JP2002302763A - Sputtering equipment - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 スパッタリング装置のターゲットクリーニン
グに、シャッター板を用いる方式と、ディスク方式とを
組み合わせて、スパッタリング装置のランニングコスト
低減、稼働率向上、膜質安定改善を図る。
【解決手段】 内部に基板ホルダーとターゲットとが対
向配置されているスパッタ室と、当該スパッタ室に隣接
されている排気チヤンバー側に配備されていて、シャッ
ター板とディスクとをそれぞれ支持し、当該シャッター
板とディスクとをそれぞれ前記スパッタ室内の基板ホル
ダーとターゲットとの間と、当該排気チヤンバー側との
間で移動させる移動機構とを備え、当該移動機構によっ
て、シャッター板又はディスクのどちらかをスパッタ室
内の基板ホルダーとターゲットとの間に移動させ、基板
ホルダーをターゲットから遮蔽した状態で、ターゲット
表面をスパッタできるスパッタリング装置によって課題
を解決した。
(57) [Problem] To reduce the running cost, improve the operation rate, and improve the film quality stability of a sputtering apparatus by combining a method using a shutter plate and a disk method for target cleaning of the sputtering apparatus. SOLUTION: A sputter chamber in which a substrate holder and a target are disposed facing each other and an exhaust chamber adjacent to the sputter chamber are provided to support a shutter plate and a disk, respectively. A moving mechanism for moving the plate and the disk between the substrate holder and the target in the sputtering chamber, and the exhaust chamber side, respectively, by using the moving mechanism, either the shutter plate or the disk is moved in the sputtering chamber. The problem was solved by a sputtering apparatus that can move the substrate holder between the target and the target and sputter the target surface while the substrate holder is shielded from the target.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体製造工程等で使用
される成膜装置の改善に関するものである。とりわけ装
置のランニングコスト低減のためのダミー基板の枚数低
減や反応性スパッタリング工程における膜質安定性改善
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an improvement in a film forming apparatus used in a semiconductor manufacturing process or the like. In particular, the present invention relates to reduction of the number of dummy substrates for reducing the running cost of the apparatus and improvement of film quality stability in a reactive sputtering process.
【0002】[0002]
【従来技術】最近、直径300mm基板用の成膜装置が
注目を浴びてきている。この理由は基板サイズが直径2
00mmの対面積比で2.25倍と大きく生産性がその
分高くなるためであり、この点で投資効率が大幅にアッ
プする為である。2. Description of the Related Art Recently, a film forming apparatus for a substrate having a diameter of 300 mm has been receiving attention. The reason is that the substrate size is 2
This is because the productivity is higher by 2.25 times as large as the area ratio of 00 mm, and the investment efficiency is greatly improved in this respect.
【0003】成膜装置の一つであるスパッタリング装置
では古くからシャッター板が用いられてきた。この目的
は、スパッタ室を大気開放してターゲットや防着シール
ドを交換するときに、ターゲット表面に自然酸化膜が付
着しており、そのまま基板に成膜すると不純物がスパッ
タ物質に混入し、薄膜の膜質が損なわれることが往々に
してあるため、基板を自然酸化膜のスパッタリングから
遮蔽することである。A shutter plate has been used for a long time in a sputtering apparatus which is one of film forming apparatuses. The purpose is that when the sputtering chamber is opened to the atmosphere and the target or the shield is replaced, a natural oxide film is attached to the target surface. Shielding the substrate from native oxide sputtering is often the case, as the film quality is often impaired.
【0004】又正規の基板のかわりにダミー基板を用い
てターゲット表面の自然酸化膜が除去されるまでスパッ
タする方法もある。しかし、シリコン基板は厚さ1mm
以下と薄く、スパッタ堆積膜厚をあまり厚くすることは
出来ないのでダミー基板を大量に使用する必要がある。
例えば、直径200mm基板での標準的なターゲットク
リーニングに使用されるダミー基板の枚数は、膜種によ
っても異なるが、約100枚程度となる。There is also a method in which a dummy substrate is used in place of a regular substrate and sputtering is performed until a natural oxide film on a target surface is removed. However, the silicon substrate is 1mm thick
Since the thickness of the sputter-deposited film cannot be made too large, it is necessary to use a large amount of dummy substrates.
For example, the number of dummy substrates used for standard target cleaning with a substrate having a diameter of 200 mm is about 100, although it varies depending on the type of film.
【0005】しかしながら、基板のコストが非常に高
く、このためにダミー基板枚数を如何に低減するかが生
産コストを下げる上で重要となってきている。[0005] However, the cost of the substrate is extremely high, and therefore, how to reduce the number of dummy substrates is becoming important in reducing the production cost.
【0006】このような場合には従来から用いられてい
るシャッター方式のターゲットクリーニングが有効とな
る。図6にこの方式の従来技術例を示す。図6に於い
て、1はスパッタ室、2はマグネット、3はターゲッ
ト、4は防着シールド、5はシャッター板、8は基板ホ
ルダー、9は支持金具、11はシャフト、12は回転機
構、13は真空ポンプ、14は直流電源、15はハウジ
ング、16は排気チャンバー、17はメインバルブ、1
8はマグネット回転軸である。In such a case, the conventionally used shutter type target cleaning is effective. FIG. 6 shows a prior art example of this method. In FIG. 6, 1 is a sputtering chamber, 2 is a magnet, 3 is a target, 4 is an adhesion shield, 5 is a shutter plate, 8 is a substrate holder, 9 is a support bracket, 11 is a shaft, 12 is a rotating mechanism, 13 Is a vacuum pump, 14 is a DC power supply, 15 is a housing, 16 is an exhaust chamber, 17 is a main valve, 1
Reference numeral 8 denotes a magnet rotating shaft.
【0007】従来、このシャッター板5の使用方法は以
下のようなものである。例えばターゲット交換等によ
り、スパッタ室を大気暴露した場合にターゲット3の表
面には自然酸化膜が薄く生成する。この自然酸化膜を除
去するために基板ホルダー8の上部にシャッター板5を
設置し、スパッタするのである。Conventionally, the method of using the shutter plate 5 is as follows. For example, when the sputtering chamber is exposed to the atmosphere by exchanging the target, a thin native oxide film is formed on the surface of the target 3. In order to remove the natural oxide film, the shutter plate 5 is provided above the substrate holder 8 and sputtering is performed.
【0008】シャッター板5は、回転機構12、シャフ
ト11、支持金具9によって構成される移動機構によっ
て、通常は、排気チャンバー16側に退避しており、タ
ーゲットクリーニングを行う場合に、ターゲット3と基
板ホルダー8の間に移動される。こうして、基板ホルダ
ー8がターゲットから幾何学的に“見えない”位置に来
てから、すなわち基板ホルダー8が遮蔽されてから、タ
ーゲットクリーニングが開始される。The shutter plate 5 is normally retracted to the exhaust chamber 16 side by a moving mechanism constituted by a rotating mechanism 12, a shaft 11, and a support fitting 9, so that when the target cleaning is performed, the target 3 and the substrate are removed. It is moved between the holders 8. Thus, the target cleaning is started after the substrate holder 8 comes to a position that is "invisible" geometrically from the target, that is, after the substrate holder 8 is shielded.
