JP2005029814A - 基板ホルダー - Google Patents
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Abstract
【課題】基板ホルダーから剥離したパーティクル・ダストは、不良品発生の原因となる。このため、ある程度成膜操作を繰り返すたびに基板ホルダーを洗浄しているが、この洗浄の間隔を長くすることができ、洗浄にも手間がかからない基板ホルダーを提供する。
【解決手段】成膜装置内で基板を保持する基板ホルダーであって、該基板ホルダーには基板を埋設・保持する凹部が形成されており、かつ、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部以外の面に複数の溝部が形成されていることを特徴とする基板ホルダー。
【選択図】 図２
【解決手段】成膜装置内で基板を保持する基板ホルダーであって、該基板ホルダーには基板を埋設・保持する凹部が形成されており、かつ、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部以外の面に複数の溝部が形成されていることを特徴とする基板ホルダー。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成膜装置内で凹部に基板を保持する基板ホルダーに関し、特に洗浄作業を簡易化できる基板ホルダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スパッタ装置や蒸着装置等の成膜装置により被処理物である基板の上面に皮膜を形成する場合、図１に概略構成断面図を示すように、その基板３と略同形状の凹部２を有し、その凹部２に基板３を埋設・保持する基板ホルダー１が用いられている。
ここで、基板３へ成膜する際には、基板を加熱した条件下でなされる場合が多く、その場合、基板ホルダー１は、ヒーター４の上に搭載され、ヒーター４に通電するとにより加熱される。
【０００３】
ここで、前記成膜装置で成膜操作を繰り返すと、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部２以外の面１ａにも操作毎に生成した皮膜が堆積する。そのまま成膜操作を繰り返すと、やがて、堆積した皮膜に亀裂が生じてめくり上がり、基板ホルダーから剥離してパーティクル・ダストとなり、基板に付着して不良品発生の原因となる。このため、ある程度成膜操作を繰り返すたびに基板ホルダーを洗浄し、堆積した皮膜が成膜操作中に剥離する前にそれらを除去する作業が必須となっている。
【０００４】
これらパーティクル・ダストによる不良品発生の低減方法としては、基板ホルダーの凹部以外の面の表面温度を保持した基板の表面温度より低くなるように制御して、基板表面以外には成膜させない方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１４４７７３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基板の温度が成膜速度にあまり影響を及ぼさない膜を成膜する場合には、前記した方法は適用することができないという課題があった。
【０００７】
したがって本発明は、上述した従来の基板ホルダーが有する課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、基板ホルダー表面に堆積した皮膜に亀裂ができにくくしてパーティクル・ダストの発生を抑え、なおかつ洗浄が容易な基板ホルダーを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した本発明の目的は、下記した基板ホルダーによって達成される。
（１）成膜装置内で基板を保持する基板ホルダーであって、該基板ホルダーには基板を埋設・保持する凹部が形成されており、かつ、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部以外の面に複数の溝部が形成されていることを特徴とする基板ホルダー。
（２）前記（１）において、前記基板ホルダーの成膜を受ける面の前記溝部に囲まれた面の形状が、一辺が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の四辺形であることを特徴とする基板ホルダー。
（３）前記（１）または（２）において、前記複数の溝部の幅が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする基板ホルダー。
（４）前記（１）、（２）または（３）において、前記複数の溝部の深さが、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする基板ホルダー。
