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JP2002217132A - Vacuum deposition apparatus - Google Patents

Vacuum deposition apparatus

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Publication number
JP2002217132A
JP2002217132A JP2001014441A JP2001014441A JP2002217132A JP 2002217132 A JP2002217132 A JP 2002217132A JP 2001014441 A JP2001014441 A JP 2001014441A JP 2001014441 A JP2001014441 A JP 2001014441A JP 2002217132 A JP2002217132 A JP 2002217132A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dome
semiconductor wafer
metal thin
vapor deposition
thin film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001014441A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaneyoshi Otsubo
謙誉 大坪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2001014441A priority Critical patent/JP2002217132A/en
Publication of JP2002217132A publication Critical patent/JP2002217132A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vacuum deposition apparatus, for example, in which a evaporated material is deposited on a wafer surface with its semiconductor wafer, i.e., a work to be deposited, being rotated around an evaporation source, as well as, a step coverage is fine and a recessed part is eliminated, and a yield is improved even if there is a step-like part on the wafer surface. SOLUTION: A metal thin film is formed by depositing the evaporation material from the evaporation source on the wafer surface having the step part of the semiconductor wafer 7 which is attached on a dome revolving an rotating for the evaporation source in a chamber 1 drawn almost in vacuum. The semiconductor wafer 7 is rotativebly attached on the dome 3, and the vacuum deposition apparatus A is equipped with a rotation-driving means for rotating the semiconductor wafer 7.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、蒸着源の
周りに被蒸着ワークである半導体ウェーハを回転させな
がら蒸着材料をウェーハ面に蒸着させることで、半導体
の金属電極配線を形成するために使用される真空蒸着装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a metal electrode wiring of a semiconductor by, for example, depositing a deposition material on a wafer surface while rotating a semiconductor wafer as a workpiece to be deposited around a deposition source. The present invention relates to a vacuum evaporation apparatus used.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、真空蒸着装置として知られている
ものは、図5に示すように、真空装置によって内部空間
が所定圧力に減圧されるチャンバー1と、蒸着材料(蒸
着源)を載置するハース2と、複数枚の半導体ウェーハ
7を前記蒸着源に指向させ且つ公転させるように凹面部
に吸着装置などを介して装着し自転する円盤状のドーム
3と、該ドーム3を支持するドーム軸4と、該ドーム軸
4を回転自在に支持するとともに前記蒸着源に対向して
公転するプラネアーム5と、該プラネアーム5を軸6a
を介してチャンバー1の上部から回転させる回転モータ
6と、から概ね構成されているものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a vacuum evaporation apparatus, as shown in FIG. 5, a chamber 1 in which an internal space is reduced to a predetermined pressure by a vacuum apparatus, and an evaporation material (an evaporation source) are placed. Hearth 2, a disk-shaped dome 3 mounted on a concave portion via an adsorption device or the like so as to direct a plurality of semiconductor wafers 7 toward the evaporation source and revolve, and a dome supporting the dome 3 A shaft 4, a planet arm 5 that rotatably supports the dome shaft 4 and revolves facing the vapor deposition source;
And a rotary motor 6 that rotates from the upper part of the chamber 1 through the rotary motor.

【0003】前記ドーム3の自転は、ドーム軸4の端部
に設けた回転車輪4aが、チャンバー1の側壁面の全周
囲に亘って設けたプラネレール1aの上面と接触して、
プラネアーム5の公転に伴って回転車輪4aが転動し、
ドーム軸4の軸芯周りに回転するものである。
When the dome 3 rotates, a rotating wheel 4a provided at an end of the dome shaft 4 comes into contact with an upper surface of a planet rail 1a provided over the entire periphery of a side wall surface of the chamber 1.
With the revolution of the planet arm 5, the rotating wheel 4a rolls,
It rotates around the axis of the dome shaft 4.

