JP2007100218A - Component for vacuum film deposition system, vacuum film deposition system using the same, and target and backing plate - Google Patents

Component for vacuum film deposition system, vacuum film deposition system using the same, and target and backing plate Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a component for a vacuum deposition system, a target and a backing plate, wherein the a film deposition material stuck during a film deposition stage is stably and effectively prevented from being peeled off. <P>SOLUTION: The component 1 for a vacuum deposition system is provided with a sprayed coating film 3 formed on the surface of a component body 2. The sprayed coating film 3 is composed of a W sprayed coating film or an Mo sprayed coating film subjected to degassing treatment at a heating temperature of 1,073 to 1,373 K in a reducing atmosphere after the thermal spraying formation, and also, the remaining amount of gas is ≤10 Torr cc/g. The target and backing plate are each provided with the similar sprayed coating film. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、スパッタリング装置やCVD装置等の真空成膜装置に用いられる真空成膜装置用部品、それを用いた真空成膜装置、ターゲットおよびバッキングプレートに関する。   The present invention relates to a vacuum film forming apparatus component used in a vacuum film forming apparatus such as a sputtering apparatus or a CVD apparatus, a vacuum film forming apparatus using the same, a target, and a backing plate.

半導体部品や液晶部品等においては、スパッタリング法やCVD法等の成膜方法を利用して各種の配線膜や電極を形成している。具体的には、半導体基板やガラス基板等の被成膜基板上に、スパッタリング法やCVD法等を適用してAl、Ti、Mo、W、Mo−W合金等の導電性金属やMoSi2、WSi2等の導電性金属化合物の薄膜を形成し、配線膜や電極等として利用している。 In semiconductor components, liquid crystal components, and the like, various wiring films and electrodes are formed by using a film forming method such as a sputtering method or a CVD method. Specifically, a conductive metal such as Al, Ti, Mo, W, Mo—W alloy, MoSi 2 , etc. by applying a sputtering method, a CVD method, or the like on a deposition substrate such as a semiconductor substrate or a glass substrate. A thin film of a conductive metal compound such as WSi 2 is formed and used as a wiring film or an electrode.

ところで、上記した配線膜等の形成に使用されるスパッタリング装置やCVD装置等の真空成膜装置では、Si基板やガラス基板上への成膜工程中に、装置内に配置されている各種部品にも成膜材料が付着、堆積することが避けられない。このような部品上に付着、堆積した成膜材料は、成膜工程中に部品から剥離することによって、ダストの発生原因となっている。このようなダストが成膜基板上の膜中に混入すると、配線形成後にショートやオープン等の配線不良を引き起こし、製品歩留りの低下を招くことになる。   By the way, in the vacuum film forming apparatus such as the sputtering apparatus and the CVD apparatus used for forming the above-described wiring film, various components arranged in the apparatus are formed during the film forming process on the Si substrate or the glass substrate. However, it is inevitable that the film forming material adheres and accumulates. The film forming material adhering to and depositing on such a component causes dust generation by peeling from the component during the film forming process. When such dust is mixed in the film on the film formation substrate, wiring defects such as short-circuiting and opening are caused after the wiring is formed, resulting in a decrease in product yield.

このようなことから、従来の真空成膜装置においては、例えば表面が凹凸形態のCuシート等を部品表面に貼付け、付着物の密着力を向上させることにより付着した成膜材料の剥離を防止する等のダスト防止対策が採られている。特許文献1には、成膜装置の構成部品の全部または一部を成膜材料と同一材料で形成し、部品と成膜材料との熱膨張差に基く剥れを防止することが提案されている。   For this reason, in the conventional vacuum film forming apparatus, for example, a Cu sheet having a concavo-convex surface is attached to the surface of the component, and the adhesion of the adhered material is prevented by peeling off the attached film forming material. Dust prevention measures such as are taken. Patent Document 1 proposes that all or part of the components of the film forming apparatus are formed of the same material as the film forming material, and prevents peeling based on the difference in thermal expansion between the component and the film forming material. Yes.

従来のダスト防止対策のうち、Cuシート等を貼り付ける方法は、部品の形状変化の大きな部分や複雑に変化しているような箇所には連続的に貼付けることが不可能であるため、Cuシートを切断して不連続にスポット溶接等で部品に貼り付けている。このため、Cuシートが無い部分が存在したり、また平滑な切断面が露出し、このような部分に成膜材料が付着すると容易に剥れが発生するため、ダストを十分に防止することはできない。   Among conventional dust prevention measures, the method of attaching a Cu sheet or the like cannot be continuously attached to a part where the shape of a part is greatly changed or a part that is changing in a complicated manner. The sheet is cut and pasted to the parts discontinuously by spot welding or the like. For this reason, there is a portion without a Cu sheet, or a smooth cut surface is exposed, and if a film forming material adheres to such a portion, peeling easily occurs, so dust can be sufficiently prevented. Can not.

さらに、スパッタリング装置において、成膜材料となるターゲットの周辺部品にCuシートを適用した場合、プラズマの影響によりCuシートが同時にスパッタされて膜中に不純物として取り込まれるおそれがあることから、成膜源となるターゲットの周辺には使用することができず、従って成膜材料が付着する全ての部品にCuシートを適用することはできないという欠点がある。   Further, in the sputtering apparatus, when a Cu sheet is applied to a peripheral part of a target as a film forming material, the Cu sheet may be simultaneously sputtered due to the influence of plasma and may be incorporated as an impurity into the film. Therefore, the Cu sheet cannot be applied to all parts to which the film forming material adheres.

一方、成膜装置構成部品の全部または一部を成膜材料と同一材料で形成する場合、部品全部を成膜材料で形成すると、部品強度等の特性低下を招いたり、また部品コストが増大する等の問題がある。また、部品表面に成膜材料の膜を形成する場合、その成膜方法によっては膜自体が剥れる等の問題がある。   On the other hand, when all or part of the components of the film forming apparatus are formed of the same material as the film forming material, forming all of the components with the film forming material may cause deterioration in properties such as component strength and increase the cost of the components. There are problems such as. Further, when a film of a film forming material is formed on the surface of a component, there is a problem that the film itself is peeled off depending on the film forming method.

特に、最近の半導体素子においては、16M、64M、256Mというような高集積度を達成するために、配線幅を0.5μm、さらには0.3μmというように、極めて狭小化することが求められている。このように狭小化された配線においては、例えば直径0.3μm程度の極微小粒子(微小パーティクル)が混入しても配線不良を引起こすことになる。また、配線幅の狭小化は当然ながら配線密度の高密度化のためであり、このような高密度配線を有する半導体素子等の製造歩留りを高めるためには、パーティクルの発生量自体も大幅に低減する必要がある。   In particular, in recent semiconductor devices, in order to achieve a high degree of integration such as 16M, 64M, and 256M, the wiring width is required to be extremely narrow, such as 0.5 μm, and further 0.3 μm. . In such a narrowed wiring, even if extremely fine particles (fine particles) having a diameter of, for example, about 0.3 μm are mixed, defective wiring is caused. In addition, the narrowing of the wiring width is of course to increase the wiring density, and in order to increase the manufacturing yield of semiconductor elements and the like having such a high-density wiring, the generation amount of particles itself is greatly reduced. There is a need to.

このような極めて過酷な条件に対して、上述したような従来のダスト防止対策(パーティクル防止対策)では、上記した基本的な問題を除いたとしても十分に対応することはできず、高集積化された半導体素子等の製造歩留りは極めて低いのが現状である。   For such extremely harsh conditions, the conventional dust prevention measures (particle prevention measures) as described above cannot sufficiently cope with the above-mentioned basic problems, and are highly integrated. At present, the production yield of the manufactured semiconductor elements and the like is extremely low.

また、特許文献2には部品からのガス放出量を低減するために、部品表面にAl等の溶射膜を形成することが記載されている。このAl等の溶射膜は、パーティクルの発生防止等を目的としていないだけでなく、単なる溶射膜をパーティクルの発生防止対策として利用したとしても十分な効果は得られず、さらに単なる溶射膜は短期間で剥離しやすいという欠点を有している。   Patent Document 2 describes that a thermal spray film of Al or the like is formed on the surface of the component in order to reduce the amount of gas released from the component. This sprayed film such as Al is not only for the purpose of preventing the generation of particles, etc., but even if a simple sprayed film is used as a measure for preventing the generation of particles, a sufficient effect cannot be obtained. It has the disadvantage of being easy to peel off.

