JP2015000994A - Vacuum treatment apparatus - Google Patents
Vacuum treatment apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015000994A JP2015000994A JP2013124815A JP2013124815A JP2015000994A JP 2015000994 A JP2015000994 A JP 2015000994A JP 2013124815 A JP2013124815 A JP 2013124815A JP 2013124815 A JP2013124815 A JP 2013124815A JP 2015000994 A JP2015000994 A JP 2015000994A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vacuum chamber
- heat
- vacuum
- sputtering
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000009489 vacuum treatment Methods 0.000 title abstract 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 18
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 14
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000007743 anodising Methods 0.000 claims description 4
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 abstract description 43
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 43
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 abstract description 35
- 230000003449 preventive effect Effects 0.000 abstract description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 17
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 14
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010037 TiAlN Inorganic materials 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- -1 copper and titanium Chemical class 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052756 noble gas Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Physical Vapour Deposition (AREA)
Abstract
Description
本発明は、真空チャンバ内で実施される処理により受熱して発熱する発熱部品が配置される真空処理装置に関する。 The present invention relates to a vacuum processing apparatus in which a heat generating component that receives heat and generates heat by processing performed in a vacuum chamber is arranged.
この種の真空処理装置の１つに、例えば半導体デバイスの製造工程にて、シリコンウエハやガラス基板等の基板の表面に導電膜や絶縁膜を成膜するスパッタリング（以下「スパッタ」という）装置がある。スパッタ装置では、真空チャンバ内にターゲットと基板とを対向配置し、真空チャンバ内にプラズマ雰囲気を形成して希ガスイオンをターゲットに衝突させ、これにより生じたスパッタ粒子を基板に付着、堆積させて成膜する。真空チャンバ内には、ターゲット及び基板を囲繞してスパッタ空間を画成すると共に、スパッタ粒子が真空チャンバ内壁に付着することを防止する防着板を配置することが一般である。 As one example of this type of vacuum processing apparatus, there is a sputtering (hereinafter referred to as “sputtering”) apparatus that forms a conductive film or an insulating film on the surface of a substrate such as a silicon wafer or a glass substrate in a semiconductor device manufacturing process, for example. is there. In a sputtering apparatus, a target and a substrate are placed opposite to each other in a vacuum chamber, a plasma atmosphere is formed in the vacuum chamber, and noble gas ions collide with the target, and sputtered particles generated thereby adhere to and deposit on the substrate. Form a film. In the vacuum chamber, it is common to dispose a deposition space that surrounds the target and the substrate to define a sputter space and prevent sputter particles from adhering to the inner wall of the vacuum chamber.
スパッタによる成膜中、プラズマの輻射熱やプラズマ中の電子が防着板に流れることで生じるジュール熱により、真空チャンバ内に配置された防着板の温度が上昇する。ここで、防着板の温度が高くなって熱膨張し、熱膨張に起因した防着板の変形が大きくなると、異常放電を誘発したり、防着板から放射される熱線により基板が加熱されたりして、成膜プロセスに悪影響を及ぼす。このため、成膜時間が長い場合等、防着板が高温になる場合には、防着板を冷却する必要がある。 During film formation by sputtering, the temperature of the deposition plate disposed in the vacuum chamber rises due to the radiant heat of plasma and Joule heat generated by electrons in the plasma flowing to the deposition plate. Here, when the temperature of the deposition preventing plate increases and thermally expands, and the deformation of the deposition preventing plate due to thermal expansion increases, abnormal discharge is induced or the substrate is heated by the heat rays radiated from the deposition preventing plate. Adversely affect the film formation process. For this reason, when the deposition preventing plate becomes hot, such as when the film formation time is long, it is necessary to cool the deposition preventing plate.
従来、防着板を強制的に冷却するように構成したスパッタ装置が、例えば、特許文献１で知られている。このものでは、真空チャンバの壁面を貫通させて防着板に達する水冷パイプを配設し、この水冷パイプに冷媒を循環させるようにしている。しかし、これでは、冷媒が漏れないように構成する必要があるため、装置構成が複雑になって、設備コストが高くなるという問題がある。 Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a sputtering apparatus configured to forcibly cool an adhesion preventing plate. In this case, a water-cooled pipe that reaches the deposition preventing plate through the wall surface of the vacuum chamber is disposed, and the coolant is circulated through the water-cooled pipe. However, in this case, since it is necessary to configure so that the refrigerant does not leak, there is a problem that the apparatus configuration becomes complicated and the equipment cost increases.
