JPS592743B2 - 蒸着装置 - Google Patents

蒸着装置

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JPS592743B2
JPS592743B2 JP14538180A JP14538180A JPS592743B2 JP S592743 B2 JPS592743 B2 JP S592743B2 JP 14538180 A JP14538180 A JP 14538180A JP 14538180 A JP14538180 A JP 14538180A JP S592743 B2 JPS592743 B2 JP S592743B2
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JP
Japan
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gear
vapor deposition
trajectory
wafer
rotation
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Application number
JP14538180A
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English (en)
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JPS5770274A (en
Inventor
淳吉郎 及川
典章 佐藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5770274A publication Critical patent/JPS5770274A/ja
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Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50Substrate holders
    • C23C14/505Substrate holders for rotation of the substrates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体ウェハ等の被蒸着物にアルミニウム等
を蒸着する装置に係り、特に蒸着膜厚分布の均一化を図
る被蒸着物固定治具の回転構造に関する。
半導体ウェハに配線用のアルミニウムを蒸着する蒸着装
置の内部構造は一般に第1図の様に構成され、周囲は図
示せぬベルジヤで真空に保たれる。
1、1’は皿状(球面の一部)のウェハ支持皿で、j0
その内面に多数の半導体ウェハ2が固定される。
3、3’は自転軸で、その一端は支持皿1、1’の中心
部に結合される。
4はギヤボックス5で回転自在に支持された公転軸で、
その一端4aは図示せぬ駆動源(モータ)の出力回転軸
のクランク軸状75部分に係合する。
ギヤボックス5は静止した主ギヤ6と自公転可能な複数
の副ギヤTを噛合させたもので、各副ギヤTが自転軸3
、3’の各他端に結合される。複数(例えば3本)の自
転軸3、3’は公転4に対し所定角度傾斜して放射状に
配設され、そして公転軸4との間が連結アーム8および
突起部11で結合される。12、13は軸受であり、こ
れらにより公転軸4が矢印β方向に回転する際に自転軸
3、3’および支持皿1、1’は矢印α方向に自転しか
つ、支持皿1、1’および自転軸3、3’が相対関係を
変えることなく公転軸4を中心に公転する。
即ち、公転軸4はギヤボックス5内では軸受14により
回転可能に支持されているだけであり、ギヤ6などの他
の部材とは非結合の状態であり、従つて公転軸4の回転
βに伴なι哨転軸3、303’が同方向に公転すると、
主ギヤ6が静止しているので副ギヤ□が回転し、従つて
自転軸3、3’および支持皿1、1’は矢印α方向に回
転し、こうして自公転が行なわれる。9はギヤボックス
5を支持するギヤボックス支持柱、10は蒸着源である
9515はねじであり、図示しないが該ねじは紙面垂直
方向にもあつて、アルミニウムなどの蒸発物質を載せる
ボートが該ねじで両端を固定される。
本例では該ボートは2個ある。ボートは通電加熱され、
該ボートに載せられた物質を蒸発させる。16は絶縁体
、17は電流導入管である。
また18は軸受13の支持プロツク、19は支持皿1の
固定金具で該支持皿に固着されており、矢印F方向へ引
抜くことにより支持皿1を自転軸3から外し、また矢印
Fとは逆方向に挿し込むことにより支持皿を自転軸へ取
付ける。固定金具19および支持皿1には図示しないが
孔があいており、また軸受12に取付けられた回転プロ
ツク20には突起があり、これらの孔と突起の嵌合によ
り、部材19と20が一体化する。蒸着源10で例えば
アルミニウム(Al)を加熱、溶融して蒸発させるとそ
