JPH06338496A - Method and device for peeling thin film - Google Patents
Method and device for peeling thin filmInfo
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- JPH06338496A JPH06338496A JP12691393A JP12691393A JPH06338496A JP H06338496 A JPH06338496 A JP H06338496A JP 12691393 A JP12691393 A JP 12691393A JP 12691393 A JP12691393 A JP 12691393A JP H06338496 A JPH06338496 A JP H06338496A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は薄膜剥離方法および薄膜
剥離装置に関し、たとえば、スパッタリング装置の処理
室に取り付けられかつスパッタリングによって表面にス
パッタ膜（薄膜）が付着してしまった物品（部品）にお
ける薄膜剥離に適用して有効な技術に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film stripping method and a thin film stripping apparatus, for example, in an article (part) attached to a processing chamber of a sputtering apparatus and having a sputtered film (thin film) attached to its surface by sputtering. The present invention relates to a technique effectively applied to thin film peeling.
【０００２】[0002]
【従来の技術】半導体装置（半導体デバイス）の高密度
・高集積化に伴い素子構造は一層微細化されている。ま
た、配線の信頼度を保証するため、多層配線構造が採用
されている。これら多層配線を形成する装置の一つとし
て、スパッタリング装置（スパッタ装置）が知られてい
る。スパッタリング装置については、工業調査会発行
「電子材料別冊」1992年11月20日発行、Ｐ48〜Ｐ58に記
載されている。この文献には、金属配線層の成膜を行う
プロセスとしては、主としてスパッタ法が採用されてい
ること、アルミ配線層における下部金属配線層は従来の
Ａｌ−１％Ｓｉ単層膜からコンタクト層／バリヤメタル
層／アルミ層による積層構造となっていることが記載さ
れている。Ｔｉはコンタクト層、ＴｉＮはバリヤメタル
層として使用され、Ｔｉ−Ｗはコンタクト層とバリヤメ
タル層を兼ねる層として使用されている。2. Description of the Related Art As semiconductor devices (semiconductor devices) have become higher in density and higher in integration, the element structure has been further miniaturized. In addition, a multi-layer wiring structure is adopted to ensure the reliability of wiring. A sputtering apparatus (sputtering apparatus) is known as one of the apparatuses for forming these multilayer wirings. The sputtering device is described in "Electronic Materials Separate Volume", published by the Industrial Research Institute, published on Nov. 20, 1992, P48 to P58. In this document, a sputtering method is mainly adopted as a process for forming a metal wiring layer, and a lower metal wiring layer in an aluminum wiring layer is formed from a conventional Al-1% Si single layer film to a contact layer / It is described that it has a laminated structure of a barrier metal layer / aluminum layer. Ti is used as a contact layer, TiN is used as a barrier metal layer, and Ti-W is used as a layer that serves as both a contact layer and a barrier metal layer.
【０００３】また、同文献には、スパッタリング装置シ
ステムに要求される課題の欄で「デバイスパターン寸法
の微細化に伴って，スパッタリングシステムで検討しな
ければならない最大の課題は，システム内部で発生する
パーティクルをいかに減少するかである。…バリヤメタ
ルであるＴｉ−ＷやＴｉＮ膜のスパッタ処理を継続して
いくと、ウエハ上のパーティクル密度の突発的な増加が
しばしば起こる。この現象は，主としてシールドなどの
部品やターゲットから，そこでの堆積物が剥離して，パ
ーティクルとなったためと考えられる。前者の場合に
は，その温度がウエハ処理毎に上昇，下降を繰り返すた
めに，熱膨張係数の大きさがかなり異なったスパッタ膜
とシールド材では密着が維持できなくなる。したがっ
て，この場合には，適当な加熱手段でシールドの温度変
化を小さくする工夫が採用されている。」旨記載されて
いる。Further, in the same document, in the section of the subject required for the sputtering system, "the greatest subject that must be considered in the sputtering system with the miniaturization of the device pattern size occurs inside the system. How to reduce particles .... Continuing the sputtering process of Ti-W and TiN films, which are barrier metals, often causes a sudden increase in particle density on the wafer. It is considered that the deposits separated from the parts and targets of the above became particles and became particles.In the former case, since the temperature repeatedly rises and falls for each wafer processing, the coefficient of thermal expansion is large. However, the adhesion cannot be maintained between the sputtered film and the shield material, which are very different from each other. Is employed devised to reduce the temperature change of the shield Do heating means. "Is described effect.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ＩＣ（集積回路装置）
やＬＳＩ（大規模集積回路装置）等半導体装置の高速処
理機能化に伴い、配線層としてＴｉ，ＴｉＷ，ＴｉＮ等
