JP3233496B2 - Vacuum deposition equipment - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は真空成膜装置に関し、特
に半導体、電子機器、電子部品の製造装置などに用いら
れ、例えばスパッタリング方法を用いて基板に成膜する
ための真空成膜装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vacuum film forming apparatus, and more particularly to a vacuum film forming apparatus used for manufacturing semiconductors, electronic equipment and electronic parts, and for forming a film on a substrate by, for example, a sputtering method. .

【０００２】[0002]

【従来の技術及びその問題点】図３及び図４は、従来例
のスパッタリング法を用いた真空成膜装置を示すもので
あるが、その装置全体はＳで示され、成膜室チャンバ１
は図において左方で隣接する搬送室２に仕切バルブ３を
介して結合されている。成膜室チャンバ１の上壁部に
は、カソードアッセンブリ４が固定されており、この下
面部で成膜室チャンバ１内に位置して、成膜材料となる
ターゲット、例えばチタンでなるターゲットＴが固定さ
れている。ターゲットＴは公知の構造を有し、その保持
部はチャンバの上蓋５の開口に嵌着した取付部材５ａを
介して上蓋５に取り付けられている。2. Description of the Related Art FIGS. 3 and 4 show a conventional vacuum film forming apparatus using a sputtering method.
Is connected to a transfer chamber 2 adjacent on the left side of the figure via a partition valve 3. A cathode assembly 4 is fixed to an upper wall portion of the film forming chamber 1, and a target T as a film forming material, for example, a target T made of titanium is located in the film forming chamber 1 on the lower surface. Fixed. The target T has a known structure, and its holding portion is attached to the upper lid 5 via an attachment member 5a fitted to the opening of the upper lid 5 of the chamber.

【０００３】また、ターゲットＴを成膜チャンバ１内で
所定の距離をおいて対向して、アノードとしての基板電
極アッセンブリ６が成膜チャンバ１の底壁部に固定され
ており、これが図４に示すように円形であるが、その中
央部に基板載置台６ａを突起した状態で一体的に形成さ
せており、またこの載置部の中央部には図４に示すよう
に４個の上下方向に延びる貫通孔６ｂが形成されてお
り、これらをそれぞれ挿通して上下動可能に４本の支持
ロッド７ａが通常は図３に示すように、引っ込み位置を
とっている。これら支持ロッド７ａは、この下端部で円
板７に植設されており、この中央部が駆動軸１４ａに固
定され、これは真空ベローズ１５を下方に挿通して上下
駆動アクチュエータ１０の駆動軸１４に結合されてい
る。アクチュエータ１０の上壁面には、駆動部取付板１
１が一体的に固定されており、これにシャフト１６ａ、
１６ｂの下方部が固定されており、この上方部は取付板
１１と並列に上方に設けられたガイド取付板１２に固定
された一対の軸方向ガイド部材１３ａ、１３ｂに摺動自
在に挿通している。これにより、ガイド取付板１２は正
確に上下方向に移動する。すなわち、アクチュエータ１
０の駆動軸１４の上下方向の移動力を、正確にその上方
部にある支持ロッド７ａの上下方向の移動力として伝達
する。Further, a target T is opposed to the target T at a predetermined distance in the film forming chamber 1, and a substrate electrode assembly 6 as an anode is fixed to the bottom wall of the film forming chamber 1, as shown in FIG. As shown in the figure, the substrate mounting table 6a is formed integrally with the substrate mounting table 6a protruding at the center thereof, and four vertical directions are formed at the center of the mounting section as shown in FIG. Are formed, and four support rods 7a are vertically inserted into the through holes 6b so as to be vertically movable, and usually take a retracted position as shown in FIG. These support rods 7a are implanted in the disk 7 at their lower ends, and the center part thereof is fixed to a drive shaft 14a, which is inserted through the vacuum bellows 15 downward to drive the drive shaft 14 of the vertical drive actuator 10. Is joined to. The drive unit mounting plate 1 is provided on the upper wall surface of the actuator 10.
1 are integrally fixed, and a shaft 16a,
A lower portion of 16b is fixed, and the upper portion is slidably inserted into a pair of axial guide members 13a, 13b fixed to a guide mounting plate 12 provided above and in parallel with the mounting plate 11. I have. Thus, the guide mounting plate 12 moves accurately in the vertical direction. That is, the actuator 1
The vertical moving force of the drive shaft 14 is transmitted exactly as the vertical moving force of the support rod 7a above it.

【０００４】また、成膜チャンバ１内には、図４に示す
ように平面形状が長方形の仕切りバルブ３に対向した部
分に切欠きのる箱形の防着部材８ａとこの上端部を被覆
するように、すなわちこの上面に対向する上蓋５の壁面
を被覆するようにキャップ状防着部材８ｂと防着部材８
ａの切欠き部をカバーする板状の防着部材８ｃとが成膜
チャンバ１内に設けられている。一方の防着部材８ｃは
一点鎖線で示すように上下動し、図示の実線の位置で成
膜作用が行なわれ、一点鎖線で示す下方位置は搬送室２
から成膜すべき基板を成膜チャンバ１内に搬入し、かつ
成膜された基板を搬送室２へと搬出する時にとる位置で
ある。In the film forming chamber 1, a box-shaped deposition-inhibiting member 8a having a cut-out portion facing the partition valve 3 having a rectangular planar shape as shown in FIG. In other words, the cap-shaped protection members 8b and 8b cover the upper cover 5 facing the upper surface so as to cover the wall surface.
A plate-shaped deposition-inhibiting member 8c that covers the cutout portion a is provided in the film forming chamber 1. One of the deposition-inhibiting members 8c moves up and down as indicated by a dashed line, and a film forming operation is performed at a position indicated by a solid line in the drawing.
This is a position to be taken when a substrate to be formed is carried into the film forming chamber 1 from the above and a film formed substrate is carried out to the transfer chamber 2.

