 도입계 출력 신호의 주기(게터 프로세스의 주기)는 P, 가스 공급 시간(프로세스실(50)에 Ar 가스를 공급하는 시간, 프로세스실(50) 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 시간)은 P1, 소정 시간, 프로세스실(50) 내를 배기하는 시간은 P2, 듀티비는, D=P1/P이다.Fig. 15 shows the first embodiment (Example 1-1 to Example 1-3) and the second embodiment (Example 1-1 to Example 1-3, Example 2-1 to Example 2-3) , A diagram showing an example of an output signal of the
또한, P1에 있어서, 프로세스실(50)에 공급하는 Ar 가스는, 도 3에 나타내는 제1 공정 또는 제3 공정의 개시와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 개시하고, 제1 공정 또는 제3 공정의 종료와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 정지하는 것이 바람직하다.In P1, the Ar gas supplied to the
또한, 프로세스실(50) 내의 배기는, 도 3에 나타내는 제1 공정의 개시 전 또는 개시와 동시에, 프로세스실 내의 배기를 개시하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to start exhausting the inside of the
또한, P2에 있어서, 프로세스실(50) 내의 배기는, 도 3에 나타내는 제1 공정 또는 제3 공정의 종료와 동시에 프로세스실 내에의 Ar 가스의 공급을 정지한 상태에서, 소정 시간 행하는 것이 바람직하다.Further, in P2, it is preferable to exhaust the inside of the
프로세스실(50) 내에의 Ar 가스의 공급은 도 1, 도 9의 성막 장치의 가스 도입부(G1)에서, 프로세스실(50) 내의 배기는 도 1, 도 9의 성막 장치의 배기부(V50)에서 행한다.The supply of Ar gas into the
도 16은, 제1 실시형태(실시예 1-1 내지 실시예 1-3), 제2 실시형태(실시예 1-1 내지 실시예 1-3, 실시예 2-1 내지 실시예 2-3, 실시예 3-1 내지 실시예 3-3)의 게터 공정에 있어서, 게터 프로세스를 2회 이상 반복하는 경우의 전원(SP)(1022 또는 1023) 전원(IG)(1023)의 출력 신호의 일례를 나타내는 도면이다. 이 경우, 프로세스실(50)에는, Ar 가스가 공급된다. 이 전원(SP)(1022) 또는 전원(IG)(1023)의 출력 신호에 있어서, 전원 출력 신호의 주기(게터 프로세스의 주기)는 P, 가스 공급 시간(프로세스실(50) 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 시간)은 P1, 소정 시간, 프로세스실(50) 내를 배기하는 시간은 P2, 듀티비는, D=P1/P이고, 상기 도 15의 가스 도입계와 동기해서 출력된다.Fig. 16 shows the first embodiment (Example 1-1 to Example 1-3) and the second embodiment (Example 1-1 to Example 1-3, Example 2-1 to Example 2-3) , Example 3-1 to Example 3-3) In the getter process, an example of the output signal of the power supply (SP) 1022 or 1023 and the power supply (IG) 1023 when the getter process is repeated twice or more It is a drawing showing In this case, Ar gas is supplied to the
또한, P1에 있어서, 프로세스실(50)에 공급하는 전력은, 도 3의 나타내는 제1 공정 또는 제3 공정의 개시와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 개시하고, 제1 공정 또는 제3 공정의 종료와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 정지한다.Further, in P1 , the power supplied to the
또한, 프로세스실(50) 내의 배기는, 도 3에 나타내는 제1 공정의 개시 전 또는 개시와 동시에, 프로세스실 내의 배기를 개시하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to start exhausting the inside of the
또한, P2에 있어서, 프로세스실(50) 내의 배기는, 도 3에 나타내는 제1 공정 또는 제3 공정의 종료와 동시에 프로세스실 내에의 Ar 가스의 공급을 정지한 상태에서, 소정 시간 행하는 것이 바람직하다.Further, in P2, it is preferable to exhaust the inside of the
프로세스실(50) 내에의 전력의 출력은 도 2와 도 10의 전원(SP)(1022) 또는 전원(IG)(1023)의 출력 신호이고, 프로세스실(50) 내의 배기는 도 1과 도 9의 성막 장치의 배기부(V50)에서 행한다.The output of power in the
도 17은, 제1 실시형태의 실시예 1-2와 제2 실시형태의 실시예 1-2, 실시예 2-2 및 실시예 3-2의 성막 방법의 게터 공정의 시간과 게터 공정 후의 프로세스실의 물(H2O) 분압의 관계를 나타내는 도면이다.Fig. 17 shows the time of the getter process and the process after the getter process of the film-forming methods of Example 1-2 of the first embodiment and Example 1-2, Example 2-2 and Example 3-2 of the second embodiment; It is a figure which shows the relationship of the water (H 2 O) partial pressure of a thread.