高融点金属膜の形成が必要となっている。これら金属配
線層の形成はスパッタリング（スパッタ）装置によって
行われている。スパッタ装置のチャンバ（反応室）内に
おいて、ターゲットから半導体ウエハに至る空間を囲む
ように防着板が取り付けられ、成膜中にチャンバ内壁に
膜（スパッタ膜）が形成されないようになっている。繰
り返してスパッタリングを行うことによって前記防着板
の表面には、膜（スパッタ膜）が順次蓄積される。この
付着したスパッタ膜は、前記文献にも記載されているよ
うに、相当量になると防着板表面から剥がれてウエハ表
面に付着することから、本出願人にあっては、防着板を
定期的に交換している。また、取り外した防着板は、過
酸化水素（Ｈ2 Ｏ2 ）に３日間程度浸漬して、表面の薄
膜を剥離している。しかし、防着板のクリーニングにお
いては、薄膜の剥離に３日間の時間を要するため、予備
の防着板を多く保有しなければならず、設備費用が嵩
む。IC (Integrated Circuit Device)
2. Description of the Related Art As semiconductor devices such as LSI and large-scale integrated circuit devices (LSI) have become high-speed processing functions, it is necessary to form a refractory metal film such as Ti, TiW, and TiN as a wiring layer. The formation of these metal wiring layers is performed by a sputtering device. In the chamber (reaction chamber) of the sputtering apparatus, a deposition preventive plate is attached so as to surround the space from the target to the semiconductor wafer so that a film (sputtered film) is not formed on the inner wall of the chamber during film formation. By repeatedly performing sputtering, films (sputtered films) are sequentially accumulated on the surface of the deposition preventing plate. As described in the above-mentioned document, this sputtered film is peeled off from the surface of the deposition-inhibitory plate and adheres to the wafer surface when it reaches a considerable amount. Are being replaced. The removed deposition-preventing plate is immersed in hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) for about 3 days to remove the thin film on the surface. However, in the cleaning of the adhesion-preventing plate, it takes 3 days to peel off the thin film, so that it is necessary to have many spare adhesion-preventing plates, which increases the equipment cost.
【０００５】本発明の目的は、表面にスパッタ等によっ
て付着した薄膜を有する物品の薄膜剥離を短時間にかつ
確実に剥離できる薄膜剥離技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。An object of the present invention is to provide a thin film peeling technique capable of surely peeling the thin film of an article having a thin film adhered to the surface by sputtering or the like in a short time.
The above and other objects and novel characteristics of the present invention are
It will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下
記のとおりである。すなわち、物品の表面に付着した薄
膜を剥離する本発明の薄膜剥離方法においては、前記物
品を数百度に加熱した後、高温の状態で物品を急激に冷
却することによって薄膜に熱ストレスを加えて薄膜を剥
離させるものである。前記物品は、たとえば、スパッタ
装置におけるステンレスからなる防着板である。この防
着板は、ターゲットから半導体ウエハに至る空間を囲む
ようなドーナツ状カバー構造となり、チャンバ内壁にス
パッタ膜が付着するのを防止する役割を果たす。この防
着板には繰り返してスパッタリングを行うことによって
表面に順次スパッタ膜が蓄積される。前記スパッタ膜は
Ｔｉ，ＴｉＮ，Ｗ，ＴｉＷ等からなる。The outline of the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows. That is, in the thin film peeling method of the present invention for peeling the thin film adhered to the surface of the article, after heating the article to several hundred degrees, by rapidly cooling the article in a high temperature state to apply thermal stress to the thin film The thin film is peeled off. The article is, for example, a deposition preventive plate made of stainless steel in a sputtering device. The deposition preventive plate has a donut-shaped cover structure that surrounds the space from the target to the semiconductor wafer, and serves to prevent the sputtered film from adhering to the inner wall of the chamber. By repeatedly performing sputtering on this deposition preventive plate, a sputtered film is sequentially accumulated on the surface. The sputtered film is made of Ti, TiN, W, TiW or the like.
【０００７】このような薄膜剥離方法を実施するための
本発明の薄膜剥離装置は、前記物品を加熱する加熱室
と、前記物品を急激に冷却する冷凍室からなる冷却室を
有している。The thin film stripping apparatus of the present invention for carrying out such a thin film stripping method has a cooling chamber consisting of a heating chamber for heating the article and a freezing chamber for rapidly cooling the article.
