JPH108250A - スパッタ装置 - Google Patents

スパッタ装置

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JPH108250A
JPH108250A JP8331185A JP33118596A JPH108250A JP H108250 A JPH108250 A JP H108250A JP 8331185 A JP8331185 A JP 8331185A JP 33118596 A JP33118596 A JP 33118596A JP H108250 A JPH108250 A JP H108250A
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JP
Japan
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load lock
vacuum
reaction chamber
pumping
chamber
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JP8331185A
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English (en)
Inventor
Jonko Boku
▲ジョン▼昊 朴
Kanki Jo
官基 徐
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Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10PGENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P72/00Handling or holding of wafers, substrates or devices during manufacture or treatment thereof
    • H10P72/04Apparatus for manufacture or treatment
    • H10P72/0402Apparatus for fluid treatment
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04BPOSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
    • F04B37/00Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00
    • F04B37/10Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use
    • F04B37/14Pumps having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F04B25/00 - F04B35/00 for special use to obtain high vacuum
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
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    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof

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  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 反応室とロードロック室の真空ポンピング部
を完全に隔離させることによって真空度を向上させるこ
とができるスパッタ装置を提供する。 【解決手段】 本発明は反応室とロードロック室を大気
の状態から低真空の状態にラフィングすることができる
真空ラフィング手段と、前記反応室を高真空にポンピン
グする手段と分離して、別途にロードロック室を高真空
の状態となるようにポンピングする第1ポンピング手段
と、前記反応室とロードロック室がウェーハの移送時毎
に同一の空間を成すことによる真空の漏れを防ぐことが
できるように高真空の状態にポンピングする第2ポンピ
ング手段と、前記これらの手段の作動により前記反応室
およびロードロック室と連通された真空ラインを開閉す
る多数のバルブとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はスパッタ装置に関
し、より詳しくは半導体の製造工程に使用されるスパッ
タ装備の真空度を向上させることができるスパッタ装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、半導体製造用のスパッタはアル
ミニウム(Al)やチタン(Ti)等の金属膜を半導体
のウェーハ上に積層して電極や配線を形成させる装備で
ある。即ち、前記スパッタは、例えばアルゴン(Ar)
ガス等の不活性気体が存在する反応室内に高電圧を印加
すると、強い電場内で負(−)に帯電した金属ターゲッ
トからAl等の金属原子が飛び出してウェーハ上に薄膜
として積層するものである。このとき、前記反応室の内
部の圧力は大略5×10-7Torr程度の高真空の状態を
維持していなければならない。
【0003】このような高真空の状態を維持するための
従来の装置は、例えば米国バリアン(Varian)社の3
180モデルのスパッタ装置を図2に概略的に示してい
る。図2を参照すると、従来の装置は反応室1とロード
ロック室2の内部を同一のクライオポンプ3および機械
ポンプ4の作動により高・低真空の状態を維持する。こ
のとき、前記真空の状態は多数の連通された真空ライン
に設置された多数個のバルブを通して調節される。即
ち、前記反応室1は前記機械ポンプ4の作動によりディ