발명자는, 생산성을 저하하지 않고 기재와 밀착막의 밀착성을 고려했을 경우, 물(H2O) 분압이 0.3 이하인 것이 바람직한 것을 발견했다.The inventor discovered that it is preferable that the water (H 2 O) partial pressure is 0.3 or less, when the adhesiveness of a base material and an adhesive film is considered without reducing productivity.
게터 공정 시간을 300초로 했을 경우, 도 17에 나타내는 바와 같이 듀티비 50 퍼센트로 게터 프로세스를 2회 이상 반복하면 물(H2O) 분압이 0.3으로 되었다. 이에 대해, 게터 공정 시간을 300초로 했을 경우, 도 17에 나타내는 바와 같이 게터 프로세스를 1회 행하는 듀티비 100 퍼센트의 경우, 물(H2O) 분압이 0.45로 되었다. 듀티비 50 퍼센트로 게터 프로세스를 2회 이상 반복하면, 게터 프로세스를 1회 행할 경우의 물(H2O) 분압과 비교해서, 약 2/3(0.3/0.45)로 저감할 수 있다.When the getter process time was set to 300 seconds, as shown in FIG. 17 , when the getter process was repeated two or more times at a duty ratio of 50%, the partial pressure of water (H 2 O) became 0.3. In contrast, when the getter process time was set to 300 seconds, as shown in FIG. 17 , in the case of a duty ratio of 100% for performing the getter process once, the partial pressure of water (H 2 O) was 0.45. When the getter process is repeated two or more times at a duty ratio of 50 percent, the partial pressure of water (H 2 O) can be reduced to about 2/3 (0.3/0.45) as compared to the partial pressure of water (H 2 O) when the getter process is performed once.
한편, 도 17에 나타내는 바와 같이, 게터 프로세스를 1회 행할 경우, H2O 분압이 0.3이 되는 것은, 게터 공정 시간이 400초이다. 이와 같이, 듀티비 50 퍼센트로 게터 프로세스를 2회 이상 반복하면, 게터 공정 시간을 100초(400초) 단축할 수 있다. 따라서, 듀티비 50 퍼센트로 게터 프로세스를 2회 이상 반복하면, 스루풋은, 게터 프로세스를 1회 행하는 듀티비 100 퍼센트의 경우와 비교해서, 약 3/4(300/400)으로 저감할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 17 , when the getter process is performed once, the getter process time is 400 seconds for the H 2 O partial pressure to be 0.3. In this way, if the getter process is repeated two or more times with a duty ratio of 50 percent, the getter process time can be shortened by 100 seconds (400 seconds). Accordingly, if the getter process is repeated two or more times with a duty ratio of 50%, the throughput can be reduced to about 3/4 (300/400) compared to the case of 100% of the duty ratio where the getter process is performed once.