【０００８】本発明の他の実施例による薄膜剥離装置に
おいては、前記冷却室には冷却液を収容する冷却槽が設
けられているとともに、前記冷却槽に前記物品を入出す
る物品保持機構は冷却室を開閉する扉の開閉に同期して
作動し、前記扉を閉じた後物品を冷却液に浸けるように
構成されている。In the thin film stripping apparatus according to another embodiment of the present invention, the cooling chamber is provided with a cooling tank for containing a cooling liquid, and the article holding mechanism for putting the article in and out of the cooling tank is cooled. It is configured to operate in synchronization with the opening and closing of the door that opens and closes the chamber, and after the door is closed, the article is immersed in the cooling liquid.
【０００９】[0009]
【作用】上記のように本発明の薄膜剥離方法において
は、スパッタ膜が付着した防着板を加熱した後、温度が
低くならないうちに急激に冷却することによって、スパ
ッタ膜に大きな熱ストレスを加えることができる。すな
わち、ステンレスからなる前記防着板の表面に付着して
いたスパッタ膜（ＴｉやＷの合金等）は、素地である防
着板との間の熱膨張係数の差によって大きな熱ストレス
が加わることと、スパッタ膜が薄いことから、界面で大
きな剪断力が作用し、スパッタ膜にヒビ（クラック）が
入るとともに、防着板表面から剥離する。また、一部に
は防着板の表面に残留するスパッタ膜もあるが、この残
留スパッタ膜は一度熱ストレスが加わったことから、防
着板への接着力も極端に弱まり、簡単なクリーニングに
よって容易に除去可能となる。また、本発明は加熱・急
冷処理を防着板に施すことによって防着板の表面に付着
するスパッタ膜を剥離できることから、剥離時間の短縮
化が図れるとともに、防着板の予備数（待機数）を少な
くすることができる。As described above, in the thin film peeling method of the present invention, a large thermal stress is applied to the sputtered film by heating the deposition preventive plate to which the sputtered film adheres and then rapidly cooling it before the temperature becomes low. be able to. That is, the sputtered film (such as an alloy of Ti or W) attached to the surface of the deposition preventive plate made of stainless steel is subjected to a large thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the spattered film and the deposition preventive plate as the base material. Since the sputtered film is thin, a large shearing force acts on the interface, causing cracks (cracks) in the sputtered film and peeling off from the surface of the deposition preventive plate. In addition, there is a sputtered film that remains on the surface of the deposition-inhibition plate, but once this residual sputtered film is subjected to thermal stress, the adhesive strength to the deposition-inhibition plate is extremely weakened, making it easy to perform with simple cleaning. Can be removed. Further, according to the present invention, since the sputtered film adhering to the surface of the deposition-inhibitory plate can be stripped by subjecting the deposition-inhibition plate to heating / quenching treatment, the stripping time can be shortened and the number of spare deposition-inhibiting plates (the number of standbys) ) Can be reduced.
【００１０】本発明の薄膜剥離装置においては、加熱室
と冷凍室からなる冷却室を有していることから、表面に
スパッタ膜が付着した防着板を最初に加熱室に入れて数
１００度に加熱した後、防着板を加熱室から取り出して
冷却室に入れることにより、防着板は急激に冷却される
ため、ステンレスからなる防着板と防着板に付着するス
パッタ膜との相互の熱膨張係数の違いによって薄いスパ
ッタ膜は熱ストレスによってヒビ割れ等を起こして防着
板から剥離する。また、防着板の表面に残留するスパッ
タ膜も前記熱ストレスによって防着板に対する接着力は
ほとんどなくなっていることから、冷却室から取り出し
た後、簡単なクリーニングによって除去可能となり、ス
パッタ膜の完全な剥離が達成できる。Since the thin film stripping apparatus of the present invention has the cooling chamber consisting of the heating chamber and the freezing chamber, the deposition preventive plate having the sputtered film adhered to the surface thereof is first put in the heating chamber and the temperature is several hundred degrees. After heating the protective plate to the cooling chamber after taking it out of the heating chamber, the protective plate is rapidly cooled.Therefore, the protective plate made of stainless steel and the sputtered film adhering to the protective plate do not interact with each other. The thin sputtered film is cracked due to thermal stress due to the difference in the thermal expansion coefficient, and is peeled off from the adhesion preventing plate. Also, the sputtered film remaining on the surface of the deposition preventive plate has almost no adhesive force to the deposition preventive plate due to the thermal stress. Therefore, it can be removed by simple cleaning after taking it out of the cooling chamber. Peeling can be achieved.
