JPH04365859A - Sputtering device - Google Patents
Sputtering deviceInfo
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- JPH04365859A JPH04365859A JP14292491A JP14292491A JPH04365859A JP H04365859 A JPH04365859 A JP H04365859A JP 14292491 A JP14292491 A JP 14292491A JP 14292491 A JP14292491 A JP 14292491A JP H04365859 A JPH04365859 A JP H04365859A
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Abstract
Description
【０００１】0001
【 産業上の利用分野】本発明は、低温で高速製膜が可
能な特徴を持つスパッタリング装置に関するものである
。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sputtering apparatus capable of forming films at low temperatures and at high speeds.
【０００２】0002
【従来の技術】近年、スパッタリング装置は半導体産業
においては不可欠な装置であり、その開発動向は活発で
ある。2. Description of the Related Art In recent years, sputtering equipment has become an indispensable equipment in the semiconductor industry, and its development trend is active.
【０００３】以下、図面を参照しながら、上記した従来
のスパッタリンング装置の一例について説明する。An example of the above-mentioned conventional sputtering apparatus will be described below with reference to the drawings.
【０００４】図３はスパッタリング装置の概略構成図を
示している。真空チャンバ１には真空排気系２、ガス導
入系３、基板４を固定する基板ホルダ５等が設置されて
いる。真空チャンバ１内に設けられているカソ−ド部は
次のように構成されている。真空チャンバ１とカソ−ド
ホルダ６は絶縁物７により電気的に絶縁されており、こ
のカソードホルダ６にスパッタリングタ−ゲット８をボ
ンディングしたバッキングプレ−ト９が、設置されてい
る。そして、スパッタリングタ−ゲット８、バッキング
プレ−ト９等を冷却するための冷却系１０も設置されて
いる。スパッタリングに必要な電力は電源系１１から供
給されている。真空チャンバ１にはスパッタリングター
ゲット８上での放電領域を制限するためシ−ルド板１２
が取り付けられている。FIG. 3 shows a schematic diagram of a sputtering apparatus. The vacuum chamber 1 is equipped with a vacuum exhaust system 2, a gas introduction system 3, a substrate holder 5 for fixing a substrate 4, and the like. The cathode section provided within the vacuum chamber 1 is constructed as follows. The vacuum chamber 1 and the cathode holder 6 are electrically insulated by an insulator 7, and a backing plate 9 to which a sputtering target 8 is bonded is installed on the cathode holder 6. A cooling system 10 for cooling the sputtering target 8, backing plate 9, etc. is also installed. Power necessary for sputtering is supplied from a power supply system 11. A shield plate 12 is installed in the vacuum chamber 1 to limit the discharge area on the sputtering target 8.
is installed.
【０００５】以上のように構成されたスパッタリング装
置について、以下にその動作について説明する。まず、
ガス導入系３からアルゴン等の不活性ガスを主成分とす
るスパッタガスが所定の流量で真空チャンバ１内に導入
され、真空チャンバ１内の真空度は真空排気系２により
所定の値に設定される。この状態で電源系１１から電圧
を印加すると、プラズマが発生する。そして、このプラ
ズマ中の電離したイオンがスパッタリングタ−ゲット８
に衝突する結果、スパッタ粒子がスパッタリングタ−ゲ
ット８から飛散し、基板４上に堆積し、薄膜が形成され
る。The operation of the sputtering apparatus constructed as described above will be explained below. first,
A sputtering gas containing an inert gas such as argon as a main component is introduced from the gas introduction system 3 into the vacuum chamber 1 at a predetermined flow rate, and the degree of vacuum within the vacuum chamber 1 is set to a predetermined value by the evacuation system 2. Ru. When a voltage is applied from the power supply system 11 in this state, plasma is generated. The ionized ions in this plasma then reach the sputtering target 8.
As a result of the collision, the sputtered particles are scattered from the sputtering target 8 and deposited on the substrate 4, forming a thin film.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、以下のような問題点を有していた。製膜
の際、スパッタリングターゲット８から飛散するスパッ
タ粒子は基板４上に付着するだけではなく、シールド板
１２上、真空チャンバ１にも付着するため、長時間の製
膜を行っていると厚い膜が堆積する。[Problems to be Solved by the Invention] However, the above configuration has the following problems. During film formation, sputter particles scattered from the sputtering target 8 not only adhere to the substrate 4 but also onto the shield plate 12 and the vacuum chamber 1, so if the film is formed for a long time, the film may become thick. is deposited.
【０００７】基板４交換等などで放電を行わないときは
、スパッタリングターゲット８からの輻射等によるシ−
ルド板１２の温度上昇はないが、長時間の製膜を行って
いると、スパッタリングターゲット８からの輻射等によ
りシールド板１２は８０〜１００℃程度の温度になる。
このためシールド板１２とシールド板１２表面に付着し
た膜は膨張する。シールド板１２とシールド板１２表面
に付着した膜は膨張係数が異なるため付着力の弱い膜は
割れ、そしてシールド板１２から剥がれる。When discharging is not performed due to replacement of the substrate 4, etc., the shielding due to radiation from the sputtering target 8, etc.
