JP2515977B2 - Spatter device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 この発明は、アルミニウムあるいはアルミニウム合金
をスパッタして基板に付着させるスパッタ装置におい
て、スパッタ室に導入するガス導入系として、アルゴン
ガスを導入する第１のガス導入系と、添加ガスを導入す
る第２のガス導入系とを設け、スパッタ中に夫々のガス
流量を互いに独立に制御するようにしている。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Outline] The present invention relates to a first gas introduction system for introducing an argon gas as a gas introduction system to be introduced into a sputtering chamber in a sputtering apparatus which sputters aluminum or an aluminum alloy and attaches the substrate to a substrate. A system and a second gas introduction system for introducing an additive gas are provided so that the respective gas flow rates are controlled independently of each other during sputtering.
本発明は、半導体素子の製造工程などで使用されるア
ルミニウムあるいはアルミニウム合金をスパッタして基
板に付着させるスパッタ装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering device for sputtering aluminum or aluminum alloy used in a semiconductor element manufacturing process or the like and depositing it on a substrate.
従来、IC配線用のアルミニウムあるいはアルミニウム
合金をスパッタして基板上に生成したスパッタ膜は、
（１）比抵抗、（２）鏡面反射率、（３）ステップカバ
レッジ特性、（４）グレインサイズなどが評価の対象と
なっていた。このうち（４）グレインサイズについて
は、エレクトロマイグレーションに対する寿命の観点か
ら、グレインサイズは大きい方が良いという評価基準が
あった。このため、スパッタ室の残留ガス圧力を可及的
に小さくし、ステップカバレッジを向上させるという意
味を兼ねて、基板の予備加熱を行うことによって大きさ
が数μｍのグレインサイズからなるスパッタ膜を得てい
た。ところが、ICの配線が微細化し、配線幅が１μｍ程
度に狭くなると共に、配線用のアルミニウム膜あるいは
アルミニウム合金膜に対する新たな要求が生じてきた。
これは、上記の（１）ないし（３）の評価項目の特性を
損なわずに、グレインサイズを小さくしたいということ
である。数μｍ程度のグレインサイズを有するアルミニ
ウム膜などを幅１μｍ程度の配線パターンに形成した場
合、配線パターン上のグレインの境界が竹の節状の構造
となる。この場合、エレクトロマイグレーションの経路
であるグレイン境界が減少しているため、確かにエレク
トロマイグレーションに対する寿命は向上する。しか
し、反面、複数の試料に対するこの寿命のバラツキが非
常に増大し、品質管理上好ましくないことが知られてい
る。更に、アルミニウム膜などの応力が原因となって断
線が生じやすいことも報告されている。これらの欠点を
克服するためには、グレインサイズを小さくしなければ
ならない。ところが、現在の生産工程で使用されている
ロードロック機構（スパッタ室の真空を大気圧にするこ
となくウエハーを交換可能な機構）を備えたスパッタ装
置では、残留ガス圧力が小さいため、１μｍ程度以下の
グレインサイズのスパッタ膜を得ることが困難である。
そこで、積極的に外部から不純ガス（添加ガス）をスパ
ッタ室に導入してグレインサイズを制御しようとする試
みがなされている。しかし、この場合、適当なグレイン
サイズでかつ前記（１）ないし（３）の条件を満足する
アルミニウムあるいはアルミニウム合金のスパッタ膜を
生成するのに必要なガス添加量が、100ないし1000ppm程
度であるため、従来の装置を用いてこれを行おうとして
も、スパッタ室に導入するガスの流量およびスパッタ室
の圧力の制御が難しく、特に生産用の装置に望まれる特
性の１つである制御性に劣るという問題点があった。Conventionally, the sputtered film generated on the substrate by sputtering aluminum or aluminum alloy for IC wiring is
(1) resistivity, (2) specular reflectance, (3) step coverage characteristics, (4) grain size, etc. were the targets of evaluation. Among these, with respect to (4) grain size, there was an evaluation criterion that the larger the grain size, the better from the viewpoint of the life for electromigration. For this reason, the residual gas pressure in the sputtering chamber is made as small as possible to improve the step coverage, and the substrate is preheated to obtain a sputtered film having a grain size of several μm. Was there. However, as the wiring of the IC has become finer and the wiring width has become narrower to about 1 μm, new demands have arisen for an aluminum film or aluminum alloy film for wiring.