【０００５】本従来例では、ターゲットＴはチタンでな
るのであるが、この下方で基板電極アッセンブリ６の載
置台６ａ上に載置された基板の表面上にＴｉ／ＴｉＮの
薄膜を形成する前に、いわゆるダミースパッタと言われ
る事前スパッタリングが行なわれるが、この時には、基
板電極アッセンブリ６上に基板が配設される載置台６ａ
の直上方を完全にターゲットＴに対して、被覆するよう
にシャッター機構１８が設けられている。シャッター機
構１８は図４に明示されるように円形のシャッター本体
９ａとこの外周部に固定された駆動アーム９ｂとこのア
ーム９ｂの下端部に垂直に固定された駆動軸９ｃと、こ
の駆動軸９ｃを駆動するアクチュエータ９ｄとからなっ
ている。図３及び図４で実線で示す位置が基板電極アッ
センブリ６の基板載置台６ａをカバーする第１位置Ａで
あり、ダミースパッタが終わり、本工程としてのスパッ
タリングが行なわれる時には、図４で一点鎖線で示され
る回避位置Ｂである第２位置に移動させられる。なお、
図示せずとも成膜チャンバ１には、公知のバルブ、ガス
導入口、排気系などが接続されている。In this conventional example, the target T is made of titanium. Before forming a thin film of Ti / TiN on the surface of the substrate mounted on the mounting table 6a of the substrate electrode assembly 6 below the target T, In this case, pre-sputtering called so-called dummy sputtering is performed. At this time, a mounting table 6a on which a substrate is disposed on the substrate electrode assembly 6 is mounted.
A shutter mechanism 18 is provided so as to completely cover the target T directly above the target T. As shown in FIG. 4, the shutter mechanism 18 includes a circular shutter body 9a, a drive arm 9b fixed to the outer peripheral portion, a drive shaft 9c fixed vertically to a lower end of the arm 9b, and a drive shaft 9c. And an actuator 9d for driving the actuator. The position shown by the solid line in FIGS. 3 and 4 is the first position A which covers the substrate mounting table 6a of the substrate electrode assembly 6, and when the dummy sputtering is completed and the sputtering as this step is performed, the dashed line in FIG. Is moved to the second position, which is the avoidance position B indicated by. In addition,
Although not shown, a known valve, a gas inlet, an exhaust system, and the like are connected to the film forming chamber 1.

【０００６】従来例のスパッタリング法を用いる真空成
膜装置は、以上のように構成されるが、次にこの作用に
ついて説明する。The conventional vacuum film forming apparatus using the sputtering method is configured as described above. Next, this operation will be described.

【０００７】上述したようにスパッタリングの本工程に
入る前にダミースパッタが行なわれるのであるが、これ
はカソードアッセンブリ４に取り付けられたチタンのタ
ーゲットＴの表面を清浄にするためと、ＴｉＮ膜剥離抑
制のために行なわれるのであるが、図示しないガス導入
口よりアルゴンを成膜チャンバ１内に導入する。そし
て、図示しない高周波または直流電源からカソードアッ
センブリ４に電圧を印加する。公知のスパッタリング現
象により、ターゲットＴからはチタンの原子が飛び出
し、今、Ａ位置に置かれているシャッター板９ａにチタ
ンの薄膜が形成されると共に、この周囲の防着部材（ス
テンレスでなる）８ａ（実線の位置にある）の内周面及
び底壁面、更にカバー部材としての防着部材８ｂの内壁
面にも、チタンが薄膜として付着する。この時、シャッ
ター本体９ａで被覆されている下方の基板電極アッセン
ブリ６の載置台６ａ上にはチタンの膜は形成されない。
また、図４で明示されるように、シャッター本体９ａの
一部及びアーム９ｂにより被覆されている基板電極アッ
センブリ６の対向部分及び防着部材８ａの一部はチタン
が成膜されない。As described above, the dummy sputtering is performed before the main step of the sputtering is performed. This is to clean the surface of the titanium target T attached to the cathode assembly 4 and to suppress the peeling of the TiN film. Argon is introduced into the film forming chamber 1 from a gas inlet (not shown). Then, a voltage is applied to the cathode assembly 4 from a high frequency or DC power supply (not shown). Due to the known sputtering phenomenon, titanium atoms fly out of the target T, and a thin titanium film is formed on the shutter plate 9a now located at the position A, and a surrounding anti-adhesive member (made of stainless steel) 8a Titanium adheres as a thin film to the inner peripheral surface and bottom wall surface (at the position indicated by the solid line) and also to the inner wall surface of the deposition-inhibiting member 8b as a cover member. At this time, no titanium film is formed on the mounting table 6a of the lower substrate electrode assembly 6 covered with the shutter body 9a.
Further, as clearly shown in FIG. 4, titanium is not formed on a part of the shutter body 9a, a part of the substrate electrode assembly 6 which is covered by the arm 9b, and a part of the deposition-inhibiting member 8a.

【０００８】以上のようにして、いわゆるダミースパッ
タが行なわれ、ターゲットＴの表面は清浄になり、また
防着部材８ａ、８ｂ、８ｃの内壁面にはチタンの薄膜が
形成されており、これは強固に付着して剥離強度が強い
ので、これにより本工程としてのスパッタリング時に基
板への成膜中に不純物として導入することが防止され
る。As described above, so-called dummy sputtering is performed, the surface of the target T is cleaned, and a thin film of titanium is formed on the inner wall surfaces of the deposition-inhibiting members 8a, 8b, 8c. Since it adheres firmly and has high peeling strength, it is prevented from being introduced as an impurity during film formation on the substrate during sputtering in this step.