さらに、上記のような問題は成膜装置構成部品に限らず、例えばスパッタリング法等の成膜源であるターゲット、あるいはこのターゲットを冷却保持するためのバッキングプレートにおいても上記成膜装置構成部品と同様の問題が発生している。
特開昭63-238263号公報 特開昭61-87861号公報
Further, the above-described problems are not limited to the components of the film forming apparatus. For example, a target that is a film forming source such as a sputtering method or a backing plate for cooling and holding the target is the same as the components of the film forming apparatus. The problem is occurring.
JP 63-238263 A JP-A-61-87861

本発明はこのような課題に対処するためになされたもので、成膜工程中に付着する成膜材料の剥離を安定かつ有効に防止することを可能にした真空成膜装置用部品、ターゲットおよびバッキングプレート、さらには配線膜等の不良発生原因となるダストやパーティクルの混入を防止し、高集積化された半導体素子用の配線膜形成等への対応を図った真空成膜装置、ターゲットおよびバッキングプレートを提供することを目的としている。   The present invention has been made in order to cope with such problems, and it is possible to stably and effectively prevent peeling of a film forming material adhering during a film forming process, a component for a vacuum film forming apparatus, a target, and a target Vacuum deposition equipment, targets and backings that prevent dust and particles from causing defects in the backing plate and wiring films, etc., and are compatible with the formation of highly integrated wiring films for semiconductor elements. The purpose is to provide a plate.

本発明者らは、真空成膜装置の構成部品、ターゲットおよびバッキングプレートからの付着物の剥離による微小パーティクルの発生を極力抑制するために種々検討した結果、付着物の内部応力を吸収して応力を低減することが付着物の剥離抑制に効果を示し、また溶射法で形成した被膜が良好な応力低減効果を有することを見出した。   As a result of various studies in order to suppress the generation of minute particles due to the separation of deposits from components, targets, and backing plates of the vacuum film forming apparatus, the present inventors have absorbed the internal stress of the deposits to reduce the stress. Has been found to be effective in suppressing the peeling of deposits, and the coating formed by thermal spraying has a good stress reducing effect.

しかし、溶射は通常大気中で行われるため、溶射膜中にはガス、水分等が含まれ、さらに溶射膜の表面には酸化膜等が生成している。このような溶射膜を有する部品等を真空成膜装置内に組込んで使用すると、部品からガス成分が放出されて真空度が上らないだけでなく、ガス成分の放出や表面酸化膜等に起因して付着物の剥離が起こり、新たにパーティクルの発生を誘発することになる。また、腐食性雰囲気中で部品を使用した場合、溶射膜自体が腐食してパーティクルの発生を引き起こす。このような点を改善するためには、溶射法により被膜を形成した後に、水素雰囲気等の還元雰囲気中で加熱処理して脱ガスを実施することが効果的であることを見出した。   However, since spraying is normally performed in the atmosphere, the sprayed film contains gas, moisture, and the like, and an oxide film or the like is generated on the surface of the sprayed film. When a component having such a sprayed film is incorporated in a vacuum film forming apparatus, not only the gas component is released from the component and the degree of vacuum does not increase, but also the release of the gas component, surface oxide film, etc. As a result, the adhering material is peeled off, and the generation of new particles is induced. In addition, when the parts are used in a corrosive atmosphere, the sprayed film itself corrodes to cause generation of particles. In order to improve such a point, it has been found that it is effective to perform degassing by heat treatment in a reducing atmosphere such as a hydrogen atmosphere after forming a film by a thermal spraying method.

本発明は上述したような知見に基いて成されたものであって、本発明の真空成膜装置用部品は、真空成膜装置の構成部品であって、部品本体と、前記部品本体の表面に形成された溶射膜とを具備し、前記溶射膜は溶射形成後に還元雰囲気中にて1073〜1373Kの加熱温度で脱ガス処理が施されたW溶射膜またはMo溶射膜からなり、かつガス残存量が10Torr・cc/g以下であることを特徴としている。   The present invention has been made based on the knowledge as described above, and the vacuum film forming apparatus component according to the present invention is a component of the vacuum film forming apparatus, and includes a component main body and a surface of the component main body. The sprayed coating is composed of a W sprayed film or a Mo sprayed film that has been subjected to degassing treatment at a heating temperature of 1073 to 1373K in a reducing atmosphere after spraying is formed, and the gas remains. The quantity is 10 Torr · cc / g or less.

本発明の真空成膜装置は、真空容器と、前記真空容器内に配置される被成膜試料保持部と、前記真空容器内に前記被成膜試料保持部と対向して配置される成膜源と、前記成膜源を保持する成膜源保持部と、前記被成膜試料保持部または成膜源保持部の周囲に配置された防着部品とを具備する真空成膜装置において、前記被成膜試料保持部、前記成膜源保持部および前記防着部品から選ばれる少なくとも1つが、上述した本発明の真空成膜装置用部品からなることを特徴としている。   The vacuum film formation apparatus of the present invention includes a vacuum container, a film formation sample holding unit disposed in the vacuum container, and a film formation disposed in the vacuum container so as to face the film formation sample holding unit. A vacuum film forming apparatus comprising: a source; a film forming source holding unit that holds the film forming source; and a deposition part disposed around the film formation sample holding unit or the film forming source holding unit. At least one selected from the film formation sample holding unit, the film formation source holding unit, and the deposition preventing part is composed of the above-described vacuum film forming apparatus component of the present invention.

本発明のターゲットは、ターゲット本体と、前記ターゲット本体の非エロージョン領域に形成された溶射膜とを具備し、前記溶射膜は溶射形成後に還元雰囲気中にて1073〜1373Kの加熱温度で脱ガス処理が施されたW溶射膜またはMo溶射膜からなり、かつガス残存量が10Torr・cc/g以下であることを特徴としている。また、本発明のバッキングプレートは、ターゲットを保持するためのバッキングプレート本体と、前記バッキングプレート本体の表面に形成された溶射膜とを具備し、前記溶射膜は溶射形成後に還元雰囲気中にて1073〜1373Kの加熱温度で脱ガス処理が施されたW溶射膜またはMo溶射膜からなり、かつガス残存量が10Torr・cc/g以下であることを特徴としている。   The target of the present invention comprises a target body and a sprayed film formed in a non-erosion region of the target body, and the sprayed film is degassed at a heating temperature of 1073 to 1373 K in a reducing atmosphere after spraying. It is characterized in that it is made of a W sprayed film or a Mo sprayed film with a gas remaining amount of 10 Torr · cc / g or less. The backing plate of the present invention comprises a backing plate main body for holding a target and a sprayed film formed on the surface of the backing plate main body, and the sprayed film is formed in a reducing atmosphere after forming the spray in 1073. It is characterized by comprising a W sprayed film or a Mo sprayed film that has been degassed at a heating temperature of ˜1373K, and a residual gas amount of 10 Torr · cc / g or less.

本発明の真空成膜装置用部品によれば、成膜工程中に付着する成膜材料の剥離を安定かつ有効に防止することが可能となる。従って、そのような真空成膜装置用部品を用いた本発明の真空成膜装置によれば、パーティクルの発生量を大幅に低減でき、配線膜等の不良発生原因となる膜中へのパーティクルの混入が抑制することが可能となる。また、真空成膜装置のクリーニング回数を減らすことができるため、ランニングコストの削減が可能となる。このような本発明の真空成膜装置、ターゲットおよびバッキングプレートは、高集積化された半導体素子の配線膜形成等に好適である。   According to the vacuum film forming apparatus component of the present invention, it is possible to stably and effectively prevent peeling of the film forming material adhering during the film forming process. Therefore, according to the vacuum film forming apparatus of the present invention using such a vacuum film forming apparatus component, the amount of particles generated can be greatly reduced, and the particles in the film causing defects such as wiring films can be reduced. Mixing can be suppressed. Further, since the number of cleanings of the vacuum film forming apparatus can be reduced, the running cost can be reduced. Such a vacuum film forming apparatus, target and backing plate of the present invention are suitable for forming a wiring film of a highly integrated semiconductor element.

