JP2008115445A - ターゲットホルダ及び成膜装置並びに成膜方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ターゲットとターゲットホルダとの密着性を事前に確認することのできるターゲットホルダを提供する。
【解決手段】本発明のターゲットホルダ１０は、ターゲット１３が取り付けられるターゲット取付面１１ｃと、前記ターゲット取付面１１ｃに、前記取り付けられるターゲット１３によってその開口が塞がれるように形成された凹部１１ａと、前記凹部１１ａにターゲットホルダ１０を貫通するように形成された冷却水供給孔１と、前記凹部１１ａにターゲットホルダ１０を貫通するように形成された冷却水排出孔２と、前記凹部１１ａにターゲットホルダ１０を貫通するように形成された真空引き孔３と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、ターゲットを冷却するための冷却水を通流させるターゲットホルダ、及びこのターゲットホルダを備えた成膜装置、並びにこの成膜装置を用いた成膜方法に関する。

近年、種々の基材に膜を形成する成膜装置が用いられている。このような成膜装置では、通常、ターゲットホルダが備えられていて、このターゲットホルダが膜の材料で構成されるターゲットを保持する。保持されたターゲットはスパッタされる際に加熱されるため、ターゲットホルダにはターゲットを冷却するための冷却機構が設けられていることがある（特許文献１の第１図参照）。

さらに、特許文献１の第２図には、ターゲット支持体（ターゲットホルダ）に冷却水を供給する冷却水供給配管を設けると共に、この冷却水供給配管の所望位置に冷却水パージ用ガス配管を設けた成膜装置が開示されている。

このような成膜装置によれば、ターゲットホルダを介してターゲットを冷却することができると共に、ターゲットの交換時においては冷却水パージ用ガス配管からパージガスを送り込んで冷却水を除去できるため、ターゲットを交換する際にチャンバ内に冷却水がこぼれることが抑制され、チャンバ内の汚染原因を除去することができる。
実開昭５８−９７１６３号公報

しかしながら、特許文献１の構成においては、ターゲットを直接、冷却水で冷却することが可能なように、ターゲットをターゲット支持体に装着することによって冷却水流路が形成されるようになっている。このため、ターゲットを交換した後にチャンバ内を真空引きすると、チャンバ内の圧力と冷却水流路の圧力との差圧により、ターゲットとターゲットホルダとの間から冷却水のもれが発見される場合があり、この場合には、再度、チャンバ内を大気圧に戻した後、ターゲットをターゲットホルダから取り外して冷却水のもれの原因を探す必要があった。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、チャンバ内を真空引きするときに冷却水のもれが発見されることを抑制可能なターゲットホルダ及び成膜装置並びに成膜方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のターゲットホルダは、ターゲットが取り付けられるターゲット取付面と、前記ターゲット取付面に、前記取り付けられるターゲットによってその開口が塞がれるように形成された凹部と、前記凹部にターゲットホルダを貫通するように形成された冷却水供給孔と、前記凹部にターゲットホルダを貫通するように形成された冷却水排出孔と、前記凹部にターゲットホルダを貫通するように形成された真空引き孔と、を備える。

このような構成とすると、ターゲット取付面にターゲットを取り付けた場合において、冷却水供給孔及び冷却水排出孔を介してターゲットホルダに形成された凹部に冷却水を通流させることができる。これにより、ターゲットが冷却される。

また、ターゲットホルダに形成された凹部から冷却水を排出し、ターゲットホルダに取り付けられたターゲットを交換した後に、真空引き孔を介してターゲットホルダに形成された凹部を真空引きすることができる。これにより、ターゲットホルダの凹部とターゲットとにより閉鎖された空間の圧力が所定の圧力以下になれば、ターゲットとターゲットホルダとの密着性が確認される。

本発明のターゲットホルダは、柱状の本体部と前記本体部の周面に形成されたフランジ部とを備え、前記本体部の一端に前記ターゲット取付面が形成され、前記ターゲット取付面に前記本体部の軸方向に窪むように前記凹部が形成され、前記冷却水供給孔、前記冷却水排出孔、及び前記真空引き孔が前記凹部に前記本体部の前記フランジ部より他端側の部分を貫通するように形成されていてもよい。

