JP2005139488A

JP2005139488A - スパッタリング装置

Info

Publication number: JP2005139488A
Application number: JP2003375280A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kadokura; 好之門倉; Toyohisa Katajima; 豊久片島
Original assignee: Ulvac Inc
Current assignee: Ulvac Inc
Priority date: 2003-11-05
Filing date: 2003-11-05
Publication date: 2005-06-02

Abstract

【課題】電圧印加時の異常放電に起因するパーティクルの発生を防止可能なスパッタリング装置を提供する。
【解決手段】本発明のスパッタリング装置は、真空槽２と、真空槽２内において所定のターゲット８を保持するバッキングプレートと、ターゲット８の放電を防止するためのアースシールド９とを備える。バッキングプレートのアースシールド９と対向する部分に所定の材料からなる放電防止層１２が形成されている。放電防止層１２は、酸化した場合に絶縁体にならない材料（例えばＣｕ）を用いて形成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば半導体素子を製造するためのスパッタリング装置に関し、特に、放電防止用のアースシールドを備えたスパッタリング装置に関する。

図３は、従来のスパッタリング装置の全体を示す概略構成図、図４は、従来のスパッタリング装置の要部を示す概略構成図である。

図３に示すように、このスパッタリング装置１０１にあっては、真空槽１０２内の下部に、処理対象物である基板１０３が配置される。

一方、真空槽１０２内の上部には、バッキングプレート１０４に取り付けられたターゲット１０５が配置される。そして、ターゲット１０５の周囲には、ターゲット１０５の外周部における放電を防止するため、数ｍｍ程度の隙間を設けてアースシールド１０６が配置されている。

そして、スパッタリングの際には、基板１０３、ターゲット１０５及びアースシールド１０６に対して電源１０７〜１０９から所定の電圧を印加して放電現象を発生させる。

しかしながら、このような従来技術においては、放電の際にバッキングプレート１０４とアースシールド１０６との対向する面１０４ａ、１０６ａの間でチャージアップし異常放電が発生して、パーティクルが発生するという問題がある。

本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、電圧印加時の異常放電に起因するパーティクルの発生を防止可能なスパッタリング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、真空槽と、前記真空槽内において所定のターゲットを保持する保持部と、前記ターゲットの放電を防止するためのアースシールドとを備え、前記保持部の前記アースシールドと対向する部分に所定の材料からなる放電防止層が形成されているスパッタリング装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記放電防止層が、酸化した場合に絶縁体にならない材料からなるものである。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２のいずれか１項記載の発明において、前記放電防止層が、銅からなるものである。
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項記載の発明において、前記放電防止層が、銅より比重の小さい物質からなるものである。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明において、前記放電防止層が、溶射によって形成された膜であるものである。

本発明にあっては、ターゲットを保持する保持部のアースシールドと対向する部分に例えば銅等の酸化した場合に絶縁体にならない材料からなる放電防止層が形成されていることから、スパッタリングの際に、保持部とアースシールドとの間においてチャージアップすることがなく、異常放電に起因するパーティクルの発生を防止することができる。

本発明の場合、放電防止層が、溶射によって形成された膜である場合には、その表面が低抵抗であるため、チャージアップを防止することができるという効果がある。

本発明によれば、ターゲットを保持する保持部とアースシールドとの間においてチャージアップすることがなく、異常放電に起因するパーティクルの発生を防止することができる。

以下、本発明に係るスパッタリング装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態のスパッタリング装置の概略構成を示す全体図、図２は、同スパッタリング装置の要部を示す概略構成図である。