以下、本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の真空成膜装置用部品の実施形態の要部構成を示す断面図である。同図に示す真空成膜装置用部品1は、部品本体(基材)2の表面にW溶射膜またはMo溶射膜からなる溶射膜3が設けられている。部品本体2の構成材料は特に限定されるものではないが、例えば装置部品の構成材料として一般的なステンレス材等を用いることができる。また、部品本体2の溶射膜形成面2aは、アンカー効果が得られるように、予めブラスト処理等であらしておくことが好ましい。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a main configuration of an embodiment of a vacuum film forming apparatus component according to the present invention. In the vacuum film forming apparatus component 1 shown in the figure, a sprayed film 3 made of a W sprayed film or a Mo sprayed film is provided on the surface of a component main body (base material) 2. Although the constituent material of the component main body 2 is not specifically limited, For example, a general stainless material etc. can be used as a constituent material of an apparatus component. Moreover, it is preferable that the sprayed film formation surface 2a of the component main body 2 is previously blasted or the like so as to obtain an anchor effect.

上記した溶射膜3は、プラズマ溶射法、ガス溶射法、アーク溶射法等の各種溶射法を適用して形成することができ、部品本体2の構成材料や形状、あるいは溶射材料(被膜材料)等に応じて適宜選択して使用する。溶射膜3は部品本体2に対する密着力に優れるものであるが、成膜工程中の温度上昇に基く部品本体2と溶射膜3との界面からの剥離等を防止する上で、部品本体2との熱膨張率の差が10×10-6/K以下の金属材料で溶射膜3を形成することが好ましい。 The above-mentioned sprayed film 3 can be formed by applying various spraying methods such as plasma spraying, gas spraying, arc spraying, etc., and the constituent material and shape of the component body 2 or spraying material (coating material), etc. Depending on the situation, it can be selected as appropriate. The sprayed film 3 has excellent adhesion to the component main body 2, but in order to prevent peeling from the interface between the component main body 2 and the sprayed film 3 due to the temperature rise during the film forming process, It is preferable to form the sprayed film 3 with a metal material having a difference in thermal expansion coefficient of 10 × 10 −6 / K or less.

また、溶射膜3上に付着する成膜材料(付着物)の熱膨張差による剥離を防止する上で、溶射膜3の形成材料は成膜材料との熱膨張率の差も10×10-6/K以下であることが好ましい。成膜材料との関係のみを考えた場合には、溶射膜3は成膜材料と同一材料、また成膜する膜が合金膜や化合物膜等の場合には、成膜材料(成膜源)を構成する少なくとも1種の金属材料で形成することが望ましい。このような条件を満足させることによって、溶射膜3上に付着した成膜材料の熱膨張差に基づく剥離を防止することができる。 Further, in order to prevent peeling due to the difference in thermal expansion of the film forming material (adhered matter) adhering to the sprayed film 3, the material forming the sprayed film 3 has a difference of 10 × 10 − 6 / K or less is preferable. When considering only the relationship with the film forming material, the sprayed film 3 is the same material as the film forming material, and when the film to be formed is an alloy film or a compound film, the film forming material (film forming source) It is desirable to form with at least one metal material that constitutes. By satisfying such a condition, it is possible to prevent peeling based on a difference in thermal expansion of the film forming material attached on the sprayed film 3.

このような溶射膜3は、成膜工程中に付着、堆積した成膜材料(付着物)の剥離防止膜として機能する。ここで、真空成膜装置用部品1の表面には、成膜工程中に成膜材料が付着して堆積するが、部品表面がある程度の凹凸状態であるならば、この付着物の厚さが20〜60μm程度までは剥離を生じない。しかし、これ以上になると付着物は容易に剥離する傾向が認められる。これは付着物に内部応力が作用し、厚さが増加するに伴って内部応力が大きくなり、この内部応力の増加に基いて付着物の剥離が発生する。従って、付着物の剥離を防止するためには、付着物の内部応力を吸収して応力を低減する必要がある。上記した溶射膜3は、気孔を多数含む内部構造等により付着物の内部応力を吸収する作用を有し、良好な付着物の応力低減効果を発揮するものである。   Such a sprayed film 3 functions as an anti-peeling film for the film-forming material (adhered material) deposited and deposited during the film-forming process. Here, a film forming material adheres and accumulates on the surface of the vacuum film forming apparatus component 1 during the film forming process. If the surface of the component is in a certain uneven state, the thickness of the adhering material is Peeling does not occur up to about 20-60 μm. However, when it is more than this, the deposits tend to peel off easily. This is because the internal stress acts on the deposit, and the internal stress increases as the thickness increases, and the deposit peels based on the increase in the internal stress. Therefore, in order to prevent peeling of the deposit, it is necessary to reduce the stress by absorbing the internal stress of the deposit. The above-described sprayed film 3 has an action of absorbing the internal stress of the deposit by an internal structure including a large number of pores, and exhibits a good stress reduction effect of the deposit.

ただし、単に溶射形成した膜はガス、水分等を含み、さらに膜表面には酸化膜等が生成している。これらはパーティクルの発生原因、膜寿命の低下要因、真空度の低下要因等となるため、溶射で被膜を形成した後に、水素雰囲気等の還元雰囲気中で加熱処理して脱ガス処理を施し、大気中溶射で被膜中に混入したガスや水分等を除去する。   However, a film simply formed by thermal spraying contains gas, moisture, etc., and an oxide film or the like is formed on the film surface. These cause generation of particles, reduction of film life, reduction of vacuum, etc., so after coating is formed by thermal spraying, heat treatment is performed in a reducing atmosphere such as a hydrogen atmosphere and degassing is performed. Gas and moisture mixed in the coating are removed by medium spraying.

すなわち、上述した溶射膜3は溶射形成後に脱ガス処理を施すことにより、ガス残存量が10Torr・cc/g以下とされている。溶射膜3中のガス残存量が10Torr・cc/gを超えると、ガス成分の放出や溶射膜の腐食等に起因して付着物の剥離が起ったり、さらには溶射膜自体の剥離等が生じる。言い換えると、ガス残存量が10Torr・cc/g以下の溶射膜3によれば、ガス成分の放出や腐食等が防止でき、その上で上述した応力低減効果が十分に発揮されるため、付着物の剥離を安定かつ有効に防止することができる。溶射膜3のガス残存量はより良好な効果を得る上で5Torr・cc/g以下とすることが望ましい。   That is, the above-mentioned sprayed film 3 is degassed after spray formation, so that the residual gas amount is 10 Torr · cc / g or less. If the amount of gas remaining in the sprayed film 3 exceeds 10 Torr · cc / g, the deposits may be peeled off due to the release of gas components or corrosion of the sprayed film, and the sprayed film itself may peel off. Arise. In other words, according to the sprayed film 3 having a residual gas amount of 10 Torr · cc / g or less, the release of gas components and corrosion can be prevented, and the above-described stress reduction effect is sufficiently exerted. Can be stably and effectively prevented. The residual gas amount of the sprayed film 3 is preferably 5 Torr · cc / g or less in order to obtain a better effect.

図2はステンレス材(SUS 304)の表面にW溶射膜を大気中溶射で形成した後、水素中、1223K×1hの条件で脱ガス処理を行った溶射脱ガス部品の加熱処理に伴うガス放出量を、脱ガス処理を行っていない溶射部品と共に測定した結果である。ガス放出試験は特定の真空中で常温から773Kまで1時間で加熱後、1時間保持する間の放出されるガス量を加熱および保持時の真空度の低下から測定した値を確認することにより実施した。   Fig. 2 shows the gas emission associated with the heat treatment of the thermal spray degassed parts after the W sprayed film was formed on the surface of stainless steel (SUS 304) by atmospheric spraying and then degassed in hydrogen under the condition of 1223K x 1h. It is the result of having measured quantity with the thermal spraying component which has not performed the degassing process. The gas release test is conducted by heating from a room temperature to 773K in a specific vacuum for 1 hour, and then confirming the value of the amount of gas released during the 1-hour holding, measured from the decrease in the degree of vacuum during heating and holding. did.