This means that the grain size should be reduced without impairing the characteristics of the evaluation items (1) to (3). When an aluminum film having a grain size of about several μm is formed in a wiring pattern having a width of about 1 μm, the boundaries of the grains on the wiring pattern have a bamboo knot-shaped structure. In this case, the grain boundaries, which are the paths of electromigration, are reduced, so that the life for electromigration is certainly improved. However, on the other hand, it is known that this variation in the life of a plurality of samples is greatly increased, which is not preferable in quality control. Furthermore, it has been reported that a wire breakage easily occurs due to the stress of the aluminum film or the like. To overcome these drawbacks, the grain size must be reduced. However, in a sputtering apparatus equipped with a load lock mechanism (a mechanism capable of exchanging wafers without making the vacuum in the sputtering chamber to atmospheric pressure) used in the current production process, the residual gas pressure is small, so about 1 μm or less. It is difficult to obtain a grain size sputtered film.
Therefore, attempts have been made to positively introduce an impure gas (additive gas) from the outside into the sputtering chamber to control the grain size. However, in this case, the amount of gas added required to produce a sputtered film of aluminum or an aluminum alloy having an appropriate grain size and satisfying the conditions (1) to (3) is about 100 to 1000 ppm. Even if it is attempted to do this using a conventional apparatus, it is difficult to control the flow rate of the gas introduced into the sputtering chamber and the pressure in the sputtering chamber, and the controllability, which is one of the characteristics particularly desired for a production apparatus, is poor. There was a problem.
詳述すると、上記ガス添加量を100ないし1000ppm程度
に制御するには、（Ａ）添加ガスの分圧をモニタできる
圧力計が必要であると共に、（Ｂ）添加ガスの量を制御
できる流量制御器が必要である。（Ａ）に関しては、従
来、全圧（大気圧から８ミリTorr）をモニタするのに使
用していた隔膜真空計（膜厚の変位を検出して真空を測
定する真空計）や、電離真空計などでは100から1000ppm
のガス添加量をモニタすることは不可能であった。ま
た、（Ｂ）に関しては、アルゴンガス流量が100sccm（s
tandard centimeter cubic per minute）の場合、添加
ガス流量は0.1〜0.01sccm程度になり、このような微小
流量を調整するために、従来は可変リークバルブを用い
る。この可変リークバルブは、微小孔の開口度をニード
ル状の弁で調整する方式（ニードル弁）であり、この微
小流量を制御しようとした場合、雰囲気の温度の影響を
敏感に反映してしまい、経時的な安定性に劣るという問
題があった。More specifically, in order to control the above-mentioned gas addition amount to about 100 to 1000 ppm, (A) a pressure gauge capable of monitoring the partial pressure of the addition gas is required, and (B) flow rate control capable of controlling the addition gas amount. I need a container. Regarding (A), diaphragm vacuum gauges (vacuum gauges that detect the displacement of film thickness to measure vacuum), which have been used to monitor the total pressure (8 mm Torr from atmospheric pressure), and ionization vacuum 100 to 1000ppm in total
It was not possible to monitor the amount of gas added. As for (B), the argon gas flow rate is 100 sccm ( s
For tandard c entimeter c ubic per m inute ), additive gas flow rate becomes about 0.1～0.01Sccm, in order to adjust such a minute flow rate, conventionally using a variable leak valve. This variable leak valve is a system (needle valve) that adjusts the degree of opening of a minute hole with a needle-shaped valve, and when trying to control this minute flow rate, the influence of the temperature of the atmosphere is reflected sensitively, There was a problem of poor stability over time.
これらのため、（Ａ）について、添加ガスの分圧を非
常に感度良好に測定できる質量分析計で測定することが
望まれる。また、（Ｂ）について、添加ガスの微小流量
を安定に制御するために、負帰還制御することが望まれ
ている。For these reasons, it is desirable to measure (A) with a mass spectrometer capable of measuring the partial pressure of the added gas with extremely good sensitivity. Further, with respect to (B), negative feedback control is desired in order to stably control the minute flow rate of the added gas.
