JP6998239B2 - 成膜装置 - Google Patents
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Description
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1は成膜装置10の内部構成の全体を概略的に示す断面模式図、図2は図1における付近Aを示す要部断面模式図である。
成膜装置10は、真空槽11と、ターゲット21と、第一の支持部101(S1)と、温度制御部105、106(H1、H2)と、スパッタ電源13と、スパッタガス導入部14と、第一の防着板35と、第二の防着板104とを備えている。
第一の支持部101(S1)は、ターゲット21と対面する位置に配置され、処理基板100(W)が載置される。
また、第一の支持部101(S1)には処理基板100(W)を静電吸着する手段が内在されている(不図示)。第一の支持部101(S1)の表面101a(図2においては上面)に処理基板100(W)を載置し静電吸着させることにより、処理基板100(W)の裏面は第一の支持部101(S1)の表面に密着し、処理基板100(W)は第一の支持部101(S1)と熱的に接続される。
第一の支持部101(S1)の外周は処理基板(W)の外周とほぼ同じ大きさで、第一の支持部101(S1)の表面101aはターゲット21の表面と対向するように配されている。これにより、第一の支持部101(S1)に載置された処理基板100(W)の被成膜面100aも、ターゲット21の表面21aと対向配置される。
第一の防着板35および第二の防着板104は、真空槽11内で、ターゲット21から放出された粒子が付着する位置に配置されている。
カソード電極22のターゲット21とは反対側、すなわちカソード電極22の他面側には磁石装置29が配置されている。磁石装置29はターゲット21の表面に磁力線を形成するように構成されている。
発熱部材としては例えばSiCが用いられる。発熱部材は、第一の支持部101(S1)を挟んで処理基板100(W)とは反対側の位置に配されている。
図3は第二の防着板104の構成を示す部分断面模式図である。
真空槽11内には、第一の防着板35と、第二の防着板104が配置されている。
第一の防着板35は、石英、アルミナ等のセラミックスからなり、図1に示すように、内周がターゲット21の外周や処理基板100(W)の外周よりも大きい筒状に形成されている。
また、耐熱衝撃性に優れた材料が好ましく、200[℃]以上の耐熱衝撃性を有するものが望ましく、具体的には、コージライト、石英、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、ムライト、サファイア、ジルコニアなどが挙げられる。本実施形態の成膜装置10では、第二部位104Bを構成する部材として、石英が用いられている。
[実験例]
以上説明した成膜装置10を用いて多層膜の成膜実験を行った結果を説明する。
[多層膜]
実験例において成膜実験を行った多層膜は、基板1の一主面側に、第一導電層3と、誘電体層4と、第二導電層5とが順に重ねて配された多層膜である。
具体的には、図7に模式的に示すように、最表面に熱酸化膜としてのSiO2層2が形成されたシリコン(Si)からなる基板1の一主面側に、白金(Pt)からなる第一導電層3、誘電体層4、白金(Pt)からなる第二導電層5が順に配されている。
誘電体層4は、特に限定されるものではないが、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛[Pb(ZrxTi1-x)O3 :PZT]、PbTiO3、BaTiO3、PMM-PZT、PNN-PZT、PMN-PZT、PNN-PT、PLZT、PZTN、NBT、KNN等の強誘電体からなる。
図6は、比較例1に係る成膜装置200の第二の防着板210の構成を示す部分断面模式図である。
成膜装置200の第二の防着板210は、絶縁性材料である石英から構成され、第二の防着板210の下方となる位置にあたる基板1の被成膜面1aは、スパッタ粒子から遮蔽されるので、スパッタ粒子の付着が防止される。一方、基板1のSiO2層2にスプラッシュ欠陥が発生した。
図6は、比較例2に係る成膜装置300の第二の防着板310の構成を示す部分断面模式図である。
成膜装置300の第二の防着板310は、図6に示すように、基板1の近傍に位置する第一部位310A、及び、基板1から見て第一部位310Aより遠方に位置する第二部位310B、から構成されている。第一部位310A及び第二部位310Bは、絶縁性材料である石英から構成され、第一部位310Aの下方となる位置にあたる基板1の被成膜面1aは、スパッタ粒子から遮蔽されるので、スパッタ粒子の付着が防止される。一方、基板1のSiO2層2には目視では確認できないが、一般の光学顕微鏡では確認できるレベルのスプラッシュ欠陥が発生した。
図7は、比較例3に係る成膜装置400の第二の防着板410の構成を示す部分断面模式図である。
成膜装置400の第二の防着板410は、図7に示すように、基板1の近傍に位置する第一部位410A、及び、基板1から見て第一部位410Aより遠方に位置する第二部位410B、から構成されている。第一部位410A及び第二部位410Bは、導電性材料であるステンレス(SUS)から構成され、第一部位410Aの下方となる位置にあたる基板1の被成膜面1aは、スパッタ粒子から遮蔽されるので、スパッタ粒子の付着が防止される。また、基板1のSiO2層2にはスプラッシュ欠陥の発生は確認されなかった。
実験例1においては、第二の防着板104は、図3に示すように、基板1の近傍に位置する第一部位104A、及び、基板1から見て第一部位104Aより遠方に位置する第二部位104B、から構成されている。
第一部位104Aは、ステンレス(SUS)からなる導電性材料で形成され、第二部位104Bは、石英からなる絶縁性材料で形成されている。
Claims (3)
- 基板の一主面側に、絶縁層と、導電層とが順に重ねて配された基体を用い、前記基体上に誘電体膜を形成する成膜装置であって、
真空槽内において、支持体に載置された前記基体に対して、前記基体の外周端から所定距離までの領域を覆うように配置された防着板を備え、
前記防着板は、前記基体の近傍に位置する第一部位、及び、前記基体から見て前記第一部位より遠方に位置する第二部位、から構成されており、
前記第一部位は導電体であり、前記第二部位は絶縁体であり、
前記基体上に前記誘電体膜を形成する際には、前記第一部位に対して前記第二部位を電気的に離間した位置に配置した、
ことを特徴とする成膜装置。 - 前記第一部位は金属であり、前記第二部位は非金属である、
ことを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。 - 前記第一部位は、前記第二部位と重なり合って前記第二部位の内周縁を覆うように配置されている、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の成膜装置。
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