JPH03215663A - スパッタリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は真空成膜装置に係り、特に基板加熱手段を備え
て成膜処理を行うスパッタリング装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、特開平１−４６９３６号公報に記載された装置が
知られている。この装置では、基板加熱ヒータは基板ホ
ルダ内に装着されており、基板ホルダに装着された基板
は、したがって、成膜面と反対側の面（裏面）からのみ
加熱され、また，シャッタ板は加熱機構を備えていなか
った。このため、ターゲットのブリスパッタ時には、温
度の低いシャッタ板表面にスパッタ膜が付着するように
なっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、基板ホルダに内蔵された基板加熱ヒ
ータは、基板を裏面から加熱するため、基板の成膜面が
効率よく加熱されなかった。また、シャッタ板は、加熱
されるようになっていないので、ブリスパッタ時に温度
の低いシャツタ板表面にスパッタ膜が付着することにな
り、その結果シャッタ板への付着膜は剥離しやすくなり
、真空容器内でのゴミの発生源となり、製品の歩止り向
上の妨げになっている。

本発明の課題は、基板の成膜面の加熱を効率化するとと
もに、シャッタ板からの付着膜の剥離を防止するにある
。

〔課題を解決するための手段〕

上記の課題は、内圧が大気圧より低い値に保持されるチ
ェンバと、該チェンバ内に配置されたターゲット電極と
、該ターゲット電極に対向して配置され基板電極を備え
た基板ホルダと、前記ターゲット電極と基板ホルダの間
に進退可能に配置された基板シャッタ板と、前記両電極
間に電圧を加えてプラズマを形成させる高圧電源とを含
んでなるスパッタリング装置に、前記基板シャツタ板と
基板ホルダの中間に進退可能な発熱体を配置することに
より達成される。

上記の課題は、また、発熱体が基板シャツタ板に連結さ
れており、両者が連動して進退する請求項１に記載のス
パッタリング装置によっても達成される。

上記の課題は、また、内圧が大気圧より低い値に保持さ
れるチェンバと、該チェンバ内に配置されたターゲット
電極と、該ターゲット電極に対向して配置され基板電極
を備えた基板ホルダと、前記ターゲット電極と基板ホル
ダの間に進退可能に配置された基板シャッタ板と、前記
両電極間に電圧を加えてプラズマを形成させる高圧電源
とを含んでなるスパッタリング装置において、前記基板
シャッタ板の基板ホルダに対向する面に、発熱体が前記
基板シャッタ板と一体に形成されているスパッタリング
装置によっても達成される。

上記の課題は、また、発熱体が基板シャッタ板を兼ねて
いる請求項３に記載のスパッタリング装置によっても達
成される。

上記の課題は、さらに，基板シャッタ板の進退方向がほ
ぼ鉛直方向である請求項１乃至４のいずれかに記載のス
パッタリング装置によっても達成される。

〔作用〕

基板ホルダと基板シャッタ板間に設けられた発熱体によ
り基板の成膜面が加熱され、同時に基板シャッタ板が加
熱される。基板シャッタ板が、前記発熱体により加熱さ
れる結果、ブリスパッタ時には、温度の高い基板シャッ
タ板にスパッタ膜が付着することになる。温度の高い基
板シャッタ板に付着したスパッタ膜は剥離しにくく、真
空容器内でのゴミになりにくい。

前記発熱体を基板シャッタ板に連結し、基板シャッタ板
の動作に連動させると、発熱体のための動作を廃動する
手段が不要になる。また、発熱体が基板シャッタ板と一
体に形成されると、占有空間がすくなくてすむ。

