JP2003247058A - 防着治具および薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 重量の増加を抑制しつつ、防着板の過熱を防
止し、特に堆積物の防着を目的とした薄膜形成装置用防
着治具を提供する。 【解決手段】 防着板１には、カーボングラファイト板
２の大きさに対応した凹部を設け、カーボングラファイ
ト板２をこの凹部に嵌め込むとともに、蓋板３でカーボ
ングラファイト板２を塞ぐ。蓋板３には貫通孔４を設け
る、又はハニカム構造板を設けることにより、効率良く
放熱を行うとともに軽量化をはかる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は防着治具および薄膜
形成装置に関し、特に、堆積物の防着を目的とした防着
板治具に適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の薄膜形成装置では、チャンバ内側
壁に堆積物が付着することを防止するため、チャンバ内
側壁に防着板治具を装着するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
防着板治具では、単にステンレス板などが防着板として
用いられることがあり、放熱構造が考慮されていないが
ために、薄膜形成時に防着板が過熱することがあった。
このため、防着板が過熱した時に、防着板が歪んだり、
変形したりして、防着板に堆積した堆積物が脱落するこ
とがあり、パーティクルの発生原因となるという問題が
あった。

【０００４】一方、防着板の歪みや変形を防止するため
に、防着板の厚みを単に厚くすると、防着板の重量が増
大し、防着板の脱着時や洗浄時の負担が大きくなるとい
う問題があった。そこで、本発明の目的は、重量の増加
を抑制しつつ、防着板の過熱を防止することが可能な防
着治具および薄膜形成装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１記載の防着治具によれば、堆積物を付
着させる防着板と、前記防着板内に埋め込まれた放熱板
と、前記防着板の裏面に設けられ、前記放熱板に蓄積さ
れた熱を放熱する開口部とを備えることを特徴とする。

【０００６】これにより、防着板に溜まった熱を、開口
部を介して外部に効率よく逃がすことが可能となるとと
もに、開口部を設けた分だけ、防着治具の重量を削減す
ることができ、防着治具の重量の増加を抑制しつつ、防
着板の過熱を防止することが可能となる。このため、防
着治具の重量増加を抑制しつつ、防着板の歪みや変形を
抑制して、防着板に付着した堆積物の脱落を抑制するこ
とが可能となり、チャンバ内でのパーティクルの発生を
抑制することが可能となることから、防着板の脱着作業
などの負担増を抑制しつつ、薄膜形成を精度良く行なう
ことが可能となる。

【０００７】また、請求項２記載の防着治具によれば、
凹部が形成された防着板と、前記凹部内に嵌め込まれた
放熱板と、貫通穴が設けられ、前記放熱板が嵌め込まれ
た凹部を覆う蓋板とを備えることを特徴とする。これに
より、放熱板を凹部に嵌め込むだけで、放熱板を防着板
に埋め込むことが可能となるとともに、放熱板が嵌め込
まれた凹部を蓋板で覆うだけで、放熱板に蓄積された熱
を外部に効率よく放熱することが可能となり、防着治具
の組立てを容易化しつつ、防着板の放熱性を向上させる
ことができる。

【０００８】また、請求項３記載の防着治具によれば、
前記蓋板はハニカム構造であることを特徴とする。これ
により、防着治具の強度を向上させつつ、防着板で発生
した熱を効率よく外部に逃すことが可能となり、防着治
具の過熱を防止しつつ、防着治具の軽量化を図ることが
可能となる。

【０００９】また、請求項４記載の防着治具によれば、
前記放熱板は、前記防着板よりも熱容量の大きいことを
特徴とする。これにより、防着板で発生した熱を放熱板
に溜めることが可能となり、放熱板を防着板に埋め込む
ことで、防着板の過熱を容易に防止することが可能とな
る。また、請求項５記載の防着治具によれば、前記防着
板は、ステンレス板、アルミナ板またはチタン板である
ことを特徴とする。

【００１０】これにより、防着治具の軽量化を図りつ
つ、防着治具の強度を向上させて、防着治具の歪みや変
形を抑制することが可能となるとともに、防着治具の脱
着を容易に行なうことが可能となる。また、請求項６記
載の防着治具によれば、前記放熱板は、カーボングラフ
ァイト板であることを特徴とする。

【００１１】これにより、チャンバ内の汚染を防止しつ
つ、防着板に溜まった熱を効率よく逃がすことが可能と
なるとともに、防着治具の重量の増加を抑制して、防着
治具の脱着時などの負担増を抑制することが可能とな
る。また、請求項７記載の防着治具によれば、前記防着
板および放熱板には、前記堆積物を堆積させるウェハに
対応した開口部が設けられていることを特徴とする。

