JP2617368B2 - Sputtering equipment - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は真空容器中で基板表面に膜を形成させるスパ
ッタリング装置、さらに詳しくいえば、スパッタリング
の際、当該装置内に発生する微少粒子（パーティクル）
の低減化と保守の改善を考慮したスパッタリング装置に
関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sputtering apparatus for forming a film on a substrate surface in a vacuum vessel, and more specifically, to fine particles (particles) generated in the apparatus during sputtering. )
The present invention relates to a sputtering apparatus that takes into account reduction of the amount and improvement of maintenance.
（従来の技術） まず最初に従来のスパッタリング装置の構成を説明す
る。(Prior Art) First, the configuration of a conventional sputtering apparatus will be described.
第３図は従来のスパッタリング装置の一例を示す概略
断面図である。FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of a conventional sputtering apparatus.
真空容器９の中央部に基板ホルダ４に保持された基板
２が配置されている。The substrate 2 held by the substrate holder 4 is arranged at the center of the vacuum container 9.
この基板２に対面してターゲット３を搭載したカソー
ド６が設けられている。カソード６の外縁部は容器９に
部材11,12を介して固定されており、カソード６の外縁
部，部材11,12および容器９との間はＯリング８によっ
て気密性が確保されている。A cathode 6 having a target 3 mounted thereon is provided facing the substrate 2. The outer edge of the cathode 6 is fixed to the container 9 via members 11 and 12, and the O-ring 8 ensures airtightness between the outer edge of the cathode 6, the members 11 and 12 and the container 9.
ターゲット３と基板２との間に所定の開口部10aを有
するターゲットシールド10がターゲット３を覆うように
配置されている。開口部10aは基板２方向に進行するタ
ーゲット粒子のみ通すような大きさおよび形状となって
いる。他の方向に進行するターゲット粒子はターゲット
シールド10の内壁に付着する。A target shield 10 having a predetermined opening 10 a between the target 3 and the substrate 2 is arranged so as to cover the target 3. The opening 10a is sized and shaped to allow only target particles traveling in the direction of the substrate 2 to pass. Target particles traveling in other directions adhere to the inner wall of the target shield 10.
また、基板２とほぼ同じ高さに基板２を囲むようにチ
ェンバシールド５が容器９に取りつけられている。この
チェンバシールド５はターゲットシールド10にも基板３
にも付着しないターゲット粒子が容器内の上に抜け出な
いように阻止するためのものである。A chamber shield 5 is attached to the container 9 so as to surround the substrate 2 at substantially the same height as the substrate 2. This chamber shield 5 has a target shield 10 and a substrate 3 as well.
This is to prevent the target particles that do not adhere to the inside from coming out of the container.
カソード６には外部に繋がるポート6a,6bを有する空
洞部が形成されており、冷却水を循環させることにより
ターゲット６部分に発生する予熱を放散している。The cathode 6 is formed with a cavity having ports 6a and 6b connected to the outside, and radiates preheat generated in the target 6 by circulating cooling water.
（発明が解決しようとする課題） ところで、ターゲットシールド10はターゲット３の近
傍に位置することから最も膜付着量が多い。そのため、
一定の付着圧に達すると膜剥離を起こしやすく、特に垂
直を成す面の剥離が顕著に見られる。(Problems to be Solved by the Invention) Since the target shield 10 is located near the target 3, the target shield 10 has the largest film adhesion amount. for that reason,
When a certain adhesion pressure is reached, film peeling is apt to occur, and particularly vertical surface peeling is remarkably observed.
この理由は明らかでないが、ターゲットシールドの近
傍のターゲット面から飛来するターゲット粒子が斜め方
向から付着しその膜の堆積過程において何等かのはがれ
要素を持つものと考えられる。Although the reason for this is not clear, it is considered that target particles flying from the target surface near the target shield adhere from an oblique direction and have some peeling factors in the deposition process of the film.
上記剥離を起こすと微少粒子発生の主原因になる。し
たがって、できれば基板以外にはスパッタ膜を付着させ
ない方が良い。The above-mentioned peeling is a major cause of generation of fine particles. Therefore, if possible, it is better not to attach a sputtered film other than the substrate.
しかしながら、装置構成上、そのような構成を採用す
るのは不可能である。However, it is impossible to adopt such a configuration due to the device configuration.
そこで、基板以外に付着するターゲットシールドのス
パッタ膜は洗浄，再生作業を容易にするために小面積と
し、また、保守周期より定められた一定の付着厚さに達
しても膜剥離を起こさないような対策が望まれる。Therefore, the sputtered film of the target shield, which adheres to a part other than the substrate, has a small area in order to facilitate cleaning and regenerating operations, and does not cause film peeling even when reaching a certain adhesion thickness determined by a maintenance cycle. Measures are desired.