【0004】前記蒸着源に対して半導体ウェーハ7を、
プラネアーム5による公転と、ドーム3による公転とで
公転移動させ、蒸着される金属薄膜の膜厚が均一になる
ようにしている。
[0004] The semiconductor wafer 7 is
The revolving motion is performed by the revolution by the planet arm 5 and the revolution by the dome 3, so that the thickness of the deposited metal thin film is uniform.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図6に
示すように、蒸着源に対向配置される半導体ウェーハ7
がドーム3の自転により蒸着源に対して上位置(ウェー
ハA)から順次下位置(ウェーハD)に公転されるに従
って、蒸着源の中心軸cに対する蒸着軌跡dの角度θが
大きくなる。図7に示すように、蒸着密度の分布は、θ
が大きくなるにつれて密から疎になるという傾向にある
ので、蒸着によって形成される成膜の厚さが、上位置で
は厚くなり、下位置では薄くなる。また、半導体ウェー
ハ7の蒸着面は、前記上位置では蒸着軌跡dに対して傾
きが小さく、下位置では蒸着軌跡dに対する傾きが大き
くなる。
However, as shown in FIG. 6, a semiconductor wafer 7 arranged opposite to a vapor deposition source is provided.
Is gradually revolved from the upper position (wafer A) to the lower position (wafer D) with respect to the deposition source by the rotation of the dome 3, the angle θ of the deposition trajectory d with respect to the central axis c of the deposition source increases. As shown in FIG. 7, the distribution of the deposition density is θ
, The thickness tends to decrease from dense to sparse, so that the thickness of the film formed by vapor deposition increases in the upper position and decreases in the lower position. The inclination of the vapor deposition surface of the semiconductor wafer 7 with respect to the vapor deposition trajectory d is small at the upper position, and large at the lower position.

【0006】そこで、半導体ウェーハ7の蒸着面におい
て、エッチングされた層間絶縁膜によって段差部がある
ものである場合、ドーム3に装着された複数枚の半導体
ウェーハ7の内、例えば、ウェーハAを例にとって、段
差部10における金属薄膜の形成について説明する。
Therefore, when there is a step on the vapor deposition surface of the semiconductor wafer 7 due to the etched interlayer insulating film, a wafer A, for example, of the plurality of semiconductor wafers 7 mounted on the dome 3 is taken as an example. The formation of the metal thin film at the step 10 will be described.

【0007】図8(A)に示すように、まず、前記ウェ
ーハAが最も上位置にあるとき、層間絶縁膜8の表面に
蒸着する金属薄膜(成膜)9はほぼ膜厚が均一であり、
放射される蒸着材料の蒸着密度も濃いので膜厚が比較的
厚く形成される。一方、前記層間絶縁膜8,8間の段差
部10においては、蒸着面の蒸発軌跡dに対する傾きが
少ないので、射影部分10aが占める範囲が少なく、こ
の段差部10にも射影部分10aを除く非射影部分に金
属薄膜9がほぼ均一な膜厚で形成される。
As shown in FIG. 8A, first, when the wafer A is at the uppermost position, the metal thin film (deposition) 9 deposited on the surface of the interlayer insulating film 8 has a substantially uniform thickness. ,
Since the evaporation density of the emitted evaporation material is also high, the film thickness is formed relatively thick. On the other hand, in the step portion 10 between the interlayer insulating films 8 and 8, since the inclination of the evaporation surface with respect to the evaporation locus d is small, the range occupied by the projected portion 10a is small. The metal thin film 9 is formed with a substantially uniform film thickness on the projected portion.

【0008】しかし、このウェーハAが、プラネアーム
5の回転に伴うドーム3の回転によって180度回転さ
れると、図8(B)に示すように、ウェーハAの端部a
と端部bとの上下位置が逆になって射影部分が入れ替わ
り、且つ、蒸着密度が疎になるとともに蒸着軌跡dに対
するウェーハ面の傾きが大きくなる。よって、蒸着面に
蒸着される金属薄膜9aの膜厚が全体的に薄くなり、段
差部10において射影部分10aが占める範囲が大きく
なる。
However, when the wafer A is rotated by 180 degrees due to the rotation of the dome 3 accompanying the rotation of the planet arm 5, as shown in FIG.
The projecting portion is switched by reversing the vertical position between the edge and the end b, and the vapor deposition density decreases, and the inclination of the wafer surface with respect to the vapor deposition trajectory d increases. Therefore, the thickness of the metal thin film 9a deposited on the deposition surface is reduced as a whole, and the area occupied by the projected portion 10a in the step portion 10 is increased.