さらに基板シャッタ板が鉛直方向に進退するように配置
されると、基板シャッタ板に加わる力の方向が基板シャ
ッタ板の進退方向に平行な力のみとなり、該基板シャッ
タ板を平易な構造にできる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１
図に示される第１の実施例は、チェンバ（以下、真空容
器という）１と、該真空容器１内に配置されたターゲッ
ト電極（以下、スパッタ電極という）２と、同じく真空
容器１内の前記スバッタ電極２に対抗する位置に配置さ
れた基板ホルダ５と、該基板ホルダ５と前記スパツタ電
極２の間に図上矢印方向に進退可能に配置された平板状
の基板シャッタ板６と，該基板シャツタ板６の基板ホル
ダ５に対向する側の面に取付けられた発熱体である基板
ヒータ７と、真空容器１の外部に装着されて前記基板シ
ャッタ板６を駆動軸１１を介して図上矢印方向に進退さ
せるシャツタ駆動部８と，該シャッタ駆動部に接続され
て基板ヒータ７に加熱源となる電力を供給する基板ヒー
タ用リード線９と，前記スパッタ電極２に接続され基板
３とスパッタ電極２の間にプラズマを形成するための電
圧を供給する高圧電源１０と、を含んでなっている。基
本ホルダ５は、基板電極を兼ね、基板３が取付けられた
基板サセプタ４を保持する。前記高圧電源１０は基板電
極とスパッタ電極２の間に電圧を加える。なお、第１図
には、真空容器１内を排気する真空排気装置、基板ホル
ダ用電源等は図示を省略した。

上記構成のスパッタリング装置の動作を次に説明する。

基板サセプタ４を介して基板ホルダ４に装着された基板
３に、スパッタ電極２による成膜が行われる場合、まず
、基板ヒータ７が装着された基板シャッタ板６が基板３
とスパッタ電極２の間の領域にシャッタ駆動部８により
、配置される。

次いで、基板ヒータ７に通電され、基板３が所定の温度
になるまで加熱される。この加熱中に同時にスパッタタ
ーゲットのクリーニングのためのブリスパッタが行われ
る。このブリスパッタ時に、基板シャッタ板６に付着す
るスパッタ膜は、基板ヒータ７で加熱された基板シャッ
タ板６に成膜されるので、付着する膜の応力緩和が行わ
れつつ膜形成が行われる。その結果、ブリスパツタによ
り、基板シャツタ板６に付着した膜は剥離しにくい膜と
なる。

また、基板３は成膜面側から基板ヒータ７により加熱さ
れるため成膜面のガス出し、及び基板加熱が効率よく、
短時間で行われる。

基板温度が所定の値に達し、かつブリスパツタが終了し
たら、基板シャッタ板６が，スパツタ電極２と基板ホル
ダ５の間の領域の外へ移動させられる。基板シャッタ板
６の前記領域外への移動終了後、基板３の成膜面八の成
膜が開始される。

本実施例によれば、基板シャツタ板６に付着したシャッ
タ膜ははがれにくく、その結果真空容器内にゴミとなっ
て飛散する量が少なくなる。また、基板ヒータ７が、ス
パッタ電極２から見て、基板シャッタ板６のかげになる
ため、ブリスパツタ時等に基板ヒータ７へのスパッタ粒
子のまわり込みが防止され、基板ヒータ７への膜の付着
が生じない．このことは表面形状の複雑な基板ヒータ７
の清掃周期の延長をもたらし、基板ヒータ７からのゴミ
の発生を低減させ、メンテナンスフリー化に近づける効
果がある。

真空容器内でのゴミの発生の低減は、同容器内で処理さ
れる微細なパターンが描かれた基板面上へのゴミの付着
防止につながり、これは、微細パターン上のゴミによる
処理後のパターン欠損による製品の不良率の低減、つま
り製品歩止りの向上に大きく貢献する。

次に、第２図に示される第２の実施例では、基板シャッ
タ板６の進退方向が鉛直にしてある。基板シャッタ板が
水平に動かされる場合、駆動軸１１の先端に質量の大き
い基板ヒータ、基板シャッタ板が設置されていると、そ
れらの重さにより、同駆動軸のたわみが発生し、装置構
成上の問題となる場合が多くある。しかし、駆動軸の可
動方向が鉛直であると、これらの問題が簡単に解決され
、基板シャッタ板、駆動軸の構造が簡易化される。