【０００９】然るに、本工程においてはガス導入口から
アルゴンガスに混合して窒素ガスが導入され、いわゆる
ガス反応を行なって、基板にＴｉＮの薄膜を形成するの
であるが、これに先立ち、搬送室２からは図示しない搬
送ロボットにより薄膜を形成すべき基板（例えば、シリ
コンウェハー）を仕切バルブ３を開けて、成膜チャンバ
１内に搬入される。この前にシャッター機構１８のシャ
ッター本体９ａは回避位置Ｂへとアクチュエータ９ｂの
駆動により移動しているので、搬送チャンバ２から搬入
される基板は何ら障害物なく、基板電極アッセンブリ６
の載置台６ａの直上方に持ちきたされ、ここで停止す
る。この後、アクチュエータ１０の駆動により駆動軸１
４ａを上方へと駆動させ、支持ロッド７ａは貫通孔６ｂ
を通って上方に突出し、図示しないロボットのハンドで
支持されている基板の下面を支持してロボットのハンド
から上方へと離脱させる。次いで、ロボットのアームは
搬送室２へと後退する。この後、アクチュエータ１０を
下方移動に切り換えると、支持ロッド７ａは貫通孔６ｂ
内に後退した位置をとり、よって基板は載置台６ａ上に
設置される。In this step, however, nitrogen gas is introduced into the gas inlet through mixing with argon gas, and a so-called gas reaction is carried out to form a thin film of TiN on the substrate. From 2, a substrate (for example, a silicon wafer) on which a thin film is to be formed is carried into the film forming chamber 1 by opening a partition valve 3 by a transfer robot (not shown). Before this, since the shutter body 9a of the shutter mechanism 18 has been moved to the avoidance position B by the drive of the actuator 9b, the substrate loaded from the transfer chamber 2 has no obstacle and the substrate electrode assembly 6 has no obstacle.
Is stopped just above the mounting table 6a. Thereafter, the drive shaft 1 is driven by driving the actuator 10.
4a is driven upward, and the support rod 7a is moved through the through hole 6b.
And supports the lower surface of the substrate supported by a robot hand (not shown) to separate upward from the robot hand. Next, the robot arm retreats to the transfer chamber 2. Thereafter, when the actuator 10 is switched to the downward movement, the support rod 7a is moved through the through hole 6b.
And the substrate is set on the mounting table 6a.

【００１０】この後、窒素ガスの導入と電圧印加によ
り、基板上にはＴｉＮの薄膜が形成されるのであるが、
上述したようにシャッター本体９ａは基板電極アッセン
ブリ６の載置台６ａのみならず、この周辺部及び防着板
８ａの一部分も被覆していたことにより、その材質面が
露出しているのでこの上にＴｉＮの膜が形成されること
になる。このＴｉＮ膜は剥離強度が非常に小さく、僅か
な機械的振動などにより剥離し、これが舞い上り基板電
極アッセンブリ６の載置台６ａ上に支持され成膜中の基
板の上に不純物として侵入することになる。Thereafter, a thin film of TiN is formed on the substrate by introducing nitrogen gas and applying a voltage.
As described above, since the shutter body 9a covers not only the mounting table 6a of the substrate electrode assembly 6 but also its peripheral portion and a part of the deposition-preventing plate 8a, its material surface is exposed. A film of TiN will be formed. This TiN film has a very small peeling strength, and is peeled off by a slight mechanical vibration or the like. This peels off, and the TiN film is supported on the mounting table 6a of the substrate electrode assembly 6 and penetrates as an impurity onto the substrate being formed. Become.

【００１１】図３の従来例では、更にシャッター本体９
ａが基板電極アッセンブリ６の載置台６ａからある距離
（例えば数ｍｍ）をおいて載置台６ａを被覆しているの
で、この隙間を通って基板載置台６ａ上にダミースパッ
タ時におけるチタンが付着しないようにシャッター本体
９ａの面積を充分に大としているので、なおさら上述の
ような広いＴｉＮ膜の非形成部分を生じるのであるが、
また図４に明示されるように、このように大きなシャッ
ター本体９ａを完全に回避位置Ｂに移動させるために、
防着板８ａのサイズは非常に大きくなり、従ってこれを
収容する成膜チャンバ１の容積も大となる。更に、シャ
ッター本体９ａには、ターゲットＴからダミースパッタ
時にチタンの薄膜が形成されると共に本工程のスパッタ
時にはＴｉＮ膜も部分的に形成されることにより、定期
的にこれを取り替えるか剥離しなければならない。この
時には、上蓋５を取り外し、勿論、この前に成膜チャン
バ１内の真空を大気圧に戻す。すなわち真空を破壊した
後に行なわなければならず、再びこの真空破壊から上蓋
５を取り付けて、成膜時の真空状態を得るためには、装
置ダウンタイムをかなり長く必要とするので、装置稼働
率を大巾に低下させていた。In the conventional example shown in FIG.
Since a covers the mounting table 6a at a certain distance (for example, several mm) from the mounting table 6a of the substrate electrode assembly 6, titanium during dummy sputtering does not adhere to the substrate mounting table 6a through this gap. As described above, since the area of the shutter body 9a is sufficiently large, a portion where the wide TiN film is not formed as described above occurs even more.
As clearly shown in FIG. 4, in order to completely move the large shutter body 9a to the avoidance position B,
The size of the deposition-preventing plate 8a becomes very large, and accordingly, the volume of the film forming chamber 1 accommodating the same becomes large. Further, a thin film of titanium is formed on the shutter body 9a at the time of dummy sputtering from the target T, and a TiN film is also partially formed at the time of sputtering in this step, so that it must be replaced or peeled periodically. No. At this time, the upper lid 5 is removed, and, of course, the vacuum in the film forming chamber 1 is returned to the atmospheric pressure before this. That is, it must be performed after the vacuum is broken, and in order to obtain the vacuum state at the time of film formation by attaching the upper lid 5 again from the vacuum break, a considerable downtime of the apparatus is required. Had been greatly reduced.

