スパッタ装置冷却水のスパッタレートへの影響

前の会社も含め薄膜製造(特にスパッタ装置での成膜)に携わって37年目に突入しました。
この37年の間には海外への製造移管、日本国内での協力会社への移管にも携わってきましたが
海外製造移管では装置メーカーの海外サポート及びインフラ関係の事前調査が重要になると思います。

スパッタ装置冷却水の抵抗値がスパッタレートに影響するとは思わなかった!

弊社製品の一部であるシングルレイヤーキャパシター、薄膜回路基板の薄膜製造前工程を

約9年前から海外へ製造移管を開始した時のことです。

薄膜製造には欠かせない成膜装置であるスパッタ装置の立上げ最中の出来事です。

立上げ開始時は、輸出前とほぼ同じ状態で条件が出せたのですが、成膜の回数を

重ねるうちに成膜レートが下がって行く現象が発生した。(2台移管して2台とも同じ現象発生)

原因究明のため成膜条件のほかにインフラ関係に問題ないか?装置仕様との比較を

行ったところ冷却水の抵抗値が5kΩcm 以上に対して0.1~0.7kΩcm しかないことが

わかり水の抵抗値に対する成膜レートへの影響があるのか水の抵抗値を変えて

(工業用水に純水を混ぜて)調べたところ、なんと抵抗値が高くなるとスパッタレートが上がり

4kΩcm 以上になると安定することが分かりました。
まさか、冷却水が冷やすためだけのためかと思っていたのですが水の抵抗値が

装置の性能にも影響するとは思いませんでした。

図2

図3

冷却循環水(クーリングタワー)

 

図1

スパッタ装置内の冷却水配管

 

 

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