（５）前記（１）、（２）（３）、または（４）において、前記複数の溝部をブラスト加工により形成したことを特徴とする基板ホルダー。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、成膜装置内で基板を保持する基板ホルダーであって、該基板ホルダーには基板を埋設・保持する凹部が形成されており、かつ、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部以外の面に複数の溝部が形成されていることを特徴とする基板ホルダーを提案している。
ここで、基板ホルダーの形状としては円板形のものが多く用いられ、材質としては、ステンレスやインコネル等の金属、セラミックス、または金属とセラミックスとの複合材料等を用いることができる。
【００１０】
図２に本発明の実施形態である基板ホルダーの模式的な概略構成である平面図を示した。図２において、本発明の基板ホルダーは、基板を埋設・保持する凹部３と、基板ホルダーの成膜を受ける面の凹部以外の面に複数の溝部が形成された溝部形成面５とを具備している。
【００１１】
ここで、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部以外の面（溝部形成面）に複数の溝部を形成する理由は、従来の複数の溝部のない基板ホルダーにより成膜操作を繰り返すと、やがて、堆積した皮膜に堆積した皮膜が生じてめくり上がり、基板ホルダーから剥離してパーティクル・ダストとなり、基板に付着して不良品発生の原因となるからである。
即ち複数の溝部を形成することにより、堆積した皮膜は溝部により連結せずに小さく分割されるため、加熱と冷却による皮膜の熱歪みを抑える作用がり、皮膜の亀裂の発生を抑制する効果がある。
さらには、皮膜は溝部により連結せずに小さく分割されるため、洗浄の際に分割された皮膜を掻き落としやすくなり、洗浄も手間がかからないという効果もある。
【００１２】
また、本発明では、前記基板ホルダーの成膜を受ける面の前記溝部に囲まれた面の形状が、一辺が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の四辺形であることを特徴とする基板ホルダーを提案している。その理由は、一辺が１ｍｍ未満では、皮膜の堆積量を確保できないため洗浄間隔が短くなり、また、一辺が１０ｍｍを越えて大きいと、皮膜に亀裂が発生しやすくなり、さらには洗浄に手間がかかるようになるからである。
ここで、四辺形としては、正方形や長方形や平行四辺形などがあげられるが、パターニングのやり易さから正方形が好ましい。
【００１３】
また本発明では、前記複数の溝部の幅が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする基板ホルダーを提案している。その理由は、溝部の幅が０．５ｍｍ未満では、皮膜の亀裂の抑制効果がなく、また溝部の幅が２ｍｍを越えると、溝部に形成される皮膜が無視できない存在となり、その剥離が問題となってくるからである。
【００１４】
また本発明では、前記複数の溝部の深さが、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする基板ホルダーを提案している。その理由は、溝部の深さが、０．１ｍｍ未満では、皮膜は溝部により連結せずに小さく分割されることがないため、亀裂発生の抑制効果がなくなるからである。
次に、本発明では、前記複数の溝部をブラスト加工により形成したことを特徴とする基板ホルダーを提案している。その理由は、溝部の形成が効率的にできることと、形成した溝部の縁がＲ形状に面取りされて皮膜が剥離しにくくなるため洗浄の間隔を長くすることができるからである。
【００１５】
以下、本発明の実施例と比較例により本発明を詳細に説明する。
（実施例）
基板ホルダーの材質としては、円板形状のステンレス（直径３００ｍｍ×厚み３ｍｍ）を使用し、中央部に基板を埋設・保持する凹部（１８０ｍｍ□×深さ１ｍｍ）を形成した。次に、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部以外の面にブラスト加工により複数の溝部を形成した。ここで、溝部の形成に際しては、前記溝部に囲まれた面の形状は一辺が３ｍｍの正方形で、溝部の幅は１ｍｍで、溝部の深さが０．２ｍｍとなるようにした。また、形成した溝部の縁を実態顕微鏡にて観察したところＲ形状に面取りされていた。
【００１６】
（比較例）
基板ホルダーの材質としては、実施例と同様の円板形状のステンレス（直径３００ｍｍ×厚み３ｍｍ）を使用し、中央部に基板を埋設・保持する凹部（１８０ｍｍ□×深さ１ｍｍ）を形成したが、実施例とは異なり複数の溝部は形成しなかった。
【００１７】
（評価）
スパッタ装置内の基板ホルダーの凹部に１８０ｍｍ□のガラス基板を埋設・保持し、装置内を高真空に３０分保持後、Ａｒガスを導入して圧力を５×１０−３Ｔｏｒｒに保った。次に、銅ターゲットに高周波電力を投入して、スパッタ成膜を行い、皮膜の厚みが５μｍとなったところで成膜を停止して、基板ホルダーを装置外に取り出し、成膜を受ける面のガラス基板以外の面に形成された皮膜の状況を目視にて観察した。このような成膜操作と皮膜の観察とを繰り返し行い、亀裂の発生状況を観察した。
【００１８】