【００１２】[0012]

【発明が解決しようとする問題点】本発明は上述の問題
に鑑みてなされ、装置全体を小型化し、その稼働率を大
巾に向上させることができる真空成膜装置を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has as its object to provide a vacuum film forming apparatus capable of reducing the size of the entire apparatus and greatly improving the operation rate thereof. I do.

【００１３】[0013]

【問題点を解決するための手段】以上の目的は、真空室
内に成膜用材料供給源と対向して基板支持台を配設し、
前記成膜用材料供給源からの材料が成膜される基板を支
持する前記基板支持台の支持面と、前記成膜材料供給源
との間に前記支持面に対し前記成膜材料供給源からの材
料を遮断する第１位置と、遮断しない第２位置とを選択
的にとり得るシャッター手段を設けた真空成膜装置にお
いて、前記シャッター手段は前記第１位置で前記基板支
持台の一部と対向する切欠部を有する載置部と、該載置
部を前記第１位置か第２位置かに選択的に移動させる駆
動部材と、前記載置部に載置され、前記支持面を被覆す
べく同一かわずかに大きい面を有するシャッター板とか
ら成り、前記第１位置で前記載置部に載置されているシ
ャッター板を前記基板支持台を貫通して設けられ、上下
に移動可能で前記載置部の切欠部を挿通可能な板材受渡
手段の上昇により該載置部から離脱させて、該板材受渡
手段で受け、前記載置部を前記第２位置へ移動させ、次
いで前記板材受渡手段を下降させて前記シャッター板を
前記支持面に載置させて、成膜用材料供給源を駆動させ
て成膜前処理工程を行なうようにしたことを特徴とする
真空成膜装置、によって達成される。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to provide a substrate support in a vacuum chamber facing a film-forming material supply source.
A support surface for supporting the substrate on which a material from the film-forming material supply source is to be formed, and the film-formation material supply source for the support surface between the film-formation material supply source; In a vacuum film forming apparatus provided with shutter means capable of selectively taking a first position at which the material is blocked and a second position at which the material is not blocked, the shutter means faces a part of the substrate support at the first position. A mounting portion having a notch formed therein, a driving member for selectively moving the mounting portion to the first position or the second position, and a mounting member mounted on the mounting portion to cover the support surface. A shutter plate having the same or a slightly larger surface, wherein a shutter plate mounted on the mounting portion at the first position is provided through the substrate support base, and is movable up and down. With the rise of the plate material delivery means that can insert the notch of the Removed from the mounting portion, received by the plate material delivery means, moved the placement portion to the second position, then lowered the plate material delivery means to place the shutter plate on the support surface, The present invention is attained by a vacuum film forming apparatus characterized in that a film forming material supply source is driven to perform a film forming pretreatment process.

【００１４】[0014]

【作用】シャッター手段は第１位置で基板支持台の一部
と対向する切欠部を有するが、この上に載置しているシ
ャッター板を支持台から突出する板材受渡手段により、
支持した後、同切欠部からシャッター板を離脱させ、載
置部は第２位置へと戻される。板材受渡手段は下降し、
シャッター板は支持面の上に整列して載置される。この
後、成膜前処理工程、例えばダミースパッタが行なわれ
るのであるが、今、シャッター板で被覆されているのは
支持面だけであるから、周囲の防着板及び支持面以外の
基板支持台の面が成膜材料供給源からの材料で成膜され
る。この後、基板支持台から板材受渡手段を上昇移動さ
せて支持面に載っているシャッター板を持ち上げて支持
した後、切欠部を有する載置部を第１位置へ移動させ、
ここで板材受渡手段を下降させればシャッター板はこの
載置部に載り、板材受渡手段から離脱する。この後、シ
ャッター手段は第２位置へとシャッター板を移動させ
て、本工程としての成膜作用が行なわれる。シャッター
板は基板の載置される支持面のみをカバーするので、シ
ャッター手段をコンパクトなものとし、この周囲に配設
される各部材もそれに応じて大巾に従来より小とするこ
とができる。よって、装置全体を小とすることができ
る。なお、シャッター板は従来と異なり、分離した形態
をとっているので前処理工程後真空室から外方へと導出
するようにしてもよい。The shutter means has a notch at a first position facing a part of the substrate support, and the shutter plate placed on the shutter is protruded from the support by a plate material delivery means.
After the support, the shutter plate is released from the notch, and the mounting portion is returned to the second position. The sheet delivery means descends,
The shutter plates are placed in alignment on the support surface. Thereafter, a film forming pretreatment process, for example, a dummy sputtering is performed. However, since only the support surface is covered by the shutter plate, the substrate support table other than the surrounding deposition-preventing plate and the support surface is now provided. Is formed with a material from a film forming material supply source. Thereafter, the plate material delivery means is moved upward from the substrate support base to lift and support the shutter plate mounted on the support surface, and then the mounting portion having the notch is moved to the first position,
Here, if the plate material delivery means is lowered, the shutter plate is placed on this mounting portion and detaches from the plate material delivery means. Thereafter, the shutter means moves the shutter plate to the second position, and the film forming operation as this step is performed. Since the shutter plate covers only the supporting surface on which the substrate is mounted, the shutter means can be made compact, and the members arranged around the shutter means can be correspondingly made much smaller than before. Therefore, the size of the entire apparatus can be reduced. Since the shutter plate is in a separated form unlike the conventional one, it may be led out of the vacuum chamber after the pretreatment step.