本発明は、以上の点に鑑み、処理中に防着板等の発熱部品が高温になることを防止できる簡単な構成の真空処理装置を提供することをその課題とする。 In view of the above, it is an object of the present invention to provide a vacuum processing apparatus having a simple configuration that can prevent a heat-generating component such as a deposition plate from becoming high temperature during processing.
上記課題を解決するために、アルミニウム製の真空チャンバを備え、その内部に、真空チャンバ内で実施される処理により受熱して発熱する発熱部品が配置される本発明の真空処理装置は、発熱部品から放射される熱線が照射される真空チャンバの内壁部分に、真空チャンバの内表面の熱放射率よりも高い熱放射率を有する吸熱層を設けたことを特徴とする。尚、本発明において、真空チャンバ内表面とは、真空チャンバの内壁のうち吸熱層が設けられていない部分の表面をいうものとする。 In order to solve the above-described problems, the vacuum processing apparatus of the present invention is provided with an aluminum vacuum chamber, in which a heat generating component that receives heat and generates heat by processing performed in the vacuum chamber is disposed. An endothermic layer having a thermal emissivity higher than the thermal emissivity of the inner surface of the vacuum chamber is provided on the inner wall portion of the vacuum chamber to which the heat rays radiated from are irradiated. In the present invention, the inner surface of the vacuum chamber refers to the surface of the inner wall of the vacuum chamber where no endothermic layer is provided.
本発明によれば、真空チャンバをスパッタ装置にて成膜室を画成するもの、発熱部品を成膜室内部に配置される防着板とした場合を例に説明すると、スパッタによる成膜中、プラズマの輻射熱やジュール熱を受熱して防着板の温度が高くなる。ここで、真空チャンバの内壁部分には、防着板の熱放射率よりも高い熱放射率を有する吸熱層が設けられているため、防着板が発熱したとき、防着板からの熱線が吸熱層へと吸収されて真空チャンバに伝わる。真空チャンバは大気側に水冷または空冷の冷却機構を備えるのが一般であり、冷却機構により強制冷却された真空チャンバを介して、吸熱層から真空チャンバに伝わった熱が外部に放熱される。このように、防着板の熱が吸熱層を介して真空チャンバに除熱されるため、成膜中、防着板が高温になることを防止できる。従って、長時間の成膜が可能となる。また、ターゲットに投入可能な最大電力値を高くでき、これにより成膜レートを上昇させてスループットの向上が図れる。しかも、真空チャンバ内壁に吸熱層を設けるだけでよいため、従来例の如く構成が複雑化することがない。 According to the present invention, an example in which a vacuum chamber is used to define a film forming chamber by a sputtering apparatus and a heat-generating component is a deposition plate disposed in the film forming chamber will be described. The temperature of the deposition preventing plate is increased by receiving radiant heat of plasma or Joule heat. Here, the inner wall portion of the vacuum chamber is provided with an endothermic layer having a heat emissivity higher than the heat emissivity of the deposition preventive plate. It is absorbed by the endothermic layer and transmitted to the vacuum chamber. The vacuum chamber is generally provided with a water-cooled or air-cooled cooling mechanism on the atmosphere side, and heat transmitted from the heat absorption layer to the vacuum chamber is radiated to the outside through the vacuum chamber that is forcibly cooled by the cooling mechanism. Thus, since the heat of the deposition preventing plate is removed to the vacuum chamber through the heat absorption layer, it is possible to prevent the deposition preventing plate from becoming high temperature during film formation. Therefore, it is possible to form a film for a long time. In addition, the maximum power value that can be input to the target can be increased, thereby increasing the deposition rate and improving the throughput. In addition, since it is only necessary to provide an endothermic layer on the inner wall of the vacuum chamber, the configuration is not complicated as in the conventional example.