本発明は、前記問題点を解決するために、スパッタ室
に導入するガス導入系として、アルゴンガスを導入する
第１のガス導入系と、添加ガスを導入する第２のガス導
入系とを設け、スパッタ中に夫々のガス流量を互いに独
立に制御するようにしている。In order to solve the above problems, the present invention provides a first gas introduction system for introducing an argon gas and a second gas introduction system for introducing an additive gas as a gas introduction system to be introduced into a sputtering chamber. During the sputtering, the respective gas flow rates are controlled independently of each other.
第１図に示す本発明の１実施例構成を用いて問題点を
解決するための手段を説明する。Means for solving the problem using the configuration of the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 will be described.
第１図において、流量制御器２は、アルゴンガス（Ar
ガス）ボンベ３から供給されたアルゴンガスを所定の流
量に制御例えばスパッタ室１内の圧力が所定値に保持さ
れるように制御するものである。In FIG. 1, the flow rate controller 2 is an argon gas (Ar
(Gas) Argon gas supplied from the cylinder 3 is controlled at a predetermined flow rate, for example, the pressure in the sputtering chamber 1 is controlled to be maintained at a predetermined value.
真空計４は、スパッタ室内の圧力を測定するものであ
る。The vacuum gauge 4 measures the pressure in the sputtering chamber.
流量制御器５は、添加ガスボンベ６から供給された添
加ガス例えば酸素（O2）ガスを所定の流量に制御例えば
スパッタ室の当該添加ガスの分圧を所定値に保持するよ
うに制御するものである。The flow rate controller 5 controls the additive gas, for example, oxygen (O 2 ) gas supplied from the additive gas cylinder 6, to a predetermined flow rate, for example, to maintain the partial pressure of the additive gas in the sputtering chamber at a predetermined value. is there.
四重極質量分析計７は、スパッタ室１内のガスの分圧
を測定するものであって、例えば添加ガスなどの分圧を
測定するものである。The quadrupole mass spectrometer 7 measures the partial pressure of the gas in the sputtering chamber 1, and measures the partial pressure of, for example, an additive gas.
真空排気系８は、四重極質量分析計７を用いて質量分
析して添加ガスの分圧を測定するために真空排気するも
のである。The vacuum evacuation system 8 evacuates to measure the partial pressure of the additive gas by mass spectrometry using the quadrupole mass spectrometer 7.
制御器９は、四重極質量分析計７を制御して添加ガス
の分圧を測定するものである。The controller 9 controls the quadrupole mass spectrometer 7 to measure the partial pressure of the added gas.
制御部10は、四重極分析計７を用いて測定した分圧例
えば添加ガスの分圧を所定値に保持するように流量制御
器５を制御するものである。The control unit 10 controls the flow rate controller 5 so that the partial pressure measured by using the quadrupole analyzer 7, for example, the partial pressure of the added gas is maintained at a predetermined value.
第１図に示す構成を採用し、真空計４を用いて測定し
たスパッタ室１内の圧力が所定値に保持されるように、
流量制御器２を制御してアルゴンガスボンベ３から供給
されるアルゴンガスをスパッタ室１に導入する。また、
四重極質量分析計７を用いて測定した添加ガスの分圧が
予め定めた所定値に保持されるように、制御部10は、流
量制御器５を制御して添加ガスボンベ６から供給される
添加ガスをスパッタ室１に導入する。In order to keep the pressure in the sputtering chamber 1 measured with the vacuum gauge 4 at a predetermined value by using the configuration shown in FIG. 1,
The flow rate controller 2 is controlled to introduce the argon gas supplied from the argon gas cylinder 3 into the sputtering chamber 1. Also,
The control unit 10 controls the flow rate controller 5 and is supplied from the additive gas cylinder 6 so that the partial pressure of the additive gas measured by using the quadrupole mass spectrometer 7 is maintained at a predetermined value. The additive gas is introduced into the sputtering chamber 1.
以上の如き制御によってスパッタ中におけるスパッタ
室１内の圧力が所定値に保持されるようにアルゴンガス
を導入すると共に、スパッタ室１内の添加ガスの分圧が
所定値に保持されるように添加ガスを導入することによ
り、後述するように、所望のグレインサイズのアルミニ
ウム膜などをスパッタによって安定に作成することが可
能となる。By the control as described above, argon gas is introduced so that the pressure in the sputtering chamber 1 during sputtering is maintained at a predetermined value, and addition is performed so that the partial pressure of the additive gas in the sputtering chamber 1 is maintained at a predetermined value. By introducing the gas, an aluminum film having a desired grain size or the like can be stably formed by sputtering, as described later.