実施例の基板ホルダーを使用して成膜操作を繰り返し行った結果、１００回繰り返しても、ガラス基板以外の面に形成された皮膜には亀裂や剥離は認められなかった。一方、比較例の基板ホルダーを使用して成膜操作を繰り返し行った結果、３０回繰り返した後に、ガラス基板以外の面に形成された皮膜に亀裂や剥離が認められた。
【００１９】
さらに、実施例の基板ホルダーを使用して１００回成膜操作を繰り返し行ったものについて、洗浄を行った結果、比較例の基板ホルダーを使用して５０回繰り返したものより、容易に皮膜を掻き落とし洗浄できた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、基板ホルダー表面に堆積した皮膜に亀裂ができにくくしてパーティクル・ダストの発生を抑え、なおかつ洗浄が容易な基板ホルダーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板ホルダーの概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の基板ホルダーの概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１；基板ホルダー
１ａ；凹部以外の面
２；凹部
３；基板
４；ヒーター
５；溝部形成面
【発明の属する技術分野】
本発明は、成膜装置内で凹部に基板を保持する基板ホルダーに関し、特に洗浄作業を簡易化できる基板ホルダーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、スパッタ装置や蒸着装置等の成膜装置により被処理物である基板の上面に皮膜を形成する場合、図１に概略構成断面図を示すように、その基板３と略同形状の凹部２を有し、その凹部２に基板３を埋設・保持する基板ホルダー１が用いられている。
ここで、基板３へ成膜する際には、基板を加熱した条件下でなされる場合が多く、その場合、基板ホルダー１は、ヒーター４の上に搭載され、ヒーター４に通電するとにより加熱される。
【０００３】
ここで、前記成膜装置で成膜操作を繰り返すと、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部２以外の面１ａにも操作毎に生成した皮膜が堆積する。そのまま成膜操作を繰り返すと、やがて、堆積した皮膜に亀裂が生じてめくり上がり、基板ホルダーから剥離してパーティクル・ダストとなり、基板に付着して不良品発生の原因となる。このため、ある程度成膜操作を繰り返すたびに基板ホルダーを洗浄し、堆積した皮膜が成膜操作中に剥離する前にそれらを除去する作業が必須となっている。
【０００４】
これらパーティクル・ダストによる不良品発生の低減方法としては、基板ホルダーの凹部以外の面の表面温度を保持した基板の表面温度より低くなるように制御して、基板表面以外には成膜させない方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１４４７７３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、基板の温度が成膜速度にあまり影響を及ぼさない膜を成膜する場合には、前記した方法は適用することができないという課題があった。
【０００７】
したがって本発明は、上述した従来の基板ホルダーが有する課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、基板ホルダー表面に堆積した皮膜に亀裂ができにくくしてパーティクル・ダストの発生を抑え、なおかつ洗浄が容易な基板ホルダーを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記した本発明の目的は、下記した基板ホルダーによって達成される。
（１）成膜装置内で基板を保持する基板ホルダーであって、該基板ホルダーには基板を埋設・保持する凹部が形成されており、かつ、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部以外の面に複数の溝部が形成されていることを特徴とする基板ホルダー。
（２）前記（１）において、前記基板ホルダーの成膜を受ける面の前記溝部に囲まれた面の形状が、一辺が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の四辺形であることを特徴とする基板ホルダー。
（３）前記（１）または（２）において、前記複数の溝部の幅が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする基板ホルダー。
（４）前記（１）、（２）または（３）において、前記複数の溝部の深さが、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする基板ホルダー。