本発明において、前記発熱部品の真空チャンバの対向面に、前記発熱部品の熱放射率よりも高い熱放射率を有する放射層を設けることが好ましい。これによれば、発熱部品から効率よく熱線が放射されるため、発熱部品の冷却効率を高めることができる。 In the present invention, it is preferable that a radiation layer having a thermal emissivity higher than that of the heat generating component is provided on a surface of the heat generating component facing the vacuum chamber. According to this, since the heat rays are efficiently radiated from the heat generating component, the cooling efficiency of the heat generating component can be increased.
本発明において、前記吸熱層と前記放射層は、溶射もしくは陽極酸化処理により形成されるアルミナ膜、Ｔｉ膜、及び、Ｔｉを含む合金膜の中から選択されたものであることが好ましい。これによれば、吸熱層及び放射層の耐熱性を高めることができ、真空チャンバ内の処理に悪影響を及ぼす放出ガスの放出を防止できる。 In the present invention, the endothermic layer and the radiation layer are preferably selected from an alumina film, a Ti film, and an alloy film containing Ti formed by thermal spraying or anodizing treatment. According to this, the heat resistance of the heat absorption layer and the radiation layer can be improved, and the release of the released gas that adversely affects the processing in the vacuum chamber can be prevented.
以下、図面を参照して、真空チャンバをスパッタ装置にて成膜室を画成するもの、発熱部品を成膜室内部に配置される防着板とした場合を例に、本発明の真空処理装置の実施形態について説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, the vacuum processing of the present invention will be described by taking as an example the case where a vacuum chamber is used to define a film forming chamber by a sputtering apparatus, and the heat generating component is a deposition plate disposed inside the film forming chamber. An embodiment of the apparatus will be described.
図１を参照して、ＳＭは、本実施形態のスパッタ装置である。スパッタ装置ＳＭは、所定容積を有するアルミニウム製の真空チャンバ１を備える。真空チャンバ１の天井部にカソードユニットＣが取付けられている。真空チャンバ１の大気側（外側）には、水冷または空冷の冷却機構（例えば、冷却水を循環させるジャケット）が設けられ、真空チャンバ１を強制冷却できるようにしている。冷却機構としては、上記ジャケット等の公知のものを用いることができるため、ここでは図示及び詳細な説明を省略する。尚、真空チャンバ１を自然冷却してもよい。以下においては、図１中、真空チャンバ１の天井部側を向く方向を「上」とし、その底部側を向く方向を「下」として説明する。 With reference to FIG. 1, SM is the sputtering apparatus of this embodiment. The sputtering apparatus SM includes an aluminum vacuum chamber 1 having a predetermined volume. A cathode unit C is attached to the ceiling of the vacuum chamber 1. A water-cooling or air-cooling cooling mechanism (for example, a jacket for circulating cooling water) is provided on the atmosphere side (outside) of the vacuum chamber 1 so that the vacuum chamber 1 can be forcibly cooled. As a cooling mechanism, since well-known things, such as the said jacket, can be used, illustration and detailed description are abbreviate | omitted here. The vacuum chamber 1 may be naturally cooled. In the following description, in FIG. 1, the direction facing the ceiling portion side of the vacuum chamber 1 is referred to as “up” and the direction facing the bottom portion side is described as “down”.