Although the temperature of the shield plate 12 does not rise, if film formation is performed for a long time, the temperature of the shield plate 12 reaches about 80 to 100° C. due to radiation from the sputtering target 8 and the like. Therefore, the shield plate 12 and the film attached to the surface of the shield plate 12 expand. Since the shield plate 12 and the film attached to the surface of the shield plate 12 have different coefficients of expansion, the film with weak adhesive strength cracks and peels off from the shield plate 12.
【０００８】剥がれた膜は真空チャンバ１内を浮遊し、
基板４上に付着しピンホールの原因になる。また、シ−
ルド板１２表面で割れている膜は放電を不安定にする異
常放電を引き起こす。The peeled film floats in the vacuum chamber 1,
It adheres to the substrate 4 and causes pinholes. Also, sea
A cracked film on the surface of the lead plate 12 causes abnormal discharge that makes the discharge unstable.
【０００９】このため頻繁に、製膜を中断してシールド
板１２表面に付着した膜を剥離しなければならないので
、装置のメインテナンス周期が短く、生産性が悪いとい
う問題があった。[0009] For this reason, it is necessary to frequently interrupt film formation and peel off the film adhering to the surface of the shield plate 12, resulting in a problem that the maintenance cycle of the apparatus is short and productivity is poor.
【００１０】本発明は上記問題点に鑑み、シールド板に
付着した膜を剥がれにくくすることにより、装置のメイ
ンテナンス周期を長くし、薄膜形成の生産性を向上させ
るスパッタリング装置を提供するものである。In view of the above-mentioned problems, the present invention provides a sputtering apparatus that lengthens the maintenance period of the apparatus and improves the productivity of thin film formation by making it difficult for the film attached to the shield plate to peel off.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明のスパッタリング装置は、スパッタリングタ
ーゲットの放電領域を制限するシールド板を加熱する加
熱手段を設置するという構成を備えたものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the sputtering apparatus of the present invention is provided with a heating means for heating a shield plate that limits the discharge area of a sputtering target. .
【００１２】0012
【作用】上記手段によれば、シールド板の温度を制御し
て上昇させることが可能となる。そして、膜の付着力は
、製膜時の被スパッタ基体の温度に大きく左右され、特
に１７５℃から２００℃付近にかけて急激な増加を示す
。そこで、シールド板の温度を適当に加熱することで、
シールド板に付着した膜の付着力を高くでき、スパッタ
リングタ−ゲットからの輻射を受けてもシ−ルド板に付
着した膜は割れにくくなり、従来の課題が解決できるの
である。[Operation] According to the above means, it is possible to control and increase the temperature of the shield plate. The adhesion force of the film is largely influenced by the temperature of the substrate to be sputtered during film formation, and exhibits a rapid increase particularly from 175°C to around 200°C. Therefore, by heating the shield plate appropriately,
The adhesion strength of the film attached to the shield plate can be increased, and the film attached to the shield plate is less likely to crack even if it receives radiation from the sputtering target, thus solving the conventional problem.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１４】図１は本発明のスパッタリング装置の一実
施例における概略構成図である。なお、図３で説明した
従来例の構成要素と同一の構成要素については同一番号
を付けて説明を省略する。シ−ルド板１３内にヒ−タ線
１４と熱電対１５を設置しており、このヒ−タ線１４に
電力を供給し、かつ熱電対１５の信号を基にシ−ルド板
１３の温度を制御するためのヒ−タ線用電源および制御
装置１６が接続されている。FIG. 1 is a schematic diagram of an embodiment of the sputtering apparatus of the present invention. It should be noted that the same components as those of the conventional example explained in FIG. 3 are given the same numbers and the explanation will be omitted. A heater wire 14 and a thermocouple 15 are installed inside the shield plate 13. Electric power is supplied to the heater wire 14, and the temperature of the shield plate 13 is determined based on the signal from the thermocouple 15. A heater wire power source and a control device 16 for controlling the heater wire are connected.
【００１５】Ａｌタ−ゲット１７を用いて製膜を行う時
、シ−ルド板１３の温度を熱電対１５とヒ−タ線用電源
および制御装置１６を用いて２００℃程度に制御する。
これにより、シ−ルド板１３に付着した膜の付着強度は
、図４の結果よりシ−ルド板１３を加熱せずに製膜した
とき付着する膜の強度の１０倍以上になる。When forming a film using the Al target 17, the temperature of the shield plate 13 is controlled to about 200° C. using a thermocouple 15 and a heater wire power supply and control device 16. As a result, the adhesion strength of the film adhered to the shield plate 13 is more than 10 times the strength of the film adhered when the shield plate 13 is formed without heating, as shown in the results shown in FIG.
