溅射装置及其状态的判断方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种能可靠地判断出真空室内的气氛是否适合成膜的溅射装置及其状态判断方法。本发明专利技术的溅射装置的状态判断方法，其通过溅射靶(2)并在与该靶相对配置的基板(W)上形成薄膜的溅射装置(SM)，在对基板形成薄膜之前判断真空室内的气氛是否是适合成膜的状态，所述溅射装置的状态判断方法中，使用通过隔离装置(6、71～73)而在真空室内设置靶和基板所面对的与真空室隔离开的隔离空间，随着真空室内被抽真空使得隔离空间也被抽真空的装置作为溅射装置，包含将真空室内抽真空到预设的压力，在该状态下导入气体，获取此时隔离空间内的压力，以在以规定的薄膜厚度、薄膜质量面内分布形成了薄膜时预先求出的所述隔离空间内的压力为基准压力，比较该基准压力和所述获取的隔离空间内的压力并判断溅射装置的状态的第一判断工序。

Sputtering device and method for judging its state

The invention provides a sputtering device capable of reliably judging whether an atmosphere in a vacuum chamber is suitable for film forming and a state judgment method thereof. The judgment method of the sputtering apparatus of the state, through the sputtering target and the substrate (2) relative to the target configuration (W) is formed on the thin film sputtering device (SM), before judging whether the vacuum chamber of the atmosphere is suitable for film forming film on the substrate of the state, the state of the sputtering device the judgment method, using the isolation device (6, 71 ~ 73) and set the target and the substrate in the vacuum chamber facing away from the vacuum chamber isolation device with space vacuum chamber is evacuated the isolation space has been evacuated as a sputtering device, comprising the vacuum chamber vacuum to preset the introduction of gas pressure, under this condition, the isolation gets the pressure in the space, the distribution in the thickness of the film, at the quality of the film formed in the surface of the isolated space films previously obtained the pressure in the reference pressure Force, compares the reference pressure and the obtained pressure in the isolation space and judges the first judging process of the state of the sputtering device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】溅射装置及其状态的判断方法
本专利技术涉及一种溅射装置及其状态的判断方法。
技术介绍