【００１１】本発明の他の実施例による薄膜剥離装置に
おいては、冷却室内の冷却液に防着板が浸されて冷却さ
れることから、効果的な急冷が可能となり、前記薄膜剥
離装置同様に確実な薄膜剥離が達成できる。また、本発
明の薄膜剥離装置では、冷却室の扉が閉じられた後、冷
却液に防着板が入るようになっていることから、安全に
急冷処理が行える。In the thin film stripping apparatus according to another embodiment of the present invention, since the deposition preventive plate is immersed in the cooling liquid in the cooling chamber to be cooled, effective rapid cooling is possible. Reliable thin film peeling can be achieved. Further, in the thin film stripping apparatus of the present invention, since the anti-adhesion plate enters the cooling liquid after the door of the cooling chamber is closed, the quenching process can be safely performed.
【００１２】[0012]
【実施例】以下図面を参照して本発明の一実施例につい
て説明する。図１は本発明の薄膜剥離方法を示す説明
図、図２は本発明の薄膜剥離方法を示すフローチャー
ト、図３は本発明の一実施例による薄膜剥離装置を示す
正面図、図４は同じく加熱室の扉を開いた状態の薄膜剥
離装置を示す正面図、図５は同じく冷却室の扉を開いた
状態の薄膜剥離装置を示す正面図、図６は本発明におい
て処理が施される防着板を示す斜視図、図７は同じく防
着板の使用形態を示す断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is an explanatory view showing a thin film peeling method of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing the thin film peeling method of the present invention, FIG. 3 is a front view showing a thin film peeling apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 5 is a front view showing the thin film stripping device with the chamber door opened, FIG. 5 is a front view showing the thin film stripping device with the cooling chamber door opened, and FIG. FIG. 7 is a perspective view showing the plate, and FIG. 7 is a sectional view showing a usage pattern of the deposition-preventing plate.
【００１３】この実施例では、スパッタ装置のチャンバ
内に取り付けられる防着板における薄膜剥離に本発明を
適用した例について説明する。図７は防着板１の使用形
態を示す断面図である。防着板１は、ターゲット２から
被処理物である半導体ウエハ３に至る空間を囲むような
ドーナツ状カバー構造となり、一端は半導体ウエハ３側
のクランプリング４の外側の外周溝５に取り付けられ
る。また、前記半導体ウエハ３は円周上４点のフープ６
に支持される。このフープ６は半導体ウエハ３を支持し
た状態でクランプリング４に近づき、クランプリング４
を持ち上げウエハ３とのセンタリングをする。このセン
タリングでは、前記フープ６の４点嵌合部７の先端テー
パ部が、前記クランプリング４の内側内周テーパ溝９に
嵌合するようになっている。センタリング後、ヒータブ
ロック１１が上昇して、半導体ウエハ３と前記クランプ
リング４を持ち上げ、半導体ウエハ３はクランプリング
４とヒータブロック１１にセットされる。スパッタリン
グはこのセット状態で行われる。したがって、前記ター
ゲット２から半導体ウエハ３に至る空間は、防着板１に
よって囲まれることから、前記ターゲット２から飛散
し、チャンバ周壁に向かうスパッタ物質８は防着板１に
遮られ、防着板１の内壁に付着する。この防着板１に
は、繰り返してスパッタリングを行うことによって表面
に順次スパッタ物質８が蓄積されスパッタ膜１０が形成
される。スパッタ物質８が多量に付着すると、脱落して
半導体ウエハ３の表面に付着する。したがって、前記防
着板１は定期的に薄膜剥離を行う必要が生じる。In this embodiment, an example will be described in which the present invention is applied to thin film peeling on a deposition preventive plate mounted in a chamber of a sputtering apparatus. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a usage pattern of the deposition preventive plate 1. The deposition preventive plate 1 has a donut-shaped cover structure that surrounds the space from the target 2 to the semiconductor wafer 3 to be processed, and one end thereof is attached to the outer peripheral groove 5 outside the clamp ring 4 on the semiconductor wafer 3 side. The semiconductor wafer 3 has four hoops 6 on the circumference.
Supported by. The hoop 6 approaches the clamp ring 4 while supporting the semiconductor wafer 3, and
Is lifted and the wafer 3 is centered. In this centering, the taper tip portion of the four-point fitting portion 7 of the hoop 6 is fitted into the inner peripheral taper groove 9 of the clamp ring 4. After centering, the heater block 11 rises to lift the semiconductor wafer 3 and the clamp ring 4, and the semiconductor wafer 3 is set on the clamp ring 4 and the heater block 11. Sputtering is performed in this set state. Therefore, since the space from the target 2 to the semiconductor wafer 3 is surrounded by the deposition preventive plate 1, the sputtering material 8 scattered from the target 2 and heading to the chamber peripheral wall is shielded by the deposition preventive plate 1 and the deposition preventive plate 1. It adheres to the inner wall of 1. By repeatedly performing the sputtering, the deposition material 8 sequentially accumulates the sputtered substance 8 on the surface thereof to form the sputtered film 10. When a large amount of the sputtered substance 8 adheres, it falls off and adheres to the surface of the semiconductor wafer 3. Therefore, it is necessary to periodically peel off the thin film from the deposition-preventing plate 1.