図１に示すように、本実施の形態のスパッタリング装置１にあっては、真空槽２内の下部にサセプタ３が配設され、このサセプタ３上に、処理対象物である基板４が載置される。

この基板４は、真空槽２の外部に設けられた交流電源６に接続され、スパッタリングの際に所定の交流電力（０〜５００Ｗ）が印加されるようになっている。

一方、真空槽２内の上部には、保持部であるバッキングプレート７に取り付けられたターゲット８が配置される。

このターゲット８は、真空槽２の外部に設けられた直流電源１３に接続され、スパッタリングの際に所定の直流電圧（−３００〜−１０００Ｖ）が印加されるようになっている。

バッキングプレート７は、アルミニウム（Ａｌ）を主成分とする材料を用いて構成されている。

なお、バッキングプレート７の内部には、複数の図示しないマグネットが設けられている。

ターゲット８の周囲には、ターゲット８の外周部における放電を防止するための筒形状のアースシールド９が設けられている。

図２に示すように、このアースシールド９は、ターゲット８及びバッキングプレート７に対して数ｍｍ程度の隙間を設けて配置されている。

そして、アースシールド９は、真空槽２の外部に設けられた直流電源１０に接続され、スパッタリングの際に所定の電圧（アース電位又は０〜＋４００Ｖ）が印加されるようになっている。

アースシールド９の背面側の部位には、アースシールド９と接触した状態で水冷フランジ１１が設けられている。この水冷フランジ１１は、冷却水を循環させるように構成されている。

ここで、水冷フランジ１１とバッキングプレート７との間には絶縁板が設けられ、水冷フランジ１１とバッキングプレート７とを電気的に絶縁するようになっている。

さらに、本実施の形態においては、バッキングプレート７のアースシールド９と対向する部分に放電防止層１２が形成されている。

本発明の場合、放電防止層１２を構成する材料については特に限定されることはないが、チャージアップ防止の観点からは、銅（Ｃｕ）又は銅より比重の小さい材料を用いることが好ましい。

このような材料としては、例えば、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、コバルト（Ｃｏ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、錫（Ｓｎ）等があげられる。

これらの材料は単独で用いてもよいし、また、合金として用いることも可能である。

また、放電防止層１２の厚さについては特に限定されることはないが、チャージアップ防止の観点からは、５０〜７００μｍとすることが好ましい。

一方、放電防止層１２の形成方法については、特に限定されることなく、例えば、溶射法、スパッタリング法等を用いることができる。

これらのうちでも、溶射法は、蒸着膜の剥離防止の観点から特に好ましいものである。

このような構成を有する本発明においては、バッキングプレート７のアースシールド９と対向する部分に例えば銅（Ｃｕ）からなる放電防止層１２が形成されており、放電防止層１２の表面に形成される自然酸化膜はＣｕＯで半導体であり絶縁体ではないため、スパッタリングの際に、バッキングプレート７とアースシールド９との間においてチャージアップすることがなく、その結果、異常放電に起因するパーティクルの発生を防止することができる。

なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、バッキングプレートに形成する放電防止層の位置、形状、大きさ等については、装置構成に応じて適宜変更することができる。

また、本発明は、種々のスパッタリング装置に適用することができるものである。

本発明に係るスパッタリング装置の実施の形態の概略構成を示す全体図同スパッタリング装置の要部を示す概略構成図従来のスパッタリング装置の全体を示す概略構成図従来のスパッタリング装置の要部を示す概略構成図

符号の説明

１…スパッタリング装置２…真空槽４…基板７…バッキングプレート８…ターゲット９…アースシールド１２…放電防止層

Claims

真空槽と、
前記真空槽内において所定のターゲットを保持する保持部と、
前記ターゲットの放電を防止するためのアースシールドとを備え、
前記保持部の前記アースシールドと対向する部分に所定の材料からなる放電防止層が形成されているスパッタリング装置。
前記放電防止層が、酸化した場合に絶縁体にならない材料からなる請求項１記載のスパッタリング装置。
前記放電防止層が、銅からなる請求項１又は２のいずれか１項記載のスパッタリング装置。
前記放電防止層が、銅より比重の小さい物質からなる請求項１乃至３のいずれか１項記載のスパッタリング装置。
前記放電防止層が、溶射によって形成された膜である請求項１乃至４のいずれか１項記載のスパッタリング装置。