本発明の目的は上記要請に応えるもので、ターゲット
シールドに付着するターゲット粒子により形成される膜
の剥離による微少粒子の発生を抑え、これにより保守周
期が延長できるとともに、ターゲットシールドの洗浄，
再生作業も従来に比較し簡単になるスパッタリング装置
を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to meet the above-mentioned demands, and suppresses the generation of fine particles due to peeling of a film formed by target particles adhering to a target shield.
It is another object of the present invention to provide a sputtering apparatus in which a regenerating operation is simpler than the conventional one.
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明によるスパッタリン
グ装置は、真空容器中にターゲットを搭載した負電極と
基板ホルダに保持した基板とを対面させ、前記負電極に
負電圧を印加することにより前記ターゲットをスパッタ
リングして前記基板に膜を形成するようにし、前記ター
ゲットから前記基板の方向に飛来するターゲット粒子の
みが前記基板に当たり、他の方向に飛来するターゲット
粒子はターゲットシールドの壁に付着させるように前記
ターゲットの上部にターゲットシールドを設けたスパッ
タリング装置において、前記負電極に搭載したターゲッ
トを前記ターゲットシールドの真下まで延設し、前記タ
ーゲットシールドの前記ターゲットに対面する内壁面
を、前記ターゲットの端部付近から飛来するターゲット
粒子の進行方向に対し略直角の面になるように曲面形状
にして構成してある。(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, a sputtering apparatus according to the present invention has a negative electrode having a target mounted in a vacuum vessel and a substrate held by a substrate holder facing each other. The target is sputtered by applying voltage to form a film on the substrate, and only target particles flying from the target in the direction of the substrate hit the substrate, and target particles flying in other directions are targets. In a sputtering apparatus provided with a target shield on top of the target so as to adhere to a wall of the shield, a target mounted on the negative electrode is extended to just below the target shield, and the inside of the target shield facing the target is A wall coming from near the end of the target It has a curved surface so as to be substantially perpendicular to the traveling direction of the target particles.
このような構成によれば、上述の問題はすべて解決さ
れる。According to such a configuration, all of the above problems are solved.
（実施例） 以下、図面を参照して本発明をさらに詳しく説明す
る。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
第１図は本発明によるスパッタリング装置の実施例を
示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a sputtering apparatus according to the present invention.
本実施例は従来例の装置とはターゲットシールドおよ
びその付近の形状が異なっており、他の部分は従来例と
変わるところはない。This embodiment is different from the prior art apparatus in the shape of the target shield and the vicinity thereof, and the other parts are the same as the conventional example.
したがって、従来例で説明した共通する部分の説明は
省略する。Therefore, description of the common parts described in the conventional example will be omitted.
従来例ではカソード６に搭載されるターゲット３は部
材14に取りつけられ、この部材14をカソード６にビス13
で固定することにより、カソード６に固定されている
が、本発明ではカソード６を固定するための部材14が取
り除かれており、この部分までターゲットシールド１を
進出させた構造としている。In the conventional example, the target 3 mounted on the cathode 6 is attached to a member 14, and this member 14 is
In the present invention, the member 14 for fixing the cathode 6 is removed, and the target shield 1 is advanced to this portion.
第２図はターゲットシールドおよびターゲットの端部
付近の拡大部分断面図である。FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of the vicinity of an end of the target shield and the target.
ターゲットシールド１の内壁面はターゲット３の端部
上面3aから飛来するターゲット粒子の進行してくる方向
に対し略直角になるように曲面形状にしてある。したが
って、ターゲット粒子がターゲットシールド１に被着す
る角度は内壁に対し直角関係になっている。The inner wall surface of the target shield 1 has a curved surface shape so as to be substantially perpendicular to the direction in which target particles flying from the upper surface 3a of the end of the target 3 travel. Therefore, the angle at which the target particles adhere to the target shield 1 is at right angles to the inner wall.
ターゲット３の3a部近辺のターゲット上面もターゲッ
トシールド１の内壁に対し略同様な関係になっている。The upper surface of the target near the portion 3a of the target 3 has substantially the same relationship with the inner wall of the target shield 1.
ターゲット３の中央部付近表面からもターゲットシー
ルド１の内壁に飛来するが、方向がターゲット垂直軸に
対し大きな角度となるので、垂直方向に飛ぶターゲット
粒子に比較し少なく、また、ターゲットシールド内壁面
まで飛行する距離が大きいことから、中央部付近から飛
来するターゲット粒子は非常に少ない。The target 3 also comes to the inner wall of the target shield 1 from the surface in the vicinity of the central portion thereof. However, since the direction becomes a large angle with respect to the target vertical axis, it is smaller than target particles flying in the vertical direction. Due to the long flight distance, very few target particles fly from near the center.