カソードユニットＣは、ターゲット２と、このターゲット２の上方に配置された磁石ユニット３とから構成されている。ターゲット２としてアルミニウム製のものを例に説明するが、これに限定されるものではなく、銅やチタン等の他の金属、酸化物や窒化物等、基板Ｗ表面に成膜しようとする膜の組成に応じて適宜選択された材料製で構成され、基板Ｗの輪郭に対応して形成される。そして、ターゲット２の上面（スパッタ面２２と背向する面）には、スパッタによる成膜中、ターゲット２を冷却する銅製のバッキングプレート２１がインジウムやスズなどの熱伝導率が高い材料からなる図示省略のボンディング材を介して接合され、そのスパッタ面２２を下側にして絶縁体Ｉ１を介して真空チャンバ１天井部に取り付けられている。
The cathode unit C includes a
ターゲット２には、スパッタ電源としての公知の構造のＤＣ電源Ｅからの出力が接続され、スパッタリング時、負の電位を持った直流電力（例えば、３０ｋＷ）が投入されるようにしている。なお、スパッタ電源Ｅは、ターゲット２の材質に応じて適宜選択され、例えば、アルミナ製のターゲット２の場合には、アースとの間で所定周波数（例えば、１３．５６ＭＨｚ）の高周波電力を投入する高周波電源を選択できる。ターゲット２の上方に配置される磁石ユニット３は、ターゲット２のスパッタ面２２の下方空間に磁場を発生させ、スパッタ時にスパッタ面２２の下方で電離した電子等を捕捉してターゲット２から飛散したスパッタ粒子を効率よくイオン化する公知の閉鎖磁場若しくはカスプ磁場構造を有するものであり、ここでは詳細な説明を省略する。
An output from a DC power source E having a known structure as a sputtering power source is connected to the
真空チャンバ１の底部中央には、ターゲット２に対向させてステージ４が配置されている。ステージ４は、例えば基板Ｗの輪郭に対応した上面形状を持つ金属製の基台４１と、この基台４１上面に接着されるチャックプレート４２とで構成されている。基台４１は、真空チャンバ１の底面に設けた開口に気密に装着された絶縁体Ｉ２で支持されている。基台４１には、図示省略する冷媒循環用の通路やヒータが内蔵され、スパッタリングによる成膜中、基板Ｗを所定温度に制御できるようになっている。他方、チャックプレート４２は、基台４１の上面より一回り小さい外径を有し、特に図示して説明しないが、チャック電源から電圧が印加される静電チャック用の電極が埋設されて静電チャックを構成している。静電チャックの構造については、単極型や双極型等の公知のものが広く利用できるため、ここでは詳細な説明を省略する。
A
また、真空チャンバ１内には、ターゲット２と基板Ｗとを囲繞して真空チャンバ１内に当該真空チャンバ１の容積より小さい隔絶されたスパッタ空間Ｓｐを画成すると共に、真空チャンバ１の内壁面へのスパッタ粒子の付着を防止する防着板５が設けられている。防着板５は、ターゲット２の周囲を囲うように真空チャンバ１上部に吊設した環状の第１の防着板５１と、基台４１の周縁部に立設した第３の防着板５３と、これら第１及び第３の防着板５１，５３と水平方向に所定間隔の隙間を夫々存して、かつ、上下方向に所定長さだけ夫々オーバーラップするように配置された第２の防着板５２とで構成されている。尚、第２の防着板５２は、基板Ｗを搬送する際に上昇できるように構成されている。これら第１〜第３の防着板５１，５２，５３は、例えば、ＳＵＳ製である。
In the vacuum chamber 1, the
真空チャンバ１の側壁上部には、アルゴン等の希ガスたるスパッタガス（場合によっては、希ガスと酸素や窒素ガスとの反応ガス）を導入するガス導入管６が貫通してその先端が第１の防着板５１まで達し、スパッタガスを直接スパッタ空間Ｓｐに導入できるようにしている。ガス導入管６には、真空チャンバ１外側でマスフローコントローラ６１が介設され、図示省略のガス源に連通している。また、真空チャンバ１の側壁下部には透孔１１が開設され、透孔１１にはターボ分子ポンプ等の真空排気手段Ｐに通じる排気管１２が接続され、スパッタ空間Ｓｐを真空引きできるようになっている。
A
ところで、スパッタによる成膜中、プラズマの輻射熱やプラズマ中の電子が防着板５に流れることで生じるジュール熱により、防着板５の温度が上昇する。防着板５の温度が高くなって熱膨張し、熱膨張に起因した防着板５の変形が大きくなると、第１〜第３の防着板５１〜５３の相互間の隙間が変化して異常放電を誘発したり、防着板５から放射される熱線により基板Ｗが加熱されたりして、成膜プロセスに悪影響を及ぼす。
By the way, during the film formation by sputtering, the temperature of the
そこで、本実施形態では、真空チャンバ１の内壁部分に、真空チャンバ１の内表面の熱放射率よりも高い熱放射率を有する吸熱層７を設け、防着板５が発熱したとき、防着板５からの熱線が吸熱層７へと吸収されるようにしている。さらに、防着板５の真空チャンバ１の内壁と対向する面（外周面）に、防着板５の熱放射率よりも高い熱放射率を有する放射層８を設け、防着板５から真空チャンバ１の内壁に向けて熱線を効率よく放射できるようになっている。これらの吸熱層７及び放射層８は、耐熱性が高く、成膜プロセスに悪影響を及ぼす放出ガスを放出しない、例えば、溶射もしくは陽極酸化処理により形成されるアルミナ膜であることが好ましい。なお、上記スパッタリング装置ＳＭは、マイクロコンピュータやシーケンサ等を備えた公知の制御手段を有し、スパッタ電源Ｅの稼働、マスフローコントローラ６１の稼働、真空排気手段Ｐの稼働等を統括制御するようにしている。以下、上記スパッタリング装置ＳＭを用い、スパッタによる成膜中、防着板５の除熱について説明する。