のAl粒子は上昇して支持皿1,1′内面のウエハ2表
面に付着する。
通常は蒸着時間を調整して蒸着膜厚を制御するが、蒸着
源10に近いほどAl粒子の付着量が多く、遠いほど少
ないので、上述した回転構造で支持皿1,1′を自公転
させて膜厚の均一化を図ろうとする。しかしながら従来
の蒸着装置では主ギヤ6の歯数N1と副ギヤ7の歯数N
2との比N1/N2が例えば50/25=2の様に整数
であるため、支持皿1,Vが公転するとウエハ2は2自
転して元の位置に戻る。このため何公転しても支持皿上
の異なる位置の各ウエハの軌跡は各々独立しており入れ
換わることはないので、蒸着膜厚分布に比較的大きな偏
差が残る欠点がある。第2図はN,/N22とした場合
のウエハ2の軌跡を平面的に見たものである。図では支
持皿1で180的異なる位置に配設されたウエハをA,
Bで区別してある。同図から明らかなように、支持皿1
が1公転する間に描くウエハAの軌跡C,は横長の楕円
であるのに対し、ウエハBの軌跡C2は縦長の楕円であ
り、これらの軌跡は何公転しても変らない。そこで偶偶
軌跡C1の一部に蒸着障害物があり、軌跡C2にはそれ
がないと、ウエハAはウエハBより蒸着膜厚が薄くなる
。第4図aの曲線S1はギヤ比N1/N2−2で実験的
に得た膜厚の分布パターンの例で、1.0μmを目標値
としたものである。
測定は同図bのように支持皿1に8枚のウエハ2を固着
して蒸着した後、各ウエハ毎に1と2と3,4と5と6
,・・・・・・の3点ずつ、全体で24点膜厚をサンプ
リングしたものである。実用装置ではギヤ比N1/N2
−2でも曲線S1より良好なパターンを期待できるが、
S1のように最悪ケースでは最大値1.2μmと最小値
0.84μmとの間に0,36μmの差があり、これで
は実用に供し得ない。本発明は、被蒸着物支持皿の自公
転に伴なう被蒸着物の軌跡を相互に入り組むようにして
蒸着膜厚の均一化を図ろうとするものである。
本発明の蒸着装置は、駆動源に連結される公転軸と、固
定的に支持された主ギヤおよびこれと噛合する複数の公
自転可能な副ギヤを有するギヤボツクスと、該公転軸に
対し所定角度傾斜して放射状に配設され、そして各一端
が該複数の副ギヤにそれぞれ結合された複数の自転軸と
、該複数の自転軸の各他端に取り付けられた複数の被蒸
着物支持皿と、該複数の自転軸および支持皿を、それら
の相対位置関係を変えずに且つ自転可能に支持しながら
該公転軸の周囲を公転させる。該公転軸との間の連結機
構と、該支持皿の下方に設けられた蒸着源とを備え、該
主ギヤの歯数N1と副ギヤの歯数N2との比N,/N2
を3公転以上で前記支持皿上の点の空間的位置が最初の
状態に戻る値に選定してなることを特徴とするが、以下
図面を参照しながらこれを詳細に説明する。本発明の蒸
着装置もその機構の概要は第1図の構成で良い。
但し、主ギヤ6と副ギヤ7とのギヤN,/N2を非整数
とする点が従来と異なる。第3図はN1/N2−7/3
とした本発明の一実施例装置において、支持皿1上に1
20発ずつ回転位置を異ならせて配設した3枚のウエハ
A−Cの描く軌跡を示す。図中の1〜7は支持皿1の公
転位置を7分割して示すものである。各ウエハは支持皿
1が3公転することで元の位置に戻る。例えばウエハA
は第1公転目の軌跡Cll、第2公転目の軌跡Cl2、
第3公転目の軌跡Cl3を経て原位置1へ戻る。またウ
エハBは第1公転目の軌跡Cl3、第2公転目の軌跡C
ll、第3公転目の軌跡Cl2を経て原位置1へ戻る。
同様にしてウエハCは第1公転目の軌跡C,2、第2公
転目の軌跡Cl3、第3公転目の軌跡C,lを経て原位
置1へ戻る。従つて、これらのウエハA−Cは軌跡C,
,〜Cl3を共通にするので蒸着条件は等しくなる。支
持皿上の他の位置に置かれるウエハの軌跡はウハハA,
B,Cの軌跡Cl,,C,2,Cl3とは異なるが、こ
れらの軌跡の間にありかつ軌跡Cll〜Cl3のように
公転路を複雑に通るから、蒸着条件はウエハA−Cとほ
ぼ同じであることが期待できる。第4図aの曲線S2は
ギヤ比N1/N2−7/3で得た蒸着膜厚の分布パター
ンであり、サンプリング条件は曲線S1と同様である。
同図から明らかなように、曲線S2は最大値MAX=0
.8μへ最小値MIN−0.74μmで、その差Δd−
600人は曲線S1に比し著しく小さい良好な値である
。曲線S2の膜厚平均値はΦ−7635人であるから、
偏差は+3.9%である。尚、ギヤ比は上述した例に限
らず、例えばN1/N2−11/5とすることもでき、
この場合には1つのウエハは10公転で元の位置に復帰
する。
ギヤ比選定には次のことが要件になる。即ちギヤ比はギ
ヤ6と7の直径比でもあり、ギヤ比が著しく大であると
ギヤボツクス5が過大となつて蒸着に対する大きな障害
物となつてしまう。なお第1図では作図の都合上ギヤボ
ツクス5を大きく画いてあるが、実際にはこれより可成
り小さい。実用装置ではギヤ比2が普通であり、従つて
本発明でもギヤ比は2に近い非整数とするのがよい。ま
たギJ■■その分母は最初の状態に戻る(ギヤ6上のあ