図2から明らかなように、脱ガス処理を行った溶射脱ガス部品はガス放出量が大幅に低減していることが分かる。なお、ここで言うガス残存量とは、特定の真空中で常温から773Kまで1時間で加熱後、1時間保持して放出される総ガス量を加熱後の真空度の低下から測定した値を指すものとする。溶射膜3のガス残存量は減圧溶射等を適用することによって、脱ガス処理を行うことなく低減することも可能であるが、加熱処理による脱ガス処理は表面酸化被膜の除去効果等をも有するため、溶射形成後に実施するものとする。   As can be seen from FIG. 2, the thermal spray degassing part that has been degassed significantly reduces the amount of gas released. The residual gas amount referred to here is a value measured from the decrease in the degree of vacuum after heating the total amount of gas released after being heated for 1 hour from room temperature to 773K in a specific vacuum. Shall point to. Although the gas remaining amount of the sprayed film 3 can be reduced without performing degassing treatment by applying reduced pressure spraying or the like, the degassing treatment by the heat treatment also has the effect of removing the surface oxide film, etc. Therefore, it shall be carried out after the thermal spray formation.

上述した脱ガス処理としての加熱処理は、溶射膜3としてWやMo等の高融点金属を用いる場合、溶射後に溶射膜表面が酸化被膜で覆われているため、水素中等の還元雰囲気中で行うことが好ましく、これにより表面酸化被膜を除去することができる。表面酸化被膜が残存していると、付着物が剥離し易くなるために完全に除去することが望ましい。従って、例えば水素還元処理は真空排気後に水素気流中で実施することが好ましい。また処理温度は、部品本体2の構成材料がステンレスの場合には1073〜1373K程度とすることが好ましい。処理温度が1073K未満では例えば水素還元効果が十分に得られないおそれがあり、一方1373Kを超えると部品本体2が熱変形等を起こすおそれがある。   The heat treatment as the degassing process described above is performed in a reducing atmosphere such as in hydrogen because the surface of the sprayed film is covered with an oxide film after spraying when a high melting point metal such as W or Mo is used as the sprayed film 3. It is preferable that the surface oxide film can be removed. If the surface oxide film remains, it is desirable to completely remove the deposit because the deposits are easily peeled off. Therefore, for example, the hydrogen reduction treatment is preferably performed in a hydrogen stream after evacuation. The processing temperature is preferably about 1073 to 1373K when the component material of the component body 2 is stainless steel. If the treatment temperature is less than 1073K, for example, the hydrogen reduction effect may not be sufficiently obtained, while if it exceeds 1373K, the component body 2 may be thermally deformed.

溶射膜3は、その形成過程に基づいて複雑な表面形態を有することから、付着物に対して良好な密着性を示す。特に、溶射膜3の表面粗さが平均粗さRaで5〜50μmの範囲である場合に優れた付着物の剥離防止効果が得られる。すなわち、溶射膜3の表面平均粗さRaが5μm未満であると、付着物が容易に剥離するおそれが大きく、一方50μmを超えると溶射膜3表面の凹凸が大きくなり過ぎて、付着物が溶射膜3全体に付着せずに空孔が残るため、そこを起点として付着物の剥離が起るおそれがある。溶射膜3の表面粗さは平均粗さで10〜15μmの範囲とすることがさらに好ましい。 Since the sprayed film 3 has a complicated surface form based on its formation process, it exhibits good adhesion to the deposit. In particular, anti-stripping effect of the high deposits when the surface roughness of the sprayed coating 3 is in the range of 5~50μm an average roughness R a is obtained. That is, when the average surface roughness R a of the thermal spray film 3 is less than 5 [mu] m, a large possibility that deposits are easily separated, while the unevenness of exceeding 50μm sprayed film 3 surface becomes too large, deposits Since pores remain without adhering to the entire sprayed film 3, there is a possibility that the adhering material may be peeled off starting from the holes. The surface roughness of the sprayed film 3 is more preferably in the range of 10 to 15 μm in terms of average roughness.

また、溶射膜3による付着物の剥離防止効果を得る上で、上述した表面粗さと共に溶射膜3の膜厚を適度に調整することが重要であり、このような点から溶射膜3の膜厚は50〜500μmの範囲とすることが好ましい。すなわち、溶射膜3は前述したように付着物の内部応力を低減する効果を有しているが、この応力低減効果は厚さによりその程度が異なり、溶射膜3の厚さが50μm未満であると上記応力低減効果が低下して付着物が剥れ易くなる。一方、500μmを超えると溶射膜3自体に大きな内部応力が発生し、これに付着物の内部応力が加わって剥離が発生し易くなる。溶射膜3の膜厚は、上記した効果がより良好に得られる100〜300μmの範囲とすることがさらに好ましい。   Moreover, in order to obtain the effect of preventing the deposits from being peeled off by the sprayed film 3, it is important to appropriately adjust the film thickness of the sprayed film 3 together with the above-described surface roughness. The thickness is preferably in the range of 50 to 500 μm. That is, the sprayed film 3 has the effect of reducing the internal stress of the deposit as described above, but the degree of this stress reducing effect varies depending on the thickness, and the thickness of the sprayed film 3 is less than 50 μm. And the stress reduction effect is reduced, and the deposit is easily peeled off. On the other hand, when the thickness exceeds 500 μm, a large internal stress is generated in the sprayed film 3 itself, and the internal stress of the deposit is added to the sprayed film 3, so that peeling easily occurs. The film thickness of the sprayed film 3 is more preferably in the range of 100 to 300 μm so that the above-described effects can be obtained better.

溶射膜3は単一材料による被膜に限らず、例えば異なる材料からなる2層以上の被膜で溶射膜3を構成してもよい。2層以上の溶射膜3の具体的な構成としては、例えば部品形状が大きく変化する屈曲部や湾曲部等の溶射膜3が剥れやすい部位に、予め部品本体2に対して密着性の高い第1の溶射膜を形成し、その上に付着物に対する密着性の高い第2の溶射膜を形成するような構成、あるいは表面側に耐食性に優れた溶射膜を形成する構成等が挙げられる。さらに、部品本体2と成膜材料との熱膨張差が極端に異なる場合、これらの熱膨張差を緩和するように、熱膨張率が異なる2層以上の溶射膜を順に形成してもよい。2層以上の溶射膜3を適用する場合、それらの間の熱膨張差は溶射膜3と部品本体2や成膜材料との熱膨張差と同様に10×10-6/K以下とすることが好ましい。 The sprayed film 3 is not limited to a film made of a single material. For example, the sprayed film 3 may be formed of two or more layers of different materials. As a specific configuration of the two or more layers of the sprayed film 3, for example, a part having a high adhesiveness to the component main body 2 in advance at a part where the sprayed film 3 is easily peeled off such as a bent part or a curved part where the part shape greatly changes. The structure which forms the 1st sprayed film, forms the 2nd sprayed film with high adhesiveness with respect to a deposit | attachment on it, the structure which forms the sprayed film excellent in corrosion resistance on the surface side, etc. are mentioned. Further, when the difference in thermal expansion between the component main body 2 and the film forming material is extremely different, two or more sprayed films having different thermal expansion coefficients may be sequentially formed so as to alleviate these thermal expansion differences. When two or more layers of sprayed film 3 are applied, the difference in thermal expansion between them should be 10 × 10 −6 / K or less, similar to the difference in thermal expansion between sprayed film 3 and component body 2 or film forming material. Is preferred.

上述したような本発明の真空成膜装置用部品は、スパッタリング装置やCVD装置等の真空成膜装置の構成部品として用いられるものであり、成膜工程中に成膜材料が付着する部品であれば、種々の部品に対して適用可能である。具体的な構成については、以下の真空成膜装置の実施形態で説明する。   The vacuum film forming apparatus component of the present invention as described above is used as a component of a vacuum film forming apparatus such as a sputtering apparatus or a CVD apparatus, and may be a part to which a film forming material adheres during the film forming process. For example, it can be applied to various parts. The specific configuration will be described in the following embodiments of the vacuum film forming apparatus.

また、上記の実施形態の説明においては、真空成膜装置用部品について説明したが、上記内容はターゲット本体とこのターゲット本体の非エロージョン領域に形成されたガス残存量が10Torr・cc/g以下である溶射膜とを具備するターゲット、あるいはターゲットを保持するためのバッキングプレート本体とこのバッキングプレート本体の表面に形成されたガス残存量が10Torr・cc/g以下である溶射膜とを具備するバッキングプレートにおいても同様に適用できる。   Further, in the description of the above embodiment, the vacuum film forming apparatus component has been described, but the above content is that the residual gas amount formed in the target body and the non-erosion region of the target body is 10 Torr · cc / g or less. A backing plate comprising a target having a sprayed film, or a backing plate main body for holding the target and a sprayed film having a residual gas amount of 10 Torr · cc / g or less formed on the surface of the backing plate main body The same applies to.