本発明の成膜装置は、チャンバと、前記チャンバ内に配設された基材ホルダと、前記チャンバ内に配設された上記いずれかのターゲットホルダと、冷却水通流装置と、真空引き装置と、を備え、前記ターゲットホルダは、前記ターゲット取付面が前記チャンバの内部に位置しかつ前記冷却水供給孔、前記冷却水排出孔、及び前記真空引き孔の前記凹部への開口と反対側の開口（以下、外側開口という）が前記チャンバの外に位置するようにして気密に前記チャンバに取り付けられ、前記冷却水供給孔の外側開口及び前記冷却水排出孔の外側開口に前記冷却水通流装置が接続され、前記真空引き孔の外側開口に前記真空引き装置が接続されている。

このような構成とすると、チャンバ内を真空引きする前に、ターゲットとターゲットホルダとの間にリークが発生しているかどうかを検知することができる。

また、本発明の成膜装置は、チャンバと、前記チャンバ内に配設された基材ホルダと、前記チャンバ内に配設されたターゲットホルダと、冷却水供給配管及び冷却水排出配管を備えた冷却水通流装置と、真空引き装置と、を備え、前記ターゲットホルダは、ターゲットが取り付けられるターゲット取付面と、前記ターゲット取付面に、前記取り付けられるターゲットによってその開口が塞がれるように形成された凹部と、前記凹部にターゲットホルダを貫通するように形成された冷却水供給孔と、前記凹部にターゲットホルダを貫通するように形成された冷却水排出孔と、を備え、前記ターゲットホルダは、前記ターゲット取付面が前記チャンバの内部に位置しかつ前記冷却水供給孔及び前記冷却水排出孔の前記凹部への開口と反対側の開口が前記チャンバの外に位置するようにして気密に前記チャンバに取り付けられ、前記冷却水供給孔の外側開口に前記冷却水供給配管が接続され、前記冷却水排出孔の外側開口に前記冷却水排出配管が接続され、前記冷却水供給配管又は前記冷却水排出配管に前記真空引き装置が接続されている。

このような構成とすると、チャンバ内を真空引きする前に、ターゲットとターゲットホルダとの間にリークが発生しているかどうかを検知することができる。

本発明の成膜方法は、上記いずれかの成膜装置を用いた成膜方法であって、前記冷却水通流装置によって前記冷却水供給孔、前記凹部、及び前記冷却水排出孔に冷却水を通流させる工程Ａと、前記工程Ａの後、前記ターゲットホルダのターゲット取付面に取り付けられたターゲットをスパッタして前記基材ホルダに取り付けられた基材に成膜する工程Ｂと、前記工程Ｂの後、前記ターゲットホルダの凹部から冷却水を排出する工程Ｃと、前記工程Ｃの後、前記ターゲットホルダのターゲット取付面に取り付けられたターゲットを交換する工程Ｄと、前記工程Ｄの後、前記真空引き装置によって前記ターゲットホルダの凹部を真空引きする工程Ｅと、を含む。

このような構成とすると、ターゲットホルダの凹部とターゲットとにより閉鎖された空間の圧力が所定の圧力以下になれば、ターゲットとターゲットホルダとの密着性が確認される。したがって、チャンバ内を真空引きする前に、ターゲットとターゲットホルダとの間からリークが発生しているかどうかを検知することができる。これにより、チャンバ内を真空引きしても、ターゲットとターゲットホルダとの間から冷却水がチャンバ内にもれることが防止され、チャンバ内の汚染が抑制される。

本発明のターゲットホルダは、上記のような構成としたため、ターゲットとターゲットホルダとの密着性を事前に確認することができるという効果を奏する。

本発明の成膜装置及び成膜方法は、上記のような構成としたため、チャンバ内を真空引きする前に、ターゲットとターゲットホルダとの間からリークが発生しているかどうかを検知することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の成膜装置の概略構成を示す断面図である。なお、図１においては、冷却水通流装置の図示は省略している。図２は、図１の成膜装置を構成するターゲットホルダを拡大して示す断面図である。図３は、図１の成膜装置を用いた成膜方法の手順を示す工程図である。図４は、図３の工程図における各工程の内容を示すフローチャートである。以下、図１乃至図４を参照しながら、本実施形態の成膜装置について説明する。