次に、第２図に示す本発明の１実施例構成および動作
を詳細に説明する。Next, the configuration and operation of one embodiment of the present invention shown in FIG. 2 will be described in detail.
第２図において、スパッタ室１には、アルゴンガス導
入するための第１のガス導入系および添加ガスを導入す
るための第２のガス導入系が接続されている。第１のガ
ス導入系は、流量制御器２、真空計４、バルブV1および
アルゴンガス（Arガス）ボンベ３から構成され、アルゴ
ンガスボンベ３から供給されるアルゴンガスは、バルブ
V1および流量制御器２を介してスパッタ室１内に導入さ
れている。この際、スパッタ室１内に導入されるアルゴ
ンガスの流量は、スパッタ室１に接続された真空計４を
用いて測定した圧力が、予め定めた所定値に保持される
ように制御される。In FIG. 2, the sputtering chamber 1 is connected to a first gas introduction system for introducing an argon gas and a second gas introduction system for introducing an additive gas. The first gas introduction system is composed of a flow rate controller 2, a vacuum gauge 4, a valve V 1 and an argon gas (Ar gas) cylinder 3, and the argon gas supplied from the argon gas cylinder 3 is a valve.
It is introduced into the sputtering chamber 1 via V 1 and the flow rate controller 2. At this time, the flow rate of the argon gas introduced into the sputtering chamber 1 is controlled so that the pressure measured by the vacuum gauge 4 connected to the sputtering chamber 1 is maintained at a predetermined value.
一方、第２のガス導入系は、流量制御器５、バルブV2
および添加ガスボンベ６からなる添加ガスをスパッタ室
１内に導入する部分と、バルブV3、オリフィス12、バル
ブV4、四重極質量分析計７、ターボ分子ポンプ８−１、
油回転ポンプ８−２、および四重極質量分析計制御器９
−１からなる添加ガスなどの分圧を測定する測定部と、
この測定部によって測定された添加ガス分圧が予め定め
た所定の分圧に保持されるように流量制御器５を制御す
るマイクロプロセッサ10−１とから構成されている。こ
こで、ターボ分子ポンプ８−１および油回転ポンプ８−
２は、四重極質量分析計７を動作させるためのものであ
る。On the other hand, the second gas introduction system includes a flow rate controller 5 and a valve V 2
And a portion for introducing the added gas consisting of the additional gas cylinder 6 into the sputtering chamber 1, the valve V 3 , the orifice 12, the valve V 4 , the quadrupole mass spectrometer 7, the turbo molecular pump 8-1,
Oil rotary pump 8-2 and quadrupole mass spectrometer controller 9
A measuring unit for measuring the partial pressure of the added gas consisting of -1;
It is composed of a microprocessor 10-1 which controls the flow rate controller 5 so that the added gas partial pressure measured by the measuring section is maintained at a predetermined partial pressure. Here, the turbo molecular pump 8-1 and the oil rotary pump 8-
2 is for operating the quadrupole mass spectrometer 7.
次に、Al−１％Siを実際にスパッタしてスパッタ膜を
基板（図示せず）に附着・堆積させる場合について詳細
に説明する。Next, a case where Al-1% Si is actually sputtered to deposit and deposit a sputtered film on a substrate (not shown) will be described in detail.