Therefore, in the present embodiment, the heat absorption layer 7 having a heat emissivity higher than the heat emissivity of the inner surface of the vacuum chamber 1 is provided on the inner wall portion of the vacuum chamber 1, and when the
先ず、真空チャンバ１内（スパッタ空間Ｓｐ）を所定の真空度まで真空引きし、図外の搬送ロボットにより真空チャンバ１内に基板Ｗを搬送し、基板ステージ４に基板Ｗを受け渡す。このとき、基板Ｗの搬送前に第２の防着板５２を上昇させておき、搬送後に下降させる。次いで、チャックプレート４２の電極にチャック電圧を印加して基板Ｗを静電吸着させる。成膜中、基板ステージ４内に冷媒を循環させ、基板Ｗを所定温度に制御してもよい。次いで、スパッタガスたるアルゴンガスを所定流量（例えば、１２ｓｃｃｍ）で導入して（このときの圧力は０．１Ｐａ）、ＤＣ電源Ｅからターゲット２に例えば、３０ｋＷの直流電力を投入することにより、スパッタ空間Ｓｐ内にプラズマ雰囲気を形成する。これにより、ターゲット２がスパッタされ、これにより生じたスパッタ粒子が飛散して基板Ｗ表面に付着、堆積してアルミニウム膜が成膜される。
First, the inside of the vacuum chamber 1 (sputter space Sp) is evacuated to a predetermined degree of vacuum, the substrate W is transferred into the vacuum chamber 1 by a transfer robot (not shown), and the substrate W is delivered to the
スパッタによる成膜中、防着板５が発熱したとき、防着板５から放射層８を介して放射された熱線が吸着層７へと吸収されて真空チャンバ１に伝わる。真空チャンバ１は、大気側に設けた冷却機構により冷却されているため、冷却された真空チャンバ１を介して、吸熱層７から真空チャンバ１に伝わった熱が外部に放熱される。このように、防着板５の熱が吸熱層７を介して除熱されるため、成膜中、防着板５が高温になることを防止できる。従って、長時間の成膜が可能となる。尚、この長時間の成膜には、１枚の基板Ｗに対する成膜時間が長い場合だけでなく、複数枚の基板Ｗを順次連続処理したときの成膜時間の積算値が長い場合を含むものとする。また、ターゲット２に投入可能な最大電力値を高くでき、これにより成膜レートを上昇させてスループットの向上が図れる。しかも、真空チャンバ１の内壁に吸熱層７を設けるだけでよいため、従来例の如く真空チャンバ内に水冷パイプを設けたりする必要がなく、構成が複雑化しない。
When the
また、防着板５の真空チャンバ１の内壁との対向面に、防着板５の熱放射率よりも高い熱放射率を有する放射層８を設けることにより、防着板５から効率よく熱線が放射されるため、防着板５の冷却効率を高めることができる。この場合、吸熱層７と放射層８は溶射もしくは陽極酸化処理により形成されるアルミナ膜とすれば、両層の耐熱性を高めることができると共に、真空チャンバ１内での成膜処理に悪影響を及ぼす放出ガスの放出を防止できる。
Further, by providing the radiation layer 8 having a thermal emissivity higher than the thermal emissivity of the deposition
次に、上記スパッタリング装置ＳＭを用い、本発明の効果を確認するために実験を行った。先ず、実験１として、この高周波スパッタリング装置ＳＭにおいて、スパッタ空間Ｓｐにアルゴンガスを１２ｓｃｃｍ導入し（このときの圧力は０．１Ｐａ）、ターゲット２に対しＤＣ電源Ｅから３０ｋＷの直流電力を投入してプラズマ雰囲気を形成し、ターゲット２をスパッタして基板Ｗ表面にアルミニウム膜を成膜した。成膜中の防着板５の温度変化を測定し、その測定結果を図２に示す。図２には、比較例として、吸熱層７を設けない場合の温度変化を併せて示している。これによれば、吸熱層７を設けない比較例では、成膜開始から１０分経過後には防着板５の温度が４００℃以上にまで上昇するが、吸熱層７を設けた本発明では、３２０℃程度にまで低くできることが判った。