【００１６】よって、連続して製膜を行っていても、シ
−ルド板１３に付着した膜は、割れにくく、剥がれにく
い。よって、装置のメンテナンス周期を長くすることが
でき、薄膜形成の生産性を向上させることができる。Therefore, even if film formation is performed continuously, the film attached to the shield plate 13 is difficult to crack and peel off. Therefore, the maintenance cycle of the apparatus can be lengthened, and the productivity of thin film formation can be improved.
【００１７】なお、本実施例では、シ−ルド板１３を加
熱するためにシ−ルド板１３内にヒ−タ線１４を設けた
が、ヒ−タ線１４はシ−ルド板１３外部に設けてもよい
。In this embodiment, the heater wire 14 is provided inside the shield plate 13 in order to heat the shield plate 13, but the heater wire 14 is not connected to the outside of the shield plate 13. It may be provided.
【００１８】また、本実施例では、シ−ルド板１３をヒ
−タ線１４により加熱したが、図２に示すようにシ−ル
ド板１８内にランプ１９を設け、熱電対１５とランプ用
電源および制御装置２０を設置することにより、シ−ル
ド板１８を加熱してもよく、本実施例に限定されるもの
ではない。In this embodiment, the shield plate 13 is heated by the heater wire 14, but as shown in FIG. 2, a lamp 19 is provided inside the shield plate 18, and a thermocouple 15 The shield plate 18 may be heated by installing the power source and the control device 20, and is not limited to this embodiment.
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明のスパッタリング装置によれば、
メンテナンス周期を長くすることができるため、薄膜を
非常に高い生産性で製造でき、低コスト化に多大な効果
を発揮するものである。[Effects of the Invention] According to the sputtering apparatus of the present invention,
Since the maintenance cycle can be lengthened, thin films can be manufactured with extremely high productivity, which is highly effective in reducing costs.
【図１】本発明のスパッタリング装置の一実施例の構成
を示す要部断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of essential parts showing the configuration of an embodiment of a sputtering apparatus of the present invention.
【図２】本発明のスパッタリング装置の他の実施例の構
成を示す要部断面図FIG. 2 is a cross-sectional view of main parts showing the configuration of another embodiment of the sputtering apparatus of the present invention.
【図３】従来例のスパッタリング装置の構成を示す要部
断面図[Fig. 3] Cross-sectional view of main parts showing the configuration of a conventional sputtering device
【図４】基板温度と付着力の相対強度との関係図[Figure 4] Relationship diagram between substrate temperature and relative strength of adhesion force
１ 真空チャンバ
２ 真空排気系
３ ガス導入系
４ 基板
５ 基板ホルダ−
６ カソ−ドホルダ−
７ 絶縁物
８ スパッタリングタ−ゲット
９ バッキングプレ−ト
１０ 冷却系
１１ 電源系
１２ シ−ルド板
１３ シ−ルド板
１４ ヒ−タ線（加熱手段）
１５ 熱電対
１６ ヒ−タ線用電源および制御装置１７ Ａｌタ
−ゲット
１８ シ−ルド板
１９ ランプ
２０ ランプ用電源および制御装置1 Vacuum chamber 2 Vacuum exhaust system 3 Gas introduction system 4 Substrate 5 Substrate holder 6 Cathode holder 7 Insulator 8 Sputtering target 9 Backing plate 10 Cooling system 11 Power supply system 12 Shield plate 13 Shield Plate 14 Heater wire (heating means) 15 Thermocouple 16 Heater wire power supply and control device 17 Al target 18 Shield plate 19 Lamp 20 Lamp power supply and control device
Claims (1)
ゲットを取り付けたバッキングプレ−トと、前記スパッ
タリングターゲット上の放電領域を制限するためのシー
ルド板と、前記シールド板の加熱手段を具備したスパッ
タリング装置。Claim 1: A sputtering tar is installed in the vacuum chamber.
A sputtering apparatus comprising: a backing plate to which a target is attached; a shield plate for limiting a discharge area on the sputtering target; and means for heating the shield plate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14292491A JPH04365859A (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Sputtering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14292491A JPH04365859A (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Sputtering device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04365859A true JPH04365859A (en) | 1992-12-17 |
Family
ID=15326802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14292491A Pending JPH04365859A (en) | 1991-06-14 | 1991-06-14 | Sputtering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04365859A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5589041A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-31 | Sony Corporation | Plasma sputter etching system with reduced particle contamination |
| US6083360A (en) * | 1999-04-08 | 2000-07-04 | Sandia Corporation | Supplemental heating of deposition tooling shields |
-
1991
- 1991-06-14 JP JP14292491A patent/JPH04365859A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5589041A (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-31 | Sony Corporation | Plasma sputter etching system with reduced particle contamination |
| US6083360A (en) * | 1999-04-08 | 2000-07-04 | Sandia Corporation | Supplemental heating of deposition tooling shields |
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