以往，已知在例如用氧化铝或氮化硅等绝缘材料作为靶，对其进行溅射并在待处理基板的与靶相对的面上形成氧化物或氮化物等绝缘膜时，使用溅射装置(例如参照专利文献1)。这样的溅射装置具有：安装有装卸自如的靶的真空室；在真空室内与靶相对配置并保持基板的台架；限定靶和基板所面对的与真空室内隔离开的隔离空间的隔离装置；将真空室内抽真空的排气装置。考虑到便于维护和对台架运送基板等，隔离装置通常组装隔离块和由多张隔离板而构成，通过隔离块和隔离板相互间的间隙将真空室内和隔离空间内连通，随着对真空室内抽真空隔离空间也被抽真空。在组装隔离块和隔离板时，在向靶施加了高频电力时，将该间隙设置在2～3mm的范围内，以使等离子体不会经隔离板相互间的间隙泄漏。然而，在通过靶的溅射而成膜的过程中，隔离板上也会附着溅射粒子，这就成了污染的原因。因此，虽然定期更换隔离板，但如果隔离板不能组装为保持上述间隙，则成膜时隔离空间内的压力乃至等离子体密度将改变，薄膜厚度和薄膜质量的面内分布将改变。因此，虽然可以考虑在隔离空间内配置压力传感器的探头，但这些探头的表面也会形成薄膜而无法精度良好地测量压力。因此，以往是测量真空室内(即隔离板外侧的空间)的压力，并通过该测量到的压力来预测隔离空间内的压力。然而，当隔离板相互间的间隙改变，隔离空间的压力改变时，存在像以往例那样预测出的隔离空间内的压力与实际的隔离空间内的压力之间产生偏差，从而无法判断出真空室内的气氛是否是适合成膜的状态的问题。现有技术文献专利文献【专利文献1】专利公开2002－4042号公报。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题鉴于以上内容，本专利技术的课题是提供一种能可靠地判断出真空室内的气氛是否适合成膜的溅射装置及其状态判断方法。解决技术问题的手段为解决上述问题，本专利技术的溅射装置的状态判断方法，是通过溅射靶并在与该靶相对配置的基板上形成薄膜的溅射装置，在对基板形成薄膜之前判断真空室内的气氛是否是适合成膜的状态，所述溅射装置的状态判断方法，其特征在于：使用通过隔离装置而在真空室内设置靶和基板所面对的与真空室内隔离开的隔离空间，随着真空室内被抽真空使得隔离空间也被抽真空的装置作为溅射装置，包含将真空室内抽真空到预设的压力，在该状态下导入气体，获取此时隔离空间内的压力，以在以规定的薄膜厚度、薄膜质量面内分布形成薄膜时预先求出的所述隔离空间内的压力为基准压力，比较该基准压力和所述获取的隔离空间内的压力并判断溅射装置的状态的第一判断工序。采用本专利技术，通过获取隔离空间内的压力并对该获取的压力和基准压力进行比较，可以可靠地判断真空室内的气氛是否是适合成膜的状态。例如，在当更换隔离装置时无法组装到规定位置，在更换隔离装置后测量出的隔离空间内的压力与更换前(基准压力)发生了很大变化的情况下，会出现薄膜厚度或薄膜质量的面内分布发生变化的问题，判断为不是适合成膜的状态。此时，可以在进行虚拟溅射和成膜前确认隔离装置的组装位置，可缩短溅射装置的维护时间，是有利的。在本专利技术中，优选还包含测量真空室内的所述隔离空间外侧的压力，根据该测量出的压力和所述获取的隔离空间内压力的压力差来判断溅射装置的状态的第二判断工序。由此，可以在进行虚拟溅射和成膜前根据隔离空间内部和隔离空间外侧的压力差确认隔离装置的组装位置的异常等，是有利的。在本专利技术中，优选还包含测量在导入所述气体时的每单位时间的所述隔离空间内的压力的变化量，根据该测量出的变化量来判断溅射装置的状态的第三判断工序。由此，可在进行虚拟溅射和成膜前根据隔离空间内压力的变化量来确认隔离装置的组装位置的异常等，是有利的。在本专利技术中，优选还包含测量在导入所述气体时的每单位时间的真空室内的所述隔离空间外侧的压力的变化量，根据该测量出的变化量来判断溅射装置的状态的第四判断工序。由此，在获取的隔离空间内的压力与基准压力相等，真空室内的所述隔离空间外侧的压力的变化量大的情况下，可判断出溅射装置的排气装置老化并在适当的时间进行维护，是有利的。再有，为解决上述技术问题，本专利技术的溅射装置具有安装有装卸自由的靶的真空室；在真空室内与靶相对配置并保持基板的台架；限定靶和基板所面对的与真空室内隔离开的隔离空间的隔离装置；以及通过将真空室内抽真空而将隔离空间内抽真空的排气装置，其特征在于：隔离装置具有配置在台架周围的接地的环形隔离块；以及围绕隔离块与靶的周围而环绕靶和台架之间的空间的隔离板；隔离块上设置有顶端面向隔离空间而贯通厚度方向的至少一个贯通孔，设置有通过该贯通孔测量隔离空间内的压力的真空计。采用本专利技术，由于是通过隔离块的贯通孔测量隔离空间内的压力，所以可防止溅射粒子在真空计的探头上附着并形成薄膜。