또한, 상술한 그 외의 성막 방법의 게터 공정(실시형태 1의 실시예 1-1과 실시예 1-3, 실시형태 2의 실시예 1-1과 실시예 1-3과 실시예 2-1과 실시예 2-3과 실시예 3-1과 실시예 3-3)을 실시했을 경우에는, 성막 영역(FFA)의 프로세스실(50)의 챔버의 내벽 및 이온 건의 자극에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킬 수 있으므로, 도 17에 나타내는 경우보다, 좋은 효과를 얻을 수 있다.In addition, the getter process of the other film-forming methods mentioned above (Example 1-1 and Example 1-3 of
도 18은, 제1 실시형태의 실시예 1-2와 제2 실시형태의 실시예 1-2, 실시예 2-2 및 실시예 3-2의 성막 방법의 게터 공정의 게터 공정 시간 300초에 있어서의 듀티비와 게터 공정 후의 프로세스실의 물(H2O) 분압의 관계를 나타내는 도면이다. 도 18에 나타내는 바와 같이 게터 공정을 행하지 않고 진공 배기를 행하는 듀티비 0 퍼센트의 경우, 물(H2O) 분압은 0.6이다. 도 18에 나타내는 바와 같이 게터 프로세스를 1회 행하는 듀티비 100 퍼센트의 경우, 물(H2O) 분압은 0.45이다. 이에 대해, 게터 프로세스를 2회 이상 반복하면 프로세스실의 물(H2O) 분압이 저감하고, 듀티비 34퍼센트 내지 66퍼센트의 범위에서 H2O 분압이 0.3 이하로 되고, 듀티비 0 퍼센트의 경우와 비교해서, 물(H2O) 분압을 약 1/2(0.3/0.6)에까지 저감한다. 또한, 게터 프로세스를 2회 이상 반복하면 프로세스실의 물(H2O) 분압이 저감하고, 듀티비34퍼센트 내지 66퍼센트의 범위에서 물(H2O) 분압이 0.3 이하로 되고 듀티비 100 퍼센트의 경우와 비교해서, 물(H2O) 분압을 약 2/3(0.3/0.45)에까지 저감한다.18 shows the getter process time of 300 seconds of the getter process of the film-forming methods of Example 1-2 of the first embodiment and Example 1-2, Example 2-2, and Example 3-2 of the second embodiment. It is a figure which shows the relationship between the duty ratio in the process chamber and the partial pressure of water (H 2 O) in the process chamber after the getter process. As shown in FIG. 18 , in the case of the duty ratio of 0% in which the evacuation is performed without performing the getter process, the partial pressure of water (H 2 O) is 0.6. As shown in FIG. 18 , in the case of a duty ratio of 100% in which the getter process is performed once, the partial pressure of water (H 2 O) is 0.45. On the other hand, if the getter process is repeated two or more times, the partial pressure of water (H 2 O) in the process chamber is reduced, the partial pressure of H 2 O becomes 0.3 or less in the range of 34% to 66% of the duty ratio, and the Compared with the case, the partial pressure of water (H 2 O) is reduced to about 1/2 (0.3/0.6). In addition, if the getter process is repeated two or more times, the partial pressure of water (H 2 O) in the process chamber is reduced, and the partial pressure of water (H 2 O) becomes 0.3 or less in the range of 34 percent to 66 percent of the duty ratio, and the duty ratio is 100 percent. Compared with the case of , the partial pressure of water (H 2 O) is reduced to about 2/3 (0.3/0.45).
또한, 상술한 그 외의 성막 방법의 게터 공정(실시형태 1의 실시예 1-1과 실시예 1-3, 실시형태 2의 실시예 1-1과 실시예 1-3과 실시예 2-1과 실시예 2-3과 실시예 3-1과 실시예 3-3)을 실시했을 경우에는, 성막 영역(FFA)의 프로세스실(50)의 챔버의 내벽 및 이온 건의 자극에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 재료를 부착시킬 수 있으므로, 도 18에 나타내는 경우보다, 좋은 효과를 얻을 수 있다.In addition, the getter process of the other film-forming methods mentioned above (Example 1-1 and Example 1-3 of