【００１２】これにより、防着板を介してウェハに堆積
物を堆積させることが可能となり、防着効果を容易に向
上させることが可能となる。また、請求項８記載の薄膜
形成装置によれば、処理対象を載置するチャンバと、前
記処理対象上に堆積物を堆積させる堆積手段と、放熱板
が内部に埋め込まれるとともに、前記放熱板に蓄積され
た熱を放熱する開口部が設けられ、前記チャンバ内壁面
に脱着可能な状態で装着された防着板とを備えることを
特徴とする。

【００１３】これにより、チャンバ内壁面に防着治具を
取り付けるだけで、防着治具の重量増加を抑制し、か
つ、防着治具の過熱を伴うことなく、チャンバ内壁面に
堆積物が付着することを防止することが可能となる。こ
のため、パーティクルの発生を抑制して、薄膜形成を精
度良く行なうことが可能となるとともに、メンテナンス
作業の負担増も抑制することができる。

【００１４】また、請求項９記載の薄膜形成装置によれ
ば、前記堆積手段は、スパッタ、ＣＶＤ、蒸着またはエ
ピタキシャル成長であることを特徴とする。これによ
り、パーティクルの発生を抑制しつつ、薄膜形成を精度
良く行なうことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態に係る防
着治具および薄膜形成装置について、図面を参照しなが
ら説明する。図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係
る防着治具の構成を示す斜視図、図１（ｂ）は、本発明
の第１実施形態に係る防着治具の構成を示す断面図であ
る。

【００１６】図１において、防着板１には、カーボング
ラファイト板２の大きさに対応した凹部が設けられ、カ
ーボングラファイト板２がこの凹部に嵌め込まれるとと
もに、カーボングラファイト板２を塞ぐための蓋板３が
この凹部に嵌め込まれている。また、蓋板３には、カー
ボングラファイト板２に蓄積した熱を外部に逃すための
貫通孔４が設けられている。

【００１７】ここで、防着板１および蓋板３としては、
例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６などのステンレス
板、アルミナ板またはチタン板、あるいは石英板などを
用いることができる。そして、薄膜形成を行なう場合、
カーボングラファイト板２が埋め込まれた防着板１をチ
ャンバ内に装着する。

【００１８】これにより、薄膜形成時に、防着板１で発
生した熱をカーボングラファイト板２に効率よく逃がす
ことが可能となり、防着板１の過熱を防止しつつ、チャ
ンバ内壁面に堆積物が付着することを防止することが可
能となることから、パーティクルの発生を抑制して、薄
膜形成を精度良く行なうことができる。また、蓋板３に
貫通孔４を設けることにより、蓋板３の重量増加を抑制
しつつ、カーボングラファイト板２に蓄積した熱を外部
に効率良く逃すことが可能となり、防着板１の脱着時や
洗浄時の負担増を抑制しつつ、パーティクルの発生を抑
制することができる。

【００１９】図２（ａ）は、本発明の第２実施形態に係
る防着治具の構成を示す斜視図、図２（ｂ）は、本発明
の第２実施形態に係る防着治具の構成を示す断面図であ
る。図２において、防着板１１には、カーボングラファ
イト板１２の大きさに対応した凹部が設けられ、カーボ
ングラファイト板１２がこの凹部に嵌め込まれるととも
に、カーボングラファイト板１２を塞ぐための蓋板１３
がこの凹部に嵌め込まれている。

【００２０】また、蓋板１３には、カーボングラファイ
ト板１２に蓄積した熱を外部に逃すための貫通孔１４が
設けられ、さらに、防着板１１、カーボングラファイト
板１２および蓋板１３には、薄膜が形成されるウェハに
対応した開口部１５が設けられている。ここで、防着板
１１および蓋板１３としては、例えば、ＳＵＳ３０４、
ＳＵＳ３１６などのステンレス板、アルミナ板またはチ
タン板、あるいは石英板などを用いることができる。

【００２１】そして、ウェハに薄膜形成を行なう場合、
ウェハが開口部１５の位置に対応するように、防着板１
１をチャンバ内に装着する。これにより、防着板１１で
発生した熱をカーボングラファイト板１２に蓄積させる
だけでなく、開口部１４を介してカーボングラファイト
板１２に蓄積された熱を外部に効率よく逃がすことが可
能となり、防着板１１の過熱を防止しつつ、防着効果を
向上させることが可能となる。