【００１５】[0015]

【実施例】以下、本発明の実施例によるスパッタリング
法を用いた真空成膜装置について図面を参照して説明す
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a vacuum film forming apparatus using a sputtering method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【００１６】なお、従来例に対応する部分については同
一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。The parts corresponding to those of the conventional example are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【００１７】図１及び図２において、本実施例のシャッ
ター機構４０は、主としてシャッター板５０と、これら
を載せる基板載置部４２とこれと一体的に形成されるア
ーム部４１、この他端部に固定される駆動軸９ｃなどか
らなるが、載置部４２の中央部にはトラック形状の切欠
４２ｃを形成させており、この円弧状の部分は図２に明
示されるように板材受渡機構としての支持ロッド７ａよ
り僅かに外周側に位置するように形成されている。ま
た、両側縁部には突起４２ａ、４２ｂが形成されてお
り、これにより図２に明示するように円形のシャッター
板５０を安定に位置決めして支持するようにしている。
シャッター板５０は成膜すべき基板とほぼ同大である。1 and 2, a shutter mechanism 40 according to the present embodiment mainly includes a shutter plate 50, a substrate mounting portion 42 on which the shutter plate 50 is mounted, an arm portion 41 integrally formed therewith, and the other end portion. The mounting portion 42 has a track-shaped notch 42c formed in the center of the mounting portion 42. The arc-shaped portion serves as a plate material transfer mechanism as clearly shown in FIG. Is formed so as to be located slightly on the outer peripheral side of the support rod 7a. Further, projections 42a and 42b are formed on both side edges, thereby stably positioning and supporting the circular shutter plate 50 as clearly shown in FIG.
The shutter plate 50 is almost the same size as a substrate on which a film is to be formed.

【００１８】本実施例でも、可動防着部材３８ａと固定
防着部材３８ｂにより、防着部が構成されており、可動
防着部材３８ａは実線及び一点鎖線で示すように上下動
可能である。その他の構成は従来と同様である。Also in this embodiment, the movable deposition-preventing member 38a and the fixed deposition-preventing member 38b constitute a deposition-preventing portion, and the movable deposition-preventing member 38a can move up and down as shown by the solid line and the one-dot chain line. Other configurations are the same as the conventional one.

【００１９】本発明の実施例は以上のように構成される
が、次にこの作用について説明する。The embodiment of the present invention is configured as described above. Next, this operation will be described.

【００２０】本実施例においてもターゲットＴの表面を
清浄にするために、及びＴｉＮ膜の膜剥離抑制のため
に、ダミースパッタが行なわれるが、この場合には防着
部材３８ａを上昇位置にしてシャッター機構４０を駆動
して載置部４２をＡ’位置にアクチュエータ９ｄの駆動
により移動させる。この位置では、図１に明示するよう
に基板支持アッセンブリ６の載置台６ａの直上方にあ
り、またその載置部４２に円形のシャッター板５０を図
２に明示するように位置決めして載せている。次いで、
板材受渡機構を駆動し、支持ロッド７ａを貫通孔６ｂか
ら突出させ、かつ載置部４２の切欠部４２ｃよりも上方
に移動させると載置部４２に載せられているシャッター
板５０を支持して載置部４２から離脱させる。次いで、
シャッター機構４０を駆動させ、載置部４２をＢ’位置
へともたらす。In this embodiment, dummy sputtering is also performed to clean the surface of the target T and to suppress the peeling of the TiN film. In this case, the deposition-preventing member 38a is set to the raised position. The shutter mechanism 40 is driven to move the mounting section 42 to the position A 'by driving the actuator 9d. In this position, as shown in FIG. 1, it is located directly above the mounting table 6a of the substrate support assembly 6, and a circular shutter plate 50 is positioned and mounted on the mounting portion 42 as shown in FIG. I have. Then
When the plate material delivery mechanism is driven to cause the support rod 7a to protrude from the through hole 6b and to move above the notch portion 42c of the mounting portion 42, the shutter plate 50 supported on the mounting portion 42 is supported. It is detached from the mounting part 42. Then
The shutter mechanism 40 is driven to bring the mounting section 42 to the position B ′.

【００２１】ここで板材受渡機構の支持ロッド７ａを下
降させると、シャッター板５０は基板支持アッセンブリ
６の載置台６ａ上に正確に整列して載せられる。防着板
３８ａは下降する。ここでダミースパッタが行なわれ
る。図示しないガス導入口からアルゴンが導入され、カ
ソードアッセンブリ４に電源が供給されることによりチ
タンの薄膜が防着板３８ａ、３８ｂの内壁面及びシャッ
ター板５０の上に形成される。すなわち、シャッター板
５０で覆われている基板支持アッセンブリの載置台６ａ
上には何らチタンの薄膜は形成されることはなく、これ
を除く他の部分には一様にチタンの薄膜が形成されるこ
とになる。When the support rod 7a of the plate material delivery mechanism is lowered, the shutter plate 50 is accurately aligned and mounted on the mounting table 6a of the substrate support assembly 6. The protection plate 38a descends. Here, dummy sputtering is performed. When argon is introduced from a gas inlet (not shown) and power is supplied to the cathode assembly 4, a titanium thin film is formed on the inner wall surfaces of the deposition-preventing plates 38a and 38b and on the shutter plate 50. That is, the mounting table 6a of the substrate support assembly covered with the shutter plate 50
No titanium thin film is formed thereon, and a titanium thin film is uniformly formed on other portions except for the thin film.