Next, an experiment was conducted to confirm the effect of the present invention using the sputtering apparatus SM. First, as Experiment 1, in this high-frequency sputtering device SM, 12 sccm of argon gas was introduced into the sputtering space Sp (at this time the pressure was 0.1 Pa), and 30 kW of DC power was applied to the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記のものに限定されるものではない。上記実施形態では、真空処理装置としてスパッタリング装置を例に説明したが、エッチング装置や、プラズマ雰囲気を形成しない熱処理装置のような他の真空処理装置に対しても適用可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to said thing. In the above embodiment, the sputtering apparatus has been described as an example of the vacuum processing apparatus. However, the present invention can also be applied to other vacuum processing apparatuses such as an etching apparatus and a heat treatment apparatus that does not form a plasma atmosphere.
また、上記実施形態では、真空チャンバ１の内壁の全面に吸熱層７を設けているが、防着板５と対向する部分に吸熱層７を局所的に設ければよく、防着板５１，５２，５３のうちの特に温度上昇が大きい防着板５２と対向する部分にのみ吸熱層７を設けてもよい。
In the above embodiment, the endothermic layer 7 is provided on the entire inner wall of the vacuum chamber 1. However, the endothermic layer 7 may be locally provided in a portion facing the
また、上記実施形態では、真空チャンバ１の内壁に直接吸熱層７を設けているが、アルミニウム板の表面に吸熱層を形成したものを、吸熱層が露出するように真空チャンバの内壁にビス等を用いて固定してもよい。 In the above embodiment, the endothermic layer 7 is provided directly on the inner wall of the vacuum chamber 1, but the endothermic layer formed on the surface of the aluminum plate is replaced with screws or the like on the inner wall of the vacuum chamber so that the endothermic layer is exposed. You may fix using.
上記実施形態では、吸熱層７と放射層８がアルミナ膜である場合について説明したが、アルミニウムよりも高い熱放射率を有するＴｉ膜やＴｉを含む合金膜とすることもできる。Ｔｉ合金膜としては、例えば、ＴｉＡｌＮ膜が熱放射率の観点から好ましい。また、吸熱層７及び放射層８は、アルミニウムよりも高い熱放射率を有する、工業的に安価なめっき法により形成できるＮｉ膜とすることもできる。これらの場合も、両層の耐熱性を高めることができると共に、成膜に悪影響を及ぼす放出ガスの放出を防止できる。 In the above embodiment, the case where the endothermic layer 7 and the radiation layer 8 are alumina films has been described. However, a Ti film having a higher heat emissivity than aluminum or an alloy film containing Ti can be used. As the Ti alloy film, for example, a TiAlN film is preferable from the viewpoint of thermal emissivity. Further, the endothermic layer 7 and the radiation layer 8 may be Ni films that have a higher heat emissivity than aluminum and can be formed by an industrially inexpensive plating method. In these cases as well, the heat resistance of both layers can be improved, and the release of released gas that adversely affects film formation can be prevented.
ＳＭ…スパッタリング装置（真空処理装置）、１…真空チャンバ、５，５１，５２，５３…防着板（発熱部品）、７…吸熱層、８…放射層。 SM: Sputtering device (vacuum processing device), 1 ... Vacuum chamber, 5, 51, 52, 53 ... Anti-adhesion plate (heat-generating component), 7 ... Endothermic layer, 8 ... Radiation layer.