【００２２】図３は、本発明の第３実施形態に係る防着
治具の構成を示す分解斜視図である。図３において、防
着板２１には、カーボングラファイト板２２の大きさに
対応した凹部２１ａが設けられ、カーボングラファイト
板２２がこの凹部２１ａに嵌め込まれるとともに、カー
ボングラファイト板２２を塞ぐためのハニカム構造板２
３がこの凹部２１ａに嵌め込まれている。

【００２３】ここで、防着板２１およびハニカム構造板
２３の材質としては、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３
１６などのステンレス、アルミナまたはチタン、あるい
は石英などを用いることができる。そして、薄膜形成を
行なう場合、カーボングラファイト板２２を介してハニ
カム構造板２３が嵌め込まれた防着板２１をチャンバ内
に装着する。

【００２４】これにより、薄膜形成時に、防着板２１で
発生した熱をカーボングラファイト板２２に効率よく逃
がすことが可能となり、防着板２１の過熱を防止しつ
つ、チャンバ内壁面に堆積物が付着することを防止する
ことが可能となることから、パーティクルの発生を抑制
して、薄膜形成を精度良く行なうことができる。また、
カーボングラファイト板２２を介してハニカム構造板２
３を嵌め込むことにより、防着治具の重量増加を抑制し
つつ、カーボングラファイト板２２に蓄積した熱を、ハ
ニカム構造板２３を介して外部に効率良く逃すことが可
能となり、防着板２１の脱着時や洗浄時の負担増を抑制
しつつ、パーティクルの発生を抑制することができる。

【００２５】図４は、本発明の一実施形態に係る防着治
具が装着された薄膜形成装置の構成を示す断面図であ
る。図４において、チャンバ５１には、チャンバ５１内
にＡｒガスを導入するための導入口５１ａおよびチャン
バ５１内を真空引きするための排気口５１ｂが設けられ
るとともに、ウェハＷを載置する載置台５２およびター
ゲットＴＧをマイナス電位に設定する陰極５３が設けら
れ、さらに、ターゲットＴＧ上に磁界を発生させるマグ
ネットＭＧ１〜ＭＧ３が設けられている。

【００２６】また、チャンバ５１内には、カーボングラ
ファイト板２ａ〜２ｃ、１２が埋め込まれた防着板１ａ
〜１ｃ、１１が装着されている。ここで、蓋板３ａ〜３
ｃ、１３には開口部４ａ〜４ｃ、１４が形成され、防着
板１ａ〜１ｃ、１１の重量増を抑制することができる。
このため、防着板１ａ〜１ｃ、１１の洗浄時などに、防
着板１ａ〜１ｃ、１１をチャンバ５１から脱着したり、
防着板１ａ〜１ｃ、１１を搬送したりする作業の負担増
を抑制することができる。

【００２７】なお、この防着板１ａ〜１ｃ、１１をチャ
ンバ５１内に装着する方法として、例えば、チャンバ５
１内に防着板１ａ〜１ｃ、１１を挿入するためのレール
を設け、このレールを介して防着板１ａ〜１ｃ、１１を
チャンバ５１内に嵌め込むことができる。そして、ウェ
ハＷ上に堆積物を堆積する場合、チャンバ５１内を真空
引きし、チャンバ５１内のＡｒガスを導入する。

【００２８】そして、陰極５３にマイナス電位を印加す
るとともに、ウェハＷ側にプラス電位を印加する。する
と、ウェハＷとターゲットＴＧ間の高電界により、Ａｒ
ガスがプラズマ化し、Ａｒイオンが発生する。そして、
このＡｒイオンが、陰極５３のマイナス電位に引かれて
ターゲットＴＧに衝突し、ターゲットＴＧから原子を叩
き出す。

【００２９】そして、防着板１１、カーボングラファイ
ト板１２および蓋板１３に設けられた開口部１５を介
し、ターゲットＴＧから叩き出された原子がウェハＷ上
に付着し、ウェハＷ上に堆積物を形成することができ
る。ここで、ターゲットＴＧから叩き出された原子の一
部はウェハＷからそれて、チャンバ５１内壁面に向かう
が、チャンバ５１内壁面には、防着板１ａ〜１ｃ、１１
が装着されているので、チャンバ５１内壁面に堆積物が
堆積することを防止することができる。

【００３０】そして、防着板１ａ〜１ｃ、１１には、カ
ーボングラファイト板２ａ〜２ｃ、１２が埋め込まれる
とともに、蓋板３ａ〜３ｃ、１３には開口部４ａ〜４
ｃ、１４が形成されているため、防着板１ａ〜１ｃ、１
１で発生した熱をカーボングラファイト板２ａ〜２ｃ、
１２に一旦蓄積し、カーボングラファイト板２ａ〜２
ｃ、１２に蓄積された熱を開口部４ａ〜４ｃ、１４を介
して外部に効率よく放熱することが可能となる。