【0009】ターゲットクリーニングが実施されてター
ゲット3の表面から自然酸化膜が充分に除去された後、
シャッター板5を、回転機構12、シャフト11、支持
金具9によって構成される移動機構によって、排気チャ
ンバー16側に退避させて、製品処理を実施するのが一
般的な方法である。After the target cleaning is performed and the natural oxide film is sufficiently removed from the surface of the target 3,
It is a general method that the shutter plate 5 is retracted to the exhaust chamber 16 side by a moving mechanism including the rotating mechanism 12, the shaft 11, and the support fitting 9 to perform the product processing.
【0010】その他にも反応性スパッタの場合、例え
ば、TiN膜のようにターゲット表面が窒化物で覆われ
たような場合、そこから膜ハガレが発生してパーティク
ル源となることがある。このような場合に一定量のTi
N薄膜を処理した後にターゲット表面のプラズマクリー
ニングを行い、TiN膜を除去する方法が有効であるこ
とが知られており広く用いられている。[0010] In addition, in the case of reactive sputtering, for example, when the target surface is covered with a nitride such as a TiN film, film peeling may occur therefrom and become a particle source. In such a case, a certain amount of Ti
It is known and effective that a method of removing the TiN film by performing plasma cleaning of the target surface after treating the N thin film is effective.
【0011】又従来技術の別の例を図7に示す。図7
は、不図示のディスク移動機構によって、ディスク6を
排気チャンバー16からスパッタ室内に移動し、基板ホ
ルダー8上に設置した状態を表すものである。FIG. 7 shows another example of the prior art. FIG.
Shows a state in which the disk 6 is moved from the exhaust chamber 16 into the sputtering chamber by a disk moving mechanism (not shown) and is set on the substrate holder 8.
【0012】この後、上述したようなターゲットクリー
ニングを行い、ディスク6に薄膜を堆積して基板ホルダ
ー8上に膜が付着するのを防いでいる。この方式は、基
板ホルダー8周辺のシールドにも満遍無く成膜出来るの
で、反応性スパッタ成膜におけるようなシールドからの
膜ハガレが発生しやすい膜種には有効な方法である。Thereafter, the above-described target cleaning is performed to deposit a thin film on the disk 6 to prevent the film from adhering to the substrate holder 8. This method is effective for a film type in which film peeling from the shield is likely to occur, such as in reactive sputtering film formation, because the film can be uniformly formed on the shield around the substrate holder 8.
【0013】近年、半導体製造工程においては、投資効
率を改善するために、基板の大口径化と平行して微細化
が急速に進んでいる。微細化することで、基板1枚あた
りのチップ数量を大きくとることが出来る。この微細化
デバイスの歩留りを改善するためには、小さな粒径のパ
ーティクル数を一層低減させることが重要である。この
ためにはターゲットクリーニングの方法が、シャッター
方式ではなく、ダミー基板デポと同様なディスク方式で
ある方が効果的である。In recent years, in the semiconductor manufacturing process, miniaturization has been rapidly progressing in parallel with increasing the diameter of substrates in order to improve investment efficiency. By miniaturization, the number of chips per substrate can be increased. In order to improve the yield of this miniaturized device, it is important to further reduce the number of particles having a small particle size. For this purpose, it is more effective that the target cleaning method is not the shutter method but the disk method similar to the dummy substrate deposit.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】従来技術例で説明した
ように、従来から用いられているシャッター板は堅牢に
作られているために、このシャッター板を用いることで
一度に多量のターゲットクリーニングを行う事が出来る
のである。すなわち、ターゲットクリーニングの方法と
してシャッター方式を採用すれば、ダミー基板使用枚数
の大幅な節約が出来る。As described in the prior art example, since a conventionally used shutter plate is made robust, a large amount of target cleaning can be performed at once by using this shutter plate. You can do it. That is, if the shutter method is adopted as a method of target cleaning, the number of dummy substrates used can be greatly reduced.
【0015】しかしながらターゲット表面のクリーニン
グ以外にシールドに付着した膜からの膜ハガレもパーテ
ィクル発生の大きな要因であり、そこからの膜ハガレを
防止出来なければ、今後の微細化デバイスを安定的に製
造することは困難である。However, in addition to the cleaning of the target surface, film peeling from a film adhering to the shield is also a major factor of particle generation, and if film peeling from the film cannot be prevented, a miniaturized device in the future will be manufactured stably. It is difficult.
【0016】一方でダミー基板を用いたターゲットクリ
ーニングを行えば、シャッター板を用いる場合と異なっ
てシールド板にもペースト効果(壁塗り効果)による膜
ハガレ防止が可能となる。ただし、この場合には、パー
ティクル低減には効果があるが、ダミー基板が多量に必
要で、ランニングコストが嵩む事になる。On the other hand, if target cleaning using a dummy substrate is performed, film peeling can be prevented by a paste effect (wall coating effect) on a shield plate, unlike when a shutter plate is used. However, in this case, although effective for particle reduction, a large number of dummy substrates are required, which increases running costs.
【0017】これを改善するために、ターゲットクリー
ニングの方法に、ディスク方式の疑似基板が一部用いら
れてきている。ディスク方式の場合、ディスクは、基板
よりも板厚が厚く又割れにくいので、一枚あたりのスパ
ッタ堆積量がダミー基板のそれに比較して一桁程度多く
できるという利点がある。In order to improve the above problem, a disk-type pseudo substrate has been partially used as a target cleaning method. In the case of the disk system, the disk is thicker and harder to break than the substrate, and thus has the advantage that the amount of sputter deposition per substrate can be increased by about one digit compared to that of the dummy substrate.
【0018】しかしながら、この方式であまり多く堆積
させると堆積膜に応力による膜ハガレが発生する場合が
ある。とりわけTiN(窒化チタン)やWN(窒化タン
グステン)等のような窒素化合物は応力値が一般的に高
く膜ハガレが生じやすい。このような膜を多量に堆積し
たディスクを処理後に搬送室、ロードロック室を経由し
て搬送すると、搬送経路にパーティクルをまき散らしな
がら搬送するために、逆効果となってしまう。However, if too much is deposited by this method, film peeling may occur due to stress in the deposited film. In particular, a nitrogen compound such as TiN (titanium nitride) or WN (tungsten nitride) generally has a high stress value and easily causes film peeling. If a disk on which such a film is deposited in a large amount is transported through the transport chamber and the load lock chamber after processing, particles are transported while being scattered on the transport path, which has an adverse effect.
【0019】このように、ターゲットクリーニングに、
シャッター板を用いる従来の方式を採用すると、ダミー
基板使用枚数の大幅な低減には効果があるが、パーティ
クルの低減には効果が薄い。一方、ターゲットクリーニ
ングに、ダミー基板をデポする従来の方式を採用する
と、パーティクル低減にはつながるが、ダミー基板を多
量に必要としてランニングコストが上昇する。Thus, for target cleaning,
The adoption of the conventional method using a shutter plate is effective in greatly reducing the number of dummy substrates used, but is ineffective in reducing particles. On the other hand, if a conventional method of depositing a dummy substrate is adopted for target cleaning, particles can be reduced, but a large amount of the dummy substrate is required and the running cost is increased.