【００１４】本発明による薄膜剥離方法は、図２のフロ
ーチャートに示すように、スパッタ装置からの防着板取
り外し，防着板加熱，防着板急冷，残留スパッタ膜のク
リーニング，防着板保管なる手順によって行われる。防
着板加熱は図１に示すように、防着板１をヒータ１５を
有する真空ベーク炉１６で数十分〜数時間加熱し数百度
に昇降させた後、防着板１の温度が低下しないうちに冷
凍庫２６からなる冷却室２７に入れ、扉２９を閉じて急
激に冷却する。防着板１はステンレス（熱膨張係数１
７．５×１０-6／°Ｃ）からなり、たとえば図７に示す
ようなＴｉ（熱膨張係数８．８×１０-6／°Ｃ）からな
るスパッタ膜１０に比較して熱膨張係数が大きいため、
前記高温からの急激な冷却によって、防着板１とスパッ
タ膜１０との界面には大きな剪断力が働きスパッタ膜１
０には大きな熱ストレスが発生する。また、スパッタ膜
１０は薄い。したがって、スパッタ膜１０にヒビ（クラ
ック）が入るとともに、スパッタ膜１０は防着板１の表
面から剥離する。また、一部には防着板１の表面に残留
するスパッタ膜１０もあるが、この残留スパッタ膜１０
は一度熱ストレスが加えられていることから、防着板へ
の接着力も極端に弱まり、簡単なクリーニングによって
容易に除去可能となる。本発明の薄膜剥離方法によれ
ば、従来のように数日間過水に浸けてスパッタ膜１０を
剥離させる方法に比較して、比較的短時間の加熱と、瞬
間的な冷却によってスパッタ膜１０を剥離できることか
ら、剥離時間の短縮化が図れる。また、防着板１におけ
る薄膜剥離に費やす時間が短いことから、従来のように
待機用に多数の防着板１を用意する必要もなくなる。As shown in the flow chart of FIG. 2, the thin film stripping method according to the present invention comprises removal of the deposition preventive plate from the sputtering device, heating of the deposition preventive plate, rapid cooling of the deposition preventive plate, cleaning of the remaining sputtered film, and storage of the deposition preventive plate. It is done by procedure. As shown in FIG. 1, heating of the deposition-inhibitory plate 1 is performed by heating the deposition-inhibition plate 1 in a vacuum baking furnace 16 having a heater 15 for several tens of minutes to several hundreds of degrees, and then lowering the temperature of the deposition-inhibition plate 1. Before that, it is put in a cooling chamber 27 composed of a freezer 26, and a door 29 is closed to cool it rapidly. The deposition preventive plate 1 is made of stainless steel (coefficient of thermal expansion 1
7.5 × 10 −6 / ° C), and the thermal expansion coefficient is higher than that of the sputtered film 10 made of Ti (thermal expansion coefficient 8.8 × 10 −6 / ° C) as shown in FIG. 7, for example. Because it's big
Due to the rapid cooling from the high temperature, a large shearing force acts on the interface between the deposition preventive plate 1 and the sputtered film 10
A large heat stress occurs at 0. The sputtered film 10 is thin. Therefore, the sputtered film 10 is cracked, and the sputtered film 10 is peeled off from the surface of the deposition preventing plate 1. In addition, there is a sputtered film 10 remaining on the surface of the deposition-inhibitory plate 1 in part, but this sputtered film 10 remains.
Since the heat stress is once applied to, the adhesive force to the deposition preventive plate is extremely weakened, and it can be easily removed by simple cleaning. According to the thin film stripping method of the present invention, as compared with the conventional method of stripping the sputtered film 10 by immersing the sputtered film 10 in water for several days, the sputtered film 10 is heated by a relatively short time and instantaneously cooled. Since it can be peeled off, the peeling time can be shortened. Further, since the time required for peeling the thin film on the adhesion-preventing plate 1 is short, it is not necessary to prepare a large number of adhesion-preventing plates 1 for standby as in the conventional case.