도 19는, 실시형태 1의 실시예 1-2와 제2 실시형태의 실시예 1-2, 실시예 2-2 및 실시예 3-2의 성막 방법의 게터 공정에 있어서의 반복 동작 및 배기 동작과 프로세스실의 물(H2O) 분압의 관계를 나타내는 도면이다. 프로세스실에 Ar 가스 도입한 채 Ti막의 성막 1회만의 프로세스의 경우(도 19의 오른쪽 그래프), 물(H2O) 분압은 0.45이다. 프로세스실에 Ar 가스 도입한 채 Ti막의 성막을 간헐적으로 반복하는 프로세스(Ti 성막간에 배기 없음)(특허문헌 2에 상당, 도 19의 중앙의 그래프)의 경우, 물(H2O) 분압은 0.4이다. 이에 대해, Ti막의 성막과 Ti막 성막 후의 배기를 일련의 동작으로 하는 게터 프로세스를 2회 이상 반복 행하는 본 발명의 게터 공정(도 19의 왼쪽 그래프)의 경우, H2O 분압은 0.3 이하로 되고, 프로세스실에 Ar 가스 도입한 채 Ti막의 성막 1회만의 프로세스의 경우(도 19의 오른쪽 그래프)와 비교해서, 물(H2O) 분압을 약 2/3(0.3/0.45)에까지, 프로세스실에 Ar 가스 도입한 채 Ti막의 성막을 간헐적으로 반복하는 프로세스(Ti 성막간에 배기 없음)(특허문헌 2에 상당, 도 19의 중앙의 그래프)의 경우와 비교해서, 약 3/4(0.3/0.4)에까지, 저감할 수 있다.Fig. 19 shows the repeated operation and exhaust operation in the getter process of the film forming methods of Example 1-2 of
이와 같이, 본 발명에 따르면, 물(H2O) 분압은 0.3 이하로 되고, 생산성을 저하하지 않고 기재(S)와 밀착막의 밀착성을 향상할 수 있다.As described above, according to the present invention, the partial pressure of water (H 2 O) is 0.3 or less, and the adhesion between the substrate S and the adhesion film can be improved without reducing productivity.
이상, 본 발명의 바람직한 실시형태 1, 실시형태 2에 대해 설명했지만, 본 발명은 이들 실시형태 1, 실시형태 2에 한정되지 않고, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.As mentioned above, although
본 실시형태 1, 본 실시형태 2에 있어서는, 게터재를 Ti로서 설명했지만, Ti에 한정되는 것은 아니고, Ta, Zr, Cr, Nb, Mo 등으로 이루어지는 산소나 물에 대해 게터 효과 큰 물질을 사용할 수 있다. 또한, 게터 효과가 큰 2개 이상의 합금으로 할 수도 있다.In this
또한, 본 실시형태 1 및 본 실시형태 2의 밀착막은, Ti막으로서 설명했지만, Ti막에 한정되는 것은 아니고, TiN, Ta, TaN, Ni, Cr, NiCr 합금, Ta 합금, Cu 합금 등을 사용할 수 있다. 여기에서, 생산성을 고려하면, 밀착막 상에는 전해 Cu 도금을 안정 성장시키기 위한 시드막으로서 Cu막이 형성되므로, 밀착막에는, 밀착막과 시드막을 Cu 에칭액으로 일괄하여 제거할 수 있는 Cu 합금이 바람직하다. Cu 합금은 산소나 물에 대해, 게터 효과가 큰 물질이 아니기 때문에, 밀착막으로서 Cu 합금을 사용했을 경우에는, 캐소드에 게터 효과가 큰 물질이 탑재되지 않지만, 본 발명에서는 게터재 공급원(MS)을 갖고 있고, 스퍼터막종에 제한되지 않고, 게터 공정을 실시할 수 있다.In addition, although the adhesion film of this
또한, 본 실시형태 1 및 본 실시형태 2의 시드막은, Cu막으로서 설명했지만, Cu막에 한정되는 것은 아니고, CuAl 합금, CuW 합금 등을 사용할 수 있다.In addition, although the seed film of this
또한, 도 15 및 도 16에 있어서, 듀티비 D=P1/P가 34퍼센트 내지 66퍼센트의 범위 내에서, 제3 공정 및 상기 제4 공정의 듀티비 D=P1/P가, 제1 공정 및 제2 공정의 듀티비 D=P1/P보다 작아지도록 도 1 또는 도 9의 가스 도입부(G1)와, 도 1 또는 도 9의 배기부(V50)를 제어하는 것이 바람직하다.15 and 16, the duty ratio D=P1/P of the third process and the fourth process is within the range of 34% to 66%, and the duty ratio D=P1/P of the first process and It is preferable to control the gas introduction part G1 of FIG. 1 or 9 and the exhaust part V50 of FIG. 1 or 9 so that the duty ratio D=P1/P of the second process is smaller than that of P1/P.