【0009】その結果、段差部10において、前段階の
上位置において金属薄膜9が積層されなかった部分に金
属薄膜9aが蒸着し形成されても、当該金属薄膜9aの
膜厚が薄いので、段差部の全体として膜厚が均一なるよ
うに十分にカバーしきれない。即ち、蒸着される金属薄
膜のステップカバレージが劣る、ということになる。更
に、射影部分10aの占める範囲が大きくなるので、金
属薄膜9,9aが積層する部分と、金属薄膜9aが積層
されない部分とに略2分されてしまう。
As a result, even if the metal thin film 9a is deposited and formed on the portion of the step portion 10 where the metal thin film 9 is not laminated at the upper position of the previous stage, the thickness of the metal thin film 9a is small. The entire part cannot be sufficiently covered so that the film thickness becomes uniform. That is, the step coverage of the deposited metal thin film is inferior. Further, since the area occupied by the projected portion 10a is large, it is roughly divided into a portion where the metal thin films 9 and 9a are stacked and a portion where the metal thin film 9a is not stacked.

【0010】その後、更にドーム3の回転により、図9
に示すように、ウェーハAが180度回転されると(図
8(A)に示す位置に戻る)、段差部10において、図
8(B)に示す位置では射影部分10aであった所(金
属薄膜9aが積層されない部分)が射影部分から抜け出
して非射影部分に移るので、そこに金属薄膜9が蒸着し
て金属薄膜9,9が積層される。
[0010] Thereafter, by further rotating the dome 3, FIG.
As shown in FIG. 8, when the wafer A is rotated by 180 degrees (returns to the position shown in FIG. 8A), at the position shown in FIG. The portion where the thin film 9a is not laminated) escapes from the projected portion and moves to the non-projected portion, whereupon the metal thin film 9 is deposited and the metal thin films 9 and 9 are laminated.

【0011】一方、図8(B)に示す位置において、前
記金属薄膜9aが積層された部分(射影部分以外の部
分、以下、非射影部分という)には、この図9に示す位
置では、射影部分と、非射影部分とに分かれる。
On the other hand, at the position shown in FIG. 8B, the portion where the metal thin film 9a is laminated (the portion other than the projected portion, hereinafter referred to as the non-projected portion) is projected at the position shown in FIG. Parts and non-projected parts.

【0012】前記非射影部分には金属薄膜9が蒸着して
金属薄膜9,9a,9が積層することになって膜厚が厚
くなり、射影部分10aにおいては、金属薄膜9aが形
成されているだけで、新たに金属薄膜9が蒸着せず膜厚
が薄いままとなって残り、図10に示すように、膜厚の
くびれ部9cが生じる。
The metal thin film 9 is vapor-deposited on the non-projected portion and the metal thin films 9, 9a, 9 are laminated to increase the film thickness. In the projected portion 10a, the metal thin film 9a is formed. Thus, the metal thin film 9 is not newly deposited and the film thickness remains thin, and as shown in FIG. 10, a narrow portion 9c of the film thickness occurs.

