JPH0261548B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は真空処理装置に係り、特に被処理物の
効率のよい加熱制御を行なうことを可能とした真
空処理装置に関する。

（従来の技術） 第７図は従来の真空処理装置としてのスパツタ
リング装置を示したもので、真空容器１の内部一
側面には、被処理物２を垂直状態で保持する加熱
板３が配設されており、この加熱板３は、真空容
器１の内面に取付けられた支持棒４に固定されて
いる。また、上記加熱板３の裏面には、加熱ヒー
タ５が取付けられ、この加熱ヒータ５の近傍に
は、熱反射板６が配設されている。上記真空容器
１の内部他側面には、上記被処理物２に対向する
ようにターゲツト７が絶縁物８を介して配設さ
れ、このターゲツト７には、電源９が接続されて
いる。さらに、上記真空容器１の上面には、プロ
セスガスのガス導入口１０が設けられ、真空容器
１の下面には、図示しない真空排気装置に接続さ
れる排気口１１が設けられている。

上記装置においては、被処理物２を加熱板３に
固定し、排気口１１から真空排気を行ない、ガス
導入口１０からプロセスガスを導入して真空容器
１内を所定圧力のガス雰囲気にした後、上記ター
ゲツト７部分に電源９から高電圧を印加してプラ
ズマ放電を発生させ、上記ターゲツト７材料を飛
散させて被処理物２の表面に付着させるものであ
る。

このとき、上記加熱ヒータ５に通電することに
より、加熱板３を介して被処理物２を所定温度に
加熱するようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、第８図に示すように、加熱ヒータ５に
より加熱された被処理物２の温度T1は、スパツ
タ時間が経過するに従つてスパツタ物質の有する
エネルギーが被処理物２上に蓄積されるため、時
間とともに上昇してしまい、スパツタ時間ｔ経過
後には、温度T2に達して、T2−T1＝ΔT分の温
度上昇が生じてしまう。このスパツタ時における
被処理物２の温度Ｔは、その目的により膜質面か
ら制限があり、仮に、T1≦Ｔ≦T3の制限がある
とすると、上記温度上昇ΔTによりスパツタリン
グ温度の上限であるT3を超えてしまうことにな
る。

そのため、スパツタリングの開始と同時に加熱
ヒータ５への通電を停止すると、第９図に示すよ
うに、被処理物２の温度T1は低下するが、加熱
板３の有する熱容量があり、さらに、真空中であ
るため、そのスパツタ時間経過ｔ後であつてもそ
の温度は、T′1までにしか低下せず、スパツタ時
に蓄積されるエネルギーは同様であるため、T′2
−T′1＝ΔTとなり、スパツタ終了後の被処理物
２の温度T′2は、依然としてスパツタリング温度
の上限であるT3を超えてしまうことになる。

したがつて、スパツタ終了後の被処理物温度と
スパツタリングの上限温度との差より、被処理物
２の温度低下が大きくなるようにする必要があ
り、すなわち、ΔT2−３＝Δ1−1′とする必要が
あるが、上記いずれの手段でも、被処理物２の温
度がスパツタリングの上限温度より高くなり、被
処理物２の適正な温度制御が困難であるという問
題を有している。

また、上記条件を満足させるためには、スパツ
タレイトを非常に小さくして長い時間スパツタリ
ングを行なうようにすることにより、被処理物２
の温度上昇を抑えるか、加熱板３に加熱ヒータ５
の他に冷却機構を設けることにより加熱板３を冷
却して被処理物２の温度上昇を抑えることができ
るが、前者の場合は、処理時間に多くの時間を要
し、また、後者の場合は、冷却した加熱板３を再
加熱するのに時間がかかり、しかも、加熱板３部
分の構造が複雑となつてしまうという問題を有し
ている。

本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、
被処理物温度制御を確実に行なうことのできる真
空処理装置を提供することを目的とするものであ
る。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明に係る真空処理
装置は、真空容器の内部に被処理物を保持する加
熱板を配設し、この加熱板により上記被処理物を
加熱制御しながら被処理物の処理を行なう真空処
理装置において、上記処理時に上記被処理物を上
記加熱板から離間させて支持する支持装置を設け
て構成されている。

（作用） 本発明によれば、処理時に上記支持装置により
被処理物を加熱板から離間させるようにしている
ので、加熱板の熱が被処理物に伝達されず、しか
も、被処理物の放熱効果が高まるため、十分に被
処理物の温度を低下させることができ、効率のよ
い温度制御を行なうことができるものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図乃至第６図を参
照して説明し、第７図乃至第９図と同一部分には
同一符号を付してその説明を省略する。

第１図は本発明の一実施例を示したもので、真
空容器１の内部下方には、被処理物２を保持する
加熱板３が配設され、この加熱板３の下面側に
は、真空容器１の下面を封止部材１２を介して貫
通する昇降自在なシヤフト１３が接続されてお
り、上記シヤフト１３の昇降動作により、上記加
熱板３を昇降自在としている。また、上記真空容
器１の下面には、上記加熱板３を上下方向に貫通
する支持装置としての複数の支持シヤフト１４が
固定されており、この支持シヤフト１４は、第１
図ａに示すように、上記加熱板３が上昇した状態
でその上端面が加熱板３の上面とほぼ面一とさ
れ、第１図ｂに示すように、加熱板３が下降した
状態でその上端面で被処理物２を支持するように
なされている。さらに、上記真空容器１の内部上
面には、上記加熱板３上に支持された被処理物２
に対向するようにターゲツト７が絶縁物８を介し
て配設されている。