또한, 도 15 및 도 16에 있어서, 듀티비 D=P1/P가 34퍼센트 내지 66퍼센트의 범위 내에서, 제5 공정 및 상기 제6 공정의 듀티비 D=P1/P가, 제3 공정 및 제4 공정의 듀티비 D=P1/P보다 작아지도록 도 1 또는 도 9의 가스 도입부(G1)와, 도 1 또는 도 9의 배기부(V50)를 제어하는 것이 바람직하다.15 and 16, the duty ratio D=P1/P of the fifth step and the sixth step within the range of 34% to 66%, D=P1/P of the third step and It is preferable to control the gas introduction part G1 of FIG. 1 or 9 and the exhaust part V50 of FIG. 1 or 9 to be smaller than the duty ratio D=P1/P of the fourth process.
이에 의해, 제3 공정의 시간 P1이 제1 공정의 시간 P1보다 작아지고, 제5 공정의 시간 P1이 제3 공정의 시간 P1보다 작아지므로, 상대적으로, 제4 공정의 시간 P2가 제2 공정의 시간 P2보다 커지고, 제6 공정의 시간 P2가 제4 공정의 시간 P2보다 커진다.As a result, the time P1 of the third process becomes smaller than the time P1 of the first process, and the time P1 of the fifth process becomes smaller than the time P1 of the third process. is greater than the time P2 of , and the time P2 of the sixth process becomes greater than the time P2 of the fourth process.
이에 의해, 물(H2O) 분압이 높은 게터 공정 초기의 게터 효과가 커지므로, 원하는 물(H2O) 분압에 의해 짧은 시간에 도달시킬 수 있어 생산성 향상이 가능해진다.Thereby, since the getter effect at the initial stage of the getter process with a high water (H 2 O) partial pressure is increased, the desired water (H 2 O) partial pressure can be reached in a short time, thereby improving productivity.
Claims (26)
상기 프로세스실 내에 설치되고, 밀착막을 형성하는 처리부
를 갖는 성막 장치로서,
상기 프로세스실의 내벽 표면은, 상기 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.process room,
A processing unit installed in the process chamber and forming an adhesion film
As a film forming apparatus having a,
The inner wall surface of the process chamber is formed of a material having a large getter effect with respect to the gas or water (H 2 O) remaining in the process chamber.
상기 프로세스실 중에서 기재(基材)를 유지하는 유지부와,
상기 기재가 상기 프로세스실 중의 성막 영역을 통과하도록 상기 기재를 유지한 상기 유지부를 이동시키는 구동부와,
상기 유지부를 냉각하는 냉각부
를 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.According to claim 1,
a holding part for holding a base material in the process chamber;
a driving unit for moving the holding unit holding the substrate so that the substrate passes through a film formation region in the process chamber;
a cooling unit for cooling the holding unit
A film forming apparatus comprising:
상기 성막 장치는, 상기 성막 장치 이외의 다른 장치와의 사이에서 상기 기재를 주고받기 위해 사용될 수 있는 플랫폼과,
상기 플랫폼으로부터 제공되는 미처리의 기재 및 상기 프로세스실로부터 제공되는 성막 후의 기재를 주고받기 위해 사용될 수 있는 로드 로크실
을 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.3. The method of claim 1 or 2,
The film forming apparatus includes a platform that can be used to exchange the substrate with other devices other than the film forming apparatus;
A load lock chamber that can be used to exchange an unprocessed substrate provided from the platform and a post-filmed substrate provided from the process room.
A film forming apparatus comprising:
상기 처리부는 복수의 타겟 및 이온 건을 유지하는 지지체를 회전시키는 회전 캐소드로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 성막 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the processing unit is constituted by a rotating cathode that rotates a support for holding a plurality of targets and an ion gun.