（５）前記（１）、（２）（３）、または（４）において、前記複数の溝部をブラスト加工により形成したことを特徴とする基板ホルダー。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明において、成膜装置内で基板を保持する基板ホルダーであって、該基板ホルダーには基板を埋設・保持する凹部が形成されており、かつ、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部以外の面に複数の溝部が形成されていることを特徴とする基板ホルダーを提案している。
ここで、基板ホルダーの形状としては円板形のものが多く用いられ、材質としては、ステンレスやインコネル等の金属、セラミックス、または金属とセラミックスとの複合材料等を用いることができる。
【００１０】
図２に本発明の実施形態である基板ホルダーの模式的な概略構成である平面図を示した。図２において、本発明の基板ホルダーは、基板を埋設・保持する凹部３と、基板ホルダーの成膜を受ける面の凹部以外の面に複数の溝部が形成された溝部形成面５とを具備している。
【００１１】
ここで、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部以外の面（溝部形成面）に複数の溝部を形成する理由は、従来の複数の溝部のない基板ホルダーにより成膜操作を繰り返すと、やがて、堆積した皮膜に堆積した皮膜が生じてめくり上がり、基板ホルダーから剥離してパーティクル・ダストとなり、基板に付着して不良品発生の原因となるからである。
即ち複数の溝部を形成することにより、堆積した皮膜は溝部により連結せずに小さく分割されるため、加熱と冷却による皮膜の熱歪みを抑える作用がり、皮膜の亀裂の発生を抑制する効果がある。
さらには、皮膜は溝部により連結せずに小さく分割されるため、洗浄の際に分割された皮膜を掻き落としやすくなり、洗浄も手間がかからないという効果もある。
【００１２】
また、本発明では、前記基板ホルダーの成膜を受ける面の前記溝部に囲まれた面の形状が、一辺が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の四辺形であることを特徴とする基板ホルダーを提案している。その理由は、一辺が１ｍｍ未満では、皮膜の堆積量を確保できないため洗浄間隔が短くなり、また、一辺が１０ｍｍを越えて大きいと、皮膜に亀裂が発生しやすくなり、さらには洗浄に手間がかかるようになるからである。
ここで、四辺形としては、正方形や長方形や平行四辺形などがあげられるが、パターニングのやり易さから正方形が好ましい。
【００１３】
また本発明では、前記複数の溝部の幅が０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする基板ホルダーを提案している。その理由は、溝部の幅が０．５ｍｍ未満では、皮膜の亀裂の抑制効果がなく、また溝部の幅が２ｍｍを越えると、溝部に形成される皮膜が無視できない存在となり、その剥離が問題となってくるからである。
【００１４】
また本発明では、前記複数の溝部の深さが、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする基板ホルダーを提案している。その理由は、溝部の深さが、０．１ｍｍ未満では、皮膜は溝部により連結せずに小さく分割されることがないため、亀裂発生の抑制効果がなくなるからである。
次に、本発明では、前記複数の溝部をブラスト加工により形成したことを特徴とする基板ホルダーを提案している。その理由は、溝部の形成が効率的にできることと、形成した溝部の縁がＲ形状に面取りされて皮膜が剥離しにくくなるため洗浄の間隔を長くすることができるからである。
【００１５】
以下、本発明の実施例と比較例により本発明を詳細に説明する。
（実施例）
基板ホルダーの材質としては、円板形状のステンレス（直径３００ｍｍ×厚み３ｍｍ）を使用し、中央部に基板を埋設・保持する凹部（１８０ｍｍ□×深さ１ｍｍ）を形成した。次に、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部以外の面にブラスト加工により複数の溝部を形成した。ここで、溝部の形成に際しては、前記溝部に囲まれた面の形状は一辺が３ｍｍの正方形で、溝部の幅は１ｍｍで、溝部の深さが０．２ｍｍとなるようにした。また、形成した溝部の縁を実態顕微鏡にて観察したところＲ形状に面取りされていた。
【００１６】
（比較例）
基板ホルダーの材質としては、実施例と同様の円板形状のステンレス（直径３００ｍｍ×厚み３ｍｍ）を使用し、中央部に基板を埋設・保持する凹部（１８０ｍｍ□×深さ１ｍｍ）を形成したが、実施例とは異なり複数の溝部は形成しなかった。
【００１７】
（評価）
スパッタ装置内の基板ホルダーの凹部に１８０ｍｍ□のガラス基板を埋設・保持し、装置内を高真空に３０分保持後、Ａｒガスを導入して圧力を５×１０−３Ｔｏｒｒに保った。次に、銅ターゲットに高周波電力を投入して、スパッタ成膜を行い、皮膜の厚みが５μｍとなったところで成膜を停止して、基板ホルダーを装置外に取り出し、成膜を受ける面のガラス基板以外の面に形成された皮膜の状況を目視にて観察した。このような成膜操作と皮膜の観察とを繰り返し行い、亀裂の発生状況を観察した。