【0020】本発明はこのような従来技術の問題点の改
善を行うことを課題としている。An object of the present invention is to improve such problems of the prior art.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】以上のような従来技術の
課題を解決するため、本発明が提案するスパッタリング
装置は、内部に基板ホルダーとターゲットとが対向配置
されているスパッタ室と、当該スパッタ室に隣接されて
いる排気チヤンバー側に配備されていて、シャッター板
とディスクとをそれぞれ支持し、当該シャッター板とデ
ィスクとをそれぞれ前記スパッタ室内の基板ホルダーと
ターゲットとの間と、当該排気チヤンバー側との間で移
動させる移動機構とを備え、当該移動機構によって、前
記シャッター板又はディスクのどちらかを前記スパッタ
室内の基板ホルダーとターゲットとの間に移動させ、前
記基板ホルダーを前記ターゲットから遮蔽した状態で、
前記ターゲット表面をスパッタできることを特徴とする
ものである。In order to solve the above-mentioned problems of the prior art, a sputtering apparatus proposed by the present invention comprises a sputtering chamber in which a substrate holder and a target are arranged facing each other, Disposed on the exhaust chamber side adjacent to the chamber, supporting the shutter plate and the disk, respectively, and holding the shutter plate and the disk between the substrate holder and the target in the sputtering chamber and the exhaust chamber side, respectively. And a moving mechanism for moving the shutter between the shutter plate and the disk between the substrate holder and the target in the sputtering chamber, thereby shielding the substrate holder from the target. In the state,
The target surface can be sputtered.
【0022】かかる構成のスパッタリング装置とするこ
とによって、ターゲットクリーニングに、シャッター板
を用いる方式と、ディスクを用いる方式とを選択的に採
用することが可能になる。With the sputtering apparatus having such a configuration, it is possible to selectively employ a method using a shutter plate and a method using a disk for target cleaning.
【0023】例えば、スパッタ室の大気暴露を行った場
合に行うターゲットクリーニングの際に、前記移動機構
によって、シャッター板がスパッタ室内の基板ホルダー
とターゲットとの間に移動されていて、当該シャッター
板が、このような場合のターゲットクリーニング時に使
用され、スパッタ室において行われる製品ロット処理
(すなわち、あらかじめ一つの単位=ロットと定められ
ている複数枚の被処理基板について行う処理)と製品ロ
ット処理の間のターゲットクリーニングの際に、前記移
動機構によって、ディスクがスパッタ室内の基板ホルダ
ーとターゲットとの間に移動されていて、当該ディスク
が、このような場合のターゲットクリーニング時に使用
されるようにすることができる。For example, at the time of target cleaning performed when the sputtering chamber is exposed to the atmosphere, the moving mechanism moves the shutter plate between the substrate holder and the target in the sputtering chamber. Between a product lot process used in target cleaning in such a case and performed in a sputtering chamber (that is, a process performed on a plurality of substrates to be processed in which one unit is determined as a lot in advance) and a product lot process During the target cleaning, the moving mechanism may move the disk between the substrate holder and the target in the sputtering chamber so that the disk is used at the time of the target cleaning in such a case. it can.
【0024】これによって、ターゲットクリーニング
に、シャッター板を用いる方式によるダミー基板使用枚
数の大幅な低減効果、ディスク方式によるパーティクル
低減とダミー基板使用枚数の低減効果を組み合わせて、
スパッタリング装置のランニングコスト低減、稼働率向
上、膜質安定改善を図ることができる。[0024] Thus, the effect of greatly reducing the number of dummy substrates used by the method using a shutter plate for target cleaning, and the effect of reducing particles and the number of dummy substrates used by the disk method are combined.
The running cost of the sputtering apparatus can be reduced, the operation rate can be improved, and the film quality can be improved.
【0025】前記本発明のスパッタリング装置におい
て、移動機構は、ターゲットが配置されている位置に近
い方の位置でシャッター板を支持し、基板ホルダーが配
置されている位置に近い方の位置でディスクを支持して
おり、前記シャッター板又はディスクのいずれか一方を
前記スパッタ室内の基板ホルダーとターゲットとの間に
移動させた状態で、当該シャッター板又はディスクにス
パッタできるようにすることができる。In the sputtering apparatus of the present invention, the moving mechanism supports the shutter plate at a position closer to the position where the target is arranged, and holds the disk at a position closer to the position where the substrate holder is arranged. The shutter plate or the disk can be sputtered on the shutter plate or the disk in a state where one of the shutter plate and the disk is moved between the substrate holder and the target in the sputtering chamber.
【0026】ディスクを基板ホルダーに載置される基板
の位置と同じ位置に配置してターゲットクリーニングを
行うと、基板ホルダー周辺のシールド類にも膜を堆積で
きるのでパーティクル対策として有効であるが、前記の
機構にすることによって、基板ホルダーが配置されてい
る位置に近い方の位置で移動機構に支持されているディ
スクを、ディスク方式でターゲットクリーニングを行う
際に以下に詳述する方式にて、基板ホルダーに載置され
る基板の位置と同じ位置に効率よく配置できる。When the target cleaning is performed by disposing the disk at the same position as the substrate placed on the substrate holder, a film can be deposited on shields around the substrate holder, which is effective as a measure against particles. By performing the target cleaning of the disk supported by the moving mechanism at a position closer to the position where the substrate holder is disposed by the method described in detail below, It can be efficiently placed at the same position as the substrate placed on the holder.
【0027】一方、ディスクは板厚が薄いため、メンテ
ナンス後のターゲットクリーニング(スパッタ量が多
い)には、堅牢な構造のシャッター板を利用した方が望
ましい。本発明の前記の機構によれば、前記のような機
構を採用して、用途によって効率よくディスク方式とシ
ャッター板の使用とを使い分けることができる。On the other hand, since the disk has a small plate thickness, it is desirable to use a shutter plate having a robust structure for target cleaning (a large amount of spatter) after maintenance. According to the above-described mechanism of the present invention, the disk mechanism and the use of the shutter plate can be efficiently used depending on the application by employing the above-described mechanism.
【0028】なお、前記本発明のスパッタリング装置に
おいて、プラズマクリーニングに際して、基板ホルダー
周辺のシールドにも成膜すべく、基板ホルダー上にデイ
スクを載置する動作は、本発明のスパッタリング装置に
おける次のような機構によって実現される。In the sputtering apparatus of the present invention, the operation of placing a disk on the substrate holder to form a film on the shield around the substrate holder during plasma cleaning is as follows in the sputtering apparatus of the present invention. Is realized by a simple mechanism.
【0029】本発明のスパッタリング装置において、移
動機構及び基板ホルダーはそれぞれ垂直方向に昇降可能
であって、当該基板ホルダーの下降動作によって、基板
ホルダー内に備えられていて当該基板ホルダーを貫通し
ているピン状のガイド、又は当該基板ホルダー近傍に備
えられているピン状のガイドが、下降した基板ホルダー
の前記ターゲットに対向する側の面よりも上方に突出す
る構成とされている。In the sputtering apparatus according to the present invention, the moving mechanism and the substrate holder are vertically movable, and are provided in the substrate holder and penetrate the substrate holder by the lowering operation of the substrate holder. A pin-shaped guide or a pin-shaped guide provided near the substrate holder is configured to protrude above the surface of the lowered substrate holder on the side facing the target.