まず、添加ガスボンベ６内にアルゴンガスに１％の酸
素ガス（O2）を混入したものを予め格納しておく。そし
て、第１に、スパッタ室１を、クライオポンプ11を用い
て十分良質な高真空に排気例えば２×10-7Torr以下に排
気する。第２に、第１のガス導入系に作動させて、アル
ゴンガスボンベ３からアルゴンガスをスパッタ室１内に
導入し、真空計４によって測定される圧力が予め定めた
所定の圧力例えば８×10-3Torrになるように流量制御器
２を制御する。第３に、第２のガス導入系を作動させ
て、添加ガスボンベ６から１％酸素ガスをスパッタ室１
内に導入し、四重極質量分析計７によって測定される添
加ガス（O2）の分圧が、予め定めた所定値例えば10-6な
いし10-5Torrに保持されるように流量制御器５を制御す
る。第４に、この状態が保持されるよう制御を行いつ
つ、Al−１％Siを例えば成膜速度１μm/minが得られる
ようにスパッタを行う。First, the additive gas cylinder 6 is previously stored with argon gas mixed with 1% oxygen gas (O 2 ). Then, first, the sputtering chamber 1 is evacuated to a sufficiently high vacuum by using the cryopump 11, for example, 2 × 10 −7 Torr or less. Secondly, by operating the first gas introduction system to introduce the argon gas from the argon gas cylinder 3 into the sputtering chamber 1, the pressure measured by the vacuum gauge 4 is a predetermined pressure, for example 8 × 10 −. The flow rate controller 2 is controlled so that it becomes 3 Torr. Thirdly, the second gas introduction system is operated to supply 1% oxygen gas from the additive gas cylinder 6 to the sputtering chamber 1.
Flow controller so that the partial pressure of the additive gas (O 2 ) introduced into the chamber and measured by the quadrupole mass spectrometer 7 is maintained at a predetermined value, such as 10 −6 to 10 −5 Torr. Control 5 Fourthly, while controlling so as to maintain this state, Al-1% Si is sputtered so that a film forming rate of 1 μm / min can be obtained, for example.
以上の手順を用いて作成したスパッタ膜のグレインサ
イズの大きさを、走査型電子顕微鏡を用いて測定し、そ
の測定した結果の平均値を第３図に示す。第３図図中横
軸は、添加ガスであるO2ガスの分圧（Torr）を示し、縦
軸は、測定して算出した平均のグレインサイズ（μｍ）
を示す。この第３図図示曲線から判明するように、添加
ガスであるO2ガスの分圧を制御することにより、基板上
に成膜されたスパッタ膜のグレインサイズを、約２μｍ
から約0.4μｍの範囲で制御することが可能となる。The grain size of the sputtered film formed by the above procedure was measured using a scanning electron microscope, and the average value of the measured results is shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents the partial pressure (Torr) of O 2 gas as the additive gas, and the vertical axis represents the average grain size (μm) calculated and calculated.
Indicates. As can be seen from the curve shown in FIG. 3, the grain size of the sputtered film formed on the substrate is controlled to about 2 μm by controlling the partial pressure of the O 2 gas as the additive gas.
It becomes possible to control in the range of about 0.4 μm.
第４図は本発明の他の実施例構成図を示す。この第４
図図中には、第２のガス導入系のガス導入部のみを示
し、他の部分は第２図図示のものと同一であるので省略
した。尚、第２図図示実施例構成では、予め添加ガス例
えばO2ガスをアルゴンガスで希釈したものを添加ガスボ
ンベ６に格納したものを準備する必要があったが、この
第４図図示他の１実施例構成では、希釈したしたものを
必ずしも準備する必要がない。以下説明する。FIG. 4 shows a block diagram of another embodiment of the present invention. This fourth
In the figure, only the gas introduction part of the second gas introduction system is shown, and other parts are omitted because they are the same as those shown in FIG. In the configuration of the embodiment shown in FIG. 2, it is necessary to prepare the additive gas, for example, O 2 gas diluted with argon gas, and store it in the additive gas cylinder 6. In the configuration of the embodiment, it is not always necessary to prepare a diluted product. This will be described below.
第４図において、油回転ポンプ13は、流量制御器５と
スパッタ室１との間に設けた荒引き用の真空ポンプであ
って、流量制御器５からスパッタ室１に向けて流れる添
加ガスを途中で一部分大気中に排気するものである。こ
の流量制御器５から放出され、スパッタ室１内に導入さ
れる添加ガスの流量G1と、油回転ポンプ13によって大気
中に放出される添加ガスの流量G2との比G1／G2は、ほぼ
1/100程度になるようにスパッタ室１に接続された配管
のコダクタンスおよび油回転ポンプ13に接続された配管
のコンダクタンスを調整する。In FIG. 4, an oil rotary pump 13 is a vacuum pump for rough evacuation provided between the flow rate controller 5 and the sputter chamber 1, and supplies an additive gas flowing from the flow rate controller 5 to the sputter chamber 1. A part of it is exhausted to the atmosphere on the way. Ratio G 1 / G 2 of the flow rate G 1 of the additive gas released from the flow rate controller 5 and introduced into the sputtering chamber 1 and the flow rate G 2 of the additive gas released into the atmosphere by the oil rotary pump 13. Is almost
The conductance of the pipe connected to the sputter chamber 1 and the conductance of the pipe connected to the oil rotary pump 13 are adjusted so as to be about 1/100.