Claims (3)
発熱部品から放射される熱線が照射される真空チャンバの内壁部分に、真空チャンバの内表面の熱放射率よりも高い熱放射率を有する吸熱層を設けたことを特徴とする真空処理装置。 In a vacuum processing apparatus provided with a vacuum chamber made of aluminum, and in which a heat generating component that receives heat and generates heat by processing performed in the vacuum chamber is arranged,
A vacuum processing apparatus, wherein an endothermic layer having a thermal emissivity higher than that of an inner surface of a vacuum chamber is provided on an inner wall portion of the vacuum chamber irradiated with heat rays radiated from a heat generating component.
2. The heat-absorbing layer and the radiation layer are selected from an alumina film, a Ti film, and an alloy film containing Ti formed by thermal spraying or anodizing treatment. Item 3. A vacuum processing apparatus according to Item 2.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013124815A JP6140539B2 (en) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | Vacuum processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013124815A JP6140539B2 (en) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | Vacuum processing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015000994A true JP2015000994A (en) | 2015-01-05 |
| JP6140539B2 JP6140539B2 (en) | 2017-05-31 |
Family
ID=52295700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013124815A Active JP6140539B2 (en) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | Vacuum processing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6140539B2 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107406974A (en) * | 2015-01-19 | 2017-11-28 | 欧瑞康表面解决方案股份公司普费菲孔 | For the coating chamber for the coating process for performing vacuum aided, thermal insulation board and coating process |
| WO2020090164A1 (en) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 株式会社アルバック | Vacuum treatment device |
| WO2020136964A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 株式会社アルバック | Vacuum processing apparatus |
| KR20200132964A (en) | 2018-03-16 | 2020-11-25 | 가부시키가이샤 알박 | Tabernacle Method |
| KR20210060172A (en) | 2019-11-18 | 2021-05-26 | 캐논 톡키 가부시키가이샤 | Cooling jacket, film forming apparatus, film forming method and electronic device manufacturing method using the same |
| CN113056572A (en) * | 2018-11-16 | 2021-06-29 | 株式会社爱发科 | Vacuum processing apparatus |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6193825A (en) * | 1984-07-16 | 1986-05-12 | ユナイテツド キングドム アトミツク エナ↓−ヂイ オ↓−ソリテイ | Temperature controller |
| JPS61106766A (en) * | 1984-10-30 | 1986-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Spatter device |
| JPH0314144U (en) * | 1989-06-26 | 1991-02-13 | ||
| JP2001526825A (en) * | 1997-05-23 | 2001-12-18 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Aluminum deposition shield |
-
2013
- 2013-06-13 JP JP2013124815A patent/JP6140539B2/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6193825A (en) * | 1984-07-16 | 1986-05-12 | ユナイテツド キングドム アトミツク エナ↓−ヂイ オ↓−ソリテイ | Temperature controller |
| JPS61106766A (en) * | 1984-10-30 | 1986-05-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Spatter device |
| JPH0314144U (en) * | 1989-06-26 | 1991-02-13 | ||
| JP2001526825A (en) * | 1997-05-23 | 2001-12-18 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド | Aluminum deposition shield |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107406973A (en) * | 2015-01-19 | 2017-11-28 | 欧瑞康表面解决方案股份公司，普费菲孔 | Specially designed vacuum chamber is carried for improve thermal output |
| US20180016675A1 (en) * | 2015-01-19 | 2018-01-18 | Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfaeffikon | Vacuum chamber having a special design for increasing the removal of heat |
| JP2018503749A (en) * | 2015-01-19 | 2018-02-08 | エリコン サーフェス ソリューションズ エージー、プフェッフィコン | Coating chamber, heat shield, and coating process for vacuum assisted coating processes |
| US20180265968A1 (en) * | 2015-01-19 | 2018-09-20 | Oerlikon Surface Solutions Ag, Pfaeffikon | Coating chamber for implementing of a vacuum-assisted coating process, heat shield, and coating process |
