スパッタマニュアル 2005/12/16 北村eric/Equipments/Thin... · Web viewスパッタ装置CFS-4ES 実験手順書 2016/12/2改訂 水島 2006/4/26作成 北村

スパッタ装置 CFS-4ES 実験手順書　2016/12/2 改訂 水島

2006/4/26 作成　北村

RP = Rotary Pump, TMP = Turbo Molecular Pump

※ROUGHING と FORLINE が同時に開いてはいけません！ ※ トラブルのさいには、とりあえず MAIN バルブを閉めましょう！！

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装置構成図装置全体図

0 準備：ターゲット交換（不要なら次項 1 の立上げから）0-1. 装置左脇の冷却水の管還（OUT）を開けます。（管往（IN）は閉めたまま）

0-2. AIR RELEASE バルブを開けて窒素が噴出する音がしだしたらバルブを閉め、

中央のチャンバーを開きます。

0-3. チャンバー内のシャッター、カバーを外します。六角ナットを注意深く緩め

ますが、このとき下の階にねじを落とさないように注意しましょう。

0-4. 装置左下の冷却水バルブの上二つを IN と OUT を共に下向きにして空気を送り、

水を抜きます。そのあと右だけをヨコにし、最後に左をヨコにします。この

作業によって、チャンバー内で少し水が漏れ出てくる場合があるので、アル

ミホイルやベンコットを敷くとよいでしょう。

0-5. ターゲットを外します。外したターゲットから白いリングと黒いリングを外

します。黒いリングは装置本体の溝に、白いリングは新しく装着したいター

ゲットにつけます。

0-6. 新しいターゲットをまっすぐ取り付けます。向きによってはうまく入らない

ことがありますので、ターゲットを回してうまくはまる向きを探しながら、

押し込むようにします。ねじは対角に締めていきましょう。締め込みにはト

ルクドライバーを使用してください。（トルク設定値：150N･cm）

0-7. 管往（IN）を開けて冷却水を流し、左下の水バルブ上二つを上向きにして漏

れがないことを確認します。漏れがある場合はターゲット装着を見直してく

ださい。

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0-8. ターゲットを覆うカバーを付けます。カバーの表裏に注意。真中の棒を外向

きにします。シャッターを付けます。この時シャッター動かすつまみの位置

に注意。後でターゲット切り替えを行うためには正しい位置につける必要が

あります。

1 装置立ち上げ1-1. 装置左側面の冷却水管を OUT, IN の順に開け、装置正面左下の冷却水バルブ 4

つ全てを上向きにします。

1-2. 右下メインスイッチをオンにします。

1-3. 全 バ ル ブ （ MAIN 、 ROUGHING 、 FORELINE 、 AIR RELEASE, TURBO RELEASE, RP RELEASE の６バルブ）が閉じている事を確認します。

1-4. ロータリーポンプをオンにします。

1-5. FORE LINE VALVE をゆっくりと開けます。

1-6. PG2 圧力計が 10Pa 以下になったらターボポンプをオンにします。

1-7. 装置の上に乗っているコントローラ TC221 の表示が 0 になったら、TC221の白ボタンを押し、回転数 800 まで上がるのを待ちます。

2 試料セット※ターゲット交換をしている場合には 2-1.と 2-2.の作業はせずともチャンバーが開

きます。試料台に試料をテープで付けるところからで差し支えありません。

2-1. MAIN バルブが閉まっているのを再度確認します（ここで開けてはいけませ

ん！）。はじめて試料をセットする時点では MAIN バルブは閉まっているは

ずです。

2-2. ROUGHING バルブが閉じていることを確認します。AIR RELEASE バルブを

開けて窒素が噴出する音がしだしたらバルブを閉め直し、中央のチャンバー

を開きます。

（新たに試料を持ってくる場合はここに戻る）

2-3. 試料台（開けた蓋の内側）に試料をテープ等で貼り付けます。試料同士が重な

らなければ基本的には大丈夫です。

2-4. P-GUN 切り替え、ターゲット切り替えを回します（P-GUN は手前に引っ張っ

た状態で回します。引かずに無理に回すと、中のピン折れの原因になりま

す）。シャッター（ターゲット切り替えの内側のつまみ）がきちんと開閉す

るのを確認します。シャッターは閉じておきます。

2-5. チャンバーのフタをしっかり閉めます。体重をかけて、ひっかかりを乗り越

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えるようにきちんと閉めます。

2-6. FORE LINE 閉め 、ROUGHING VALVE をゆっくり開けます。この粗引きをす

る際、始めは体重をかけてフタをしっかり押し付けておきます。１～２分後

に真空計 PG1 が動き出すことを確認します。

2-7. PG1 が 10Pa 以下になるまで引きます。

2-8. ROUGHING を閉め 、FORE LINE を開けます。

3 成膜3-1. MAIN VALVE ゆっくり開けます。（このとき、PG2 の真空度が悪くならない

ことを確認しながら開けること。）左上 IG1 の緑ボタンを押します。10-3Paオーダーまで真空引きをします。通常は 30～60分程度で引けます。（ター

ゲット交換後は長めになります。）

3-2. 待っている間に、地下 3 階の Ar シリンダーの元栓を開けます。

3-3. 十分に真空引きが出来たら IG1 の赤ボタンを押します。

3-4. 左下 Arガス導入バルブを手前に倒して開けます。

3-5. 装置左上の JIG を回転させる RUN スイッチをスライドしてオンにします。

3-6. マスフローコントローラで Ar 流量を決定します。通常は Ar ガスでは

16sccm程度に設定されています。

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3-7. 左上の IG1緑ボタンを押し、Arガスを流している状態での真空度を確認しま