【００１５】つぎに、本発明の薄膜剥離装置について説
明する。薄膜剥離装置１７は、図３に示すように、真空
加熱構造の加熱装置部１９と冷却装置部２５とからなっ
ている。前記加熱装置部１９は、図４に示すように上部
に真空加熱構造の加熱室２０を有している。加熱室２０
の前面には開閉自在の扉２１が設けられている。加熱室
２０の天井および壁面には加熱用のランプ２２が配設さ
れている。このランプ２２によって、加熱室２０内は、
たとえば５００℃の温度に加熱できるようになってい
る。加熱装置部１９の下部は温度調整を行う温度制御部
２３となっている。前記加熱室２０は真空加熱構造とな
っていることから、効率的な加熱が可能となる。Next, the thin film stripping apparatus of the present invention will be described. As shown in FIG. 3, the thin film stripping device 17 includes a heating device section 19 and a cooling device section 25 having a vacuum heating structure. As shown in FIG. 4, the heating device section 19 has a heating chamber 20 having a vacuum heating structure in the upper part. Heating chamber 20
A door 21 that can be opened and closed is provided on the front surface of the. A heating lamp 22 is provided on the ceiling and the wall surface of the heating chamber 20. The inside of the heating chamber 20 is
For example, it can be heated to a temperature of 500 ° C. The lower part of the heating device section 19 is a temperature control section 23 for adjusting the temperature. Since the heating chamber 20 has a vacuum heating structure, efficient heating is possible.
【００１６】前記冷却装置部２５は、上部が冷凍庫２６
となっている。冷凍庫２６は冷却室２７を有し、前面に
開閉自在の扉２９が設けられている。冷却装置部２５の
下部は冷却調整を行う冷却制御部３０となっている。こ
の冷凍庫２６は、ヘリウムガスによる冷却構造となり、
たとえば５０Ｋの温度に冷却できるようになっている。
したがって、防着板１の薄膜剥離を行う場合は、図４に
示すように、加熱装置部１９の扉２１を開けて防着板１
を加熱室２０に入れ、扉２１を閉めて３０分間程度加熱
処理を行い、防着板１を５００℃に加熱する。加熱後、
前記扉２１を開けて防着板１を取り出し、右側の冷却装
置部２５の扉２９を開いて冷却室２７内に防着板１を入
れ、素早く扉２９を閉じて防着板１を急激に冷却する。
冷却後、冷却装置部２５の扉２９を開いて防着板１を取
り出す。この状態において、前述のように防着板１の表
面に付着したスパッタ膜１０は熱ストレスによって、そ
の多くは剥離状態にある。しかしながら、一部のスパッ
タ膜１０は防着板１の表面に付着した状態にあることか
ら、簡単なクリーニングによって完全にスパッタ膜１０
を取り除く。残留スパッタ膜１０は一度熱ストレスが加
わっていることから、防着板１への接着力も極端に弱ま
り、簡単に除去可能な状態にある。クリーニングとして
は、ブラシで擦ったり、振動を与えたり、エアーや液体
を吹き付ける等の方法がある。このような簡便なクリー
ニングによって短時間に完全にスパッタ膜１０を除去で
きる。なお、前記実施例では加熱室２０や冷却室２７に
それぞれ単品の防着板１を入れて処理を行った図として
あるが、加熱冷却は熱的なものであることから、複数の
防着板１を積み重ねて各室に収容して処理を行っても薄
膜剥離の作用は何等変わることがない。したがって、本
発明の薄膜剥離装置によれば、一度に多数の防着板１の
薄膜剥離が可能となる。The cooling unit 25 has a freezer 26 at the top.
Has become. The freezer 26 has a cooling chamber 27, and a door 29 that can be opened and closed is provided on the front surface. The lower part of the cooling device section 25 is a cooling control section 30 that performs cooling adjustment. This freezer 26 has a cooling structure using helium gas,
For example, it can be cooled to a temperature of 50K.
Therefore, when the thin film peeling of the deposition-inhibitory plate 1 is performed, the door 21 of the heating device unit 19 is opened to remove the deposition-inhibition plate 1 as shown in FIG.
Is placed in the heating chamber 20, the door 21 is closed, and heat treatment is performed for about 30 minutes to heat the deposition preventive plate 1 to 500 ° C. After heating
The door 21 is opened and the deposition preventive plate 1 is taken out, the door 29 of the cooling device 25 on the right side is opened, the deposition preventive plate 1 is put into the cooling chamber 27, and the door 29 is quickly closed to rapidly remove the deposition preventive plate 1. Cooling.
After cooling, the door 29 of the cooling device section 25 is opened and the deposition preventive plate 1 is taken out. In this state, most of the sputtered film 10 attached to the surface of the deposition-inhibitory plate 1 is in a peeled state due to thermal stress as described above. However, since a part of the sputtered film 10 is attached to the surface of the deposition preventive plate 1, the sputtered film 10 can be completely cleaned by simple cleaning.