図１に示すように、本実施形態の成膜装置１００は、直方体状のチャンバ８０を備えている。チャンバ８０内の空間が成膜空間９０を構成する。

チャンバ８０の下部には、ターゲットホルダ１０が配設されている。ターゲットホルダ１０は、チャンバ８０の壁に形成された貫通孔８１に取り付けられている。ターゲットホルダ１０のターゲット取付面１１ｃには、ターゲット１３が取り付けられる。ターゲット１３は、ターゲットクランプ１５によってターゲット取付面１１ｃに取り付けられる。ターゲットホルダ１０には、バイアス電圧印加装置Ｖの負極端子が接続されている。バイアス電圧印加装置Ｖの正極端子は接地されている。バイアス電圧印加装置Ｖは、ターゲットホルダ１０を介してターゲット１３に負のバイアス電圧を印加する。なお、ターゲットホルダ１０の詳しい構成については、後に詳しく説明する。

チャンバ８０には、排気口７１が設けられている。排気口７１には、真空ポンプ７２が接続されている。真空ポンプ７２は、成膜空間９０を成膜可能な圧力にまで減圧する。

チャンバ８０には、ガス導入口７３が設けられており、このガス導入口７３から不活性ガス（例えば、Ａｒガス）が成膜空間９０内に導入される。成膜空間９０内に導入された不活性ガスは、上記のバイアス電圧印加装置Ｖからターゲット１３に印加されたバイアス電圧によってプラズマイオンとなる。このプラズマイオンがターゲット１３からターゲット粒子をスパッタする。

成膜空間９０には、基材ホルダ７０が配設されている。基材ホルダ７０は、ターゲット１３と対向するように配設されている。基材ホルダ７０は、本実施形態では接地電位とされている。基材ホルダ７０は、膜を形成する基材７５を保持する。基材７５には、上記のようにしてスパッタされたターゲット粒子によって膜が形成される。

成膜装置１００は、制御装置６０を備えている。制御装置６０は、バイアス電圧印加装置Ｖ、それぞれ後述する第１開閉弁３１乃至第５開閉弁３５の他に、成膜装置１００の全体の動作を制御する。

次に、ターゲットホルダ１０及びその周辺構造について、図１及び図２を参照しながら説明する。

図１及び図２に示すように、ターゲットホルダ１０は、短柱状の本体部１１ｂと、この本体部１１ｂの周面に形成されたフランジ部１１ｄとを有している。

チャンバ８０の下部の壁には、貫通孔８１が形成され、この貫通孔８１に、一端にフランジが形成された筒状の絶縁カラー２９が、そのフランジがチャンバ８０の外面に当接するようにして気密的に嵌挿されている。そして、この絶縁カラー２９に、ターゲットホルダ１０の本体部１１ｂが、フランジ部１１ｄが絶縁カラー２９のフランジに当接するようにして嵌挿されている。絶縁カラー２９及びターゲットホルダ１０は、図示されない適宜な取付具によってチャンバ８０に取り付けられている。ターゲットホルダ１０のフランジ部１１ｄの絶縁カラー２９のフランジに当接する面には環状にＯリング溝１９が形成され、このＯリング溝１９内にＯリング２１が配設されている。これにより、ターゲットホルダ１０は、チャンバ８０と絶縁されるようにして該チャンバ８０に気密的に取り付けられている。

本体部１１ｂの上端、すなわちチャンバ８０の内部に位置する端には、平坦なターゲット取付面１１ｃが形成されている。このターゲット取付面１１ｃには、後述するターゲットクランプ１５によってターゲット１３が取り付けられる。

ターゲット取付面１１ｃの中央部には、凹部１１ａが形成されている。凹部１１ａは、本体部１１ｂの軸方向に窪むように形成されている。この凹部１１ａの開口は、ターゲット１３により塞がれるように形成されており、この塞がれた内部空間が冷却水流路１２を構成する。凹部１１ａには、複数（本実施形態では３個）のマグネット２７，２８が配置されている。マグネットは３本の棒磁石で構成されていて、２本の外側マグネット２８と、１本の内側マグネット２７とからなる。外側マグネット２８は、それぞれのＳ極がターゲット１３に対向するようにして配置されている。内側マグネット２７は、そのＮ極がターゲット１３に対向するようにして配置されている。これらのマグネット２７，２８は、ヨーク１４に取り付けられている。マグネット２７，２８は、ターゲット１３の表面近傍に電子を封じ込める。これにより、ターゲット１３の近傍において形成されるプラズマイオンの密度が大きくなり、スパッタリング効率が向上する。