【００２２】このダミースパッタ終了後、防着板３８ａ
を上昇させ、板材受渡機構の駆動により、支持ロッド７
ａを上昇させてシャッター板５０を支持して載置台６ａ
から離脱させて、Ｂ’にあるシャッター機構４０を駆動
させ載置部４２は第１位置Ａ’へともたらされ、シャッ
ター板５０をＢ’位置へと移動させる。この後、搬送室
２から成膜すべき基板（シャッター板５０とほぼ同径の
円板状）を成膜チャンバ３１内に導入し、同じ板材受渡
機構の駆動により、支持ロッド７ａで図示しない搬送ロ
ボットのハンドから成膜すべき基板を受取り、基板支持
アッセンブリの載置台６ａ上に載置し、本工程としての
スパッタリングが行なわれる。この時には、防着部材３
８ａ、３８ｂ及び基板支持台６の支持部６ａ以外の部分
はチタンが成膜されており、これらは剥離強度が非常に
大きいので、不純物として舞い上がることはない。よっ
て良質の薄膜が形成されることになる。After completion of the dummy sputtering, the deposition preventing plate 38a
Is raised, and the support rod 7 is driven by driving the plate material transfer mechanism.
is raised to support the shutter plate 50 and the mounting table 6a
, The shutter mechanism 40 at B ′ is driven, the mounting section 42 is brought to the first position A ′, and the shutter plate 50 is moved to the B ′ position. Thereafter, a substrate (a disk having substantially the same diameter as the shutter plate 50) on which a film is to be formed is introduced into the film forming chamber 31 from the transfer chamber 2, and is transferred by a support rod 7a by a support rod 7a by driving the same plate material transfer mechanism. A substrate on which a film is to be formed is received from a robot hand, placed on a mounting table 6a of a substrate support assembly, and sputtering is performed as a main process. At this time, the attachment member 3
Parts other than 8a, 38b and the supporting portion 6a of the substrate supporting base 6 are formed with titanium, and since they have a very high peeling strength, they do not rise as impurities. Therefore, a high quality thin film is formed.

【００２３】以上、述べたように本発明の実施例による
真空成膜装置は以上のように構成され、かつ作用を行な
うものである。よってシャッター機構４０は従来より大
巾にコンパクトなものとなり、よってその周辺部材もコ
ンパクトにして装置全体を大巾に小とすることができ
る。またシャッター板５０により、基板支持台６ａ上に
は密着して、かつこの部分のみを被覆することができる
ので、ダミースパッタにおいてはチタンの膜を支持台６
ａ以外に隈なく形成することができて、よって良質の薄
膜を基板に形成することができる。As described above, the vacuum film forming apparatus according to the embodiment of the present invention is configured and operates as described above. Therefore, the shutter mechanism 40 is much more compact than before, so that the peripheral members can be made compact and the whole apparatus can be made much smaller. Further, since the shutter plate 50 can be in close contact with the substrate support 6a and can cover only this portion, the titanium film is coated on the support 6 in the dummy sputtering.
A thin film of good quality can be formed on the substrate because it can be formed entirely other than a.

【００２４】また、シャッター機構４０ではシャッター
板５０以外にはＴｉやＴｉＮの薄膜が形成されず、シャ
ッター板５０のみを定期的に清浄にするか、取り替える
だけでよいのでメンテナンスが容易である。従来のよう
に上蓋５を開けて真空を破壊することはなくなり、稼働
率を大巾に向上させることができる。Further, in the shutter mechanism 40, a thin film of Ti or TiN is not formed except for the shutter plate 50, and only the shutter plate 50 needs to be periodically cleaned or replaced, so that maintenance is easy. Unlike the conventional case, the upper lid 5 is not opened to break the vacuum, and the operation rate can be greatly improved.

【００２５】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is, of course, not limited thereto, and various modifications can be made based on the technical concept of the present invention.

【００２６】例えば、以上の実施例では、スパッタリン
グ法を用いた成膜装置を説明したが、勿論、これに限る
ことなく他のＣＶＤ法を用いた成膜装置において、ダミ
ースパッタの如く、事前処理が必要な工程に全て、本発
明は適用可能である。For example, in the above embodiments, a film forming apparatus using a sputtering method has been described. However, the present invention is not limited to this. The present invention is applicable to all the steps that require.

【００２７】また、以上の実施例ではシャッター板５０
の受渡し及び搬送室２から成膜すべき基板を基板支持台
とロボットのハンドとの間で受渡するのに板材受渡機構
を共通に用いたが、これとは別途、載置部４２に形成さ
れた切欠き４２ｃを通ってシャッター本体５０を受渡し
する機構を設けてもよい。例えば、支持ロッド７ａの外
周側に同様な支持体を複数個、設けるようにしてもよ
い。In the above embodiment, the shutter plate 50 is used.
A plate material transfer mechanism is commonly used to transfer a substrate on which a film is to be formed from the transfer and transfer chamber 2 between the substrate support table and the hand of the robot. A mechanism for transferring the shutter body 50 through the cutout 42c may be provided. For example, a plurality of similar supports may be provided on the outer peripheral side of the support rod 7a.