【００１８】
実施例の基板ホルダーを使用して成膜操作を繰り返し行った結果、１００回繰り返しても、ガラス基板以外の面に形成された皮膜には亀裂や剥離は認められなかった。一方、比較例の基板ホルダーを使用して成膜操作を繰り返し行った結果、３０回繰り返した後に、ガラス基板以外の面に形成された皮膜に亀裂や剥離が認められた。
【００１９】
さらに、実施例の基板ホルダーを使用して１００回成膜操作を繰り返し行ったものについて、洗浄を行った結果、比較例の基板ホルダーを使用して５０回繰り返したものより、容易に皮膜を掻き落とし洗浄できた。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、基板ホルダー表面に堆積した皮膜に亀裂ができにくくしてパーティクル・ダストの発生を抑え、なおかつ洗浄が容易な基板ホルダーを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板ホルダーの概略構成を示す断面図である。
【図２】本発明の基板ホルダーの概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１；基板ホルダー
１ａ；凹部以外の面
２；凹部
３；基板
４；ヒーター
５；溝部形成面
Claims (5)
- 成膜装置内で基板を保持する基板ホルダーであって、該基板ホルダーには基板を埋設・保持する凹部が形成されており、かつ、基板ホルダーの成膜を受ける面の前記凹部以外の面に複数の溝部が形成されていることを特徴とする基板ホルダー。
- 前記基板ホルダーの成膜を受ける面の前記溝部に囲まれた面の形状が、一辺が１ｍｍ以上１０ｍｍ以下の四辺形であることを特徴とする請求項１記載の基板ホルダー。
- 前記複数の溝部の幅が０．５ｍｍ以上２ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の基板ホルダー。
- 前記複数の溝部の深さが、０．１ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の基板ホルダー。
- 前記複数の溝部をブラスト加工により形成したことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４に記載の基板ホルダー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003193344A JP2005029814A (ja) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | 基板ホルダー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003193344A JP2005029814A (ja) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | 基板ホルダー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005029814A true JP2005029814A (ja) | 2005-02-03 |
Family
ID=34204832
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003193344A Pending JP2005029814A (ja) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | 基板ホルダー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2005029814A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012167330A (ja) * | 2011-02-15 | 2012-09-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | 蒸着処理装置 |
| JP2013251370A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Shimadzu Corp | 基板搭載装置 |
-
2003
- 2003-07-08 JP JP2003193344A patent/JP2005029814A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012167330A (ja) * | 2011-02-15 | 2012-09-06 | Toyota Central R&D Labs Inc | 蒸着処理装置 |
| JP2013251370A (ja) * | 2012-05-31 | 2013-12-12 | Shimadzu Corp | 基板搭載装置 |
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