JP3545123B2 - ウエハ加熱器用成膜防護具 - Google Patents

ウエハ加熱器用成膜防護具 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエハ上に集積回路を形成する場合等に用いられるスパッタリング装置のウエハ加熱器をターゲット原子から防護するウエハ加熱器用成膜防護具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
スパッタリング装置は、グロー放電又は高周波放電中に於て放電用ガスのイオン、通常はアルゴンイオンを電極であるターゲットに衝突させ、そこからスパッタされるターゲット原子をウェハ上に堆積させて成膜を行うものである。
【0003】
従来のガス加熱式スパッタリング装置50においては、図5に示すように、ターゲット52からスパッタされるターゲット原子によりスパッタリングを行なう際には、試料台としての機能をも併せ持つウエハ加熱器54の上面に載置されたウエハ56の裏面に加熱したガスを流してウエハ56を加熱するため、ウエハ固定具58によりウエハ56を上面より押さえつけ、ウエハ56がガスにより浮き上がらないようにしている。
【0004】
従って、このようなガス加熱式スパッタリング装置50においては、ウエハ56の全表面に対して成膜を行なうことは不可能であった。
【0005】
その後、ウエハ56の全表面に対して成膜を行なうための改良が行なわれ、図6に示す全表面成膜用スパッタリング装置60が提案された。
【0006】
この全表面成膜用スパッタリング装置60は、上述のガス加熱式スパッタリング装置50のウエハ加熱器54を試料台64に、ウエハ固定具58を成膜防護カバー62に交換する等の改良を行なったものである。即ち、成膜防護カバー62は、試料台64に載置されたウエハ56の上面を覆うことが無いことからウエハ56の全表面に対して成膜を行なうことができるものである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の全表面成膜用スパッタリング装置60の試料台64は、再生を行なうため容易に交換できるようにする必要から、ウエハを加熱する機能を備えていない。従って、成膜を行なう際にウエハを加熱する必要がある場合については、この全表面成膜用スパッタリング装置60を用いることができない。
【0008】
この発明の課題は、ウエハを加熱する機能を備えつつウエハの全表面に成膜を行なうことができるようにするために、試料台としての機能をも併せ持つウエハ加熱器をターゲット原子から防護するためのウエハ加熱器用成膜防護具を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、試料台としての機能を有するウェハ加熱器に固定されるウェハ加熱器用成膜防護具であって、ウェハ加熱器の外周に環状に配置されるリング体と、リング体の内周壁に設けられ、リング体の周方向に沿って全周に且つ内側に向かって延びるウェハ加熱器保護部と、ウェハ加熱器保護部の上面にウェハ加熱器保護部の周方向に沿って全周に設けられ、ウェハの裏面を支持する起立部とを有し、ウェハ加熱器の外周にリング体の内周壁が接し、ウェハ加熱器の上面にウェハ加熱器保護部の下面が接した状態で、ウェハ加熱器に固定されることを特徴とする。
【0010】
ウェハ加熱器用成膜防護具のリング体をウェハ加熱器の外周に配置することにより、ウェハ加熱器保護部がウェハ加熱器の上面の外周部分を覆うこととなり、ターゲット原子によりウェハ加熱器の上面に成膜が行なわれることを防止することができる。また、ウェハ加熱器保護部の上面に起立部を設けることにより、起立部にウェハの裏面を支持した状態において、ターゲット原子がウェハ加熱器の上面の中心方向に回り込むのを防止することができ、ウェハ加熱器の上面に成膜が行なわれることを防止する効果を更に向上させることができる。また、この起立部によりウェハの裏面を支持するため、ウェハの裏面とウェハ加熱器の上面との間に空間を設けることができ、ウェハ加熱器の上面にパーティクルが付着した場合であっても、ウェハの裏面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【0013】
好ましくは、リング体の外周壁に周方向に沿って延びる傾斜部を設ける。
【0014】
