JPS5812336B2 - ジヨウチヤクマクアツソクテイホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は基板表面上に蒸着せしめた蒸着金属の膜厚測畑
芳法に関する。

最近、基板例えば半導体陪抵抗等が形成されたシリコン
ウエーハ上に電極金属を蒸着する際、幾段にも別個の金
属、例えば銅、シリコン、錫等を積層し、それによって
電極の寿命を増進せしめた多積層電極が多く採用されて
いる。

この種の多積層電極の蒸着は通常多数の別個の金属蒸発
源を有する電子ビーム型蒸着器内において連続的に行な
われ、各金属の蒸着膜厚は通常１０００人以下の薄い厚
みに形成される。

従来より蒸着膜の厚みの検出は同時的に水晶表面に蒸着
されてその水晶の振動数から厚みを検出する水晶周波数
法が広く彩用されているが、この方法はＩＯＯＯＡ以下
の薄い蒸着膜厚に対しては適用困難である。

それ故、種々の蒸着膜厚測定方法が考えられているが、
いずれの方法も特殊で極めて高価である。

本発明はアルミニウム板上にＩＯＯＯＡ以下の厚みを有
する金属膜を蒸着すると厚みに応じてアルミニウム板表
面の色彩が変化することを利用して、極めて簡単な蒸着
膜厚測定装置を提供することにある。

本発明を添附図面に示した実施例を参照して以下に詳細
に説明する。

図面は電子ビーム型蒸着器１を図解的に示す斜視図であ
る。

蒸着器１はその真空容器内２に金属を加熱して蒸発させ
るための複数のルツボ３を有する。

また、真空容器内２のルツボ３の上方には支柱４により
支持されかつ蒸着処理すべき多数のシリコンウエーハ５
を担持する一対のウエーハホルダ６が配設される。

これら一対のウエーハホルダ６は図には示さない装置に
より蒸着器１の垂直軸線回りで公転可能であり、またそ
れ自体自転可能である。

またウエーハホルダ６の上方には更に水晶周波数検出素
子７が設けられている。

両ルツボ３の上方には蒸着器１に対して枢動自在に取付
けられたシャツタ８が設けられ、このシャツタ８はリン
ク９を介して空圧作動ピストン１０に連結される。

一方、真空容器内２にはウエーハホルダ６のほぼ同一の
高さに本発明によりアルミニウム板担持体１１が設けら
れ、このアルミニウム板担持体１１の内側にアルミニウ
ム板が着脱自在に取付けられる。

このアルミニウム板担持体１１もルツボ３と同様にその
内側面に支点１２を中心として枢動可能なシャツタ１３
が設けられ、このシャツタ１３はリンク１４を介して空
圧作動シリンダ１５に連結される。

また蒸着器１の容器壁にアルミニウム板を観察可能な窓
１６が設けられる。

基板、すなわちシリコンウエーハ５に例えば第一層とし
て銅を蒸着する場合を考えると、まず始めにウエーハホ
ルダ６が自転および公転運動を開始し、同時にシリンダ
１５が作動されてシャツタ１３は下方に向かって回動し
、斯くしてアルミニウム板は真空容器内２にて露呈され
る。

次いで図面において左側のシリンダ１０が作動され、そ
れによってシャツタ８は上方に向かって回動してルツボ
３のシャツタ８は開かれる。

それによってルツボ３から銅が真空容器内２に蒸発し、
シリコンウエーハ５およびアルミニウム板担持体１１の
内側に取付けられたアルミニウム板上に同時的に蒸着が
開始される。

このようにしてアルミニウム板の表面に銅が徐徐に蒸着
し、蒸着厚みが増大すると前述した如く蒸着膜の厚みに
従ってアルミニウム板表面の色彩が変化する。

例えばアルミニウム板に銅が蒸着すると、蒸着厚みが１
００Ａ程度のときはアルミニウム板表面は緑色を呈し、
４００Ａ程度で青紫色を呈し、７００Ａ程度で赤色を呈
し、ＩＯＯＯＡ程度で金属光択となる。

斯くして銅の蒸着厚みを７００Ａ程度に選定した場合に
はアルミニウム表面が赤色を呈した際にシリンダ１０を
作動してルツボ１０を再び遮蔽し、銅の蒸発を停止する
。

次に、このようにして銅が蒸着されたシリコンウエーハ
５上に第二層として更にシリコンを蒸着する場合を考え
る。

この場合にはアルミニウム板担持体１１に更にもう一つ
のアルミニウム板担持体を並設し、この並設したアルミ
ニウム板担持体にもシャツタ、リンク並びに空圧作動シ
リンダを設けるのが好ましい。

シリコンを蒸着する際にはこの並設アルミニウム板担持
体のシャツタを開いて銅の蒸着の場合と同様にアルミニ
ウム板並びにシリコンウエーハを同時的に蒸着する。

アルミニウム板にシリコンが蒸着すると、蒸着厚みが１
００Ａ程度のときはアルミニウム板表面は青色を呈し、
４００八程度で金色を呈し、７００Ａ程度で緑色を呈し
、９００Ａ程度で赤紫色となる。

斯くしてアルミニウム板表面の色彩変化を観察すること
により蒸着厚みを任意に選択でき否ことになる。

上述の銅の蒸着の場合にも、またシリコンの蒸着の場合
にもアルミニウム板表面に蒸着した蒸着厚みからシリコ
ンウエーハ５上に蒸着された蒸着膜の厚みが比較測定さ
れるのであるが、実際にはアルミニウム板表面の暴着膜
の厚みとシリコンウ工一ハ５上の蒸着膜の厚みとは必ず
しも一致せず、この場合には前もって両者の厚みの相関
関係を調べておく必要がある。

水晶周波数検出素子７は多層蒸着が終了した後の全厚み
を検出するのに用いられる。

各空圧作動シリンダ１０．１５は図示しない電磁弁を介
して空圧源に連結されており、斯くして電磁弁を作動す
るだけで各シャツタ８，１３は容易に作動できうる。

本実施においてアルミニウム板に銅並びにシリコンを蒸
着した際の色彩変化についてだけ述べてきたが、無論他
の金属、例えば錫に対しても同様の色彩変化が表われる
。

また基板としてシリコンウエーハ５を用い、電極金属を
多層に蒸着する場合について説明してきたが、ガラス、
合成樹脂、他の金属からなる基板上に蒸着する場合にも
適用できることは明らかである。

また装置として電子ビーム型蒸着器を用いた場合を考え
てきたが、蒸着金属蒸気の雰囲気内で蒸着を行なう他の
蒸着法に対しても適用することが可能である。

本発明はアルミニウム板表面の色彩変化を観察するだけ
で容易に基板上の蒸着膜厚を知ることができるので極め
て簡単な装置で蒸着膜厚を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明による方法を実施するための一実施例である
電子ビーム型蒸着器の図解的に示した斜視図である。 １・・・・・・電子ビーム型蒸着器、３・・・・・・ル
ツボ、５・・・・・・シリコンウエーハ、７・・・・・
・水晶周波数検出素子、８，１３・・・・・・シャツタ
、１０，１５・・・・・・空圧作動シリンダ、１１・・
・・・・アルミニウム板担持体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板表面上に蒸着せしめた蒸着金属の膜厚測定方法
   であって、発生する蒸着金属蒸気の雰囲気内に上記基板
   とアルミニウム板を露呈してそれらを同時的に蒸着処理
   し、該蒸着金属の膜厚の増大に伴ない変色する該アルミ
   ニウム板表面の色彩変化を観察して、該基板表面上の蒸
   着金属膜厚を比較測定するようにした蒸着膜厚測定方法
   。