すなわち、上記した真空成膜装置用部品で説明した溶射膜のガス残存量、熱膨張率、脱ガス処理の条件、表面粗さ、膜厚および2層以上の構成は、ターゲット本体の非エロージョン領域に形成される、あるいはターゲットを冷却保持するためのバッキングプレート本体の表面に形成される、ガス残存量が10Torr・cc/g以下である溶射膜においても同様に適用可能である。   That is, the amount of residual gas, thermal expansion coefficient, degassing conditions, surface roughness, film thickness, and the structure of two or more layers described in the above vacuum film forming apparatus components are the non-erosion region of the target body. The present invention is also applicable to a sprayed film having a residual gas amount of 10 Torr · cc / g or less formed on the surface of a backing plate body for cooling and holding the target.

次に、本発明の真空成膜装置の実施形態について説明する。図3は本発明の真空成膜装置をスパッタリング装置に適用した一実施形態の要部構成を示す図であり、11はバッキングプレート12に固定されたターゲットであり、この成膜源であるターゲット11は、成膜源保持部として機能するリング状のターゲット外周押え13およびセンタキャップ14により保持されている。また、ターゲット11の外周部下方には、アースシールド15が設けられており、その下方外周部側には上部防着板16が配置されている。   Next, an embodiment of the vacuum film forming apparatus of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a main part of an embodiment in which the vacuum film forming apparatus of the present invention is applied to a sputtering apparatus. Reference numeral 11 denotes a target fixed to a backing plate 12, and this target 11 is a film forming source. Is held by a ring-shaped target outer periphery presser 13 and a center cap 14 that function as a film forming source holding unit. In addition, an earth shield 15 is provided below the outer peripheral portion of the target 11, and an upper protective plate 16 is disposed on the lower outer peripheral side.

被成膜試料である基板17はターゲット11と対向配置するように、被成膜試料保持部であるプラテンリング18および基板ホルダ19によって保持されている。基板ホルダ19の外周部側には下部防着板20が配置されている。これらは図示を省略した真空容器内に配置されており、真空容器にはスパッタガスを導入するためのガス供給系(図示せず)と真空容器内を所定の真空状態まで排気する排気系(図示せず)とが接続されている。なお、図中21は磁場コイルである。   A substrate 17 as a film formation sample is held by a platen ring 18 and a substrate holder 19 as a film formation sample holder so as to face the target 11. A lower protective plate 20 is disposed on the outer peripheral side of the substrate holder 19. These are arranged in a vacuum vessel (not shown). A gas supply system (not shown) for introducing sputtering gas into the vacuum vessel and an exhaust system (see FIG. 2) for exhausting the inside of the vacuum vessel to a predetermined vacuum state. (Not shown). In the figure, 21 is a magnetic field coil.

この実施形態のスパッタリング装置においては、ターゲット外周押え13、アースシールド15、プラテンリング18および基板ホルダ19を、上述した本発明の真空成膜装置用部品、すなわち表面にガス残存量が10Torr・cc/g以下の溶射膜3が設けられた真空成膜装置用部品1で構成している。真空成膜装置用部品1の具体的な構成は前述した通りである。また、この実施形態においては、ターゲット11およびバッキングプレート12を、ターゲット11の非エロージョン領域およびバッキングプレート12の表面に、ガス残存量が10Torr・cc/g以下の溶射膜3を設けたもので構成している。ターゲット11およびバッキングプレート12の構成は前述した通りである。なお、溶射膜3はターゲット11からスパッタされた粒子が付着する面に形成されている。   In the sputtering apparatus of this embodiment, the target outer periphery retainer 13, the earth shield 15, the platen ring 18 and the substrate holder 19 are combined with the above-described components for the vacuum film forming apparatus of the present invention, that is, the surface has a residual gas amount of 10 Torr · cc / It is comprised with the component 1 for vacuum film-forming apparatuses provided with the sprayed film 3 below g. The specific configuration of the vacuum film forming apparatus component 1 is as described above. Further, in this embodiment, the target 11 and the backing plate 12 are configured by providing the thermal spray film 3 having a residual gas amount of 10 Torr · cc / g or less on the non-erosion region of the target 11 and the surface of the backing plate 12. is doing. The configurations of the target 11 and the backing plate 12 are as described above. The sprayed film 3 is formed on a surface to which particles sputtered from the target 11 adhere.

このようなスパッタリング装置においては、成膜工程中にターゲット外周押え13、アースシールド15、プラテンリング18、基板ホルダ19、ターゲット11およびバッキングプレート12等の表面にスパッタされた成膜材料(ターゲット11)が付着するが、この付着物の剥離は部品表面の溶射膜3により安定かつ有効に防止される。また、溶射膜3自体も安定で長寿命である。これらによって、ダストおよびパーティクルの発生量、さらには基板17に形成される膜中への混入量を大幅に抑制することができる。従って、16M、64M、256Mというような高集積度の半導体素子の配線膜、すなわち配線幅が0.5μm以下というように狭小で、かつ高密度の配線網を形成する配線膜であっても、微小パーティクル(例えば直径0.2μm以上)の混入を大幅に抑制できることから、配線不良を大幅に低減することが可能となる。   In such a sputtering apparatus, the film forming material (target 11) sputtered on the surface of the target outer periphery presser 13, the earth shield 15, the platen ring 18, the substrate holder 19, the target 11, the backing plate 12, and the like during the film forming process. However, the exfoliation of the deposit is stably and effectively prevented by the sprayed film 3 on the component surface. The sprayed film 3 itself is also stable and has a long life. As a result, the generation amount of dust and particles, and further, the mixing amount into the film formed on the substrate 17 can be greatly suppressed. Therefore, even a wiring film of a highly integrated semiconductor element such as 16M, 64M, or 256M, that is, a wiring film that forms a narrow and high-density wiring network such that the wiring width is 0.5 μm or less. Since mixing of particles (for example, 0.2 μm or more in diameter) can be greatly suppressed, wiring defects can be greatly reduced.

なお、上記実施形態においては、ターゲット外周押え13、アースシールド15、プラテンリング18、基板ホルダ19、ターゲット11およびバッキングプレート12を本発明で構成した例について説明したが、これら以外にセンタキャップ14、上部防着板16、下部防着板20等を本発明の真空成膜装置用部品で構成することも有効である。さらに、これら以外の部品についても、成膜工程中に成膜材料の付着が避けられない部品であれば、本発明の真空成膜装置用部品は有効に機能する。   In the above-described embodiment, the example in which the target outer periphery presser 13, the earth shield 15, the platen ring 18, the substrate holder 19, the target 11, and the backing plate 12 are configured according to the present invention has been described. It is also effective to configure the upper deposition plate 16, the lower deposition plate 20 and the like with the parts for the vacuum film forming apparatus of the present invention. Furthermore, with regard to other parts as well, the vacuum film forming apparatus component of the present invention functions effectively as long as the deposition material cannot be avoided during the film forming process.

このように、本発明の真空成膜装置は被成膜試料保持部、成膜源保持部、防着部品等から選ばれる少なくとも1つを、本発明の真空成膜装置用部品で構成することによって、さらにはターゲットやバッキングプレートに本発明を適用することによって、上述したような優れた効果を得ることができる。   As described above, the vacuum film forming apparatus of the present invention includes at least one selected from the film formation sample holding unit, the film forming source holding unit, the deposition preventing part, etc., with the vacuum film forming apparatus parts of the present invention. Further, by applying the present invention to the target and the backing plate, the excellent effects as described above can be obtained.