る歯とギヤ7上のある歯とが噛合つている状態を最初の
状態とすれば、自公転して再びその状態に戻ること)迄
の公転数を示している。従つてギヤ比を1にすれば4公
転して最初の状態に戻り、軌跡は一層複雑になつて均一
化が図れる。この場合は支持皿上の直交2直径上の4ウ
エハの軌跡が同一となり、支持皿上の他の位置のウエハ
の軌跡はその間に入ることになる。ギヤ比がΣのときは
2公転で元に戻るから同じ軌跡になるのは直径上の2点
のみとなり、それと直交する直径上のウエハの軌跡は上
記とは大きく異なるから蒸着不均一の恐れがある。元に
戻るのは3公転以上とすれば、支持皿上3点(正三角形
の3頂点)以上のウエハの軌跡が同一になるから、確実
な蒸着均一化が期待できる。以上述べたように本発明に
よれば、自公転を繰り返す被蒸着物支持皿上の異なる位
置に配設された複数の被蒸着物がほマ同じ軌跡を描くの
で、各被蒸着物に形成される蒸着膜厚が均一化される利
点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は蒸着装置の内部構造を示す側面図、第2図は従
来の蒸着装置で被蒸着物が描く軌跡の説明図、第3図は
本発明の一実施例装置で被蒸着物が描く軌跡の説明図、
第4図は第2図および第3図の軌跡による蒸着膜厚の分
布パターンを対比して示す説明図である。 図中、1,Vはウエハ支持皿(被蒸着物支持皿)、2,
A−Cはウエハ、3,3′は自転軸、4は公転軸、5は
ギヤボツクス、6は主ギヤ、7は副ギヤ、8は連結アー
ム、10は蒸着源である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 駆動源に連結される公転軸と、固定的に支持された
    主ギヤおよびこれと噛合する複数の公自転可能な副ギヤ
    を有するギヤボックスと、該公転軸に対し所定角度傾斜
    して放射状に配設され、そして各一端が該複数の副ギヤ
    にそれぞれ結合された複数の自転軸と、該複数の自転軸
    の各他端に取り付けられた複数の被蒸着物支持皿と、該
    複数の自転軸および支持皿を、それらの相対位置関係を
    変えずに且つ自転可能に支持しながら該公転軸の周囲を
    公転させる、該公転軸との間の連結機構と、該支持皿の
    下方に設けられた蒸着源とを備え、該主ギヤの歯数N_
    _1と副ギヤの歯数N_2との比N_1/N_2を3公
    転以上で前記支持皿上の点の空間的位置が最初の状態に
    戻る値に選定してなることを特徴とする蒸着装置。 2 ギヤ比N_1/N_2が、7/3、7/4などの2
    に近い非整数であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の蒸着装置。
JP14538180A 1980-10-17 1980-10-17 蒸着装置 Expired JPS592743B2 (ja)

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JP14538180A JPS592743B2 (ja) 1980-10-17 1980-10-17 蒸着装置

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JP14538180A JPS592743B2 (ja) 1980-10-17 1980-10-17 蒸着装置

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JPS5770274A JPS5770274A (en) 1982-04-30
JPS592743B2 true JPS592743B2 (ja) 1984-01-20

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ID=15383921

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5866637U (ja) * 1981-10-29 1983-05-06 日本真空技術株式会社 薄膜形成装置に於ける自公転偏角治具装置
JP2592311B2 (ja) * 1988-10-19 1997-03-19 富士写真フイルム株式会社 光磁気記録媒体の製造方法及び製造装置
FR2754940A1 (fr) * 1996-10-23 1998-04-24 Coprebat Dispositif support d'antenne permettant d'assurer les reglages aupres de la zone de fixation

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JPS5770274A (en) 1982-04-30

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