本実施例においては、被処理物２を加熱板３の
上面に載置し、排気口１１から図示しない真空排
気装置により真空容器１内の真空排気を行ない、
ガス導入口１０からプロセスガスを導入して真空
容器１内を所定圧力のガス雰囲気にする。そし
て、加熱ヒータ５への通電により加熱板３を加熱
して被処理物２を加熱し、被処理物２が所定温度
（T1）に達したら加熱ヒータ５への通電を停止す
るとともに、昇降シヤフト１４の駆動により加熱
板３を下降させ被処理物２を加熱板３から離間さ
せる。同時に、上記ターゲツト７部分に電源９か
ら高電圧を印加してプラズマ放電を発生させ、上
記ターゲツト７材料を飛散させて被処理物２の表
面に付着させることにより、スパツタリングを行
なうようにしている。

本実施例の場合、第２図に示すように、被処理
物２の温度は、スパツタ物質のエネルギーが被処
理物２上に蓄積されるために上昇するが、上述の
ように加熱板３を被処理物２から離間させるた
め、被処理物２の温度が著しく下降し、実際の被
処理物２の温度T″2は、スパツタリングの上限温
度T3より低くなる。

これは、第３図ａ，ｂに示すように、一般に、
加熱板３上に被処理物２を保持した状態で加熱ヒ
ータ５への入力を停止しても、加熱板３に大きな
熱容量が存在しており、このとき、被処理物２と
加熱板３とは局部的に接触して、その熱伝達は接
触による伝導および輻射により行なわれているの
で、被処理物２の温度は急激には低下しない。一
方、本実施例のように、被処理物２と加熱板３と
を離間させると、加熱板３との熱伝達は全くなく
なり、しかも、スパツタ中に導入されるアルゴン
等の不活性ガス分子１５が被処理物２の表面に衝
突し、ガスによる冷却効果が高まると同時に被処
理物２の裏面から輻射による逃げる熱も増加し、
被処理物２の温度低下分がΔT1−1′≪ΔT1−1″と
なることによるものである。

したがつて、本実施例においては、被処理物２
の温度を効率よく低下させることができ、スパツ
タ物質のエネルギーが蓄積されて被処理物２の温
度が上昇しても、被処理物２の温度をスパツタリ
ングの上限温度以下に制御することが可能とな
る。

また、第４図ａ，ｂは本発明の他の実施例を示
したもので、真空容器１の内部下方に加熱板３を
取付け、この加熱板３を貫通する支持シヤフト１
４を昇降自在に設けて構成され、スパツタ時に、
第４図ｂに示すように、支持シヤフト１４を上昇
させて被処理物２を加熱板３から離間させるよう
にしたもので、その他の部分は、上記実施例と同
様である。

本実施例においても、上記実施例と同様に、被
処理物２の温度を効率よく低下させることがで
き、スパツタ物質のエネルギーが蓄積されて被処
理物２の温度が上昇しても、被処理物２の温度を
スパツタリングの上限温度以下に制御することが
できるものである。

さらに、第５図は本発明の他の実施例を示した
もので、第１図に示す支持シヤフトの代わりに、
被処理物２の周縁部を支持する支持台１６を設
け、この支持台１６の下方には、上記被処理物２
の下面側に当接離間自在に加熱板３が配設されて
いる。

本実施例においても、上記実施例と同様に、被
処理物２の温度をスパツタリングの上限温度以下
に制御することができるものである。

なお、上記実施例においては、加熱板３の裏側
に加熱ヒータ５を設けるようにしたが、第６図ａ
に示すように、加熱板３の内部に加熱ヒータ５を
埋設するようにしてもよいし、第６図ｂに示すよ
うに、加熱板３の下方に複数の加熱ランプ１７，
１７を配置するようにしてもよいし、さらに、第
６図ｃに示すように、加熱板３を発熱体で形成
し、この加熱板３に電源１８を接続して加熱板３
に直接通電するようにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明に係る真空処理装置
は、処理時に被処理物を加熱板から離間させる支
持装置を配設し、この支持装置により、加熱板か
ら被処理物を離間させて温度を低下させるように
したので、加熱板に蓄積された熱が被処理物に伝
達されず、しかも、被処理物の放熱効果が高まる
ため、十分に被処理物の温度を低下させることが
できる。その結果、処理時における被処理物の温
度を確実にスパツタ時の上限温度以下に制御する
ことができ、効率のよいスパツタリングを行なう
ことができる等の効果を槽する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本発明の実施例を示したも
ので、第１図ａは縦断面図、第１図ｂは第１図ａ
の加熱板の動作を示す部分断面図、第２図はスパ
ツタ時間と被処理物温度との関係を示す線図、第
３図ａ，ｂ，ｃはそれぞれ被処理物の熱伝達機構
を示す説明図、第４図ａは縦断面図、第４図ｂは
第４図ａの支持シヤフトの動作を示す部分断面
図、第５図は被処理物部分の縦断面図、第６図
ａ，ｂ，ｃはそれぞれ被処理物の加熱手段を示す
構成図、第７図は従来の真空処理装置を示す縦断
面図、第８図および第９図はそれぞれ従来の装置
によるスパツタ時間と被処理物温度との関係を示
す線図である。 １……真空容器、２……被処理物、３……加熱
板、５……加熱ヒータ、７……ターゲツト、９，
１８……電源、１４……支持シヤフト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 真空容器の内部に被処理物を保持する加熱板
   を配設し、この加熱板により上記被処理物を加熱
   制御しながら被処理物の処理を行なう真空処理装
   置において、上記処理時に上記被処理物を上記加
   熱板から離間させて支持する支持装置を設けたこ
   とを特徴とする真空処理装置。