本発明の真空成膜装置用部品における溶射膜は、上述したように装置構成部品以外、具体的にはターゲットに対しても有効に機能する。すなわち、ターゲットの外周部分は実質的にはスパッタされず、このような非エロージョン領域にもスパッタされた粒子が付着する。このようなターゲット外周部の付着物が剥離しても、他の部品からの付着物の剥離と同様に配線膜等の不良原因となる。従って、実質的にスパッタされないターゲットの非エロージョン領域に、本発明による溶射膜を予め形成しておくことによって、付着物の剥離に伴う配線不良等が防止できる。   As described above, the sprayed film in the vacuum film forming apparatus component of the present invention functions effectively on the target other than the apparatus component parts. That is, the outer peripheral portion of the target is not substantially sputtered, and the sputtered particles adhere to such a non-erosion region. Even if such a deposit on the outer periphery of the target peels off, it causes a defect in the wiring film or the like, similarly to the peeling of the deposit from other components. Accordingly, by previously forming the sprayed film according to the present invention in the non-erosion region of the target that is not substantially sputtered, it is possible to prevent a wiring defect or the like due to the peeling of the deposit.

また、上記実施形態では本発明の真空成膜装置をスパッタリング装置に適用した例について説明したが、これ以外に真空蒸着装置(イオンプレーティングやレーザーアブレーション等を含む)、CVD装置等の真空成膜装置にも適用可能であり、上述したスパッタリング装置と同様な効果を得ることができる。   In the above embodiment, an example in which the vacuum film forming apparatus of the present invention is applied to a sputtering apparatus has been described. However, other than this, vacuum film forming such as a vacuum deposition apparatus (including ion plating, laser ablation, etc.), a CVD apparatus, etc. The present invention can also be applied to an apparatus, and the same effect as the above-described sputtering apparatus can be obtained.

次に、本発明の具体的な実施例について説明する。   Next, specific examples of the present invention will be described.

参考例1
図3に示したスパッタリング装置のターゲット外周押え13、アースシールド15、プラテンリング18、基板ホルダ19、上部防着板16および下部防着板20として、SUS 304製基材の表面にプラズマ溶射法で厚さ200μmのTi溶射膜3を形成した後、真空中にて576K×1hの加熱処理を行って脱ガス処理した部品を使用し、マグネトロンスパッタリング装置を構成した。脱ガス処理後のTi溶射膜中のガス残存量は0.9Torr・cc/gであり、またTi溶射膜の表面粗さは平均粗さRaで12μmであった。
Reference example 1
As a target outer periphery presser 13, an earth shield 15, a platen ring 18, a substrate holder 19, an upper deposition plate 16 and a lower deposition plate 20 of the sputtering apparatus shown in FIG. After forming the Ti sprayed film 3 having a thickness of 200 μm, a magnetron sputtering apparatus was configured using parts that were degassed by heat treatment at 576 K × 1 h in vacuum. Gas remaining amount in the sprayed Ti film after degassing is 0.9Torr · cc / g, and the surface roughness of the sprayed Ti film was 12μm in average roughness R a.

このマグネトロンスパッタリング装置に高純度Tiターゲットをセットし、マグネトロンスパッタリングを行って、6インチウェーハ上にTiとN2ガスの導入によりTiN薄膜を形成した。このようにして得たTiN薄膜上の直径0.3μm以上のパーティクル(ダスト)数を測定した。このような操作を連続して行い、パーティクル数の変化を調査した。その結果を図4に示す。 A high-purity Ti target was set in this magnetron sputtering apparatus, magnetron sputtering was performed, and a TiN thin film was formed on the 6-inch wafer by introducing Ti and N 2 gases. The number of particles (dust) having a diameter of 0.3 μm or more on the TiN thin film thus obtained was measured. Such an operation was continuously performed, and the change in the number of particles was investigated. The result is shown in FIG.

また、上記参考例と同様な各部品を、SUS 304製基材の表面にプラズマ溶射法で厚さ200μmのTi溶射膜を形成し、これを脱ガス処理せずに比較例1の部品として用いて、マグネトロンスパッタリング装置を構成した。このマグネトロンスパッタリング装置を真空排気したところ、部品からの放出ガス量が多くスパッタリングが実施できない状態となり、チャンバを長時間ベーキングしてはじめてスパッタリングが行える真空度まで到達した。次に、上記参考例1と同様にしてTiN薄膜上のパーティクル数の変化を調べた。その結果を図4に併せて示す。   In addition, each part similar to the above reference example was formed as a part of Comparative Example 1 without forming a Ti sprayed film having a thickness of 200 μm on the surface of the base material made of SUS 304 by a plasma spraying method without degassing. Thus, a magnetron sputtering apparatus was configured. When this magnetron sputtering apparatus was evacuated, the amount of gas released from the parts was so large that sputtering could not be performed, and the degree of vacuum at which sputtering could be performed was reached only after the chamber was baked for a long time. Next, the change in the number of particles on the TiN thin film was examined in the same manner as in Reference Example 1. The results are also shown in FIG.

図4から明らかなように、参考例1によるマグネトロンスパッタリング装置はパーティクル発生量が2000チャージまで安定して少ないのに対して、比較例1によるマグネトロンスパッタリング装置では当初からパーティクル発生量が多く、さらには800チャージ程度でTi溶射膜の剥れに起因したパーティクルの増加が認められた。これらから、実施例の処理によりパーティクルの発生を有効かつ安定して防止できることが確認された。   As is apparent from FIG. 4, the magnetron sputtering apparatus according to the reference example 1 has a stable particle generation amount of up to 2000 charges, whereas the magnetron sputtering apparatus according to the comparative example 1 has a large particle generation amount from the beginning. At about 800 charges, an increase in particles due to peeling of the Ti sprayed film was observed. From these, it was confirmed that the generation of particles can be effectively and stably prevented by the processing of the example.

参考例2
図3に示したスパッタリング装置のターゲット外周押え13、アースシールド15、プラテンリング18、基板ホルダ19、上部防着板16および下部防着板20として、SUS 304製基材の表面に、まずプラズマ溶射法で厚さ50μmのNi−Ti合金溶射膜を形成し、続いて厚さ150μmのTi溶射膜を形成した後、真空中にて573K×1hの加熱処理を行った脱ガス処理した部品を用いて、マグネトロンスパッタリング装置を構成した。脱ガス処理後の溶射膜中のガス残存量は1Torr・cc/gであり、また最表面のTi溶射膜の表面粗さは平均粗さで15μmであった。
Reference example 2
First, plasma spraying is performed on the surface of a base material made of SUS 304 as the target outer periphery retainer 13, the earth shield 15, the platen ring 18, the substrate holder 19, the upper deposition plate 16 and the lower deposition plate 20 of the sputtering apparatus shown in FIG. A Ni-Ti alloy sprayed film with a thickness of 50 μm was formed by the method, and then a Ti sprayed film with a thickness of 150 μm was formed, and then a degassed part subjected to a heat treatment of 573 K × 1 h in vacuum was used. Thus, a magnetron sputtering apparatus was configured. The amount of gas remaining in the sprayed film after degassing was 1 Torr · cc / g, and the surface roughness of the outermost Ti sprayed film was 15 μm in average roughness.

このマグネトロンスパッタリング装置に高純度Tiターゲットをセットし、マグネトロンスパッタリングを行って、参考例1と同様にしてパーティクル(ダスト)数の変化を調べた。その結果、参考例1と同様に、パーティクル発生量は2000チャージ程度まで安定して少なかった。また、この参考例2の処理の場合、屈曲部等に対する溶射膜の安定性も高く、そのような部分での剥れも発生せず、極めて良好な結果が得られた。   A high-purity Ti target was set in this magnetron sputtering apparatus, magnetron sputtering was performed, and changes in the number of particles (dust) were examined in the same manner as in Reference Example 1. As a result, as in Reference Example 1, the amount of generated particles was stably small up to about 2000 charges. Further, in the case of the treatment of Reference Example 2, the sprayed film was highly stable with respect to the bent portion and the like, and peeling at such a portion did not occur, and an extremely good result was obtained.

実施例1
図3に示したスパッタリング装置のターゲット外周押え13、アースシールド15、プラテンリング18、基板ホルダ19、上部防着板16および下部防着板20として、SUS 304製基材の表面にプラズマ溶射法で厚さ200μmのW溶射膜を形成した後、水素中にて1273K×1hの加熱処理を行って脱ガス処理した部品を用い、マグネトロンスパッタリング装置を構成した。脱ガス処理後のW溶射膜中のガス残存量は2.6Torr・cc/gであり、またW溶射膜の表面には酸化被膜が存在せず、その表面粗さは平均粗さで8μmであった。
Example 1
As a target outer periphery presser 13, an earth shield 15, a platen ring 18, a substrate holder 19, an upper deposition plate 16 and a lower deposition plate 20 of the sputtering apparatus shown in FIG. After forming a 200 μm thick W sprayed film, a magnetron sputtering apparatus was constructed using parts that were degassed by heat treatment in hydrogen at 1273 K × 1 h. The amount of gas remaining in the W sprayed film after degassing was 2.6 Torr · cc / g, and there was no oxide film on the surface of the W sprayed film, and the surface roughness was 8 μm in average roughness. It was.