従って、ウエハ加熱器を上昇させた場合にリング体の外周壁に設けられた傾斜部が成膜防護カバーの傾斜部と接することにより、ウエハ加熱器用成膜防護具と成膜防護カバーとの間で位置決めを行なうことができる。
【0015】
また、好ましくは、リング体の上面に複数個の突起部を周方向に沿って設ける。
【0016】
従って、スパッタリングを行なう際に振動等が生じた場合であっても、この突起部によりウエハの位置がずれるのを防止することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0018】
図1は、本発明が適用可能なスパッタリング装置10の概略図である。このスパッタリング装置10は、チャンバ12の上部に配置された円形のターゲット14及びターゲット14の裏面を支持する蓋体16とを備えている。
【0019】
また、チャンバ12内の下部には、ウエハ18を支持すると共にウエハ18加熱するためのウエハ加熱器20が設けられている。また、このウエハ加熱器20の外周に環状にウエハ加熱器用成膜防護具22が配置されている。
【0020】
ここでウエハ加熱器用成膜防護具22は、図2及び図3に示すように、環状のリング体22aから構成されるものである。このリング体22aの内周壁の上端部には、周方向に沿って内側に向かって延びるウエハ加熱器保護部22bが設けられており、その先端部にはウエハ18の裏面を支持すると共に、ターゲット原子がウエハ加熱器20の上面に回り込むことを防止するための起立部22cが周方向に沿って設けられている。更に、リング体22aの外周壁の略中央に周方向に全周にわたり延びる傾斜部22dが設けられている。また、リング体22の上面に4個の突起部22eが周方向に等間隔で設けられている。この4個の突起部22eは、それぞれ等しい高さを有するものであり、突起部22eの先端部は、ウエハ18の表面よりも高い所に位置するものである。
【0021】
このような構成のウエハ加熱器用成膜防護具22が、ウエハ加熱器20の外周に配置される際には、ウエハ加熱器20の外周にウエハ加熱器用成膜防護具22のリング体22aの内周壁が接し、更に、ウエハ加熱器20の上面にウエハ加熱器保護部22bの下面が接した状態で、ネジ等でウエハ加熱器20に固定される。
【0022】
また、ウエハ加熱器20の下方には、このウエハ加熱器20及びウエハ加熱器用成膜防護具22等を上昇又は下降させるための昇降機構24が設けられている。この昇降機構24とウエハ加熱器20の下面とは、円筒状の駆動伝達部材26により接続されると共に、駆動伝達部材26周囲には伸縮可能な蛇腹状のべローズ28が設けられている。
【0023】
また、上述の駆動機構24により、ウエハ加熱器20と共に上昇させたウエハ加熱器用成膜防護具22の上面及び外周壁と接することによりターゲット原子の漏出を防止する成膜防護カバー32が設けられると共に、ターゲット14とウエハ18との間には、ターゲット原子の漏出を防止すべく成膜防護壁30が設けられている。
【0024】
このように構成されたスパッタリング装置10によりウエハ18の表面に成膜を行う場合には、図示しない超真空ポンプによりチャンバ12の内部を真空にした後、この真空状態を維持したままウエハ加熱器20に設置されているウエハ加熱器用成膜防護具22の起立部22cでウエハ18を支持し、駆動機構24によりウエハ18、ウエハ加熱器及びウエハ加熱器用成膜防護具22を図4に示す位置まで上昇させる。
【0025】
この場合に、ウエハ加熱器用成膜防護具22の傾斜部22dが成膜防護カバー32に設けられている傾斜部32aと接することにより、ウエハ加熱器用成膜防護具22と成膜防護カバー32との間の位置決めが行なわれる。
【0026】
その後、チャンバ12内にアルゴンガスを供給した後、ウエハ18をウエハ加熱器20の輻射熱で加熱しスパッタリングを行う。これにより、ターゲット14からスパッタされるターゲット原子はウエハ18の表面に堆積し成膜が行われるが、ウエハ加熱器20には、ウエハ加熱器用成膜防護具22が設置されているため、このウエハ加熱器用成膜防護具22のウエハ加熱器保護部22b、起立部22c等によりウエハ加熱器20の上面に成膜が行なわれるのを防止することができる。
【0027】