ターゲット１３は、ターゲットクランプ１５によってターゲット取付面１１ｃに取り付けられる。ターゲットクランプ１５は、ターゲット１３の外周を挟持することにより、ターゲット１３をターゲット取付面１１ｃに取り付ける。本体部１１ｂ及びターゲットクランプ１５には、これらを貫通するようにボルト孔１８が形成されている。このボルト孔１８は、ターゲットクランプ１５に形成された貫通孔１８ａ及び本体部１１ｂに形成されたネジ孔１８ｂから成っている。貫通孔１８ａにボルト（締結具）１７を挿通し、このボルト１７をネジ孔１８ｂに螺入することによって、ターゲット１３がターゲットクランプ１５によってターゲット取付面１１ｃに取り付けられる。

また、ターゲット取付面１１ｃにおける、ターゲット１３とターゲット取付面１１ｃとの接触部分には、環状のＯリング溝２３が形成されている。Ｏリング溝２３内には、Ｏリング２５が配設されている。これにより、ターゲット１３とターゲット取付面１１ｃとの接触部分は、Ｏリング２５によってシールされる。

ターゲットホルダ１０には、冷却水供給孔１、冷却水排出孔２、及び真空引き孔３が形成されている。冷却水供給孔１、冷却水排出孔２、及び真空引き孔３は、本体部１１ｂの下端部、すなわちチャンバ８０の外に位置する端部を貫通するようにして凹部１１ａに形成されている。冷却水供給孔１の外側開口１ａ及び冷却水排出孔２の外側開口２ａには冷却水通流装置３０が接続されている。冷却水通流装置３０は、図示されない冷却水供給ポンプと、冷却水供給配管３８と、冷却水排出配管５８とを備えている。冷却水供給配管３８は、その上流端が冷却水供給ポンプに接続され、その下流端が冷却水供給孔１の外側開口１ａに接続されている。冷却水供給配管３８には、分岐部３９が設けられ、この分岐部３９からパージ用配管３７が延出している。冷却水供給配管３８の分岐部３９より上流側の部分には第１開閉弁３１が設けられている。第１開閉弁３１は、その開／閉により、冷却水供給配管３８を開放／閉止する。パージ用配管３７には、第２開閉弁３２が設けられている。パージ用配管３７の下端には貯水槽４３が設けられている。第２開閉弁３２は、その開／閉により、パージ用配管３７を開放／閉止する。

冷却水排出配管５８の上流端は、冷却水排出孔２の外側開口２ａに接続されている。冷却水排出配管５８には分岐部５９が設けられ、この分岐部５９からパージ用配管５７が延出している。冷却水排出配管５８の分岐部５９よりも下流側の部分には、第５開閉弁３５が設けられている。第５開閉弁３５は、その開／閉により、冷却水排出配管５８を開放／閉止する。パージ用配管５７には、第４開閉弁３４が設けられている。パージ用配管５７の下端には、圧縮空気供給装置３６が接続されている。第４開閉弁３４と圧縮空気供給装置３６との共働により、ターゲット交換前の冷却水排出時において、冷却水排出配管５８、冷却水流路１２、及び冷却水供給配管３８の所定部分から冷却水が排出される。

真空引き孔３の外側開口３ａには、真空引き装置４０が接続されている。真空引き装置４０は、真空引き配管４８と、第３開閉弁３３と、真空計４１と、真空ポンプ４５とを備えている。真空引き配管４８の一端は、真空引き孔３の外側開口３ａに接続されている。真空引き配管４８には、第３開閉弁３３が設けられている。第３開閉弁３３は、その開／閉により、真空引き配管４８を開放／閉止する。真空引き配管４８の他端には、真空ポンプ４５が接続されている。真空ポンプ４５は、真空引き配管４８を介して、ターゲットホルダ１０の冷却水流路１２を真空引きする。なお、真空ポンプ４５は、チャンバ８０を真空引きする真空ポンプ７２と共用するものであってもよい。真空引き配管４８には、真空計４１が設けられている。真空計４１は、真空引き配管４８を介して、凹部１１ａ（冷却水流路１２）内の圧力を測定する。