第３図に示された第３の実施例は、基板ヒータ７が基板
シャッタ板６と独立に配置されたもので、他の構成部分
は前記第１の実施例と同様であり、それらには第１図と
同じ符号を付して説明を省略する。本実施例では基板ヒ
ータ７と基板シャッタ板６が別々に形成されているので
、いずれか一方が損傷したときなどに交換が容易である
と共に、基板ヒータと基板の成膜面との間隔の調整が容
易である。

第４図に示す第４の実施例では基板ヒータ７と基板シャ
ッタ板６とは別々になっているが、いずれも共通の駆動
軸１１に連結されており、両者が連動して進退するもの
である。本実施例によれば駆動部８が１個ですむととも
に、前記第３の実施例と同様な効果が得られる。

第５図に示す第５の実施例においては、基板ヒータ７が
基板シャッタ板６を兼ねた構造となっており、構造が簡
単になっている。

前記第２〜５の実施例は特に記した部分以外は第１図に
示された実施例と同様であり、同一の要素には同一の符
号を付して説明は省略した。尚、前記第２の実施例にお
いては、基板シャッタ板の進退方向に合わせ、基板の成
膜面、スパッタ電極面もほぼ鉛直方向に配置されている
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、基板ホルダと基板シャッタ板の中間に
発熱体が進退可能に配置されたので、基板を成膜面側か
ら加熱することと、同時に基板シャッタ板を加熱するこ
とが可能となり、基板成膜面のガス出しと基板加熱が効
率よく行われると共に、基板シャッタ板からのスパッタ
膜の剥離が抑制され、真空容器内へのゴミの飛散を低減
させる効果がある，

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す断面図、第２図は
本発明の第２の実施例を示す断面図、第３図は本発明の
第３の実施例を示す断面図、第４図、第５図は本発明の
第４、第５の実施例をそれぞれ示す断面図である。 １・・・チェンバ、２・・・ターゲット電極、３・・・
基板、５・・・基板ホルダ（基板電極を含む）、６・・
・基板シャッタ板、７・・・発熱体、１０・・・高圧電
源。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．　内圧が大気圧より低い値に保持されるチェンバと
   、該チェンバ内に配置されたターゲット電極と、該ター
   ゲット電極に対向して配置され基板電極を備えた基板ホ
   ルダと、前記ターゲット電極と基板ホルダの間に進退可
   能に配置された基板シャッタ板と、前記両電極間に電圧
   を加えてプラズマを形成させる高圧電源とを含んでなる
   スパッタリング装置において、前記基板シャッタ板と基
   板ホルダの中間に進退可能な発熱体が配置されているこ
   とを特徴とするスパッタリング装置。
2. ２．　発熱体が基板シャッタ板に連結されており、両者
   が連動して進退することを特徴とする請求項１に記載の
   スパッタリング装置。
3. ３．　内圧が大気圧より低い値に保持されるチェンバと
   、該チェンバ内に配置されたターゲット電極と、該ター
   ゲット電極に対向して配置され基板電極を備えた基板ホ
   ルダと、前記ターゲット電極と基板ホルダの間に進退可
   能に配置された基板シャッタ板と、前記両電極間に電圧
   を加えてプラズマを形成させる高圧電源とを含んでなる
   スパッタリング装置において、前記基板シャッタ板の基
   板ホルダに対向する面に、発熱体が前記基板シャッタ板
   と一体に形成されていることを特徴とするスパッタリン
   グ装置。
4. ４．　発熱体が基板シャッタ板を兼ねていることを特徴
   とする請求項３に記載のスパッタリング装置。
5. ５．　基板シャッタ板の進退方向がほぼ鉛直方向である
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のス
   パッタリング装置。