【0013】このように、蒸着源に対して半導体ウェー
ハ7が、プラネアーム5とドーム3とにより大公転・小
公転されるだけでは、図10に示すように、段差部10
における前記金属薄膜9の厚さが不均一となったくびれ
部9cが生じ、このくびれ部9cにおいて、金属電極配
線として電流密度が大きくなって断線したり、デバイス
特性が変化したりする等して、半導体ウェーハの歩留ま
りが悪化し、信頼性の低下を招くことになる。本発明に
係る真空蒸着装置は、このような課題を解消するために
提案されるものである。
As described above, if the semiconductor wafer 7 is simply rotated by the planet arm 5 and the dome 3 with respect to the vapor deposition source by the large arm and the small dome 3, as shown in FIG.
In this case, a constricted portion 9c in which the thickness of the metal thin film 9 becomes non-uniform is generated. As a result, the yield of semiconductor wafers deteriorates, leading to a decrease in reliability. The vacuum evaporation apparatus according to the present invention is proposed to solve such a problem.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明に係るの上記課題
を解決するための要旨は、真空状態にされたチャンバー
内で、蒸着源に対して公転されるとともに自転するドー
ムに取付けられた半導体ウェーハの段差部を有したウェ
ーハ面に前記蒸着源から蒸着材料を蒸着させて金属薄膜
を形成する真空蒸着装置において、前記半導体ウェーハ
が前記ドームに回転自在に取付けられるとともに、該半
導体ウェーハを回転させる回転駆動手段が設けられてい
ることである。前記回転駆動手段は、ドームに設けられ
た駆動モータと該モータの回転駆動を伝達するベルト若
しくはチェーンとで構成されること、又は、ドームを公
転させるプラネアームに対して公転する遊星歯車機構で
構成されることを含むものである。
The gist of the present invention for solving the above-mentioned problems is that a semiconductor mounted on a dome that revolves and rotates with respect to a deposition source in a vacuum chamber. In a vacuum deposition apparatus for forming a metal thin film by depositing a deposition material from the deposition source on a wafer surface having a step portion of a wafer, the semiconductor wafer is rotatably mounted on the dome and the semiconductor wafer is rotated. That is, a rotation drive unit is provided. The rotation driving means is constituted by a drive motor provided on the dome and a belt or a chain for transmitting the rotation drive of the motor, or is constituted by a planetary gear mechanism revolving with respect to a planet arm for revolving the dome. That is to say.

【0015】本発明に係る真空蒸着装置によれば、ドー
ムに回転自在に装着された半導体ウェーハが、プラネア
ームで大きく公転され、且つ、ドームによって公転され
るとともに、更に回転駆動手段によって自転すること
で、金属薄膜が形成されるウェーハ面(蒸着面)の段差
部において、射影部分に入り込んでそこから抜け出すま
での滞留時間が短くなる。よって、ドームによって公転
される半導体ウェーハの上下位置が変わっても、射影部
分に滞留して蒸着材料が蒸着されないという影響が緩和
される。
According to the vacuum evaporation apparatus of the present invention, the semiconductor wafer rotatably mounted on the dome is largely revolved by the planet arm, revolved by the dome, and further rotated by the rotation driving means. In addition, at the step portion on the wafer surface (vapor deposition surface) where the metal thin film is formed, the residence time before entering the projection portion and exiting from the projection portion is shortened. Therefore, even if the vertical position of the semiconductor wafer revolved by the dome changes, the effect of staying in the projected portion and preventing the deposition material from being deposited is reduced.

【0016】よって、ドームに装着された半導体ウェー
ハが、段差部の射影部分における影響を自転することで
緩和させながら該ドームによって公転されるので、蒸着
材料の蒸着密度分布のバラツキが緩和され、段差部に蒸
着する金属薄膜がほぼ均一な膜厚で形成され、当該段差
部のステップカバレージが良好となる。
Therefore, the semiconductor wafer mounted on the dome is revolved by the dome while relieving the influence of the projected portion of the step by rotating, thereby reducing the variation in the vapor deposition density distribution of the vapor deposition material. The metal thin film to be deposited on the portion is formed with a substantially uniform film thickness, and the step coverage of the step is improved.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】次に、本発明に係る真空蒸着装置
について図面を参照して説明する。なお、発明の理解を
容易にするため従来例の構成に対応する部分には従来例
と同一符号を付けて説明する。
Next, a vacuum deposition apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In order to facilitate understanding of the invention, portions corresponding to those of the conventional example will be described with the same reference numerals as in the conventional example.

【0018】真空蒸着装置Aは、図1に示すように、真
空装置によって内部空間が所定圧力に減圧されるチャン
バー1に、蒸着材料(蒸着源)を載置するハース2と、
複数枚の半導体ウェーハ7を前記蒸着源に指向させ且つ
公転させるように凹面部3aに吸着装置16を介して装
着し自転する円盤状のドーム3と、該ドーム3を支持す
るドーム軸4と、該ドーム軸4を回転自在に支持すると
ともに前記蒸着源に対向して公転させるプラネアーム5
と、該プラネアーム5を回転させる軸6aと、チャンバ
ー1の上部において前記軸6aにモータ軸を連結された
回転モータ6とが装備されている。
As shown in FIG. 1, a vacuum evaporation apparatus A includes a hearth 2 for placing an evaporation material (an evaporation source) in a chamber 1 whose internal space is reduced to a predetermined pressure by the vacuum apparatus.
A disk-shaped dome 3 mounted on the concave surface portion 3a via the suction device 16 so as to direct a plurality of semiconductor wafers 7 toward the vapor deposition source and revolve, and a dome shaft 4 supporting the dome 3, A planet arm 5 that rotatably supports the dome shaft 4 and revolves opposite the vapor deposition source.
A shaft 6a for rotating the planet arm 5; and a rotary motor 6 having a motor shaft connected to the shaft 6a in the upper part of the chamber 1.