Get rid of. Since the residual sputtered film 10 is once subjected to thermal stress, the adhesive force to the adhesion preventing plate 1 is extremely weakened, and the residual sputtered film 10 can be easily removed. For cleaning, there are methods such as rubbing with a brush, giving vibration, and spraying air or liquid. By such a simple cleaning, the sputtered film 10 can be completely removed in a short time. In addition, in the above-mentioned embodiment, the heating chamber 20 and the cooling chamber 27 are shown as the single deposition-prevention plate 1 inserted in each of the treatments. However, since heating and cooling are thermal, a plurality of deposition-prevention plates are used. Even if 1s are stacked and housed in each chamber for processing, the action of thin film peeling does not change at all. Therefore, according to the thin film peeling apparatus of the present invention, it is possible to peel the thin films of a large number of deposition preventing plates 1 at one time.
【００１７】[0017]
（１）本発明の薄膜剥離方法によれば、防着板等物品の
表面に付着したスパッタ膜（薄膜）を、物品と薄膜の熱
膨張係数の違いを利用して、高温加熱とその後の急冷処
理により、物品表面から瞬間的かつ確実に剥離できると
いう効果が得られる。(1) According to the thin film peeling method of the present invention, a sputtered film (thin film) attached to the surface of an article such as an adhesion-preventing plate is heated at high temperature and then rapidly cooled by utilizing the difference in thermal expansion coefficient between the article and the thin film. By the treatment, the effect that it can be peeled from the article surface instantaneously and surely is obtained.
【００１８】（２）上記（１）により、本発明の薄膜剥
離方法によれば、物品表面に付着した薄膜を急冷によっ
て剥離できるこらから、従来の過水に物品を浸けて薄膜
剥離を行う方法に比較して、遙かに短時間に薄膜剥離が
行なえるという効果が得られる。(2) According to (1) above, according to the thin film peeling method of the present invention, the thin film adhered to the surface of the article can be peeled off by rapid cooling. Compared with, the effect that thin film peeling can be performed in a much shorter time can be obtained.
【００１９】（３）本発明の薄膜剥離方法によれば、防
着板（物品）の加熱と急冷によって防着板の表面のスパ
ッタ膜（薄膜）の剥離が行なえることから、薄膜剥離時
間の短縮が図れるため、すぐに使用に供せるように防着
板を多数用意して待機させておかなくとも良くなり、設
備費用の軽減が達成できるという効果が得られる。(3) According to the thin film peeling method of the present invention, the sputtered film (thin film) on the surface of the deposition preventing plate (article) can be peeled by heating and quenching the deposition preventing plate (article). Since it can be shortened, it is not necessary to prepare a large number of deposition-preventing plates and to wait for use immediately, and the effect that the facility cost can be reduced can be obtained.
【００２０】（４）本発明の薄膜剥離装置は、加熱装置
部および冷却装置部を有していることから、スパッタ膜
（薄膜）が表面に付着した物品（防着板）を加熱し、か
つ冷却することができる結果、加熱急冷による薄膜剥離
が行なえるという効果が得られる。(4) Since the thin film stripping apparatus of the present invention has the heating unit and the cooling unit, the article (anti-sticking plate) having the sputtered film (thin film) attached to the surface is heated, and As a result of being able to cool, there is an effect that thin film peeling can be performed by heating and quenching.
【００２１】（５）本発明の薄膜剥離装置は、一度に多
数の物品の加熱急冷も可能であることから薄膜剥離作業
の生産性向上が達成できるという効果が得られる。(5) Since the thin film stripping apparatus of the present invention is capable of heating and quenching a large number of articles at the same time, it is possible to obtain the effect that the productivity of the thin film stripping operation can be improved.
【００２２】（６）上記（１）〜（５）により、本発明
によれば、短時間に確実に薄膜剥離が行なえる薄膜剥離
技術を提供することができるという効果が得られる。(6) From the above (1) to (5), according to the present invention, it is possible to provide a thin film peeling technique capable of reliably performing thin film peeling in a short time.