ファレンシャルポンプアウトバルブ(differential Pu
mp Out Valve)V7を通じて低真空の状態を維持する
ようにラフィング(roughing)(荒引き)され、前記ク
ライオポンプ3の作動により高真空バルブV1を介して
スパッタリングの作業に適した高真空の状態を維持す
る。
【0004】一方、前記ロードロック室2は前記反応室
1内にロード/アンロードされるウェーハ工程の予備環
境を作ってやるために、まず前記機械ポンプ4の作動に
より大気の状態から100mm Torr以下の低真空の状
態にラフィングさせるとき、ロードロックアイソレーシ
ョンバルブ(Load Lock Isolation Valve)V2お
よびロードロックラフバルブ(Lord Lock Rough Va
lve)V3は開放される。 この後、前記ロードロック
室2を高真空の状態に維持しようとすれば、前記ロード
ロックラフバルブV3を閉鎖する反面、前記ロードロッ
クアイソレーションバルブV2およびロードロック高真
空バルブV4を開放して前記クライングポンプ3のポン
ピング力がはたらくようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ロードロック
方式によって工程が進行されるとき、ウェーハが前記反
応室1にロード/アンロードされるためには、必ず前記
ロードロック室2を経るので、前記反応室1の真空の状
態は工程が進行される程に劣化し続ける。 このように
前記反応室1の真空の状態が劣化する原因とこれに伴う
問題点を述べると、次のようである。第一に、前記反応
室1とロードロック室2が同一の前記クライオポンプ3
によって高真空の状態を維持するので、前記ロードロッ
ク室2内に存在していた相当量の空気分子が前記ロード
ロック高真空バルブV4の開放により同図における矢印
の方向のように前記反応室1の内部へ逆流する。これは
反応室1の真空度が悪くなるから、前記ウェーハ上に良
好な膜質を堆積させることができない結果をもたらす。
【0006】第二に、前記反応室1とロードロック室2
を前記機械ポンプ4によって低真空の状態にラフィング
させるとき、前記ディファレンシャルポンプアウトバル
ブV7とロードロックディファレンシャルポンプアウト
バルブV8を介して、同図における矢印の方向のよう
に、ポンピングされる空気が逆流してラフィング真空が
少しずつ漏れる。これはウェーハが移送されるとき毎に
反応室内の移送板(図示省略)が回転されて、前記反応
室1とロードロック室2が一つのチャンバとなるためで
ある。第一の問題点と同様に、前記反応室1の真空度に
悪影響を及ぼして金属膜質の堆積の不良を招く。したが
って、本発明は上述の諸問題点を解消するために創作さ
れたもので、その目的は反応室とロードロック室の真空
ポンピング部を完全に隔離させることによって真空度を
向上させることができるスパッタの真空ポンプ装置を提
供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るための本発明によるスパッタの真空ポンプ装置は、反
応室及びロードロック室を大気の状態から低真空の状態
にラフィングすることができる真空ラフィング手段と、
前記反応室を高真空にポンピングする手段と分離して、
別途にロードロック室を高真空の状態となるようにポン
ピングする第1ポンピング手段と、前記反応室とロード
ロック室がウェーハの移送時毎に同一の空間を成すこと
による真空の漏れを防ぐことができるように高真空の状
態にポンピングする第2ポンピング手段とを備えて成る
ことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に基づいて本発
明の好ましい実施例をさらに詳細に説明する。 図1は
本発明の実施例によるスパッタ装置を、特に真空排気系
に重点を置いて概略的に示している構成図である。図1
において、スパッタ装置Aは、概略、反応室10と、こ
の反応室10内にロード/アンロードされるウェーハ工
程の予備環境を形成するためのロードロック室20と、
上記反応室10およびロードロック室20を排気するた
めの真空排気系100とから構成されている。
【0009】前記真空排気系100は、主として、クラ
イオポンプ30、真空ラフィング手段40、第1ポンピ
ング手段50、第2ポンピング手段60、及びこれらを
連結する複数の真空ラインとから成っている。前記クラ
イオポンプ30は、反応室10と一体に形成されてお
り、両者の間には、バルブV1が設けられている。
【0010】前記真空ラフィング手段40は、ドライポ
ンプにより構成されており(以下「ドライポンプ」とい
う。)、このドライポンプ40とロードロック室20と
は、第1の真空ラインであるラフィングラインL1によ
り連結されている。ラフィングラインL1には、ロード
ロック室20側からドライポンプ40側に向かって、順
に、ラフィングラインL1を開閉する、ロードロックア
イソレーションバルブV2、ロードロックラフバルブV
3及びバルブV6が設けられている。ラフィングライン
L1のドライポンプ40とバルブV6との間には、第2
の真空ラインL2の一端が連結されている。この第2の
真空ラインL2は、バルブV5を介して、他端側におい
てクライオポンプ30に連結されている。
【0011】前記第1ポンピング手段50は、第1のタ
ーボポンプ52と第1の機械ポンプ54とから構成され
ている。そして、第1のターボポンプ52と第1の機械
ポンプ54との間には、バルブV9が設けられている。
前記第1のターボポンプ52と第1の機械ポンプ54と
は、上記ロードロックアイソレーションバルブV2とロ
ードロックラフバルブV3との間において、ラフィング
ラインL1から分岐された第3の真空ラインL3によ
り、ラフィングラインL1に連結されている。この第3
の真空ラインL3には、第1のターボポンプ52と上記
分岐点との間において、ロードロック高真空バルブV4
が設けられている。
【0012】前記第2ポンピング手段60は、第2のタ
ーボポンプ62と第2の機械ポンプ64とから構成され
ている。そして、第2のターボポンプ62と第2の機械