以上説明したような構成を採用することにより、添加
ガスボンベ６中にアルゴンガスを用いて１％程度に希釈
したものを格納しておかなくても、第２図を用いて説明
したと同様に第２のガス導入系を用いて添加ガスを所定
の圧力でスパッタ室１内に安定に導入することができ
る。また、第４図に示す構成と、希釈した添加ガスとを
併用することにより、スパッタ室１内の添加ガスの分圧
を更に微妙に制御することも可能である。By adopting the configuration as described above, even if the additive gas cylinder 6 is not stored with the gas diluted with argon gas at about 1%, the same as described with reference to FIG. The additive gas can be stably introduced into the sputtering chamber 1 at a predetermined pressure by using the gas introduction system of No. 2. Further, by using the configuration shown in FIG. 4 together with the diluted additive gas, the partial pressure of the additive gas in the sputtering chamber 1 can be controlled more delicately.
尚、第２図および第４図図示実施例構成では、添加ガ
スとしてO2ガスを用いたが、添加ガスとしてN2、H2O、C
O2などの他の不純ガスを用いても同様な効果が得られ
る。また、以上説明した構成を用いて作成したいずれの
スパッタ膜も、良好な鏡面反射率および低い抵抗率を示
し、ステップカバレッジもガス無添加で作成したものと
同等であった。In addition, although O 2 gas was used as the additive gas in the configuration of the embodiment shown in FIGS. 2 and 4, N 2 , H 2 O, C
Similar effects can be obtained by using other impure gas such as O 2 . In addition, all the sputtered films produced using the above-described structure exhibited good specular reflectance and low resistivity, and the step coverage was also the same as that produced without gas addition.
以上説明したように、本発明によれば、スパッタ室に
導入するガス導入系として、アルゴンガスを導入する第
１のガス導入系と、添加ガスを導入する第２のガス導入
系とを設け、スパッタ中に夫々のガス流量を互いに独立
に制御し得る構成を採用しているため、特にスパッタ中
の添加ガスの分圧を非常に精度良好に制御して所望のグ
レインサイズのアルミニウム膜あるいはアルミニウム合
金膜を安定に成膜することが可能となった。As described above, according to the present invention, as the gas introduction system introduced into the sputtering chamber, the first gas introduction system for introducing the argon gas and the second gas introduction system for introducing the additive gas are provided. Since a structure that can control the flow rate of each gas independently during sputtering is adopted, the partial pressure of the additive gas during sputtering can be controlled very accurately, and an aluminum film or aluminum alloy of the desired grain size can be obtained. It became possible to form a stable film.
第１図は本発明の原理的構成図、第２図は本発明の１実
施例構成図、第３図はAl−１％Si膜の平均グレインサイ
ズのO2ガス分圧依存曲線、第４図は本発明の他の実施例
構成図を示す。 図中、１はスパッタ室、２、５は流量制御器、３はアル
ゴンガスボンベ、４は真空計、６は添加ガスボンベ、７
は四重極質量分析計、８は真空排気系、９は制御器、10
は制御部、11はクライオポンプを表わす。FIG. 1 is a block diagram of the principle of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 3 is a curve of O 2 gas partial pressure dependence of the average grain size of an Al-1% Si film, The figure shows a block diagram of another embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a sputtering chamber, 2 and 5 are flow rate controllers, 3 is an argon gas cylinder, 4 is a vacuum gauge, 6 is an additive gas cylinder, and 7
Is a quadrupole mass spectrometer, 8 is an evacuation system, 9 is a controller, 10
Is a control unit, and 11 is a cryopump.