【００３１】このため、防着板１ａ〜１ｃ、１１の過熱
を防止して、防着板１ａ〜１ｃ、１１の歪みや変形を抑
制することが可能となり、防着板１ａ〜１ｃ、１１に付
着した堆積物の脱落を抑制することが可能となることか
ら、チャンバ５１内でのパーティクルの発生を抑制する
ことができ、薄膜形成を精度良く行なうことが可能とな
る。

【００３２】なお、図４の実施形態では、防着治具が装
着された薄膜形成装置としてスパッタ装置を例にとって
説明したが、スパッタ装置以外にも、ＣＶＤ装置、蒸着
装置またはエピタキシャル成長装置などに適用するよう
にしてもよい。また、上述した実施形態では、ステンレ
ス板などにカーボングラファイト板を埋め込む方法につ
いて説明したが、例えば、Ａｌ系溶射用防着板にカーボ
ングラファイト板を埋め込むようにしてもよい。

【００３３】また、上述した実施形態では、防着板１、
１１、１ａ〜１ｃに埋め込む放熱板として、カーボング
ラファイト板２、１２、２ａ〜２ｃを例にとって説明し
たが、カーボングラファイト板２、１２、２ａ〜２ｃに
限定されることなく、防着板１、１１、１ａ〜１ｃより
も熱容量の大きい材質ならば何でもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
防着治具の重量増加を抑制しつつ、防着治具の過熱を防
止して、パーティクルの発生を抑制することが可能とな
り、防着板の脱着作業の負担増加を抑制しつつ、薄膜形
成を精度良く行なうことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る
防着治具の構成を示す斜視図、図１（ｂ）は、本発明の
第１実施形態に係る防着治具の構成を示す断面図であ
る。

【図２】 図２（ａ）は、本発明の第２実施形態に係る
防着治具の構成を示す斜視図、図２（ｂ）は、本発明の
第２実施形態に係る防着治具の構成を示す断面図であ
る。

【図３】 本発明の第３実施形態に係る防着治具の構成
を示す分解斜視図である。

【図４】 本発明の一実施形態に係る防着治具が装着さ
れた薄膜形成装置の構成を示す断面図である。

【符号の説明】

１、１１、１ａ〜１ｃ、２１ 防着板 ２、１２、２ａ〜２ｃ、２２ カーボングラファイト板 ３、１３、１３ａ〜１３ｃ 蓋板 ４、１４ １４ａ〜１４ｃ 貫通孔 １５、２１ａ 開口部 ２３ ハニカム構造板 ５１ チャンバ ５１ａ 導入口 ５１ｂ 排気口 ５２ 載置台 ５３ 陰極 ＴＧ ターゲット Ｗ ウェハ ＭＧ１〜ＭＧ３ マグネット

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 堆積物を付着させる防着板と、 前記防着板内に埋め込まれた放熱板と、 前記防着板の裏面に設けられ、前記放熱板に蓄積された
   熱を放熱する開口部とを備えることを特徴とする防着治
   具。
2. 【請求項２】 凹部が形成された防着板と、 前記凹部内に嵌め込まれた放熱板と、 貫通穴が設けられ、前記放熱板が嵌め込まれた凹部を覆
   う蓋板とを備えることを特徴とする防着治具。
3. 【請求項３】 前記蓋板はハニカム構造であることを特
   徴とする請求項２記載の防着治具。
4. 【請求項４】 前記放熱板は、前記防着板よりも熱容量
   の大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項
   記載の防着治具。
5. 【請求項５】 前記防着板は、ステンレス板、アルミナ
   板またはチタン板であることを特徴とする請求項１〜４
   のいずれか１項記載の防着治具。
6. 【請求項６】 前記放熱板は、カーボングラファイト板
   であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記
   載の防着治具。
7. 【請求項７】 前記防着板および放熱板には、前記堆積
   物を堆積させるウェハに対応した開口部が設けられてい
   ることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の
   防着治具。
8. 【請求項８】 処理対象を載置するチャンバと、 前記処理対象上に堆積物を堆積させる堆積手段と、 放熱板が内部に埋め込まれるとともに、前記放熱板に蓄
   積された熱を放熱する開口部が設けられ、前記チャンバ
   内壁面に脱着可能な状態で装着された防着板とを備える
   ことを特徴とする薄膜形成装置。
9. 【請求項９】 前記堆積手段は、スパッタ、ＣＶＤ、蒸
   着またはエピタキシャル成長であることを特徴とする請
   求項８記載の薄膜形成装置。