【0030】また、移動機構によるディスクの支持は、
移動機構の支持アーム先端側の上面にディスクが搭載さ
れている形式とされている。The support of the disk by the moving mechanism is as follows.
The disk is mounted on the upper surface of the moving mechanism on the front end side of the support arm.
【0031】そこで、移動機構の支持アーム先端側がデ
ィスクを搭載した状態で、スパッタ室内の基板ホルダー
とターゲットとの間に移動されると共に、基板ホルダー
の下降によって、前記ピン状のガイドが、下降した基板
ホルダーの前記ターゲットに対向する側の面よりも上方
に突出される。Then, the tip of the support arm of the moving mechanism is moved between the substrate holder and the target in the sputtering chamber with the disk mounted, and the pin-shaped guide is lowered by the lowering of the substrate holder. The substrate holder protrudes above a surface on a side facing the target.
【0032】ここで、移動機構が下降することにより、
支持アーム上に搭載されていたディスクが当該ピン状の
ガイド上に載置され、移動機構の支持アームが排気チヤ
ンバー側に戻った後、基板ホルダーが上昇して、前記ピ
ン状のガイドから、基板ホルダーのターゲットに対向す
る側の面の上に前記ディスクを受け取り、基板ホルダー
のターゲットに対向する側の面の上へのディスクの載置
が行われるものである。Here, when the moving mechanism descends,
The disc mounted on the support arm is placed on the pin-shaped guide, and after the support arm of the moving mechanism returns to the exhaust chamber side, the substrate holder is raised, and the substrate is moved from the pin-shaped guide to the substrate. The disk is received on the surface of the holder facing the target, and the disk is mounted on the surface of the substrate holder facing the target.
【0033】なお、前記のように、基板ホルダーは垂直
方向に昇降可能であるので、前記のように、ディスクを
基板ホルダー上に搭載した状態で、基板ホルダーをター
ゲットに近付ける方向又はターゲットから離す方向に移
動させ、ターゲットと基板ホルダー間の距離(T/S距
離)を調整することができる。As described above, since the substrate holder can be raised and lowered in the vertical direction, the direction in which the substrate holder approaches the target or the direction in which the disk is separated from the target with the disc mounted on the substrate holder as described above. To adjust the distance (T / S distance) between the target and the substrate holder.
【0034】前記本発明のスパッタリング装置におい
て、シャッター板及びディスクは、耐熱性が高く(すな
わち、融点が高く)、機械的強度の高い材料、例えば、
チタン、ステンレス、カーボン、シリコンカーバイドの
中のいずれかの材料から構成することが望ましい。In the sputtering apparatus of the present invention, the shutter plate and the disk have a high heat resistance (that is, a high melting point) and a material having a high mechanical strength, for example,
It is desirable to be composed of any material among titanium, stainless steel, carbon and silicon carbide.
【0035】[0035]
【発明の実施の形態】以下、図1乃至図5を用いて本発
明の好ましい実施形態を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【0036】図1は本発明の好ましい実施形態の縦断面
図である。図1中、1はスパッタ室、2はマグネット、
3はターゲット、4は防着シールド、5はシャッター
板、6はディスク、7はディスク支持アーム、8は基板
ホルダー、9aはシャッター板支持金具、9bはディス
ク支持金具、11はシャフト、12は回転機構、13は
真空ポンプ、14は直流電源、15はハウジング、16
は排気チヤンバー、17はメインバルブ、18はマグネ
ット回転軸である。図6図示の従来のスパッタリング装
置における構成部材と同一の部分には前記のように同一
の符号をつけ、その詳細な説明は省略する。また、スパ
ッタメカニズムは従来技術で説明したのと同様であるの
で省略する。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a preferred embodiment of the present invention. In FIG. 1, 1 is a sputtering chamber, 2 is a magnet,
3 is a target, 4 is an adhesion shield, 5 is a shutter plate, 6 is a disk, 7 is a disk support arm, 8 is a substrate holder, 9a is a shutter plate support, 9b is a disk support, 11 is a shaft, and 12 is a rotation. Mechanism, 13 is a vacuum pump, 14 is a DC power supply, 15 is a housing, 16
Is an exhaust chamber, 17 is a main valve, and 18 is a magnet rotating shaft. The same components as those in the conventional sputtering apparatus shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals as described above, and detailed description thereof is omitted. In addition, the sputtering mechanism is the same as that described in the related art, and a description thereof will be omitted.
【0037】ターゲットクリーニング時にはガスイオン
がターゲット3に衝突してターゲット3の表面をスパッ
タする。At the time of target cleaning, gas ions collide with the target 3 and sputter the surface of the target 3.
【0038】このスパッタはとりわけリアクテイブスパ
ッタのような反応性スパッタリングに有効なクリーニン
グ方法である。その理由は以下のようなメカニズムによ
る。例えばTiN(窒化チタニウム)の場合、ターゲッ
ト3の表面のエロージョンが不均一なときには、ターゲ
ット3の表面上に窒化物が堆積されて除去されない場合
がありパーティクル発生や膜質の不安定性が見られる。
通常、反応性スパッタの場合、アルゴンガスと窒素ガス
を混合させてスパッタさせるのであるが、このクリーニ
ングプロセスでは窒素ガスを除去して、アルゴンガスイ
オンでスパッタしてターゲット3表面上の窒化物を除去
することで、ターゲット3からの発塵を除去することが
出来る。そこで、こうしたスパッタクリーニングは反応
性スパッタにはパーティクル低減、膜質安定性に有効で
ある。This sputtering is an effective cleaning method especially for reactive sputtering such as reactive sputtering. The reason is based on the following mechanism. For example, in the case of TiN (titanium nitride), if the erosion on the surface of the target 3 is not uniform, the nitride may be deposited on the surface of the target 3 and may not be removed, so that particle generation and film quality instability are observed.
Usually, in the case of reactive sputtering, sputtering is performed by mixing argon gas and nitrogen gas. In this cleaning process, nitrogen gas is removed, and sputtering with argon gas ions removes nitride on the surface of the target 3. By doing so, dust from the target 3 can be removed. Therefore, such sputter cleaning is effective in reducing particles for reactive sputtering and stabilizing film quality.
【0039】しかしながらこのプラズマクリーニング中
の膜は不純物を多く含み、当然のことながら製品には使
用出来ない。However, the film during the plasma cleaning contains many impurities and cannot be used for products as a matter of course.
【0040】そこで、シャッター板支持金具9a、シャ
フト11、回転機構12からなるシャッター板の移動機
構によって、シャッター板5を排気チャンバー16内か
ら、スパッタ室1内の基板ホルダー8とターゲット3と
の間に移動させ、基板ホルダー8をターゲット3から遮
蔽した状態で、ターゲット3の表面をスパッタする。Therefore, the shutter plate 5 is moved from the inside of the exhaust chamber 16 to the position between the substrate holder 8 and the target 3 in the sputtering chamber 1 by the shutter plate moving mechanism including the shutter plate support 9a, the shaft 11, and the rotating mechanism 12. Then, the surface of the target 3 is sputtered while the substrate holder 8 is shielded from the target 3.
【0041】前記のように、基板ホルダー8はターゲッ
ト3から遮蔽されているので、このターゲットクリーニ
ングの間に、基板ホルダー8に載置されている基板上
に、膜が付着することはない。As described above, since the substrate holder 8 is shielded from the target 3, no film adheres to the substrate placed on the substrate holder 8 during this target cleaning.
【0042】ここで、従来技術で説明したように、シャ
ッター板5を用いても、基板ホルダー8の回りには膜が
付着しないので、そこからの膜ハガレが生じ、パーティ
クルとして発生するおそれがある。又防着シールド4の
一部にも膜が付着しなので、そこからの膜ハガレが生
じ、パーティクルとして発生するおそれがある。すなわ
ち、ターゲットクリーニングの際に、シャッター板5を
用いる方式では、従来技術で説明したように、パーティ
クル発生が避けられないが、初期のターゲット3交換時
の自然酸化膜除去には、多量のターゲットクリーニング
を必要とするために、このように、シャッター板5を用
いてターゲットクリーニングを行うことは、ダミー基板
を使用する方式に比較して、ダミー基板使用枚数の大幅
な低減、コスト低減を図れるので有効である。Here, as described in the prior art, even when the shutter plate 5 is used, the film does not adhere around the substrate holder 8, so that film peeling therefrom may occur and particles may be generated. . In addition, since the film adheres to a part of the deposition-preventing shield 4, film peeling from the film may occur and may be generated as particles. That is, in the method using the shutter plate 5 at the time of target cleaning, as described in the related art, generation of particles is unavoidable. However, a large amount of target cleaning is required to remove a natural oxide film at the time of initial target 3 replacement. Thus, performing target cleaning using the shutter plate 5 in this manner is effective because the number of dummy substrates to be used can be significantly reduced and cost can be reduced as compared with the method using a dummy substrate. It is.
【0043】その後一定枚数の製品処理後は、シールド
に薄膜が堆積してシールドからの膜ハガレが発生するお
それがあるので、ターゲットクリーニングの際にシャッ
ター板5を用いる方式のみでは問題がある。Thereafter, after a certain number of products are processed, there is a risk that a thin film is deposited on the shield and film peeling from the shield may occur. Therefore, there is a problem only with the method using the shutter plate 5 at the time of target cleaning.
【0044】本発明のスパッタリング装置においては、
ディスク支持アーム7、ディスク支持金具9b、シャフ
ト11、回転機構12からなるディスクの移動機構も排
気チャンバー16に配備されており、前記シャッター板
支持金具9a、シャフト11、回転機構12からなるシ
ャッター板の移動機構によって、シャッター板5を、ス
パッタ室1内の基板ホルダー8とターゲット3との間か
ら排気チャンバー16内に移動させた後に、前記ディス
クの移動機構によって、ディスク6を排気チャンバー1
6内から、スパッタ室1内の基板ホルダー8とターゲッ
ト3との間に移動させ、基板ホルダー8をターゲット3
から遮蔽した状態で、ターゲット3の表面をスパッタす
ることができる。In the sputtering apparatus of the present invention,
A disk moving mechanism including a disk support arm 7, a disk support 9b, a shaft 11, and a rotating mechanism 12 is also provided in the exhaust chamber 16, and a shutter plate including the shutter plate supporting metal 9a, the shaft 11, and the rotating mechanism 12 is provided. After moving the shutter plate 5 from between the substrate holder 8 and the target 3 in the sputtering chamber 1 into the exhaust chamber 16 by the moving mechanism, the disk 6 is moved by the disk moving mechanism to the exhaust chamber 1.
6, the substrate holder 8 in the sputtering chamber 1 is moved between the target 3 and the
The surface of the target 3 can be sputtered in a state where the target 3 is shielded.
【0045】なお、シャッター板5、ディスク6の移動
機構は、図1図示のように、ターゲット3が配置されて
いる位置に近い方の位置でシャッター板5を支持し、基
板ホルダー8が配置されている位置に近い方の位置でデ
ィスク6を支持しており、シャッター板5又はディスク
6のいずれか一方をスパッタ室1内の基板ホルダー8と
ターゲット3との間に移動させることができるようにな
っている。The mechanism for moving the shutter plate 5 and the disk 6 supports the shutter plate 5 at a position closer to the position where the target 3 is disposed as shown in FIG. The disk 6 is supported at a position closer to the position where the shutter 6 is located, so that either the shutter plate 5 or the disk 6 can be moved between the substrate holder 8 and the target 3 in the sputtering chamber 1. Has become.
【0046】そして、本発明のスパッタリング装置は、
このように、シャッター板5又はディスク6のいずれか
一方がスパッタ室1内の基板ホルダー8とターゲット3
との間に移動された状態で、シャッター板5又はディス
ク6にスパッタできる構成になっている。The sputtering apparatus of the present invention
As described above, one of the shutter plate 5 and the disk 6 is provided between the substrate holder 8 in the sputtering chamber 1 and the target 3.
In this state, it can be sputtered on the shutter plate 5 or the disk 6 in a state where the shutter plate 5 or the disk 6 is moved.
【0047】本発明のスパッタリング装置によれば、図
3を用いて後述する方式にて、図2に示すように、基板
ホルダー8上にディスク6を載せてからプラズマクリー
ニングを行うことができる。この操作で実質的にダミー
基板を用いたスパッタクリーニングと同じ効果が得られ
る。すなわち基板ホルダー8の周りのシールドにもTi
ペーストが行われて、基板ホルダー8の周りのシールド
にも密着性のよい薄膜が堆積することで、そのシールド
部品からの発塵を防ぐことが可能となる。According to the sputtering apparatus of the present invention, plasma cleaning can be performed after placing the disk 6 on the substrate holder 8 as shown in FIG. 2 by a method described later with reference to FIG. By this operation, substantially the same effect as the sputter cleaning using the dummy substrate can be obtained. That is, the shield around the substrate holder 8 is also Ti
The paste is applied, and a thin film having good adhesion is deposited also on the shield around the substrate holder 8, so that dust generation from the shield component can be prevented.
【0048】又前述したようにディスク6を用いること
で、ダミー基板を用いた場合に比較して多量の薄膜を堆
積出来て、ダミー基板の使用枚数を大幅に減らすことが
できる。Also, by using the disk 6 as described above, a larger amount of thin films can be deposited as compared with the case where a dummy substrate is used, and the number of dummy substrates used can be greatly reduced.
【0049】ちなみにAl膜やTiN膜の場合に、ター
ゲット交換のタイミングにあわせてディスク交換を行う
ことが可能になる。Incidentally, in the case of an Al film or a TiN film, it is possible to exchange disks in accordance with the target exchange timing.
【0050】このように本発明のスパッタリング装置に
よれば、シャッター板5とディスク6のいずれかを、選
択的に、排気チャンバー16内から、スパッタ室1内の
基板ホルダー8とターゲット3との間に移動させ、基板
ホルダー8をターゲット3から遮蔽して、効率のよいプ
ラズマクリーニングを行うことが可能となる。As described above, according to the sputtering apparatus of the present invention, one of the shutter plate 5 and the disk 6 is selectively moved from the exhaust chamber 16 to the position between the substrate holder 8 and the target 3 in the sputtering chamber 1. Then, the substrate holder 8 is shielded from the target 3 and efficient plasma cleaning can be performed.
【0051】図3は、本発明のスパッタリング装置に採
用されているシャッター板5、ディスク6の移動機構の
一例を表すものである。ディスク支持アーム7、ディス
ク支持金具9b、シャフト11、回転機構12からなる
ディスクの移動機構、シャッター板支持金具9a、シャ
フト11、回転機構12からなるシャッター板の移動機
構は、回転機構12からシャフト11を介して与えられ
る回転力によってそれぞれ独立に駆動可能とされてい
る。FIG. 3 shows an example of a mechanism for moving the shutter plate 5 and the disk 6 employed in the sputtering apparatus of the present invention. The disk moving mechanism including the disk supporting arm 7, the disk supporting member 9b, the shaft 11, and the rotating mechanism 12, and the shutter plate moving mechanism including the shutter plate supporting metal 9a, the shaft 11, and the rotating mechanism 12 include the rotating mechanism 12 and the shaft 11. , And can be driven independently by the rotational force given via the.
【0052】また、これらのディスクの移動機構、シャ
ッター板の移動機構は、不図示の駆動機構によって、垂
直方向に昇降可能とされている。The mechanism for moving the disk and the mechanism for moving the shutter plate can be moved up and down in the vertical direction by a drive mechanism (not shown).
【0053】シャッター板5は、シャッター板支持金具
9aに固定されており、スパッタ室1において通常の製
品処理が行われている間は、排気チャンバー16内に収
容されている。シャッター板5をスパッタクリーニング
に用いる際には、回転機構12からシャフト11を介し
て与えられる回転力によって、シャッター板支持金具9
aがスパッタ室1内へと回動し、基板ホルダー8とター
ゲット3との間にシャッター板5を移動させ、シャッタ
ー板5によって基板ホルダー8をターゲット3から遮蔽
し、これによって、基板ホルダー8上の基板は、ターゲ
ット3からのスパッタ粒子から遮られる。The shutter plate 5 is fixed to a shutter plate support 9a, and is housed in the exhaust chamber 16 during normal product processing in the sputtering chamber 1. When the shutter plate 5 is used for sputter cleaning, the rotation force applied from the rotation mechanism 12 via the shaft 11 causes the shutter plate support 9
a rotates into the sputtering chamber 1, moves the shutter plate 5 between the substrate holder 8 and the target 3, and shields the substrate holder 8 from the target 3 by the shutter plate 5. Is shielded from sputtered particles from the target 3.
【0054】ディスク6は、ディスク支持金具9bに基
端側が固定されているディスク支持アーム7の先端側の
上に搭載されており、スパッタ室1において通常の製品
処理が行われている間は、排気チャンバー16内に収容
されている。The disk 6 is mounted on the distal end side of a disk support arm 7 whose base end is fixed to a disk support fitting 9b, and during normal product processing in the sputtering chamber 1, It is housed in an exhaust chamber 16.
【0055】なお、本発明のスパッタリング装置におい
ては、基板ホルダー8は垂直方向に昇降可能であって、
基板ホルダー8の下降動作によって、基板ホルダー8内
に備えられていて、基板ホルダー8を貫通しているピン
状のガイド(不図示)、又は基板ホルダー8近傍に備え
られているピン状のガイド(不図示)が、下降した基板
ホルダー8のターゲット3に対向する側の面よりも上方
に突出する構成とされている。In the sputtering apparatus of the present invention, the substrate holder 8 can move up and down in the vertical direction.
By the lowering operation of the substrate holder 8, a pin-shaped guide (not shown) provided in the substrate holder 8 and penetrating the substrate holder 8 or a pin-shaped guide provided near the substrate holder 8 ( (Not shown) protrudes above the surface of the lowered substrate holder 8 on the side facing the target 3.
【0056】ディスク6が、基板ホルダー8上の基板の
上にセットされるときには、以下の手順となる。When the disk 6 is set on the substrate on the substrate holder 8, the following procedure is performed.
【0057】ディスク移動機構の支持アーム7先端側が
ディスク6を搭載した状態で、スパッタ室1内の基板ホ
ルダー8とターゲット3との間に移動されると共に、基
板ホルダー8の下降によって、ピン状のガイド(不図
示)が、下降した基板ホルダー8のターゲット3に対向
する側の面よりも上方に突出される。The distal end of the support arm 7 of the disk moving mechanism is moved between the substrate holder 8 and the target 3 in the sputtering chamber 1 with the disk 6 mounted, and the pin holder is moved downward by the lowering of the substrate holder 8. A guide (not shown) protrudes above the surface of the lowered substrate holder 8 on the side facing the target 3.
【0058】ここで、ディスク移動機構が下降すること
により、支持アーム上7に搭載されていたディスク6が
当該ピン状のガイド(不図示)上に載置される。When the disk moving mechanism is lowered, the disk 6 mounted on the support arm 7 is mounted on the pin-shaped guide (not shown).
【0059】回転機構12からシャフト11を介して与
えられる回転力によってディスク移動機構の支持アーム
7が回動して排気チヤンバー16側に戻った後、基板ホ
ルダー8が上昇して、前記ピン状のガイド(不図示)か
ら、基板ホルダー8のターゲット3に対向する側の面の
上にディスク6を受け取り、基板ホルダー8のターゲッ
ト3に対向する側の面の上へのディスク6の載置が行わ
れる。After the support arm 7 of the disk moving mechanism is rotated by the rotational force applied from the rotating mechanism 12 via the shaft 11 to return to the exhaust chamber 16 side, the substrate holder 8 is raised and the pin-shaped The disc 6 is received from a guide (not shown) on the surface of the substrate holder 8 facing the target 3, and the disk 6 is placed on the surface of the substrate holder 8 facing the target 3. Will be
【0060】図4は本発明のスパッタリング装置を用い
て、TiN製品の処理を行うフロー例を示す図である。
横軸はターゲット、シールド交換後のウエーハ処理枚数
を示している。FIG. 4 is a diagram showing an example of a flow for processing a TiN product using the sputtering apparatus of the present invention.
The horizontal axis indicates the number of processed wafers after the target and shield replacement.
【0061】メンテナンス処置後、真空室1を排気して
所定の圧力となったところで、ターゲットクリーニング
を開始する。このように初期メンテナンス後の多量ター
ゲットクリーニングにはシャッター板5を用いる。すな
わち、ターゲット3の表面上に付着している自然酸化膜
を除去するのであるが、ターゲット削り量が多量(Al
膜で約100ミクロン)な為にシャッター板5を用い
る。After the maintenance treatment, when the vacuum chamber 1 is evacuated to a predetermined pressure, the target cleaning is started. As described above, the shutter plate 5 is used for cleaning a large amount of targets after the initial maintenance. That is, the natural oxide film adhering to the surface of the target 3 is removed, but the amount of target shaving is large (Al
The shutter plate 5 is used because the film thickness is about 100 microns.
【0062】ここでシャツター板5は薄膜の応力に耐え
るために、板厚を約5mmから10mmとして材質は耐
熱性が高く(すなわち、融点が高く)、機械的強度の高
い材料を用いる。例えば、ステンレス板、Ti板、W板
等を用いるのが望ましい。Here, in order to withstand the stress of the thin film, the shirtter plate 5 is made of a material having a high heat resistance (that is, a high melting point) and a high mechanical strength with a plate thickness of about 5 mm to 10 mm. For example, it is desirable to use a stainless plate, a Ti plate, a W plate, or the like.
【0063】次にTiターゲットの表面を窒化させて安
定化させるために、TiNダミーを数枚分スパッタす
る。この工程を省くと、すなわちターゲットクリーニン
グ後いきなり製品処理を行うと、ターゲット3の表面が
窒化されていない為に製品の膜質が不安定となってしま
う。ここではシャッター板5を用いないで、ディスク6
を用いる。すなわち、TiNダミーのように、数100
0オングストローム程度の薄いものにはディスクが有効
である。Next, in order to stabilize the surface of the Ti target by nitriding, several TiN dummy layers are sputtered. If this step is omitted, that is, if the product processing is carried out immediately after the target cleaning, the film quality of the product becomes unstable because the surface of the target 3 is not nitrided. Here, without using the shutter plate 5, the disk 6
Is used. That is, like a TiN dummy, several hundreds
A disk is effective for a thin disk having a thickness of about 0 Å.
【0064】その後、製品処理を開始して、数百枚の製
品処理後、Tiダミーを行う。この目的は、TiNが連
続的にシールドに付着していくと、TiN膜の応力が高
く且つシールドとの密着性が弱いため膜ハガレが発生し
てパーティクルとなるために、Tiスパッタを行い膜ハ
ガレを防止するのである。Thereafter, product processing is started, and after several hundred sheets of product are processed, a Ti dummy is performed. The purpose of this is that if TiN continuously adheres to the shield, the stress of the TiN film is high and the adhesion to the shield is weak, so that film peeling occurs and becomes particles. Is to prevent it.
【0065】Ti膜はシールド、TiN膜との密着性が
高くTiN膜のハガレ防止の効果(壁塗り効果)があ
る。この場合シールド全体にスパッタするために、ディ
スク6を用いて行うのが効果的である。シャッター板5
を用いると、ターゲット3の表面のスパッタクリーニン
グ(ターゲットからのTiN膜のハガレ防止効果はあ
る)は出来るが、シールドからの膜ハガレは完全には防
げない為に、パーテイクル発生は完全には抑制出来な
い。The Ti film has high adhesion to the shield and the TiN film, and has an effect of preventing the TiN film from peeling (wall coating effect). In this case, it is effective to use the disk 6 to sputter the entire shield. Shutter plate 5
Can be used to perform sputter cleaning on the surface of the target 3 (there is an effect of preventing peeling of the TiN film from the target), but film peeling from the shield cannot be completely prevented, so that particle generation can be completely suppressed. Absent.
【0066】次にターゲット表面がTi面となっている
ために前述したような製品処理前の窒化処理のTiNダ
ミーをディスク6を使用して処理する。このTiダミ
ー、TiNダミー製品処理の手順をターゲット寿命まで
繰り返す。その後は、メンテナンスとなり、初期のター
ゲットクリーニングから繰り返すことになる。このメン
テナンス時にシャッター板5とディスク6を交換するこ
とで、効率の良い嫁働率が得られる。Next, since the target surface has a Ti surface, the above-described nitrided TiN dummy before product processing is processed using the disk 6. The procedure of the Ti dummy and TiN dummy product processing is repeated until the target life. After that, maintenance is performed, and the process is repeated from the initial target cleaning. By exchanging the shutter plate 5 and the disk 6 at the time of this maintenance, an efficient duty ratio can be obtained.
【0067】図5は以上説明した本発明に関して効果を
まとめたものである。従来技術のシャッター板はターゲ
ットクリーニング時には有効となるが、ダミーデポ時に
はシールドからの膜ハガレが発生する。又ディスク方式
ではパーティクル発生には効果的であるが、ターゲット
クリーニング時には多量の膜をデポするためにディスク
のみでカバーするのは不適である。FIG. 5 summarizes the effects of the present invention described above. The shutter plate of the prior art is effective during target cleaning, but film peeling from the shield occurs during dummy deposition. Although the disk method is effective in generating particles, it is not suitable to cover with a disk alone because a large amount of film is deposited during target cleaning.
【0068】したがって本発明方式のようにシャッター
式とディスク式を組み合わて、用途に応じて使い分けを
して、メンテナンスサイクルにあわせて部品交換するこ
とが、ランニングコスト低減と嫁働率向上に効果的とな
る。Therefore, it is effective to combine the shutter type and the disk type as in the method of the present invention and selectively use them according to the application, and replace the parts in accordance with the maintenance cycle, in order to reduce the running cost and improve the working efficiency. Become.
【0069】以上、添付図面を参照して本発明の好まし
い実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限
定されるものではなく、特許請求の範囲の記載から把握
される技術的範囲に於いて種々の実施形態に変更可能で
ある。As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to such embodiments, but has the technical scope understood from the description of the claims. It is possible to change to various embodiments.
【0070】例えば、排気チャンヤンバー16と、スパ
ッタ室1内のターゲット3と基板ホルダー8との間で、
シャッター板5、ディスク6を移動させるシャッター板
移動機構、ディスク移動機構は、回転機構12から与え
られる回転力によって駆動される形式のものに代えてス
ライド式の移動機構を採用することが可能である。For example, between the exhaust chamber 16 and the target 3 and the substrate holder 8 in the sputtering chamber 1,
As the shutter plate moving mechanism and the disk moving mechanism for moving the shutter plate 5 and the disk 6, a sliding type moving mechanism can be adopted instead of the type driven by the rotational force given from the rotating mechanism 12. .
【0071】[0071]
【発明の効果】本発明のスパッタリング装置によれば、
ターゲットクリーニングに、シャッター板を用いる方式
と、ディスクを用いる方式とを選択的に採用することが
できる。そこで、ターゲットクリーニングに、シャッタ
ー板を用いる方式によるダミー基板使用枚数の大幅な低
減効果、ディスク方式によるパーティクル低減とダミー
基板使用枚数の低減効果を組み合わせて、スパッタリン
グ装置のランニングコスト低減、稼働率向上、膜質安定
改善を図ることができる。According to the sputtering apparatus of the present invention,
For target cleaning, a method using a shutter plate and a method using a disk can be selectively adopted. Therefore, the target cleaning uses a method that uses a shutter plate to significantly reduce the number of dummy substrates used, and the disk method combines particle reduction and the effect of reducing the number of dummy substrates used to reduce the running cost of the sputtering system, improve the operating rate, The film quality can be improved stably.
【図1】 本発明のスパッタリング装置の縦断面図。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a sputtering apparatus of the present invention.
【図2】 図1図示のスパッタリング装置におけるプラ
ズマクリーニング時の構成を説明する縦断面図。FIG. 2 is a longitudinal sectional view illustrating a configuration at the time of plasma cleaning in the sputtering apparatus shown in FIG. 1;
【図3】 本発明のスパッタリング装置におけるシャッ
ター板、ディスク移動機構を説明する一部を省略した斜
視図。FIG. 3 is a perspective view in which a shutter plate and a disk moving mechanism in the sputtering apparatus of the present invention are partially omitted.
【図4】 本発明のスパッタリング装置を用いてTiN
製品の処理を行う処理工程の一例を示す図。FIG. 4 shows TiN using the sputtering apparatus of the present invention.