상기 프로세스실 내에 설치되고, 밀착막을 형성하는 처리부와,
상기 프로세스실 내를 진공 배기 가능한 배기부와,
상기 프로세스실 내에 상기 밀착막을 형성하기 위한 가스를 도입하는 가스 도입부
를 갖는 성막 장치의 제어 장치로서,
상기 제어 장치는, 제어 프로그램을 기억하는 기억부를 구비하고,
상기 제어 프로그램은,
상기 프로세스실 내에, 상기 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제1 공정과,
상기 제1 공정 후에 소정 시간, 상기 프로세스실 내를 배기하는 제2 공정과,
상기 제2 공정 후, 상기 프로세스실 내에, 상기 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제3 공정과,
상기 제3 공정 후에 소정 시간, 상기 프로세스실 내를 배기하는 제4 공정과,
상기 제4 공정 후, 상기 프로세스실 내에 설치된 기재 상에, 밀착막을 형성하는 밀착막 형성 공정을 포함하고,
상기 제1 공정 또는 상기 제3 공정의 시간을 P1, 상기 제1 공정과 상기 제2 공정의 합계 시간 또는 상기 제3 공정과 상기 제4 공정의 합계 시간을 P로 했을 경우, 듀티비 D=P1/P가, 34퍼센트 이상 66퍼센트 이하로 되도록, 상기 배기부와 상기 가스 도입부를 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.process room,
a processing unit installed in the process chamber and forming an adhesion film;
an exhaust unit capable of evacuating the inside of the process chamber;
A gas introduction unit for introducing a gas for forming the adhesion film into the process chamber
As a control device of a film forming apparatus having a,
The control device includes a storage unit for storing a control program;
The control program is
a first step of forming a film in the process chamber with a material having a large getter effect on the gas or water (H 2 O) remaining in the process chamber;
a second step of evacuating the inside of the process chamber for a predetermined time after the first step;
After the second process, a third process of forming a film in the process chamber with a material having a large getter effect with respect to the gas or water (H 2 O) remaining in the process chamber;
a fourth step of evacuating the inside of the process chamber for a predetermined time after the third step;
After the fourth step, an adhesion film forming step of forming an adhesion film on the substrate installed in the process chamber is included;
When the time of the first process or the third process is P1, the total time of the first process and the second process, or the total time of the third process and the fourth process is P, the duty ratio D=P1 The control device according to claim 1, wherein the exhaust section and the gas introduction section are controlled so that /P becomes 34% or more and 66% or less.
상기 프로세스실에 공급하는 가스는, 상기 가스 도입부를 사용해서, 상기 제1 공정 또는 제3 공정의 개시와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 개시하고, 제1 공정 또는 제3 공정의 종료와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 정지하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.6. The method of claim 5,
The gas supplied to the process chamber is supplied into the process chamber simultaneously with the start of the first process or the third process using the gas introduction unit, and is supplied to the process chamber simultaneously with the end of the first process or the third process. A control device, characterized in that the supply is stopped.
상기 프로세스실 내의 배기는, 상기 배기부를 사용해서, 상기 제1 공정의 개시와 동시에 프로세스실 내의 배기를 개시하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.7. The method of claim 5 or 6,
The method for evacuating the process chamber is characterized in that the evacuation of the process chamber is started simultaneously with the start of the first process using the evacuation unit.
상기 프로세스실에 공급하는 전력은, 전원을 사용해서, 상기 제1 공정 또는 제3 공정의 개시와 동시에 상기 프로세스실 내에의 공급을 개시하고, 상기 제1 공정 또는 제3 공정의 종료와 동시에 상기 프로세스실 내에의 공급을 정지하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.8. The method according to any one of claims 5 to 7,
The electric power supplied to the process chamber is supplied to the process chamber simultaneously with the start of the first process or the third process by using a power supply, and the process chamber is started simultaneously with the completion of the first process or the third process. A control device for stopping supply into the room.