次に、本実施形態の成膜装置１００の動作を簡単に説明する。ここで、成膜装置１００の動作は、制御装置６０により実現される。

まず、真空ポンプ７２が成膜空間９０を成膜可能な圧力になるまで真空引きする。ここで、成膜可能な圧力は、例えば、１０^−２Ｐａのオーダーの圧力である。この状態で、ガス導入口７３から成膜空間９０内に不活性ガスを流入させると共に、バイアス電圧印加装置Ｖからターゲット１３にバイアス電圧を印加してプラズマイオンを発生させる。このプラズマイオンが、ターゲット１３からターゲット粒子をスパッタする。このターゲット粒子が基材７５に堆積し、膜を形成する。

次に、本実施形態の成膜装置１００を用いた成膜方法について図３及び図４を参照しながら説明する。成膜方法は、図３に示すように、それぞれ後述する、冷却水通流工程Ａ、成膜工程Ｂ、冷却水排出工程Ｃ、ターゲット交換工程Ｄ、及び真空引き工程Ｅを含んで構成される。ここで、各工程Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅにおける成膜装置１００の各構成要素の制御は、制御装置６０により行われる。

上記の各工程の前段階の工程として、基材ホルダ７０に基材７５が取り付けられる（基材取付工程）。また、ターゲットホルダ１０のターゲット取付面１１ｃにターゲット１３が取り付けられる（ターゲット取付工程）。

次に、冷却水通流工程Ａについて説明する。冷却水通流工程Ａにおいては、まず、パージ用配管３７に設けられた第２開閉弁３２、真空引き配管４８に設けられた第３開閉弁３３、及びパージ用配管５７に設けられた第４開閉弁３４は閉じられている。この状態で、冷却水供給配管３８に設けられた第１開閉弁３１及び冷却水排出配管５８に設けられた第５開閉弁３５を開く（ステップＳ１）。これにより、図２中の矢印Ｆの方向に冷却水が流れ、冷却水流路１２に冷却水が通流される（ステップＳ２）。

次に、成膜工程Ｂについて説明する。成膜空間９０内が真空ポンプ７２で真空引きされると共に、ガス導入口７３から成膜空間９０内に不活性ガス（Ａｒガス）が導入される。成膜空間９０に導入された不活性ガスはプラズマイオンとなり、ターゲットホルダ１０に保持されたターゲット１３からターゲット粒子をスパッタする。スパッタされたターゲット粒子はターゲットホルダ１０に対向した位置に配置された基材７５に堆積され、膜が形成される（成膜工程Ｂ、ステップＳ３）。ここで、ターゲット１３がスパッタされることにより加熱されるが、上記のようにしてターゲットホルダ１０の冷却水流路１２に冷却水が通流されているため、ターゲット１３が冷却される。

ステップＳ３の成膜工程Ｂを繰り返すと、スパッタによってターゲット１３が消耗する。そこで、消耗したターゲット１３を新しいものに交換する必要が生じる。この場合には、以下のようにしてターゲット１３を新しいものと交換した後、この新しいターゲット１３とターゲットホルダ１０との間のリークの発生の有無を検知する。

次に、冷却水排出工程Ｃについて説明する。冷却水排出工程Ｃにおいては、まず、第１開閉弁３１及び第５開閉弁３５が閉じられる（ステップＳ４）。これにより、冷却水通流装置３０に設けられた全ての開閉弁３１，３２，３４，３５が閉じられることになるため、冷却水流路１２への冷却水の供給が停止する。次に、第２開閉弁３２及び第４開閉弁３４を開く（ステップＳ４）。ここで、第１開閉弁３１、第３開閉弁３３、及び第５開閉弁３５は閉じられたままである。次に、圧縮空気供給装置３６を動作させる。これにより、パージガスが冷却水流路１２の内部に残った冷却水を押し出し、冷却水が排出される（ステップＳ５）。

さらにパージガスを流し続けると、冷却水流路１２及びターゲット１３の裏面（冷却水流路１２側の面）が乾燥される。これにより、ターゲット１３を交換する際に冷却水がチャンバ８０内にこぼれることがなくなる。

次に、ターゲット交換工程Ｄについて説明する。ターゲット交換工程Ｄにおいては、まず、第２開閉弁３２及び第４開閉弁３４を閉じる（ステップＳ６）。これにより、冷却水流路１２へのパージガスの流通が停止される。その後、チャンバ８０内を大気圧に戻し、ボルト１７を緩めてターゲットクランプ１５及びターゲット１３を取り外す。その後、新しいターゲット１３をターゲットホルダ１０のターゲット取付面１１ｃにセットし、ボルト１７を仮締めする。これにより、ターゲット１３がターゲットホルダ１０のターゲット取付面１１ｃに仮に取り付けられる（ステップＳ７）。