これに対しターゲット３の端部付近はターゲットシー
ルド内壁に対し距離も短く、ターゲットの垂直軸に対し
小さい角度方向にターゲットシールド内壁があることか
ら、ターゲット内壁に膜を形成するターゲット粒子はタ
ーゲット３の端部付近から飛来するターゲット粒子が大
部分である。On the other hand, near the end of the target 3, the distance to the inner wall of the target shield is short, and since the inner wall of the target shield is located at a small angle with respect to the vertical axis of the target, target particles forming a film on the inner wall of the target 3 Most of the target particles fly from near the end.
そのため、ターゲットシールド１に形成される膜はタ
ーゲット３の端部付近から飛来するターゲット粒子によ
ってであり、殆どがターゲットシールド１の内壁に対し
略直角に当たる。Therefore, the film formed on the target shield 1 is due to target particles flying from near the end of the target 3, and almost all of the film hits the inner wall of the target shield 1 substantially at right angles.
なお、カソード６に発生する熱はポート6a,6bを介し
て冷却水を循環させることにより放熱している。The heat generated in the cathode 6 is radiated by circulating cooling water through the ports 6a and 6b.
（発明の効果） 本発明は以上説明したような構成を採用しているの
で、従来のターゲットシールドの内壁面の面積に比較
し、少ない面積となっている。そのため、洗浄再生作業
が容易となるという効果がある。また、ターゲット粒子
のほとんどが内壁に対し略直角方向から付着するので、
従来に比較しはがれにくく、膜剥離にともなうパーティ
クルの発生を極力抑えることができる。(Effects of the Invention) Since the present invention employs the configuration described above, the area is smaller than the area of the inner wall surface of the conventional target shield. Therefore, there is an effect that the cleaning and regenerating operation is facilitated. Also, since most of the target particles adhere to the inner wall from a direction substantially perpendicular to the inner wall,
Compared with the related art, it is hard to peel off, and the generation of particles due to film peeling can be suppressed as much as possible.
そのため、形成される膜厚が相当厚くなっても膜剥離
が生じないので、保守周期の延長も可能になるという効
果がある。Therefore, even if the film thickness to be formed becomes considerably large, film peeling does not occur, so that the maintenance cycle can be extended.
第１図は本発明によるスパッタリング装置の実施例を示
す概略断面図、第２図はターゲットシールド付近を示す
拡大部分断面図、第３図は従来のスパッタリング装置の
一例を示す概略断面図である。 1,10……ターゲットシールド ２……基板 ３……ターゲット ４……基板ホルダ ５……チェンバシールド ６……カソード（負電極） ８……Ｏリング 11,12……部材FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a sputtering apparatus according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged partial sectional view showing the vicinity of a target shield, and FIG. 3 is a schematic sectional view showing an example of a conventional sputtering apparatus. 1,10 Target shield 2 Substrate 3 Target 4 Substrate holder 5 Chamber shield 6 Cathode (negative electrode) 8 O-ring 11,12 Member
Claims (1)
と基板ホルダに保持した基板とを対面させ、前記負電極
に負電圧を印加することにより前記ターゲットをスパッ
タリングして前記基板に膜を形成するようにし、前記タ
ーゲットから前記基板の方向に飛来するターゲット粒子
のみが前記基板に当たり、他の方向に飛来するターゲッ
ト粒子はターゲットシールドの壁に付着させるように前
記ターゲットの上部にターゲットシールドを設けたスパ
ッタリング装置において、 前記負電極に搭載したターゲットを前記ターゲットシー
ルドの真下まで延設し、前記ターゲットシールドの前記
ターゲットに対面する内壁面を、前記ターゲットの端部
付近から飛来するターゲット粒子の進行方向に対し略直
角の面になるように曲面形状にしたことを特徴とするス
パッタリング装置。A negative electrode having a target mounted in a vacuum vessel and a substrate held by a substrate holder are opposed to each other, and a negative voltage is applied to the negative electrode to sputter the target to form a film on the substrate. Only the target particles flying from the target in the direction of the substrate hit the substrate, and the target particles flying in the other direction were provided with a target shield on top of the target so as to adhere to the walls of the target shield. In the sputtering apparatus, a target mounted on the negative electrode is extended to just below the target shield, and an inner wall surface of the target shield facing the target is moved in a traveling direction of target particles flying from near an end of the target. Characterized by a curved surface so that it is a plane that is approximately right angle Sputtering equipment.
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- 1990-05-02 JP JP2115237A patent/JP2617368B2/en not_active Expired - Fee Related
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