【0019】前記ドーム3は、ドーム軸4に設けられた
回転車輪4aがチャンバー1の側壁面に全周に亘ってリ
ング状に敷設されたプラネレール1aに接触し、プラネ
アーム5の公転運動に伴い転動しながら回転すること
で、当該回転車輪4aとドーム軸4とともに一体となっ
て回転(自転)するものである。
In the dome 3, a rotating wheel 4 a provided on the dome shaft 4 comes into contact with a planetary rail 1 a laid in a ring shape on the side wall surface of the chamber 1 over the entire circumference, and rolls with the revolving motion of the planet arm 5. By rotating while moving, the rotating wheel 4a and the dome shaft 4 are integrally rotated (rotated).

【0020】前記ドーム3の回転により、複数枚(例え
ば、12枚)の半導体ウェーハ7が蒸着源に対して各々
公転する。更に、このドーム3には、図2に示すよう
に、半導体ウェーハ用の回転駆動手段として、例えば、
1組として2枚の半導体ウェーハ7に対して、一つの駆
動モータ11がドーム背面に設けられ、該駆動モータ1
1のプーリ11aと前記半導体ウェーハ7の軸7aに設
けられたプーリ7bとにベルト若しくはチェーン12が
各々張設されている。電気的に接続された駆動モータ1
1の回転により、前記2枚の半導体ウェーハ7がドーム
3に対して自転する。他の半導体ウェーハ7にも前記駆
動モータ11と、ベルト若しくはチェーン等の伝達手段
12を同様に配備する。
The rotation of the dome 3 causes a plurality of (for example, 12) semiconductor wafers 7 to revolve with respect to the evaporation source. Further, as shown in FIG. 2, the dome 3 is provided with a rotary drive unit for a semiconductor wafer, for example, as shown in FIG.
One drive motor 11 is provided on the back surface of the dome for two semiconductor wafers 7 as one set.
A belt or a chain 12 is stretched over one pulley 11a and a pulley 7b provided on a shaft 7a of the semiconductor wafer 7, respectively. Drive motor 1 electrically connected
By one rotation, the two semiconductor wafers 7 rotate with respect to the dome 3. The drive motor 11 and transmission means 12 such as a belt or a chain are similarly provided on the other semiconductor wafers 7.

【0021】半導体ウェーハ7をドーム3に対して自転
させる前記回転駆動手段としては、上記実施例に限られ
ず、例えば、図3に示すように、ドーム軸4の軸芯4b
を中心軸にして、プラネアーム5の内側にて固定され回
転しない傘歯車13を設け、該傘歯車13に噛合する傘
歯車14を軸7aに設けて、遊星歯車機構とすることが
できる。
The rotation driving means for rotating the semiconductor wafer 7 with respect to the dome 3 is not limited to the above-described embodiment. For example, as shown in FIG.
A bevel gear 13 that is fixed inside the planet arm 5 and does not rotate is provided around the center axis, and a bevel gear 14 that meshes with the bevel gear 13 is provided on the shaft 7a to form a planetary gear mechanism.

【0022】この場合、前記傘歯車13が太陽歯車とな
り、前記傘歯車14が遊星歯車となり、ドーム13が作
動腕となる。そして、傘歯車14と一体に回転する軸7
aにプーリ7cを設けて、他の半導体ウェーハ7におけ
る軸7aにプーリ7dを設けて、前記プーリ7c,7d
間にベルト若しくはチェーン等の伝達手段15を架設す
る。
In this case, the bevel gear 13 serves as a sun gear, the bevel gear 14 serves as a planetary gear, and the dome 13 serves as an operating arm. The shaft 7 that rotates integrally with the bevel gear 14
a, a pulley 7c is provided on a shaft 7a of another semiconductor wafer 7, and the pulleys 7c, 7d
Transmission means 15 such as a belt or a chain is installed between them.