次に、真空引き工程Ｅについて説明する。真空引き工程Ｅにおいては、まず、第１開閉弁３１、第２開閉弁３２、第４開閉弁３４、及び第５開閉弁３５が閉じられた状態で、第３開閉弁３３を開く（ステップＳ８）。これにより、真空引きされる空間（第１開閉弁３１及び第２開閉弁３２により仕切られた冷却水供給配管３８からなる空間、冷却水流路１２からなる空間、第４開閉弁３４及び第５開閉弁３５により仕切られた冷却水排出配管５８からなる空間）が形成される。そして、真空ポンプ４５を動作させ、真空引き配管４８を介して凹部１１ａ（冷却水流路１２）内を真空引きする（ステップＳ９）。次に、冷却水流路１２内の圧力を真空計４１により測定し（ステップＳ１０）、冷却水流路１２内の圧力が所定の圧力（１００Ｐａ）以下になるかどうかを判定する（ステップＳ１１）。冷却水流路１２内の圧力が１００Ｐａ以下にならない場合（ステップＳ１１においてＮＯ）には、ターゲット１３とターゲット取付面１１ｃとの間からリークが発生していると考えられる。前述のように、ターゲット１３とターゲット取付面１１ｃとの接触部分はＯリング２５によってシールされているが、例えば、ターゲット１３とターゲット取付面１１ｃとの間に異物が存在する場合等には、ターゲット１３とターゲット取付面１１ｃとの間からリークが発生すると考えられる。そこで、冷却水流路１２内の圧力を大気圧に戻し、ターゲットホルダ１０のターゲット取付面１１ｃからターゲット１３を取り外し、ターゲット取付面１１ｃとターゲット１３との接触部分を清掃した後、再度、ターゲット１３をターゲットホルダ１０のターゲット取付面１１ｃに取り付ける（再チェック、ステップＳ１２）。そして、冷却水流路１２内の圧力が１００Ｐａ以下になるまで上記のステップＳ９〜ステップＳ１２を繰り返す。

一方、ステップＳ１１において冷却水流路１２内の圧力が１００Ｐａ以下になった場合（ステップＳ１１においてＹＥＳ）には、ターゲット取付面１１ｃとターゲット１３との間におけるリークがないと考えられる。この場合には、ボルト１７を本締めし、ターゲット１３をターゲットホルダ１０のターゲット取付面１１ｃに取り付ける（本締め、ステップＳ１３）。

なお、本実施形態においては、ステップＳ１１における所定の圧力を１００Ｐａとしたが、５０Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲の圧力であってもよい。

その後、ステップＳ１に戻り冷却水通流工程Ａを行った後、ステップＳ３の成膜工程Ｂが行われる。ここで、成膜工程Ｂにおいて、成膜空間９０内を真空ポンプ７２で真空引きしても、ターゲットホルダ１０におけるターゲット取付面１１ｃとターゲット１３との間から冷却水のもれは発生しないと考えられる。

本実施形態の成膜装置１００は、以上のような構成としたため、チャンバ８０内を真空引きする前に、ターゲット１３とターゲットホルダ１０との間からリークが発生しているかどうかを事前に検知することができる。これにより、チャンバ８０内を大気圧に戻す必要がなくなるため、作業の手間が省ける。また、成膜工程Ｂにおいてチャンバ８０内を真空引きした際には、冷却水がチャンバ８０内にもれることが抑制され、チャンバ８０内の汚染が防止される。

（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態の成膜装置の概略構成を示す断面図である。なお、図５においては、冷却水通流装置の図示は省略している。図６は、図５の成膜装置を構成するターゲットホルダを拡大して示す断面図である。以下、図５及び図６を参照しながら、本実施形態の成膜装置について説明する。

本実施形態の成膜装置１００は、第１実施形態の成膜装置の構成のうち、ターゲットホルダ１０と、真空引き装置４０の接続箇所とを変更している。

具体的には、図５及び図６に示すように、第１実施形態の成膜装置と異なり、ターゲットホルダ１０に真空引き孔が形成されていない。また、図６に示すように、真空引き装置４０が、冷却水通流装置３０の冷却水供給配管３８に接続されている。真空引き装置４０の接続される位置は、冷却水供給配管３８における第１開閉弁３１が配設された部分の下流（冷却水供給配管３８における第１開閉弁３１が配設された部分と冷却水供給孔１の外側開口１ａに接続された部分との間）又はパージ用配管３７における第２開閉弁３２が配設された部分の下流（パージ用配管３７における第２開閉弁３２が配設された部分と分岐部３９との間）である。それ以外の構成については、第１実施形態の成膜装置と同様である。本実施形態の成膜装置１００の動作及び本実施形態の成膜装置１００を用いた成膜方法も、第１実施形態と同様である。