このマグネトロンスパッタリング装置にMo−Wターゲットをセットし、マグネトロンスパッタリングを行って、参考例1と同様にしてパーティクル(ダスト)数の変化を調べた。その結果、パーティクル発生量は1500チャージ程度まで安定して少なかった。また、その発生量自体も脱ガス処理していないW溶射部品(比較例2)を用いた場合に比べて1/3程度であった。   A Mo—W target was set in this magnetron sputtering apparatus, magnetron sputtering was performed, and changes in the number of particles (dust) were examined in the same manner as in Reference Example 1. As a result, the amount of generated particles was stable and low up to about 1500 charges. In addition, the generated amount itself was about 1/3 compared with the case of using the W sprayed part (Comparative Example 2) that was not degassed.

参考例3
図3に示したスパッタリング装置のターゲット外周押え13、アースシールド15、プラテンリング18、基板ホルダ19、上部防着板16および下部防着板20として、SUS 304製基材の表面にアーク溶射法で厚さ250μmのAl溶射膜を形成した後、真空中にて623K×1hの加熱処理を行って脱ガス処理した部品を用いて、マグネトロンスパッタリング装置を構成した。脱ガス処理後のAl溶射膜中のガス残存量は3.2Torr・cc/gであり、またAl溶射膜の表面粗さは平均粗さで25μmであった。
Reference example 3
As the target outer periphery retainer 13, the earth shield 15, the platen ring 18, the substrate holder 19, the upper deposition plate 16 and the lower deposition plate 20 of the sputtering apparatus shown in FIG. After forming a 250 μm thick Al sprayed film, a magnetron sputtering apparatus was constructed using parts that were degassed by heat treatment in vacuum at 623 K × 1 h. The residual gas amount in the Al sprayed film after degassing was 3.2 Torr · cc / g, and the surface roughness of the Al sprayed film was 25 μm in average roughness.

このマグネトロンスパッタリング装置に高純度タングステンシリサイド(WSi2.8)ターゲットをセットし、マグネトロンスパッタリングを行って、参考例1と同様にしてパーティクル(ダスト)数の変化を調べた。その結果、参考例1と同様に、パーティクル発生量は2000チャージ程度まで安定して少なかった。また、その発生量自体も脱ガス処理していないAl溶射部品(比較例3)を用いた場合に比べて1/2程度であった。 A high-purity tungsten silicide (WSi 2.8 ) target was set in this magnetron sputtering apparatus, magnetron sputtering was performed, and changes in the number of particles (dust) were examined in the same manner as in Reference Example 1. As a result, as in Reference Example 1, the amount of generated particles was stably small up to about 2000 charges. Further, the generated amount itself was about ½ compared to the case of using an Al sprayed part (Comparative Example 3) that was not degassed.

比較例4
図3に示したスパッタリング装置のターゲット外周押え13、アースシールド15、プラテンリング18、基板ホルダ19、上部防着板16および下部防着板20として、SUS 304製基材の表面に、CVD法で厚さ20μmのW膜(比較例4)を形成した後、真空中にて773K×1hrの加熱処理を行って脱ガス処理した部品を用い、マグネトロンスパッタリング装置を構成した。W膜の表面粗さは平均粗さで0.5μmであった。
Comparative Example 4
As the target outer periphery retainer 13, the earth shield 15, the platen ring 18, the substrate holder 19, the upper deposition plate 16 and the lower deposition plate 20 of the sputtering apparatus shown in FIG. After forming a W film (Comparative Example 4) having a thickness of 20 μm, a magnetron sputtering apparatus was configured using parts that were degassed by heat treatment at 773 K × 1 hr in vacuum. The surface roughness of the W film was 0.5 μm in average roughness.

このマグネトロンスパッタリング装置に高純度タングステンシリサイド(WSi2.8)ターゲットをセットし、マグネトロンスパッタリングを行って、参考例1と同様にしてパーティクル(ダスト)数の変化を調べたところ、35チャージ程度で部品表面のタングステンシリサイド膜の剥離が生じ、パーティクル(ダスト)数が大幅に増加した。 A high-purity tungsten silicide (WSi 2.8 ) target was set in this magnetron sputtering apparatus, magnetron sputtering was performed, and the change in the number of particles (dust) was examined in the same manner as in Reference Example 1. The tungsten silicide film was peeled off and the number of particles (dust) was greatly increased.

参考例4
図3に示したスパッタリング装置のターゲット外周押え13、アースシールド15、プラテンリング18、基板ホルダ19、上部防着板16および下部防着板20として、SUS 304製基材の表面にプラズマ溶射法で厚さ250μmのTi溶射膜を形成した。また、ターゲット11として高純度Tiを使用し、またバッキングプレート12にCuを使用し、この高純度Tiターゲット11の外周部の非エロージョン領域およびCuバッキングプレート12の表面にも、同様にプラズマ溶射法で厚さ250μmのTi溶射膜を形成した。
Reference example 4
As a target outer periphery presser 13, an earth shield 15, a platen ring 18, a substrate holder 19, an upper deposition plate 16 and a lower deposition plate 20 of the sputtering apparatus shown in FIG. A Ti sprayed film having a thickness of 250 μm was formed. Further, high-purity Ti is used as the target 11 and Cu is used for the backing plate 12. The plasma spraying method is similarly applied to the non-erosion region of the outer peripheral portion of the high-purity Ti target 11 and the surface of the Cu backing plate 12. A Ti sprayed film having a thickness of 250 μm was formed.

これらTi溶射膜を形成した各部品、ターゲットおよびバッキングプレートを真空中で575K×1hの加熱処理を行って脱ガス処理し、これら脱ガス処理したものを用いて、マグネトロンスパッタリング装置、ターゲットおよびバッキングプレートを構成した。脱ガス処理後のTi溶射膜中のガス残存量は1.2Torr・cc/gであり、またTi溶射膜の表面粗さは平均粗さで17μmであった。   Each component, target, and backing plate on which these Ti sprayed films are formed are degassed by subjecting them to a heat treatment of 575 K × 1 h in vacuum, and using these degassed materials, a magnetron sputtering apparatus, target, and backing plate are used. Configured. The residual gas amount in the Ti sprayed film after degassing was 1.2 Torr · cc / g, and the surface roughness of the Ti sprayed film was 17 μm in average roughness.

上記したマグネトロンスパッタリング装置に、上記Cuバッキングプレート12に保持された高純度Tiターゲット11をセットした後、マグネトロンスパッタリングを行って、参考例1と同様にしてパーティクル(ダスト)数の変化を調べた。その結果、ターゲットおよびバッキングプレートに溶射しない場合と比較して、突発的に発生するパーティクルがなくなり、全体のパーティクル数は半減し、パーティクル発生を有効かつ安定して防止できることが確認できた。   After setting the high-purity Ti target 11 held on the Cu backing plate 12 in the magnetron sputtering apparatus described above, magnetron sputtering was performed, and changes in the number of particles (dust) were examined in the same manner as in Reference Example 1. As a result, it was confirmed that there was no suddenly generated particles compared to the case where no thermal spraying was performed on the target and the backing plate, the total number of particles was reduced by half, and particle generation could be effectively and stably prevented.

本発明の実施形態による真空成膜装置用部品の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the components for vacuum film-forming apparatuses by embodiment of this invention. 真空成膜装置用部品の加熱下におけるガス放出量を脱ガス処理していない溶射部品および部品素材と比較して示す図である。It is a figure which shows the gas emission amount under the heating of the components for vacuum film-forming apparatuses compared with the thermal spraying components which are not degassed, and component raw materials. 本発明の真空成膜装置を適用したスパッタリング装置の実施形態の構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of embodiment of the sputtering device to which the vacuum film-forming apparatus of this invention is applied. 参考例1によるスパッタリング装置を使用した際のパーティクル数の変化を脱ガス処理を施していない溶射部品を用いたスパッタリング装置と比較して示す図である。It is a figure which shows the change of the number of particles at the time of using the sputtering device by the reference example 1 compared with the sputtering device using the thermal spraying component which has not performed the degassing process.