상기 제1 공정 후에 소정 시간, 상기 프로세스실 내를 배기하는 제2 공정과,
상기 제2 공정 후, 상기 프로세스실 내에, 상기 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 제3 공정과,
상기 제3 공정 후에 소정 시간, 상기 프로세스실 내를 배기하는 제4 공정과,
상기 제4 공정 후, 상기 프로세스실 내에 설치된 기재 상에, 밀착막을 형성하는 밀착막 형성 공정
을 포함하는 성막 방법.A first step of forming a film in a process chamber, a material having a large getter effect with respect to gas or water (H 2 O) remaining in the process chamber;
a second step of evacuating the inside of the process chamber for a predetermined time after the first step;
After the second process, a third process of forming a film in the process chamber with a material having a large getter effect with respect to the gas or water (H 2 O) remaining in the process chamber;
a fourth step of evacuating the inside of the process chamber for a predetermined time after the third step;
After the fourth step, an adhesion film forming step of forming an adhesion film on the substrate installed in the process chamber
A film-forming method comprising a.
상기 제1 공정 또는 상기 제3 공정의 시간을 P1, 상기 제1 공정과 상기 제2 공정의 합계 시간 또는 상기 제3 공정과 상기 제4 공정의 합계 시간을 P로 했을 경우, 듀티비 D=P1/P가, 34퍼센트 이상 66퍼센트 이하인 것을 특징으로 하는 성막 방법.10. The method of claim 9,
When the time of the first process or the third process is P1, the total time of the first process and the second process, or the total time of the third process and the fourth process is P, the duty ratio D=P1 /P is 34% or more and 66% or less, The film-forming method characterized by the above-mentioned.
상기 밀착막 형성 공정 후, 상기 밀착막 상에 시드막을 형성하는 시드막 형성 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.11. The method of claim 9 or 10,
and a seed film forming process of forming a seed film on the adhesion film after the adhesion film forming process.
상기 제1 공정 전에, 상기 기재의 표면을 에칭하는 에칭 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.12. The method according to any one of claims 9 to 11,
An etching step of etching the surface of the substrate is included before the first step.
상기 제4 공정 후에, 상기 기재의 표면을 에칭하는 에칭 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.13. The method according to any one of claims 9 to 12,
After the fourth step, an etching step of etching the surface of the substrate is included.
상기 기재는, Si 기판, 글래스제 혹은 수지제의 각상(角狀; rectangular) 부재나 지지체에 고정된 수지 필름 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 성막 방법.14. The method according to any one of claims 9 to 13,
The film forming method, characterized in that the substrate is any one of a Si substrate, a rectangular member made of glass or resin, or a resin film fixed to a support.
상기 밀착막은, Ti막, TiN막, Ta막, TaN막, Ni막, Cr막, NiCr 합금막, Ta 합금막, Cu 합금막 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 성막 방법.15. The method according to any one of claims 9 to 14,
The adhesion film is any one of a Ti film, a TiN film, a Ta film, a TaN film, a Ni film, a Cr film, a NiCr alloy film, a Ta alloy film, and a Cu alloy film.
상기 시드막은, Cu막, CuAl 합금막, CuW 합금막 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 성막 방법.12. The method of claim 11,
The seed film is any one of a Cu film, a CuAl alloy film, and a CuV alloy film.
상기 제1 공정 또는 상기 제3 공정은, 상기 밀착막을 형성하기 위한 타겟, 상기 시드막을 형성하기 위한 타겟 및 이온 건을 유지하는 유지체를 회전시켜서, 상기 이온 건을 상기 기재와 대향하지 않는 측을 향하게 하고, 상기 프로세스실의 내벽 표면에 형성된 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 에칭함에 의해, 프로세스실 내에, 상기 프로세스실 내에 잔류하는 가스 또는 물(H2O)에 대해 게터 효과가 큰 물질을 성막하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.17. The method according to any one of claims 9 to 16,
In the first step or the third step, the target for forming the adhesion film, the target for forming the seed film, and a holder for holding the ion gun are rotated so that the ion gun is positioned on the side that does not face the substrate by etching a material having a large getter effect with respect to gas or water (H 2 O) formed on the inner wall surface of the process chamber, in the process chamber, to gas or water (H 2 O) remaining in the process chamber A film formation method characterized in that a material having a large getter effect is formed into a film.