| JP6998214B2 (en) | 2015-01-19 | 2022-01-18 | エリコン サーフェス ソリューションズ エージー、プフェッフィコン | Coating chamber, heat shield, and coating process for performing vacuum assist coating process |
| CN107406974A (en) * | 2015-01-19 | 2017-11-28 | 欧瑞康表面解决方案股份公司普费菲孔 | For the coating chamber for the coating process for performing vacuum aided, thermal insulation board and coating process |
| KR20200132964A (en) | 2018-03-16 | 2020-11-25 | 가부시키가이샤 알박 | Tabernacle Method |
| CN112789366A (en) * | 2018-10-30 | 2021-05-11 | 株式会社爱发科 | Vacuum processing apparatus |
| WO2020090164A1 (en) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | 株式会社アルバック | Vacuum treatment device |
| CN112789366B (en) * | 2018-10-30 | 2023-03-14 | 株式会社爱发科 | Vacuum processing apparatus |
| JP7078745B2 (en) | 2018-10-30 | 2022-05-31 | 株式会社アルバック | Vacuum processing equipment |
| JPWO2020090164A1 (en) * | 2018-10-30 | 2021-09-02 | 株式会社アルバック | Vacuum processing equipment |
| US11239063B2 (en) | 2018-10-30 | 2022-02-01 | Ulvac, Inc. | Vacuum processing apparatus |
| TWI739138B (en) * | 2018-10-30 | 2021-09-11 | 日商愛發科股份有限公司 | Vacuum processing device |
| CN113056572B (en) * | 2018-11-16 | 2023-09-05 | 株式会社爱发科 | Vacuum processing apparatus |
| CN113056572A (en) * | 2018-11-16 | 2021-06-29 | 株式会社爱发科 | Vacuum processing apparatus |
| WO2020136964A1 (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-02 | 株式会社アルバック | Vacuum processing apparatus |
| TWI740184B (en) * | 2018-12-27 | 2021-09-21 | 日商愛發科股份有限公司 | Vacuum processing device |
| JPWO2020136964A1 (en) * | 2018-12-27 | 2021-09-09 | 株式会社アルバック | Vacuum processing equipment |
| US11319627B2 (en) | 2018-12-27 | 2022-05-03 | Ulvac, Inc. | Vacuum processing apparatus |
| KR20210107814A (en) * | 2018-12-27 | 2021-09-01 | 가부시키가이샤 알박 | vacuum processing unit |
| JP7078752B2 (en) | 2018-12-27 | 2022-05-31 | 株式会社アルバック | Vacuum processing equipment |
| CN113227445A (en) * | 2018-12-27 | 2021-08-06 | 株式会社爱发科 | Vacuum processing apparatus |
| KR102597416B1 (en) * | 2018-12-27 | 2023-11-03 | 가부시키가이샤 알박 | vacuum processing device |
| KR20210060172A (en) | 2019-11-18 | 2021-05-26 | 캐논 톡키 가부시키가이샤 | Cooling jacket, film forming apparatus, film forming method and electronic device manufacturing method using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP6140539B2 (en) | 2017-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6140539B2 (en) | Vacuum processing equipment | |
| KR101187544B1 (en) | Mounting table structure and plasma film forming apparatus | |
| JP5320171B2 (en) | Substrate processing equipment | |
| KR101438129B1 (en) | Sputtering apparatus | |
| JP2012238629A (en) | Heat treatment apparatus | |
| TW201445612A (en) | Faraday shield device capable of rapidly dissipating heat and plasma processing device | |
| KR102597416B1 (en) | vacuum processing device | |
| JP4108354B2 (en) | Sputtering equipment | |
| JPWO2020090164A1 (en) | Vacuum processing equipment | |
| JP5730521B2 (en) | Heat treatment equipment | |
| CN111386599B (en) | Vacuum processing apparatus | |
| JP7057442B2 (en) | Vacuum processing equipment | |
| JP5953012B2 (en) | Substrate holding device | |
| TW201532112A (en) | Plasma processing apparatus, electrostatic chuck, and method of manufacturing electrostatic chuck | |
| JP6636796B2 (en) | Sputtering apparatus and sputtering method | |
| JP7290413B2 (en) | Vacuum processing equipment | |
| JP2015106595A (en) | Heat treatment equipment | |
| JP5978417B1 (en) | Method and method for forming aluminum oxide film and sputtering apparatus | |
| JP2014204107A (en) | Thermal treatment device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160415 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170125 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170131 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170403 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170425 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170501 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6140539 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |