成膜装置及成膜基板制造方法_3

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方式移动。
[0127]此外,为了使工件W的成膜对象面整体均匀地成膜,必须使工件W整体通过成膜区域F。但是,如上所述,成膜区域F比靶41中的与搬送路径P对向的面的正下方区域扩宽。因此,不一定必须使工件W整体通过靶41的正下方区域。
[0128][第一电源部]
[0129]第一电源部5是对靶41施加电力的构成部。通过利用该第一电源部5对靶41施加电力,而能够使溅射气体G1等离子体化,且能够使成膜材料堆积在工件W上。在本实施方式中,第一电源部5例如为施加高电压的直流(Direct Current,DC)电源。此外,在进行高频派射的装置的情况下,也能设为射频(Rad1 Frequency,RF)电源。旋转台31与接地的腔室2为相同电位,通过对靶41侧施加高电压,而产生电位差。由此,将可动的旋转台31设为负(minus)电位,因此,避免与第一电源部5连接的难度。
[0130][逆溅射源]
[0131]逆溅射源6是进行逆溅射处理的处理单元(unit)。逆溅射是氮化膜、氧化膜等化合物膜的生成、蚀刻等处理。该逆溅射源6具有筒形电极61。筒形电极61是有底的筒状体,一端的真空室21侧开口,另一端封闭。筒形电极61的开口侧的端部配置在与搬送路径P隔开并对向的位置。封闭的另一端贯通设置在腔室2上表面的贯通孔,而露出到外部。
[0132]而且,在筒形电极61设置着导入口 62。在该导入口 62连接着第二气体供给部63。第二气体供给部63具有配管及未图示的用来导入反应气体G2的反应气体G2的气体供给源、栗、阀等。利用该第二气体供给部63,将反应气体G2从导入口 62导入到筒形电极61内部。反应气体G2例如可设为氮气、氧气。此外,逆溅射源6也能进行蚀刻。在该情况下,反应气体G2例如能够使用氩气(Argon)等惰性气体。
[0133][第二电源部]
[0134]第二电源部7是用来对筒形电极61施加高频电压的RF电源。旋转台31与接地的腔室2为相同电位,通过对筒形电极61侧施加高电压,而产生电位差。
[0135]加载互锁部8是如下一种装置:在维持着真空室21的真空的状态下,利用未图示的搬送单元,将未处理的工件W从外部搬入到真空室21,且将已处理完毕的工件W向真空室21的外部搬出。该加载互锁部8可应用众所周知的构造,所以省略说明。
[0136]控制装置9是控制等离子体处理装置I的各部的装置。该控制装置9可由例如专用的电子电路或以指定的程序(program)进行动作的计算机(computer)等构成。也就是说,关于与溅射气体Gl及反应气体G2向真空室21的导入及从真空室21的排出相关的控制、溅射源4及逆溅射源6的电源的控制、旋转台31的旋转的控制等,其控制内容被编程,并由可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)或中央处理器(CentralProcessing Unit, CPU)等处理装置执行,可应对多种多样的成膜规格。
[0137]作为具体进行控制的内容,可列举初始排气压力、溅射源4的选择、对靶41的施加电力、派射气体Gl的流量、种类、导入时间及排气时间、成膜时间、对筒形电极61的施加电力、反应气体G2的流量、种类、导入时间及排气时间、逆溅射时间等。
[0138]参照假想的功能框图即图3对如上所述那样用来执行各部的动作的控制装置9的构成进行说明。即,控制装置9包括机构控制部90、电源控制部91、存储部92、设定部93、及输入输出控制部94。
[0139]机构控制部90是控制排气部23、第一气体供给部25、搬送部3的马达32、第二气体供给部63、加载互锁部8等的驱动源、阀、开关(switch)、电源等的处理部。电源控制部91是控制第一电源部5、第二电源部7的处理部。
[0140]本实施方式的电源控制部91在工件W利用搬送部3通过成膜区域F期间,根据工件W相对于靶41的位置的变化,使第一电源部5对靶41施加的电力变化。位置的变化包含靶41与工件W的间隔的变化、靶41与工件W的方向的变化、从平面方向观察到的靶41与工件W的重叠面积的变化等。
[0141]这种位置的变化在各工件W不平坦的情况下,与靶41的表面与工件W的表面的距离的变化为相同含义。此外,靶41的表面与工件W的表面的距离只要以从靶41表面的任意一点下降到工件W表面的垂线的长度进行考虑即可。如果将该任意一点设为工件W必定通过其正下方的点,那么随着不平坦的工件W移动,与靶41的距离发生变化。
[0142]关于掌握各工件W与靶41的位置及位置的变化的方法,例如,如以下所述那样考虑各种方法。首先,利用保持部33对工件W的保持位置、与旋转台31中的包含旋转轴在内的各部分的位置的关系已决定。在旋转台31以旋转轴为中心进行旋转的情况下,可利用传感器等检测器检测旋转台31的旋转方向的位置、也就是旋转角、旋转量等。因此,根据旋转台31的旋转方向的位置,可知保持部33与工件W的位置。因为靶41固定,且保持部33与工件W的姿势也已决定,所以根据旋转台31的旋转方向的位置,可知工件W与靶41的位置关系O