従って、このウエハ加熱器用成膜防護具22を用いることにより、多数枚のウエハ18に繰り返し成膜を行なう場合であっても、ウエハ加熱器20を取り外して交換する等の作業を行なう必要が無く、ウエハ加熱器用成膜防護具22のみを取り外して交換すれば良い。
【0028】
また、ウエハ加熱器用成膜防護具22には突起部22eが設けられていることから、スパッタリングを行なっているときに振動等が生じた場合であっても、この突起部22eによりウエハ18の位置ずれを防止することができる。
【0029】
なお、上述の実施の形態においては、ウエハ加熱器用成膜防護具22のリング体22aの上面に等間隔で4個の突起部22eを設けているが、突起部の位置は等間隔に限定されるものではなくまた、その数も4個に限定されるものではない。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、ウエハ加熱器用成膜防護具のウエハ加熱器保護部がウエハ加熱器の上面の外周部分を覆うこととなり、ターゲット原子によりウエハ加熱器の上面に成膜が行なわれることを防止することができる。
【0031】
また、ウエハ加熱器用成膜防護具のウエハ加熱器保護部の上面に起立部を周方向に沿って設けた場合には、この起立部によりターゲット原子がウエハ加熱器の上面の中心方向に回り込むのを防止することができ、ウエハ加熱器の上面に成膜が行なわれることを防止することができる効果を更に向上させることができる。また、この起立部によりウエハの裏面を支持するためウエハの裏面とウエハ加熱器の上面との間に空間を設けることができ、ウエハ加熱器の上面にパーティクルが付着した場合であっても、ウエハの裏面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【0032】
更に、ウエハ加熱器用成膜防護具のリング体の外周壁に周方向に沿って延びる傾斜部を設けた場合には、ウエハ加熱器を上昇させた場合にリング体の外周壁に設けられた傾斜部が成膜防護カバーの傾斜部と接することにより、ウエハ加熱器用成膜防護具と成膜防護カバーとの間で位置決めを行なうことができる。
【0033】
また、ウエハ加熱器用成膜防護具のリング体の上面に複数個の突起部を周方向に設けた場合には、スパッタリングを行なう際に振動等が生じた場合であっても、この突起部によりウエハの位置がずれるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用可能なスパッタリング装置の概略図である。
【図2】本発明のウエハ加熱器用成膜防護具の平面図である。
【図3】本発明のウエハ加熱器用成膜防護具のA−A断面図である。
【図4】本発明が適用可能なスパッタリング装置においてウエハ加熱器を上昇させた状態を説明するための図である。
【図5】従来のガス加熱式スパッタリング装置の概略図である。
【図6】従来の全表面成膜用のスパッタリング装置の概略図である。
【符号の説明】
10…スパッタリング装置、12…チャンバ、14…ターゲット、16…蓋体、18…ウエハ、20…ウエハ加熱器、22…ウエハ加熱器用成膜防護具、22a…リング体、22b…ウエハ加熱器保護部、22c…起立部、22d…傾斜部、22e…突起部、24…昇降機構、26…駆動伝達部材、28…べローズ、30…成膜防護壁、32…成膜防護カバー、32a…傾斜部。

Claims (3)

  1. 試料台としての機能を有するウェハ加熱器に固定されるウェハ加熱器用成膜防護具であって、
    前記ウェハ加熱器の外周に環状に配置されるリング体と、
    前記リング体の内周壁に設けられ、前記リング体の周方向に沿って全周に且つ内側に向かって延びるウェハ加熱器保護部と、
    前記ウェハ加熱器保護部の上面に前記ウェハ加熱器保護部の周方向に沿って全周に設けられ、ウェハの裏面を支持する起立部とを有し、
    前記ウェハ加熱器の外周に前記リング体の内周壁が接し、前記ウェハ加熱器の上面に前記ウェハ加熱器保護部の下面が接した状態で、前記ウェハ加熱器に固定されることを特徴とするウェハ加熱器用成膜防護具。
  2. 前記リング体の外周壁に周方向に沿って延びる傾斜部を設けたことを特徴とする請求項1記載のウェハ加熱器用成膜防護具。
  3. 前記リング体の上面に複数個の突起部を周方向に沿って設けたことを特徴とする請求項1または2記載のウェハ加熱器用成膜防護具。
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