す。0.93Pa 以下にすること！ 3-8. 真空度が安定したら(0.6 ～0.7程度)、装置上右の RF電源装置を起動します。

スイッチは右側にあります。

3-9. スパッタ装置中段右の SPUTTER INTERLOCK を OK。（OK ボタンは長めに

押す）

3-10. 右上の MATCHING と TUNING を経験的に合わせます。（材料によって異なり

ます。末尾の表を参照のこと）

3-11. RF 電源をオンして（左のボタン）、つまみを回して電圧を印加します 。

FORWARD(Ｆ)と REFLECTED(Ｒ)が共に上昇していきます。（R,F が共に上

昇しない場合はそうなるように MATCHING と TUNING を調整）

3-12. Ｒが上がらなくなったら(60程度)、もう一度 SUPUTTER INTERLOCK を OKしなおします。

3-13. Ｒが下がれば放電に成功し、のぞき窓から紫の光が確認できます。何回やっ

てもなかなか放電しないことがあります。シャッターを少し開けた状態で

INTERLOCK を OK 、即シャッター閉じる、という操作を行います。 3-14. ヒーターを使う場合には、このインターロックが入ったあとにスイッチが入

るようになります。装置上のヒーター電源を入れ、JIG 回転の制御機のつまみ

を「加熱」にすれば温度を上げることができます。

3-15. SPUTTER TIMER をスパッタしたい時間に合わせます。表示は時計方式なの

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で注意（”00 59”の次が”01 00”。46分 49秒なら”46 49” ）3-16. MATCHING、TUNING を調節し、Ｒが最低になるようにします（0 がベスト

ですが、0 でなくとも大丈夫。Forward の 1%以下にすること）。

3-17. Ｆをスパッタしたい値まで上げます（通常は 200W とか）。

3-18. シャッターを開けると同時に SPUTTER TIMER の ON を押します。

3-19. TIMER で設定した時間が経つとブザー音と共に放電が止まり、成膜が完了し

ます。

3-20. ここで次の膜を続けて作りたい場合は、シャッターを閉じ、RF つまみを戻し

（反時計回りに、止まるまで回す）、RF電源のメインスイッチをオフにしま

す。そして P-GUN、ターゲットを所望のものにして、手順 3-7 に戻ります。

3-21. 終了する場合には、IG赤ボタン押し、RF電源のつまみを戻します。RF電源をオフ、シャッターを閉め、Arガスバルブを起こして閉じます。JIG の回転

も止めます。

4 立ち下げ4-1. MAIN バルブを閉じます。

4-2. 次の試料を続けてスパッタする場合、2-2 に戻ってください。

4-3. TC221 の STOP ボタンを押し、ポンプの回転が止まるまで待ちます。（表示

が”000”だとブレーキ動作中です。” 0”になったら OK）

4-4. ポンプの停止を待っている間に、試料を取り出します。MAIN、ROUGHINGが閉じていることを確認して AIR RELEASE バルブを開けます。窒素が噴出す

る音がしだしたらバルブを閉めます。

4-5. チャンバーを開き、試料を取り出します。テープで固定した箇所などはエタ

ノールで拭きます。チャンバーを閉めます。

※ヒーター加熱を行った場合はもちろん、長時間スパッタや逆スパッタを行った

後も、試料台が熱くなっていることがあります。十分冷えてから試料を取り外し

ましょう！

（ヒーター加熱を行うと、チャンバーが冷えるまで 6 時間以上かかります。『高

温注意 !!HOT!! 』の札を掲示しておいてください）

4-6. TC221 の表示が” 0”になっていることを確認します。

4-7. FORE LINE 閉め、右下 TMP を OFF にします。下段 TURBO LEAK VALVE を

開けてリークし（PG2 のインジケーターが下に振り切れたら OK）、閉め直し

ます。

4-8. チャンバーのフタをしっかり閉めます。体重をかけて、ひっかかりを乗り越

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えるようにきちんと閉めます

4-9. ROUGHING VALVE をゆっくり開けます。始めは体重をかけてフタをしっか

り押し付けておきます。真空計 PG1 が動き出すことを確認します。

4-10. PG1 が 10Pa 以下になるまで引きます。

4-11. ROUGHING VALVE を閉めます。

4-12. 右下 RP を OFF。右下 RP　RELEASE バルブを開けて 10秒ほど待ってから閉

めます。

4-13. 再度、RF電源オフ、バルブ全閉であることを確認します。

4-14. メイン電源をオフにします。

4-15. 本体の冷却水バルブ４つをヨコにし、装置の左側面下の In、Out 閉じます。

4-16. 地下 3 階の Ar シリンダーの元栓を閉め、残圧を確認します。

4-17. ログノートに記録して終了です。お疲れさまでした。

ヒント MATCHING,TUNING をいじっても R,F が変わらないときは P-GUN の接触不良

（ちゃんと定位置にハマってるか？）を疑いましょう。

Ar15.3sccm で 5.8×10^-1Pa程度。

Ar 流して 5分程度で真空度は落ち着きます。

RF電源の EXT を押してあると ON にできなくなるのでもう一度 EXT を押す。

Ar 流量が 少 な い と放電し な か っ た り放電が途中 で止ま っ た り す る 。

16.0sccm あれば OK？

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