このような構成とすると、冷却水供給配管３８及び真空引き配管４８を介してターゲットホルダ１０の凹部１１ａ（冷却水流路１２）が真空引きされる。これにより、冷却水流路１２内の圧力が所定の圧力（１００Ｐａ）以下になった場合には、ターゲット取付面１１ｃとターゲット１３との間におけるリークがないことが確認される。

なお、本実施形態の成膜装置１００においては、真空引き装置４０が冷却水通流装置３０の冷却水供給配管３８に接続されていたが、真空引き装置４０が冷却水通流装置３０の冷却水排出配管５８に接続されていてもよい。この場合の真空引き装置４０の接続される位置は、冷却水排出配管５８における第５開閉弁３５が配設された部分の上流（冷却水供給配管５８における第５開閉弁３５が配設された部分と冷却水排出孔２の外側開口２ａに接続された部分との間）又はパージ用配管５７における第４開閉弁３４が配設された部分の上流（パージ用配管５７における第４開閉弁３４が配設された部分と分岐部５９との間）である。

このような構成とすると、冷却水排出配管５８及び真空引き配管４８を介してターゲットホルダ１０の凹部１１ａ（冷却水流路１２）が真空引きされる。これにより、冷却水流路１２内の圧力が所定の圧力（１００Ｐａ）以下になった場合には、ターゲット取付面１１ｃとターゲット１３との間におけるリークがないことが確認される。

なお、本実施形態においても、冷却水流路１２内の所定の圧力を１００Ｐａとしたが、第１実施形態の成膜装置及び成膜方法と同様に、５０Ｐａ以上２００Ｐａ以下の範囲の圧力であってもよい。

以上の事項を総括すると、本実施形態の成膜装置１００及び成膜方法においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。

［変形例］
上記各実施形態においては、マグネトロンスパッタを行うためのターゲットホルダ１０、すなわち、凹部１１ａ内にマグネットが配設されたターゲットホルダ１０について説明した。本発明は、ターゲットホルダ１０の凹部１１ａ内にマグネットが配設されていないターゲットホルダに適用することも可能である。

このような構成としても、上記各実施形態のターゲットホルダ１０及び成膜装置１００並びに成膜方法と同様の効果を奏する。

本発明のターゲットホルダは、ターゲットとターゲットホルダとの密着性を事前に確認することのできるターゲットホルダとして有用である。

本発明の成膜装置及び成膜方法は、チャンバ内を真空引きする前に、ターゲットとターゲットホルダとの間からリークが発生しているかどうかを検知することができる成膜装置及び成膜方法として有用である。

本発明の第１実施形態の成膜装置の概略構成を示す断面図である。 図１の成膜装置を構成するターゲットホルダを拡大して示す断面図である。 図１の成膜装置を用いた成膜方法の手順を示す工程図である。 図３の工程図における各工程の内容を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態の成膜装置の概略構成を示す断面図である。 図５の成膜装置を構成するターゲットホルダを拡大して示す断面図である。

符号の説明

１ 冷却水供給孔
１ａ 冷却水供給孔の外側開口
２ 冷却水排出孔
２ａ 冷却水排出孔の外側開口
３ 真空引き孔
３ａ 真空引き孔の外側開口
１０ ターゲットホルダ
１１ａ 凹部
１１ｂ 本体部
１１ｃ ターゲット取付面
１１ｄ フランジ部
１２ 冷却水流路
１３ ターゲット
１４ ヨーク
１５ ターゲットクランプ
１７ ボルト
１８ ボルト孔
１８ａ 貫通孔
１８ｂ ネジ孔
１９，２３ Ｏリング溝
２１，２５ Ｏリング
２７ 内側マグネット
２８ 外側マグネット
２９ 絶縁部材
３０ 冷却水通流装置
３１ 第１開閉弁
３２ 第２開閉弁
３３ 第３開閉弁
３４ 第４開閉弁
３５ 第５開閉弁
３６ 圧縮空気供給装置
３７ パージ用配管
３８ 冷却水供給配管
３９，５９ 分岐部
４０ 真空引き装置
４１ 真空計
４３ 貯水槽
４５ 真空ポンプ
４８ 真空引き配管
５７ パージ用配管
５８ 冷却水排出配管
６０ 制御装置
７０ 基材ホルダ
７１ 排気口
７２ 真空ポンプ
７３ ガス導入口
７５ 基材
８０ チャンバ
８１ 貫通孔
９０ 成膜空間
１００ 成膜装置
Ｆ 冷却水の流れ
Ｖ バイアス電圧印加装置

Claims (5)

1. ターゲットが取り付けられるターゲット取付面と、
   前記ターゲット取付面に、前記取り付けられるターゲットによってその開口が塞がれるように形成された凹部と、
   前記凹部にターゲットホルダを貫通するように形成された冷却水供給孔と、
   前記凹部にターゲットホルダを貫通するように形成された冷却水排出孔と、
   前記凹部にターゲットホルダを貫通するように形成された真空引き孔と、を備える、ターゲットホルダ。
2. 柱状の本体部と前記本体部の周面に形成されたフランジ部とを備え、
   前記本体部の一端に前記ターゲット取付面が形成され、
   前記ターゲット取付面に前記本体部の軸方向に窪むように前記凹部が形成され、
   前記冷却水供給孔、前記冷却水排出孔、及び前記真空引き孔が前記凹部に前記本体部の前記フランジ部より他端側の部分を貫通するように形成されている、請求項１に記載のターゲットホルダ。
3. チャンバと、
   前記チャンバ内に配設された基材ホルダと、
   前記チャンバ内に配設された請求項１又は２に記載のターゲットホルダと、
   冷却水通流装置と、
   真空引き装置と、を備え、
   前記ターゲットホルダは、前記ターゲット取付面が前記チャンバの内部に位置しかつ前記冷却水供給孔、前記冷却水排出孔、及び前記真空引き孔の前記凹部への開口と反対側の開口（以下、外側開口という）が前記チャンバの外に位置するようにして気密に前記チャンバに取り付けられ、
   前記冷却水供給孔の外側開口及び前記冷却水排出孔の外側開口に前記冷却水通流装置が接続され、
   前記真空引き孔の外側開口に前記真空引き装置が接続されている、成膜装置。
4. チャンバと、
   前記チャンバ内に配設された基材ホルダと、
   前記チャンバ内に配設されたターゲットホルダと、
   冷却水供給配管及び冷却水排出配管を備えた冷却水通流装置と、
   真空引き装置と、を備え、
   前記ターゲットホルダは、ターゲットが取り付けられるターゲット取付面と、前記ターゲット取付面に、前記取り付けられるターゲットによってその開口が塞がれるように形成された凹部と、前記凹部にターゲットホルダを貫通するように形成された冷却水供給孔と、前記凹部にターゲットホルダを貫通するように形成された冷却水排出孔と、を備え、
   前記ターゲットホルダは、前記ターゲット取付面が前記チャンバの内部に位置しかつ前記冷却水供給孔及び前記冷却水排出孔の前記凹部への開口と反対側の開口が前記チャンバの外に位置するようにして気密に前記チャンバに取り付けられ、
   前記冷却水供給孔の外側開口に前記冷却水供給配管が接続され、
   前記冷却水排出孔の外側開口に前記冷却水排出配管が接続され、
   前記冷却水供給配管又は前記冷却水排出配管に前記真空引き装置が接続されている、成膜装置。
5. 請求項３又は４に記載の成膜装置を用いた成膜方法であって、
   前記冷却水通流装置によって前記冷却水供給孔、前記凹部、及び前記冷却水排出孔に冷却水を通流させる工程Ａと、
   前記工程Ａの後、前記ターゲットホルダのターゲット取付面に取り付けられたターゲットをスパッタして前記基材ホルダに取り付けられた基材に成膜する工程Ｂと、
   前記工程Ｂの後、前記ターゲットホルダの凹部から冷却水を排出する工程Ｃと、
   前記工程Ｃの後、前記ターゲットホルダのターゲット取付面に取り付けられたターゲットを交換する工程Ｄと、
   前記工程Ｄの後、前記真空引き装置によって前記ターゲットホルダの凹部を真空引きする工程Ｅと、を含む成膜方法。

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