상기 제1 공정 또는 상기 제3 공정은, 상기 유지체를 회전시켜서, 상기 밀착막을 형성하기 위한 타겟을 상기 기재와 대향하지 않는 측을 향하게 하고, 상기 프로세스실의 내벽 표면에 상기 밀착막을 성막하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.18. The method of claim 17,
In the first step or the third step, the holding body is rotated so that a target for forming the adhesion film is directed toward a side not facing the substrate, and the adhesion film is formed on the inner wall surface of the process chamber. A film-forming method characterized.
상기 에칭의 공정은, 상기 유지체를 회전시켜서, 상기 이온 건을 상기 기재와 대향하는 측을 향하게 하고, 상기 기재의 표면을 에칭하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.19. The method of claim 17 or 18,
The etching step comprises rotating the holder, directing the ion gun to a side opposite to the substrate, and etching the surface of the substrate.
상기 밀착막 형성 공정은, 상기 유지체를 회전시켜서, 상기 밀착막을 형성하기 위한 타겟을 상기 기재와 대향하는 측을 향하게 하고, 상기 기재에 상기 밀착막을 성막하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.20. The method according to any one of claims 17 to 19,
The adhesion film forming step comprises rotating the holder so that a target for forming the adhesion film is directed to a side opposite to the substrate, and the adhesion film is formed on the substrate.
상기 시드막 형성 공정은, 상기 유지체를 회전시켜서, 상기 시드막을 형성하기 위한 타겟을 상기 기재와 대향하는 측을 향하게 하고, 상기 밀착막 상에 상기 시드막을 성막하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.21. The method according to any one of claims 11 to 20,
The seed film forming step comprises rotating the holder so that a target for forming the seed film is directed toward a side opposite to the substrate, and the seed film is formed on the adhesion film.
상기 프로세스실에 공급하는 가스는, 상기 제1 공정 또는 제3 공정의 개시와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 개시하고, 제1 공정 또는 제3 공정의 종료와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 정지하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.22. The method according to any one of claims 9 to 21,
The gas supplied to the process chamber starts supplying the gas into the process chamber simultaneously with the start of the first process or the third process, and stops supplying the gas into the process chamber simultaneously with the end of the first process or the third process. A film-forming method characterized.
상기 프로세스실 내의 배기는, 상기 제1 공정의 개시와 동시에 프로세스실 내의 배기를 개시하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.23. The method according to any one of claims 9 to 22,
The method for evacuating the process chamber is characterized in that the evacuation of the process chamber is started simultaneously with the start of the first process.
상기 프로세스실에 공급하는 전력은, 상기 제1 공정 또는 제3 공정의 개시와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 개시하고, 상기 제1 공정 또는 제3 공정의 종료와 동시에 프로세스실 내에의 공급을 정지하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.24. The method according to any one of claims 9 to 23,
The electric power supplied to the process chamber starts supplying power into the process chamber simultaneously with the start of the first process or the third process, and stops the supply into the process chamber simultaneously with the end of the first process or the third process. Film formation method, characterized in that.
상기 듀티비 D=P1/P가 34퍼센트 이상 66퍼센트 이하인 범위 내에서, 상기 제3 공정 및 상기 제4 공정의 듀티비 D=P1/P가, 상기 제1 공정 및 상기 제2 공정의 듀티비 D=P1/P보다 작아지도록 상기 배기부와 상기 가스 도입부를 제어하는 것을 특징으로 하는 제어 장치.6. The method of claim 5,
Within the range where the duty ratio D=P1/P is 34% or more and 66% or less, the duty ratios D=P1/P of the third process and the fourth process are the duty ratios of the first process and the second process A control device according to claim 1, wherein the exhaust portion and the gas introduction portion are controlled so as to be smaller than D=P1/P.
상기 듀티비 D=P1/P가 34퍼센트 이상 66퍼센트 이하인 범위 내에서, 상기 제3 공정 및 상기 제4 공정의 듀티비 D=P1/P가, 상기 제1 공정 및 상기 제2 공정의 듀티비 D=P1/P보다 작게 하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
11. The method of claim 10,
Within the range where the duty ratio D=P1/P is 34% or more and 66% or less, the duty ratios D=P1/P of the third process and the fourth process are the duty ratios of the first process and the second process A film-forming method characterized by making it smaller than D=P1/P.
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