从而，由于通过使用本专利技术的溅射装置，可测量隔离空间内的压力，所以可可靠地判断真空室的气氛是否是适合成膜的气氛。在本专利技术中，所述隔离块优选具有多个所述贯通孔，在这些贯通孔的任意一个上形成弯折部分，通过该弯折部分设置所述真空计。由此，由于可以进一步防止具有平直性(直進性)的溅射粒子在真空计的测头上附着并形成薄膜，所以可更加可靠地判断真空室的气氛是否是适合成膜的气氛。附图说明图1是本专利技术实施方式的溅射装置的示意图；图2是示出确认本专利技术效果的实验结果图表。具体实施方式参照图1，SM是本专利技术实施方式的溅射装置。该溅射装置SM具有真空室1，阴极单元C装卸自如地安装在真空室1的内顶部。下面，以图1中朝真空室1的内顶部侧的方向为“上”，以朝其底部侧的方向为“下”来进行说明。阴极单元C由靶2、背板3和磁铁单元4构成。靶2由根据要在基板W上形成的薄膜的组成而适当选择的氧化铝等绝缘材料构成，根据基板W的轮廓，以公知的方法形成为平面视图为圆形的形状。背板3通过省略图示的铟或锡等粘合材料接合在背对靶2的溅射面2a的上表面上，通过绝缘材料I1以接合在该靶2上的状态而安装到真空室1上部。在背板3内部开设有省略图示的冷媒循环通道，通过使冷媒在该冷媒循环通道中循环，可在成膜过程中冷却靶2。靶2与具有公知结构的高频电源E相连接，在溅射时与地之间被施加规定频率(例如13.56MHz)的高频(交流)电力。磁铁单元4是使靶2的溅射面2a的下方空间中产生磁场，捕捉溅射时在溅射面2a的下方电离的电子等并有效地将从靶2飞散的溅射粒子离子化的具有公知的闭合磁场或会切磁场结构的磁铁单元。此处省略对其的详细说明。在真空室1的底部中央与靶2相对配置台架5。台架5例如由具有筒状轮廓的金属制成的基台51、以及粘合在该基台51上表面的卡板52构成。卡板52具有比基台51上表面更小的外直径，埋设有静电卡盘用的电极52a、52b，从图外的卡盘电源施加电压到其上。卡板52通过环形的防附着板53而装卸自如地安装在基台51的上表面。防附着板53通过绝缘材料I2而安装在基台51的上表面。此外，关于静电卡盘的结构，由于可以使用单极型和双极型等公知的静电卡盘，所以此处省略对其的详细说明。基台51由绝缘材料I3保持，所述绝缘材料I3气密性地安装在真空室1的底面上设置的开口上，基台51与接地的真空室1分隔开而设置成电浮置。作为各绝缘材料I1、I2、I3的材质并没有特殊限制，但可使用含玻璃的含氟树脂(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溅射装置的状态判断方法，其通过溅射靶并在与该靶相对配置的基板上形成薄膜的溅射装置，在对基板形成薄膜之前判断真空室内的气氛是否是适合成膜的状态，所述溅射装置的状态判断方法，其特征在于：使用通过隔离装置而在真空室内设置靶和基板所面对的与真空室内隔离开的隔离空间，随着真空室内被抽真空使得隔离空间也被抽真空的装置作为溅射装置，包含将真空室内抽真空到预设的压力，在该状态下导入气体，获取此时隔离空间内的压力，以在以规定的薄膜厚度、薄膜质量面内分布形成了薄膜时预先求出的所述隔离空间内的压力为基准压力，比较该基准压力和所述获取的隔离空间内的压力并判断溅射装置的状态的第一判断工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.20 JP 2015-1624841.一种溅射装置的状态判断方法，其通过溅射靶并在与该靶相对配置的基板上形成薄膜的溅射装置，在对基板形成薄膜之前判断真空室内的气氛是否是适合成膜的状态，所述溅射装置的状态判断方法，其特征在于：使用通过隔离装置而在真空室内设置靶和基板所面对的与真空室内隔离开的隔离空间，随着真空室内被抽真空使得隔离空间也被抽真空的装置作为溅射装置，包含将真空室内抽真空到预设的压力，在该状态下导入气体，获取此时隔离空间内的压力，以在以规定的薄膜厚度、薄膜质量面内分布形成了薄膜时预先求出的所述隔离空间内的压力为基准压力，比较该基准压力和所述获取的隔离空间内的压力并判断溅射装置的状态的第一判断工序。2.根据权利要求1所述的溅射装置的状态判断方法，其特征在于：还包含测量真空室内的所述隔离空间外侧的压力，根据该测量出的压力和所述获取的隔离空间内压力的压力差来判断溅射装置的状态的第二判断工序。3.根据权利要求2所述的溅射装置的状态判断方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：中村真也，藤井佳词，
申请(专利权)人：株式会社爱发科，
类型：发明
国别省市：日本,JP