【００２８】また、以上の実施例では、スパッタリング
薄膜形成装置を説明したが、この同じ機構を用いて図５
及び図６に示すような指向性のスパッタも選択的に適用
可能である。すなわち、図５において、図１及び図２に
明示されるような成膜チャンバ３１内にターゲット６０
及びこのターゲット材を成膜すべき基板６１が対向して
設けられ、この基板６１にはホール６１ａが形成されて
おり、このホール６１ａの内周壁面及び基板６１の上壁
面に成膜材料、例えばＴｉの薄膜を一様に形成したい場
合には、いわゆるストレーナ６２が用いられるが、これ
には多数の貫通した丸孔６２ａが形成されており、これ
をターゲット６０と基板６１の間に配設することによ
り、Ｔｉの薄膜は図６に示すように基板６１の上壁部及
びホール６１ａの内壁部に一様な厚さで形成させること
ができる。然るに、このストレーナ６２を用いない場合
には図５に明示するようにホール６１ａにおいては不均
一となり、従って不良品の薄膜形成体が得られることが
多くなる。このような作業においてもストレーナ６２を
図６に示すような位置にもたらすのに、本発明に係わる
シャッター機構を用いることにより、シャッター板５０
の代わりにストレーナ６２を載置させ、基板支持台６ａ
の直上方にもたらした後、ストレーナ受渡支持機構を駆
動させてシャッター駆動機構から離脱させた後、これは
回避位置Ｂへと移動させ、ストレーナ受渡支持機構の支
持ロッドの上に載置したまま、すなわち、ストレーナ６
２から基板６１の上面までの距離を一定に維持したまま
で、上述のような作用を行なえばよい。In the above embodiment, the apparatus for forming a sputtered thin film has been described.
Also, directional sputtering as shown in FIG. 6 can be selectively applied. That is, in FIG. 5, the target 60 is placed in the film forming chamber 31 as clearly shown in FIGS.
A substrate 61 on which the target material is to be formed is provided facing the substrate 61, and a hole 61a is formed in the substrate 61, and a film forming material such as a film material is formed on the inner peripheral wall surface of the hole 61a and the upper wall surface of the substrate 61. When a uniform thin film of Ti is desired to be formed, a so-called strainer 62 is used, in which a large number of penetrating round holes 62a are formed, which are disposed between the target 60 and the substrate 61. Thus, the Ti thin film can be formed with a uniform thickness on the upper wall of the substrate 61 and the inner wall of the hole 61a as shown in FIG. However, when the strainer 62 is not used, as shown in FIG. 5, the hole 61a is not uniform, so that a defective thin film formed body is often obtained. In such an operation, the shutter mechanism according to the present invention is used to bring the strainer 62 to the position shown in FIG.
Is replaced with a strainer 62, and the substrate support 6a
After moving the strainer transfer support mechanism away from the shutter drive mechanism after moving the strainer transfer support mechanism to the avoidance position B, while being placed on the support rod of the strainer transfer support mechanism, That is, the strainer 6
The above-described operation may be performed while maintaining the distance from 2 to the upper surface of the substrate 61 constant.

【００２９】なお、ストレーナ６２を載置させるか、シ
ャッター板５０を載置させるか選択するのには、搬送室
２からストレーナ６２を搬入し、シャッター板５０は搬
送室２を通って外部に搬出するようにすればよい。To select whether to place the strainer 62 or the shutter plate 50, the strainer 62 is loaded from the transfer chamber 2 and the shutter plate 50 is transferred to the outside through the transfer chamber 2. What should I do?

【００３０】なお、以上の実施例では、シャッター板５
０が本工程のスパッタリングを行なわれる場合にはＢ’
の回避位置をとるようにしたが、これに代えて本工程と
してのスパッタリング装置が行なわれる前に搬送室２か
ら搬送ロボットのハンドを成膜チャンバ３１内に導入
し、シャッター機構４０の載置部４２から下方の板材受
渡機構の支持ロッドを上昇させて、シャッター板５０を
受け取り、搬送室２からの外部に導出するようにしても
よく、この後、シャッター機構４０をＢ’位置に示す位
置に置いておけばよい。In the above embodiment, the shutter plate 5
0 indicates B ′ when sputtering is performed in this step.
Instead, the hand of the transfer robot is introduced into the film forming chamber 31 from the transfer chamber 2 before the sputtering apparatus is performed as the main step, and the mounting portion of the shutter mechanism 40 is set. The support rod of the plate material transfer mechanism below from 42 may be raised to receive the shutter plate 50 and lead it out of the transfer chamber 2, after which the shutter mechanism 40 is moved to the position shown at the position B ′. Just leave it there.

【００３１】なお、本実施例では図１に示すように、可
動防着部材３８ａは本工程のスパッタリングの時には一
点鎖線で示すように、下方位置をとっており、回避位置
Ｂ’にあるシャッター板５０は、防着部材３８ａにより
ターゲットＴから遮断した状態になっているので、上述
の説明どおり、成膜チャンバ内でＢ’位置に回避させて
シャッター板５０を維持していても、Ｔｉ／ＴｉＮ膜が
形成されることはない。他方、図３に示す従来例では防
着部材８ａの内部空間においてシャッター機構１８を基
板支持台のカバー位置Ａとこれから回避した位置Ｂとを
選択的にとるようにしているので、本工程としてのスパ
ッタリング時にはターゲット原子が拡散して、シャッタ
ー本体９ａの表面に付着する恐れがあったが、本実施例
ではこのようなことも防止することができ、しかも可動
防着部材３８ａのサイズを従来より大巾に小とすること
ができる。In this embodiment, as shown in FIG. 1, the movable deposition-preventing member 38a is at a lower position as shown by a dashed line at the time of sputtering in this step, and the shutter plate 38a at the avoidance position B 'is set. Since 50 is in a state of being shielded from the target T by the deposition-inhibiting member 38a, as described above, even if the shutter plate 50 is maintained at the position B 'in the film forming chamber, the Ti / TiN No film is formed. On the other hand, in the conventional example shown in FIG. 3, since the shutter mechanism 18 selectively takes the cover position A of the substrate support base and the position B avoided therefrom in the inner space of the deposition-inhibiting member 8a, At the time of sputtering, target atoms may be diffused and attached to the surface of the shutter body 9a. However, in this embodiment, such a situation can be prevented, and the size of the movable deposition-preventing member 38a is made larger than before. Can be small in width.