符号の説明Explanation of symbols

1…真空成膜装置用部品、2…部品本体(基材)、3…溶射膜、11…ターゲット、12…バッキングプレート、13…ターゲット外周押え、14…センタキャップ、15…アースシールド、16、20…防着板、17…被成膜基板、18…プラテンリング、19…基板ホルダ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Component for vacuum film-forming apparatus, 2 ... Component main body (base material), 3 ... Sprayed film, 11 ... Target, 12 ... Backing plate, 13 ... Target outer periphery presser, 14 ... Center cap, 15 ... Ground shield, 16, 20 ... deposition preventing plate, 17 ... deposition substrate, 18 ... platen ring, 19 ... substrate holder.

Claims (7)

真空成膜装置の構成部品であって、部品本体と、前記部品本体の表面に形成された溶射膜とを具備し、前記溶射膜は溶射形成後に還元雰囲気中にて1073〜1373Kの加熱温度で脱ガス処理が施されたW溶射膜またはMo溶射膜からなり、かつガス残存量が10Torr・cc/g以下であることを特徴とする真空成膜装置用部品。   A component of a vacuum film forming apparatus, comprising: a component main body; and a sprayed film formed on a surface of the component main body, wherein the sprayed film is heated at a temperature of 1073 to 1373K in a reducing atmosphere after spray formation. A component for a vacuum film-forming apparatus, comprising a W sprayed film or a Mo sprayed film that has been subjected to degassing treatment, and having a residual gas amount of 10 Torr · cc / g or less. 請求項1記載の真空成膜装置用部品において、
前記溶射膜は、表面粗さが平均粗さで5〜50μmの範囲であると共に、厚さが50〜500μmの範囲であることを特徴とする真空成膜装置用部品。
The vacuum film forming apparatus component according to claim 1,
The thermal spray film has a surface roughness in an average roughness range of 5 to 50 μm and a thickness in a range of 50 to 500 μm.
請求項1または請求項2記載の真空成膜装置用部品において、
前記溶射膜と前記部品本体との熱膨張率の差が10×10-6/K以下であることを特徴とする真空成膜装置用部品。
In the vacuum film-forming apparatus component according to claim 1 or 2,
A component for a vacuum film-forming apparatus, wherein a difference in coefficient of thermal expansion between the sprayed film and the component main body is 10 × 10 −6 / K or less.
真空容器と、前記真空容器内に配置される被成膜試料保持部と、前記真空容器内に前記被成膜試料保持部と対向して配置される成膜源と、前記成膜源を保持する成膜源保持部と、前記被成膜試料保持部または成膜源保持部の周囲に配置された防着部品とを具備する真空成膜装置において、
前記被成膜試料保持部、前記成膜源保持部および前記防着部品から選ばれる少なくとも1つが、請求項1ないし請求項3のいずれか1項記載の真空成膜装置用部品からなることを特徴とする真空成膜装置。
A vacuum container, a film formation sample holder disposed in the vacuum container, a film formation source disposed opposite to the film formation sample holder in the vacuum container, and the film formation source In a vacuum film forming apparatus comprising: a film forming source holding unit; and an adhesion preventing part disposed around the film formation sample holding unit or the film forming source holding unit.
4. The vacuum film forming apparatus component according to claim 1, wherein at least one selected from the film formation sample holding unit, the film forming source holding unit, and the deposition preventive component. A vacuum deposition system that is characterized.
請求項4記載の真空成膜装置において、
前記真空成膜装置用部品の表面に形成された溶射膜は、前記成膜源を構成する少なくとも1種の金属材料からなることを特徴とする真空成膜装置。
In the vacuum film-forming apparatus according to claim 4,
The vacuum film forming apparatus, wherein the sprayed film formed on the surface of the vacuum film forming apparatus component is made of at least one metal material constituting the film forming source.
ターゲット本体と、前記ターゲット本体の非エロージョン領域に形成された溶射膜とを具備し、前記溶射膜は溶射形成後に還元雰囲気中にて1073〜1373Kの加熱温度で脱ガス処理が施されたW溶射膜またはMo溶射膜からなり、かつガス残存量が10Torr・cc/g以下であることを特徴とするターゲット。   W spraying comprising a target body and a sprayed film formed in a non-erosion region of the target body, the sprayed film being subjected to degassing treatment at a heating temperature of 1073 to 1373K in a reducing atmosphere after spraying A target comprising a film or a Mo sprayed film and having a residual gas amount of 10 Torr · cc / g or less. ターゲットを保持するためのバッキングプレート本体と、前記バッキングプレート本体の表面に形成された溶射膜とを具備し、前記溶射膜は溶射形成後に還元雰囲気中にて1073〜1373Kの加熱温度で脱ガス処理が施されたW溶射膜またはMo溶射膜からなり、かつガス残存量が10Torr・cc/g以下であることを特徴とするバッキングプレート。   A backing plate body for holding a target, and a sprayed film formed on the surface of the backing plate body, the sprayed film being degassed at a heating temperature of 1073 to 1373K in a reducing atmosphere after spraying. A backing plate, characterized by comprising a W sprayed film or a Mo sprayed film with a gas remaining amount of 10 Torr · cc / g or less.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010215946A (en) * 2009-03-13 2010-09-30 Toppan Printing Co Ltd Thin film, photo-mask blank, and method and apparatus for film deposition thereof
JP2011137215A (en) * 2010-01-04 2011-07-14 Shimadzu Corp Parallel flat plate type plasma cvd apparatus
JP2015092025A (en) * 2010-03-01 2015-05-14 株式会社アルバック Sputtering method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6187861A (en) * 1984-10-08 1986-05-06 Canon Inc Surface treatment of structural material for vacuum apparatus
JPH0445261A (en) * 1990-06-08 1992-02-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for degassing vacuum member, vacuum member and electron beam generating device
JPH04202655A (en) * 1990-11-30 1992-07-23 Nikko Kyodo Co Ltd Method for preventing pollution in thin film forming apparatus and pollution preventing material used therefor
JPH07102366A (en) * 1993-10-01 1995-04-18 Vacuum Metallurgical Co Ltd Thin film forming device
JPH09176842A (en) * 1995-12-22 1997-07-08 Mitsubishi Materials Corp Titanium target for magnetron sputtering
JPH09272965A (en) * 1996-04-09 1997-10-21 Toshiba Corp Parts for vacuum film forming device, vacuum film forming device using the same, target and backing plate
JP2005029897A (en) * 1999-12-28 2005-02-03 Toshiba Corp Component for vacuum film deposition system, vacuum film deposition system using the same and target device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6187861A (en) * 1984-10-08 1986-05-06 Canon Inc Surface treatment of structural material for vacuum apparatus
JPH0445261A (en) * 1990-06-08 1992-02-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method for degassing vacuum member, vacuum member and electron beam generating device
JPH04202655A (en) * 1990-11-30 1992-07-23 Nikko Kyodo Co Ltd Method for preventing pollution in thin film forming apparatus and pollution preventing material used therefor
JPH07102366A (en) * 1993-10-01 1995-04-18 Vacuum Metallurgical Co Ltd Thin film forming device
JPH09176842A (en) * 1995-12-22 1997-07-08 Mitsubishi Materials Corp Titanium target for magnetron sputtering
JPH09272965A (en) * 1996-04-09 1997-10-21 Toshiba Corp Parts for vacuum film forming device, vacuum film forming device using the same, target and backing plate
JP2005029897A (en) * 1999-12-28 2005-02-03 Toshiba Corp Component for vacuum film deposition system, vacuum film deposition system using the same and target device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010215946A (en) * 2009-03-13 2010-09-30 Toppan Printing Co Ltd Thin film, photo-mask blank, and method and apparatus for film deposition thereof
JP2011137215A (en) * 2010-01-04 2011-07-14 Shimadzu Corp Parallel flat plate type plasma cvd apparatus
JP2015092025A (en) * 2010-03-01 2015-05-14 株式会社アルバック Sputtering method

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