ポンプ64との間には、バルブV10が設けられてい
る。第2のターボポンプ62は、第1のディファレンシ
ャルラインである第4の真空ラインL4により、ディフ
ァレンシャルポンプアウトバルブV7を介して反応室1
0に連結されている。一方、この第2のポンピング手段
60は、反応室10とディファレンシャルポンプアウト
バルブV7との間において、第1のディファレンシャル
ラインL4から分岐された第2のディファレンシャルラ
インL5により、ロードロック室20に連結されてい
る。上記分岐点とロードロック室20との間には、ロー
ドロックディファレンシャルポンプアウトバルブV8が
設けられている。
【0013】より具体的に見ると、前記反応室10はク
ライオポンプ30の作動により高真空バルブV1を開放
して5×10-7Torr程度の高真空の状態を維持する。
反面、前記ロードロック室20は、別途の第3の真空ラ
インL3上に第1ポンピング手段50を付設し、前記第
1ポンピング手段50の作動させることによりロードロ
ックラフバルブV3を閉鎖させるとともに、ロードロッ
クアイソレーションバルブV2およびロードロック高真
空バルブV4を開放することによって高真空の状態を維
持することができる。
【0014】勿論、前記ロードロック室20を大気圧の
状態から大略10-3Torr程度の低真空の状態を維持す
るラフィング時には、前記ロードロック高真空バルブV
4を閉鎖させる反面、前記ロードロックアイソレーショ
ンバルブV2およびロードロックラフバルブV3は開放
してドライポンプ40を作動させるとよい。その上に、
前記反応室10に連結された第1のディファレンシャル
ラインL4およびロードロック室20に連結された第2
のディファレンシャルラインL5には、第2ポンピング
手段60が別途に設置されている。第1のディファレン
シャルラインL4および第2のディファレンシャルライ
ンL5には、それぞれディファレンシャルポンプアウト
バルブV7およびロードロックディファレンシャルポン
プアウトバルブV8が具備されている。
【0015】このように本発明の装置は、前記反応室1
0とロードロック室20のポンピング部を完全に隔離さ
せることによって、従来のようにクライオポンプ30を
通して反応室10内に空気の分子が逆流することを防止
しうる。また、第1のディファレンシャルラインL4及
び第2のディファレンシャルラインL5と、ラフィング
ラインL1とを分離させることによって、前記第2ポン
ピング手段60を作動させた時に、すでに述べたよう
に、ウェーハが移動されるとき前記反応室10とロード
ロック室20が一つのチャンバを成すようになることに
よる、わずかなラフィング真空の漏れを防げる。
【0016】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によると、反
応室とロードロック室のポンピング部を完全に隔離させ
ることによって、従来のようにクライオポンプを通して
反応室内に空気の分子が逆流することを防止しうる。ま
た、第1のディファレンシャルライン及び第2のディフ
ァレンシャルラインと、ラフィングラインとを分離させ
ることによって、第2ポンピング手段を作動させるとと
もに、ウェーハを移動させる場合に、反応室とロードロ
ック室とが、同一チャンバとなることによる、わずかな
ラフィング真空の漏れを防げる。従って、スパッタリン
グの工程に必要な真空度をさらに向上させることができ
るので製造の歩留りの向上に多大に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例によるスパッタ装置を概略的に
示している構成図である。
【図2】従来の実施例によるスパッタ装置を概略的に示
している構成図である。
【符号の説明】
10 反応室 20 ロードロック室 30 クライオポンプ 40 真空ラフィング手段(ドライポンプ) 50 第1ポンピング手段 52 第1のターボポンプ 54 第1の機械ポンプ 60 第2ポンピング手段 62 第2のターボポンプ 64 第2の機械ポンプ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 反応室とロードロック室を大気の状態か
    ら低真空の状態にラフィングすることができる真空ラフ
    ィング手段と、 前記反応室を高真空にポンピングする手段と分離して、
    別途に前記ロードロック室を高真空の状態となるように
    ポンピングする第1ポンピング手段と、 前記反応室とロードロック室がウェーハの移送時毎に同
    一の空間を成すことによる真空の漏れを防ぐことができ
    るように前記反応室と前記ロードロック室とを高真空の
    状態にポンピングする第2ポンピング手段とを備えて成
    ることを特徴とするスパッタ装置。
  2. 【請求項2】 前記第1、第2ポンピング手段はそれぞ
    れ前記反応室に真空が逆流することを防ぐことができる
    ように高真空にポンピングするターボポンプおよび機械
    ポンプを含んでいることを特徴とする請求項1記載のス
    パッタ装置。
JP8331185A 1996-06-11 1996-12-11 スパッタ装置 Pending JPH108250A (ja)

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KR199620843 1996-06-11
KR1019960020843A KR100200492B1 (ko) 1996-06-11 1996-06-11 스퍼터의 진공 펌핑 장치

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JP2007177310A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Showa Shinku:Kk スパッタリング装置および方法

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