【００３２】なおまた、以上の実施例では可動防着部材
３８ａが本工程のスパッタリング時、あるいはダミース
パッタリング時に下方位置をとるときにシャッター本体
が防着部材外部になる様にさせているが、従来例のよう
にシャッター機構が第１位置においても、第２位置にお
いても、防着部材内部にあるように構成してもよい。こ
の場合においても、従来よりシャッター機構４０をコン
パクトにすることができるので、防着部材のサイズは大
巾に小とすることができる。また、この場合にはダミー
スパッタ時及び本工程のスパッタ時には可動防着部材３
８ａを図１の一点鎖線で示すように下降させてたが、構
造を変更してダミースパッタ及び本工程のスパッタ時に
は上昇させるようにしてもよい。すなわち、外部から基
板を導入するとき及び成膜チャンバから導出する時には
可動防着部材は下降するようにしてもよいし、上昇する
ようにしてもよい。In the above-described embodiment, the shutter main body is located outside the deposition-preventing member when the movable deposition-preventing member 38a is in the lower position during the sputtering in this step or during the dummy sputtering. As in the example, the shutter mechanism may be configured to be inside the deposition-preventing member at both the first position and the second position. Also in this case, since the shutter mechanism 40 can be made more compact than before, the size of the deposition-inhibiting member can be greatly reduced. Further, in this case, the movable deposition preventing member 3 is used at the time of dummy sputtering and at the time of sputtering in this step.
Although 8a is lowered as shown by the one-dot chain line in FIG. 1, the structure may be changed and raised during dummy sputtering and sputtering in this step. That is, when the substrate is introduced from the outside and when the substrate is taken out of the film forming chamber, the movable deposition-preventing member may be lowered or may be raised.

【００３３】[0033]

【発明の効果】以上述べたように、本発明の真空成膜装
置によれば、装置本体を従来より大巾に小とし、基板
に、例えばスパッタリング法により、上質の薄膜を形成
することができ、またそのメンテナンス時間も大巾に短
縮させることができ、稼動率を大巾に向上させることが
できる。As described above, according to the vacuum film forming apparatus of the present invention, the apparatus main body can be made much smaller than before, and a high-quality thin film can be formed on the substrate by, for example, a sputtering method. In addition, the maintenance time can be greatly reduced, and the operation rate can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施例による真空成膜装置の図２にお
ける［１］−［１］線方向の断面側面図である。FIG. 1 is a cross-sectional side view taken along the line [1]-[1] in FIG. 2 of a vacuum film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１における［２］−［２］線方向の断面図で
ある。FIG. 2 is a sectional view taken along line [2]-[2] in FIG.

【図３】従来例の真空成膜装置の図４における［４］−
［４］線方向の断面側面図である。FIG. 3 shows a conventional vacuum film forming apparatus [4]-in FIG.
[4] Sectional view in cross section in the line direction.

【図４】図３における［４］−［４］線方向の断面図で
ある。FIG. 4 is a sectional view taken along the line [4]-[4] in FIG.

【図５】本発明の装置が適用可能な装置の一部を図示す
る概略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view illustrating a part of a device to which the device of the present invention can be applied.

【図６】図５で本発明の実施例のシャッター板の代わり
にストレーナを配設する状況を示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view showing a situation in which a strainer is provided instead of the shutter plate in the embodiment of the present invention in FIG. 5;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

４０ シャッター機構 ４１ アーム ４２ 載置部 ４２ｃ 切欠部 ５０ シャッター板 Reference Signs List 40 shutter mechanism 41 arm 42 mounting part 42c notch part 50 shutter plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−173972（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−15966（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−259258（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C23C 14/00 - 14/58 C23C 16/00 - 16/56 H01L 21/203 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-4-173972 (JP, A) JP-A-61-15966 (JP, A) JP-A-5-259258 (JP, A) (58) Field (Int.Cl. ⁷ , DB name) C23C 14/00-14/58 C23C 16/00-16/56 H01L 21/203

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 真空室内に成膜用材料供給源と対向して
基板支持台を配設し、前記成膜用材料供給源からの材料
が成膜される基板を支持する前記基板支持台の支持面
と、前記成膜材料供給源との間に前記支持面に対し前記
成膜材料供給源からの材料を遮断する第１位置と、遮断
しない第２位置とを選択的にとり得るシャッター手段を
設けた真空成膜装置において、前記シャッター手段は前
記第１位置で前記基板支持台の一部と対向する切欠部を
有する載置部と、該載置部を前記第１位置か第２位置か
に選択的に移動させる駆動部材と、前記載置部に載置さ
れ、前記支持面を被覆すべく同一かわずかに大きい面を
有するシャッター板とから成り、前記第１位置で前記載
置部に載置されているシャッター板を前記基板支持台を
貫通して設けられ、上下に移動可能で前記載置部の切欠
部を挿通可能な板材受渡手段の上昇により該載置部から
離脱させて、該板材受渡手段で受け、前記載置部を前記
第２位置へ移動させ、次いで前記板材受渡手段を下降さ
せて前記シャッター板を前記支持面に載置させて、成膜
用材料供給源を駆動させて成膜前処理工程を行なうよう
にしたことを特徴とする真空成膜装置。A substrate support is provided in a vacuum chamber so as to face a film-forming material supply source, and the substrate support is configured to support a substrate on which a material from the film-forming material supply source is formed. Shutter means for selectively taking between a support surface and the film-forming material supply source a first position for blocking the material from the film-forming material supply relative to the support surface, and a second position for not blocking the material; In the provided vacuum film forming apparatus, the shutter means has a mounting portion having a cutout portion facing a part of the substrate support at the first position, and the mounting portion has a first position or a second position. And a shutter plate mounted on the mounting portion and having the same or slightly larger surface to cover the support surface, wherein the driving member selectively moves the shutter member to the supporting portion at the first position. The mounted shutter plate is provided to penetrate the substrate support, and The cut-out portion of the placing portion, which can be moved downward, is detached from the placing portion by raising the plate material passing means that can be inserted, and received by the plate material delivering device, and the placing portion is moved to the second position. Then, the plate material delivery means is lowered, the shutter plate is placed on the support surface, and a film forming material supply source is driven to perform a film forming pretreatment process. Membrane equipment.