【0023】この機構では、プラネアーム5の回転によ
り、太陽歯車13の周りを公転するとともに自転する遊
星歯車14と一体になって半導体ウェーハ7がドーム3
に対して回転し、それにより、他の半導体ウェーハ7が
ベルト等の伝達手段15で駆動されて回転する。回転駆
動手段として上記2例をあげて説明したが、これに限ら
ず公知の機構手段で、ドーム3に対して半導体ウェーハ
7を自転させることができるものであれば良い。
In this mechanism, by rotating the planet arm 5, the semiconductor wafer 7 revolves around the sun gear 13 and becomes integral with the planetary gear 14 which rotates, and the dome 3
, Whereby the other semiconductor wafer 7 is driven and rotated by the transmission means 15 such as a belt. Although the above two examples have been described as the rotation driving means, the present invention is not limited to this, and any mechanism capable of rotating the semiconductor wafer 7 with respect to the dome 3 by known mechanism means may be used.

【0024】こうのように構成した本発明の真空蒸着装
置Aを用いて蒸着材料をウェーハ面に蒸着させて金属電
極配線を形成するには、各ドーム3に所要枚数の半導体
ウェーハ7を吸着装置16等で各々装着し、チャンバー
1内部空間を真空装置で所定の圧力にしてほぼ真空状態
にした後、回転モータ6を駆動させるとともに、回転駆
動手段として、図2に示す機構である場合には、駆動モ
ータ11を駆動させる。そして、ハース2から蒸着材料
を放射させる。
In order to form a metal electrode wiring by depositing a vapor deposition material on the wafer surface using the vacuum vapor deposition apparatus A of the present invention configured as described above, a required number of semiconductor wafers 7 are attached to each dome 3 by a suction apparatus. 16 and the like, and the interior space of the chamber 1 is set to a predetermined pressure by a vacuum device to make it substantially in a vacuum state. Then, the rotary motor 6 is driven, and when the mechanism shown in FIG. Then, the drive motor 11 is driven. Then, the evaporation material is emitted from the hearth 2.

【0025】前記半導体ウェーハ7は、回転モータ6の
回転駆動によって軸6aを介してプラネアーム5が回転
されることで、軸芯6bを中心にして大きく公転し、プ
ラネレール1a上面を転動する回転車輪4aの回転とと
もにドーム3が回転することで軸芯4bを中心にして小
さく公転し、且つ、駆動モータ11の回転駆動によって
吸着装置16とともに各々自転する。
When the planet arm 5 is rotated via the shaft 6a by the rotation of the rotary motor 6, the semiconductor wafer 7 revolves largely around the axis 6b, and the rotating wheels roll on the upper surface of the planet rail 1a. When the dome 3 rotates together with the rotation of 4a, the dome 3 revolves slightly around the axis 4b, and also rotates together with the suction device 16 by the rotation of the drive motor 11.

【0026】前記半導体ウェーハ7の自転により、ウェ
ーハ面における段差部10においては、蒸着材料の蒸着
軌跡dに対する射影部分10aに入り込んでそこから抜
け出すまでの滞留時間が短くなって、射影部分10aと
非射影部分とにおける金属薄膜がほぼ同様の条件で形成
され、その膜厚がほぼ均一となる。また、チャンバー1
内の蒸着密度のバラツキによるステップカバレージに与
える影響も、半導体ウェーハ7が自転することで緩和さ
れる。
Due to the rotation of the semiconductor wafer 7, the residence time of the stepped portion 10a on the wafer surface between the projected portion 10a of the vapor deposition material and the projected portion 10a with respect to the deposition locus d is reduced, and the stepped portion 10a is not in contact with the projected portion 10a. The metal thin film in the projected portion is formed under substantially the same conditions, and the film thickness becomes substantially uniform. Also, chamber 1
The influence on the step coverage due to the variation of the deposition density in the inside is also mitigated by the rotation of the semiconductor wafer 7.

【0027】こうして、図4に示すように、ウェーハ面
の段差部10における、ステップカバレージが良好とな
って、全体的に見て膜厚の均一な金属薄膜9が形成され
て、金属電極配線の断線のおそれが無くなるものであ
る。
In this manner, as shown in FIG. 4, the step coverage at the step portion 10 on the wafer surface is improved, and the metal thin film 9 having a uniform film thickness as a whole is formed. This eliminates the risk of disconnection.

【0028】[0028]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る真空
蒸着装置は、真空状態にされたチャンバー内で、蒸着源
に対して公転されるとともに自転するドームに取付けら
れた半導体ウェーハの段差部を有したウェーハ面に前記
蒸着源から蒸着材料を蒸着させて金属薄膜を形成する真
空蒸着装置において、前記半導体ウェーハが前記ドーム
に回転自在に取付けられるとともに、該半導体ウェーハ
を回転させる回転駆動手段が設けられているので、半導
体ウェーハがドームによって公転されながら自転もする
ことになり、前記ウェーハ面の段差部における射影部分
に入って抜け出すまでの滞留時間が短くその影響が弱ま
り、金属薄膜のステップカバレージが改善される。よっ
て、半導体ウェーハの歩留まりが改善されるとともに、
品質の信頼性が向上すると言う優れた効果を奏するもの
である。
As described above, in the vacuum deposition apparatus according to the present invention, the stepped portion of the semiconductor wafer attached to the dome that rotates and rotates with respect to the deposition source in the vacuum chamber. In a vacuum deposition apparatus for forming a metal thin film by depositing a deposition material from the deposition source on the wafer surface having a, the semiconductor wafer is rotatably mounted on the dome, and a rotation driving means for rotating the semiconductor wafer is provided. Since the semiconductor wafer is revolved by the dome, the semiconductor wafer also revolves, and the residence time before entering and projecting from the projecting portion of the step on the wafer surface is short, and the effect is weakened, and the step coverage of the metal thin film is reduced. Is improved. Therefore, while improving the yield of semiconductor wafers,
This has an excellent effect of improving the reliability of quality.

【0029】前記回転駆動手段は、ドームに設けられた
駆動モータと該モータの回転駆動を伝達するベルト若し
くはチェーンとで構成されること、又は、ドームを公転
させるプラネアームに対して公転する遊星歯車機構で構
成されるので、半導体ウェーハを公転させるとともに自
転させることが可能となる。
[0029] The rotation driving means is constituted by a driving motor provided on the dome and a belt or a chain for transmitting the rotation of the motor, or a planetary gear mechanism revolving with respect to a planet arm for revolving the dome. Therefore, the semiconductor wafer can be revolved and rotated.

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

【図1】本発明に係る真空蒸着装置の概略構成を示す正
面図である。
FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a vacuum evaporation apparatus according to the present invention.

【図2】同本発明に係る真空蒸着装置における、ドーム
に設けられた駆動回転手段の構成を示す拡大説明図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged explanatory view showing a configuration of a driving rotation means provided on a dome in the vacuum evaporation apparatus according to the present invention.

【図3】同本発明に係る真空蒸着装置における、ドーム
に設けられた駆動回転手段の他の構成を示す拡大説明図
である。
FIG. 3 is an enlarged explanatory view showing another configuration of the drive rotating means provided on the dome in the vacuum evaporation apparatus according to the present invention.

【図4】同本発明に係る真空蒸着装置によって半導体ウ
ェーハの段差部に形成された金属薄膜の成膜状態を示す
拡大説明図である。
FIG. 4 is an enlarged explanatory view showing a film formation state of a metal thin film formed on a step portion of a semiconductor wafer by the vacuum evaporation apparatus according to the present invention.

【図5】従来例に係る真空蒸着装置の概略構成を示す正
面図(A)と、一部を省略して示す平面図(B)であ
る。
FIG. 5A is a front view showing a schematic configuration of a vacuum evaporation apparatus according to a conventional example, and FIG.