[0143]此处,为了检测旋转台31的旋转方向的位置,也可以设置对旋转台31的基准位置进行检测的传感器等检测器。而且,也可以通过检测马达32的旋转位置,而检测旋转台31的旋转方向的位置。例如,可利用马达32的内置或外置的传感器、编码器(encoder)、电位计(potent1meter)等检测器,检测马达32的旋转位置。进而,也可以利用传感器等检测器直接检测工件W的位置,或直接测定靶41与工件W的距离。使用下述传感器K的其他实施方式是其一例。因此,通过将像上文所例示的检测器连接于控制装置9,电源控制部91也能进行与各工件W相对于靶41的位置变化对应的控制。
[0144]存储部92是存储旋转台31的旋转方向的位置、旋转速度、施加电力的变化形态、靶41与工件W表面的距离等本实施方式的控制所需的信息的构成部。作为施加电力的变化形态,基本上是工件W与靶41的距离越短则越小,距离越长则越大。这是因为,如果距离短,那么膜会变厚,所以减小电力而使堆积量变少,如果距离长,那么膜会变薄,所以增大电力而使堆积量增加,由此,整体上获得均匀性。
[0145]而且,如果将施加电力的变化形态设为根据各工件W与靶41的位置变化而以指定的振幅及周期变化的形态,那么只要决定振幅及周期即可,因此容易设定。进而,只要不更换各工件W,那么各工件W与靶41的位置在每一圈重复相同的变化。因此,也可以是如下形态:在工件W的循环移动的一圈中,根据所规定的工件W与靶41的位置或距离的变化模式,使施加电力变化。
[0146]设定部93是将从外部输入的信息设定在存储部92的处理部。输入输出控制部94是控制与成为控制对象的各部之间的信号转换或输入输出的接口(interface)。
[0147]进而,在控制装置9连接着输入装置95、输出装置96。输入装置95是用来供操作员(operator)经由控制装置9对等离子体处理装置I进行操作的开关、触摸屏(touchpanel)、键盘(keyboard)、鼠标(mouse)等输入单元。所述施加电力的变化形态可从输入装置95输入。
[0148]输出装置96是将用来确认装置的状态的信息设为操作员能够视认的状态的显示器(display)、指示灯(lamp)、仪表(meter)等输出单元。所述施加电力的变化形态显示在输出装置96。
[0149][作用]
[0150][成膜处理]
[0151]以下,除了参照图1?图4以外,还参照图5?图8对如上所述的本实施方式的成膜处理进行说明。首先,利用加载互锁部8的搬送单元,将应进行成膜处理的工件W依次搬入到腔室2内。旋转台31使空的保持部33依次移动到从加载互锁部8算起的搬入部位。保持部33将由搬送单元搬入的工件W分别个别地保持。
[0152]以这种方式,工件W全部被载置到旋转台31上。此外,保持部33既能以工件W的上表面成为凹状的方式进行保持,也能以上表面成为凸状的方式进行保持。以下的说明为呈凹状保持的情况。
[0153]排气部23通过对真空室21进行排气使其减压而使真空室21成为真空。第一气体供给部25将溅射气体Gl供给到靶41的周围。第二气体供给部63将反应气体G2供给到筒形电极61内。
[0154]旋转台31旋转而达到指定的旋转速度。由此,被保持部33保持的工件W的整体或一部分以描绘圆的轨迹在搬送路径P上移动,而通过与溅射源4、逆溅射源6对向的位置。
[0155]第一电源部5对靶41施加电力。第二电源部7对逆溅射源6施加电力。由此,真空室21内的溅射气体Gl等离子体化。在溅射源4中,由等离子体产生的离子碰撞到靶41而使成膜材料的粒子飞溅。由此,使成膜材料的粒子堆积在通过成膜区域F的工件W的表面而生成膜。例如,形成钛膜或硅膜。
[0156]而且,在逆溅射源6中,由等离子体产生的离子使所生成的膜成为化合物膜。例如,形成氧化钛膜、氮化钛膜、氮化硅膜或氧化硅膜等化合物膜。因为通过一次溅射而形成的膜非常薄,所以通过使旋转台31旋转多圈,而能够逐渐制成所需的厚度。但是,每当在溅射源4中形成非常薄的膜,则在逆溅射源6中化合物化,所以与在相同的部位进行膜形成与化合物化的情况相比,不会妨碍膜形成。而且,化合物化的进行也迅速。
[0157]以这种方式连续地进行利用多个溅射源4的成膜、及利用逆溅射源6的化合物化的状态。当成膜结束时,第一电源部5停止施加电力,其后,第二电源部7停止施加电力。由此,在各工件W上生成化合物膜。
[0158][电力的变化]
[0159]在所述成膜过程中,第一电源部5利用存储在存储部92的电力的变化形态,按照电源控制部91的指示,对溅射源4的靶41施加电力。
[0160]此处,将工件W与靶41的位置变化的例子表示在图4及图5的(A)、图5的(B)、图5的(C)中。在该例中,如图4所示,旋转台31在从平面方向观察时沿逆
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