The figure which shows an example of the processing process which processes a product.
【図5】 本発明のスパッタリング装置と従来技術の比
較表。FIG. 5 is a comparison table between the sputtering apparatus of the present invention and a conventional technique.
【図6】 従来のスパッタリング装置の縦断面図。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a conventional sputtering apparatus.
【図7】 従来のスパッタリング装置におけるプラズマ
クリーニング時の構成を説明する縦断面図。FIG. 7 is a vertical cross-sectional view illustrating a configuration during plasma cleaning in a conventional sputtering apparatus.
1 真空室 2 マグネット 3 ターゲット 4 防着シールド 5 シャッター板 6 ディスク 7 ディスク支持アーム 8 基板ホルダー 9a シャッター板支持金具 9b ディスク支持金具 11 シャフト 12 回転機構 13 真空ポンプ 14 直流電源 15 ハウジング 16 排気チャンバー 17 メインバルブ 18 マグネット回転軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 2 Magnet 3 Target 4 Deposition shield 5 Shutter plate 6 Disk 7 Disk support arm 8 Substrate holder 9a Shutter plate support 9b Disk support 11 Shaft 12 Rotation mechanism 13 Vacuum pump 14 DC power supply 15 Housing 16 Exhaust chamber 17 Main Valve 18 Magnet rotary shaft
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊谷 晴治 東京都府中市四谷5丁目8番1号 アネル バ株式会社内 Fターム(参考) 4K029 AA02 AA04 BD01 CA06 DA12 JA01 KA01 5F103 AA08 BB16 BB22 BB49 DD28 PP01 RR01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Seiji Itani 5-8-1, Yotsuya, Fuchu-shi, Tokyo Anelva Corporation F-term (reference) 4K029 AA02 AA04 BD01 CA06 DA12 JA01 KA01 5F103 AA08 BB16 BB22 BB49 DD28 PP01 RR01
Claims (5)
配置されているスパッタ室と、 当該スパッタ室に隣接されている排気チヤンバー側に配
備されていて、シャッター板とディスクとをそれぞれ支
持し、当該シャッター板とディスクとをそれぞれ前記ス
パッタ室内の基板ホルダーとターゲットとの間と、当該
排気チヤンバー側との間で移動させる移動機構とを備
え、 当該移動機構によって、前記シャッター板又はディスク
のどちらかを前記スパッタ室内の基板ホルダーとターゲ
ットとの間に移動させ、前記基板ホルダーを前記ターゲ
ットから遮蔽した状態で、前記ターゲット表面をスパッ
タできることを特徴とするスパッタリング装置。1. A sputter chamber in which a substrate holder and a target are disposed facing each other and an exhaust chamber adjacent to the sputter chamber for supporting a shutter plate and a disk, respectively. A moving mechanism for moving the shutter plate and the disc between the substrate holder and the target in the sputtering chamber and the exhaust chamber side, respectively, by the moving mechanism, either the shutter plate or the disc is moved. A sputtering apparatus characterized in that the target surface is sputtered while being moved between a substrate holder and a target in the sputtering chamber and the substrate holder is shielded from the target.
位置に近い方の位置でシャッター板を支持し、基板ホル
ダーが配置されている位置に近い方の位置でディスクを
支持しており、前記シャッター板又はディスクのいずれ
か一方を前記スパッタ室内の基板ホルダーとターゲット
との間に移動させた状態で、当該シャッター板又はディ
スクにスパッタできることを特徴とする請求項1記載の
スパッタリング装置。2. The moving mechanism supports a shutter plate at a position closer to a position where a target is arranged, and supports a disk at a position closer to a position where a substrate holder is arranged. 2. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein sputtering can be performed on the shutter plate or the disk while one of the shutter plate and the disk is moved between the substrate holder and the target in the sputtering chamber.
方向に昇降可能であって、 当該基板ホルダーの下降動作によって、基板ホルダー内
に備えられていて当該基板ホルダーを貫通しているピン
状のガイド、又は当該基板ホルダー近傍に備えられてい
るピン状のガイドが、下降した基板ホルダーの前記ター
ゲットに対向する側の面よりも上方に突出する構成とさ
れており、 移動機構によるディスクの支持は、移動機構の支持アー
ム先端側の上面にディスクが搭載されているものであっ
て、当該支持アーム先端側がディスクを搭載した状態
で、スパッタ室内の基板ホルダーとターゲットとの間に
移動されると共に、 基板ホルダーの下降によって、前記ピン状のガイドが、
下降した基板ホルダーの前記ターゲットに対向する側の
面よりも上方に突出された後、 移動機構の下降によって、支持アーム上に搭載されてい
たディスクが当該ピン状のガイド上に載置され、 移動機構の支持アーム先端側が排気チヤンバー側に戻っ
た後、基板ホルダーが上昇して、前記ピン状のガイドか
ら、基板ホルダーのターゲットに対向する側の面の上に
前記ディスクを受け取り、 基板ホルダーのターゲットに対向する側の面の上へのデ
ィスクの載置が行われるように構成されていることを特
徴とする請求項1又は2記載のスパッタリング装置。3. The moving mechanism and the substrate holder are vertically movable respectively, and by a lowering operation of the substrate holder, a pin-shaped guide provided in the substrate holder and penetrating the substrate holder, Alternatively, a pin-shaped guide provided in the vicinity of the substrate holder is configured to protrude above the surface of the lowered substrate holder on the side facing the target. A disk is mounted on the upper surface of the support arm tip side of the mechanism, and the support arm tip side is moved between the substrate holder and the target in the sputtering chamber with the disk mounted, and the substrate holder With the lowering of the pin-shaped guide,
After projecting above the surface of the lowered substrate holder on the side facing the target, the disk mounted on the support arm is placed on the pin-shaped guide by the lowering of the moving mechanism, and moved. After the end of the support arm of the mechanism returns to the exhaust chamber side, the substrate holder moves up and receives the disk from the pin-shaped guide onto the surface of the substrate holder facing the target, and 3. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the disk is placed on a surface facing the side.
テンレス、カーボン、シリコンカーバイドの中のいずれ
かの材料からなることを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれか一項記載のスパッタリング装置。4. The sputtering apparatus according to claim 1, wherein the shutter plate and the disk are made of any one of titanium, stainless steel, carbon, and silicon carbide.
ターゲットクリーニングの際に、前記移動機構によっ
て、シャッター板がスパッタ室内の基板ホルダーとター
ゲットとの間に移動されており、 スパッタ室において行われる製品ロット処理と製品ロッ
ト処理の間のターゲットクリーニングの際に、前記移動
機構によって、ディスクがスパッタ室内の基板ホルダー
とターゲットとの間に移動されていることを特徴とする
請求項1乃至4のいずれか一項記載のスパッタリング装
置。5. A target cleaning device according to claim 1, wherein the shutter plate is moved between the substrate holder and the target in the sputtering chamber by the moving mechanism during target cleaning performed when the sputtering chamber is exposed to the atmosphere. 5. The method according to claim 1, wherein the disk is moved between the substrate holder and the target in the sputtering chamber by the moving mechanism during the target cleaning between the product lot processing and the product lot processing. The sputtering device according to claim 1.
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