【図6】同従来例に係る真空蒸着装置において、半導体
ウェーハの上下位置によって蒸着密度が異なることを示
す説明図である。
FIG. 6 is an explanatory view showing that the vapor deposition density differs depending on the vertical position of the semiconductor wafer in the vacuum vapor deposition apparatus according to the conventional example.

【図7】蒸着源からの距離と蒸着密度との関係を示す説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a distance from a deposition source and a deposition density.

【図8】同従来例に係る真空蒸着装置において、半導体
ウェーハの段差部における蒸着状態を示し、半導体ウェ
ーハが上位置にある場合の説明図(A)と、下位置にあ
る場合の説明図(B)である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a state of vapor deposition at a step portion of a semiconductor wafer in a vacuum vapor deposition apparatus according to the conventional example, in which an explanatory diagram (A) when the semiconductor wafer is at an upper position and an explanatory diagram ( B).

【図9】同従来例に係る真空蒸着装置において、半導体
ウェーハの段差部における蒸着状態を示し、半導体ウェ
ーハが上位置から下位置に移動し更に上位置へと公転し
て元位置に戻った状態の説明図である。
FIG. 9 shows a state of vapor deposition at a step portion of the semiconductor wafer in the vacuum vapor deposition apparatus according to the conventional example, in which the semiconductor wafer moves from the upper position to the lower position, revolves to the upper position, and returns to the original position. FIG.

【図10】段差部を有する半導体ウェーハにおける金属
薄膜において、段差部にくびれ部が形成された状態を示
す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory view showing a state in which a narrow portion is formed in the step portion in the metal thin film in the semiconductor wafer having the step portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 チャンバー、1a プラネレール、2 ハース、3
ドーム、4 回転軸、4a 回転車輪、4b 軸芯、
5 プラネアーム、6 回転モ−タ、6a 軸、7 半
導体ウェーハ、7a 軸、7b,7c、7d プーリ、
8 層間絶縁膜、9 金属薄膜、10 段差部、10a
射影部分、11 駆動モータ、11a プーリ、12
ベルト、13 傘歯車(太陽歯車)、14 傘歯車
(遊星歯車)、15 ベルト、16 吸着装置、A 本
発明の真空蒸着装置。
1 chamber, 1a planetar, 2 hearths, 3
Dome, 4 rotating shafts, 4a rotating wheels, 4b shaft center,
5 planet arm, 6 rotating motor, 6a axis, 7 semiconductor wafer, 7a axis, 7b, 7c, 7d pulley,
8 interlayer insulating film, 9 metal thin film, 10 step, 10a
Projection part, 11 Drive motor, 11a Pulley, 12
Belt, 13 bevel gear (sun gear), 14 bevel gear (planetary gear), 15 belt, 16 suction device, A Vacuum vapor deposition device of the present invention.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】真空状態にされたチャンバー内で、蒸着源
に対して公転されるとともに自転するドームに取付けら
れた半導体ウェーハの段差部を有したウェーハ面に前記
蒸着源から蒸着材料を蒸着させて金属薄膜を形成する真
空蒸着装置において、 前記半導体ウェーハが前記ドームに回転自在に取付けら
れるとともに、該半導体ウェーハを回転させる回転駆動
手段が設けられていること、 を特徴とする真空蒸着装置。
In a vacuum chamber, a vapor deposition material is vapor-deposited from the vapor deposition source on a wafer surface having a step portion of a semiconductor wafer which is revolved with respect to the vapor deposition source and attached to a dome which rotates. A vacuum evaporation apparatus for forming a metal thin film by using the method described above, wherein the semiconductor wafer is rotatably attached to the dome, and rotation driving means for rotating the semiconductor wafer is provided.
【請求項2】回転駆動手段は、ドームに設けられた駆動
モータと該モータの回転駆動を伝達するベルト若しくは
チェーンとで構成されること、又は、ドームを公転させ
るプラネアームに対して公転する遊星歯車機構で構成さ
れること、 を特徴とする請求項1に記載の真空蒸着装置。
2. The rotation driving means comprises a driving motor provided on the dome and a belt or a chain for transmitting the rotation of the motor, or a planetary gear revolving around a planet arm for revolving the dome. The vacuum evaporation apparatus according to claim 1, wherein the vacuum evaporation apparatus is configured by a mechanism.
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