Claims (4)
スパッタして基板に付着させるスパッタ装置において、 スパッタ室に導入するガス導入系として、アルゴンガス
を導入する第１のガス導入系および、酸素あるいは窒素
を含む添加ガスを導入する第２のガス導入系を備え、 スパッタ中に、アルゴンガスはスパッタ室の圧力を圧力
測定手段によって測定しこの測定した圧力が所定値とな
るように圧力制御手段によって流量を制御し、上記添加
ガスはスパッタ室の分圧を分圧測定手段によって測定し
この測定した分圧が所定値となるように分圧制御手段に
よって流量を制御するよう構成したことを特徴とするス
パッタ装置。1. A sputtering apparatus for sputtering aluminum or an aluminum alloy and depositing it on a substrate, wherein a first gas introduction system for introducing argon gas as a gas introduction system for introducing into a sputtering chamber and an addition containing oxygen or nitrogen. A second gas introduction system for introducing gas is provided, and during sputtering, the pressure of the argon gas is measured by the pressure measuring means by the pressure measuring means, and the flow rate is controlled by the pressure controlling means so that the measured pressure becomes a predetermined value. The sputtering apparatus is characterized in that the partial pressure of the additive gas is measured by a partial pressure measuring means, and the flow rate is controlled by the partial pressure control means so that the measured partial pressure becomes a predetermined value.
第１のガス導入系が、当該スパッタ室の圧力を測定する
真空計と、この真空計によって測定された圧力に対応す
る所定の流量を当該スパッタ室に導入する第１のガス流
量制御器とを備え、かつ上記添加ガスを導入する第２の
ガス導入系が、当該スパッタ室中のガス成分を分析する
質量分析計と、この質量分析計を動作させる差動排気装
置と、この質量分析計によって測定された上記添加ガス
分圧に対応して所定の流量を当該スパッタ室に導入する
第２のガス流量制御器とを備え、 スパッタ中の全圧に対する上記添加ガス分圧を所定値に
保持するよう制御を行なうことを特徴とする特許請求の
範囲第（１）項記載のスパッタ装置。2. A first gas introduction system for introducing the argon gas into a sputtering chamber, a vacuum gauge for measuring the pressure in the sputtering chamber, and a predetermined flow rate corresponding to the pressure measured by the vacuum gauge. A mass spectrometer equipped with a first gas flow rate controller for introducing into the sputtering chamber, and a second gas introduction system for introducing the above-mentioned additional gas, and a mass spectrometer for analyzing gas components in the sputtering chamber, and this mass spectrometer. And a second gas flow rate controller for introducing a predetermined flow rate into the sputtering chamber corresponding to the partial pressure of the added gas measured by the mass spectrometer. The sputtering apparatus according to claim (1), wherein control is performed so that the partial pressure of the added gas with respect to the total pressure is maintained at a predetermined value.
るガスが、上記添加ガスとアルゴンガスとの混合ガスで
あることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項あるい
は第（２）項記載のスパッタ装置。3. The gas introduced into the sputtering chamber from the second gas introduction system is a mixed gas of the additive gas and the argon gas, as claimed in claim 1 or 2. ) The sputtering apparatus according to the item.
御器とスパッタ室との間に、真空排気系を接続し、上記
添加ガスの一部を大気中に放出することにより、スパッ
タ室に導入する上記添加ガスの流量を減少させるよう構
成したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項ある
いは第（２）項記載のスパッタ装置。4. In the second gas introduction system, a vacuum exhaust system is connected between the second flow rate controller and the sputtering chamber, and a part of the additive gas is released into the atmosphere to form a sputtering gas. The sputtering apparatus according to claim (1) or (2), characterized in that the flow rate of the additive gas introduced into the chamber is reduced.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP61051519A JP2515977B2 (en) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | Spatter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61051519A JP2515977B2 (en) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | Spatter device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62211377A JPS62211377A (en) | 1987-09-17 |
| JP2515977B2 true JP2515977B2 (en) | 1996-07-10 |
Family
ID=12889256
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61051519A Expired - Lifetime JP2515977B2 (en) | 1986-03-11 | 1986-03-11 | Spatter device |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP2515977B2 (en) |
Families Citing this family (4)
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1986
- 1986-03-11 JP JP61051519A patent/JP2515977B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62211377A (en) | 1987-09-17 |
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| EXPY | Cancellation because of completion of term |