【００２３】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない、たとえば、
冷却室に冷却槽を有し、防着板を液体で急冷する構造で
もよい。図８は本発明の他の実施例による薄膜剥離装置
における冷却室の内部概要を示す模式的正面図、図９は
同じく模式的平面図である。この実施例の薄膜剥離装置
において、冷却室２７内には冷却液３５を収容した冷却
槽３６が配設されている。この冷却槽３６の側方には、
鉛直方向に沿って雄ネジ３７が設けられた駆動軸３９と
ガイド軸４０が設けられている。これら駆動軸３９およ
びガイド軸４０は、上・下端部分が上・下支持体４１，
４２によって支持されている。前記駆動軸３９は上支持
体４１ではベアリング４３によって回転可能に支持され
ている。また、駆動軸３９の下端は、下支持体４２を貫
通しモータ４４の図示しない回転軸に接続されている。
駆動軸３９はモータ４４の正逆回転によって正転，逆転
する。前記駆動軸３９およびガイド軸４０には、昇降体
４５が取り付けられている。この昇降体４５は、駆動軸
３９に対しては図示しない雌ネジを介して噛み合い、ガ
イド軸４０に対しては摺動自在に嵌合している。したが
って、前記昇降体４５は前記モータ４４の正転によって
上昇し、モータ４４の逆転によって下降する。Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say, for example,
A structure in which a cooling tank is provided in the cooling chamber and the deposition preventive plate is rapidly cooled with a liquid may be used. FIG. 8 is a schematic front view showing an internal outline of a cooling chamber in a thin film stripping apparatus according to another embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a schematic plan view of the same. In the thin film stripping apparatus of this embodiment, a cooling tank 36 containing a cooling liquid 35 is provided in the cooling chamber 27. On the side of this cooling tank 36,
A drive shaft 39 having a male screw 37 and a guide shaft 40 are provided along the vertical direction. The drive shaft 39 and the guide shaft 40 have upper and lower end portions which are upper and lower supports 41,
It is supported by 42. The drive shaft 39 is rotatably supported by a bearing 43 on an upper support 41. Further, the lower end of the drive shaft 39 penetrates the lower support 42 and is connected to a rotating shaft (not shown) of the motor 44.
The drive shaft 39 is normally or reversely rotated by the forward or reverse rotation of the motor 44. An elevating body 45 is attached to the drive shaft 39 and the guide shaft 40. The elevating body 45 meshes with the drive shaft 39 via a female screw (not shown), and is slidably fitted with the guide shaft 40. Therefore, the elevating / lowering body 45 rises when the motor 44 rotates normally, and descends when the motor 44 rotates reversely.
【００２４】前記昇降体４５の先端には下方に延在する
アーム５０が取り付けられている。このアーム５０の下
端には前記防着板１を載置する載置台５１が固定されて
いる。前記載置台５１は水平方向に延在する板状あるい
は冷却液３５が通過できるように各部に孔を有する構造
となっている。また、前記載置台５１およびアーム５０
は、前記冷却液３５が腐食性のものである場合を想定し
て、耐腐食性の金属等で形成されている。前記載置台５
１はモータ４４の逆転によって下降して、冷却槽３６の
冷却液３５内に浸かるようになっている。An arm 50 extending downward is attached to the tip of the elevating body 45. A mounting table 51 on which the deposition preventing plate 1 is mounted is fixed to the lower end of the arm 50. The mounting table 51 has a plate shape extending in the horizontal direction or a structure having holes in each part so that the cooling liquid 35 can pass therethrough. In addition, the mounting table 51 and the arm 50 described above.
Is formed of a corrosion resistant metal or the like, assuming that the cooling liquid 35 is corrosive. Prescription table 5
1 is lowered by the reverse rotation of the motor 44 and is immersed in the cooling liquid 35 in the cooling tank 36.
【００２５】このような物品保持機構は、冷却室２７を
開閉する扉２９の開閉に同期して作動し、前記扉２９を
閉じた後防着板１を冷却液３５に浸けるようになってい
る。これは、高温状態にある防着板１を冷却液３５に投
入すると、冷却液３５が激しく飛散し危険であることを
防止するためである。Such an article holding mechanism operates in synchronization with the opening and closing of the door 29 that opens and closes the cooling chamber 27, and after the door 29 is closed, the deposition-preventing plate 1 is immersed in the cooling liquid 35. . This is because when the deposition-preventing plate 1 in a high temperature state is put into the cooling liquid 35, the cooling liquid 35 is prevented from being splashed violently and is dangerous.
【００２６】このような冷却槽を有する薄膜剥離装置１
７においても、前記実施例同様に短時間にかつ確実に薄
膜剥離を行うことができる。Thin film stripping apparatus 1 having such a cooling tank
Also in No. 7, the thin film peeling can be surely performed in a short time as in the above-mentioned embodiment.
【００２７】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその背景となった利用分野であるスパッ
タ膜が表面に付着した物質のスパッタ膜（薄膜）剥離技
術に適用した場合について説明したが、それに限定され
るものではない。本発明は少なくとも加熱冷却に支障を
来さない物質における表面に付着した薄膜の剥離技術に
は適用できる。In the above description, the invention made by the present inventor was mainly applied to a technique for removing a sputtered film (thin film) of a substance having a sputtered film adhered to the surface, which is the field of application of the invention. It is not limited to that. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to at least a technique for peeling a thin film attached to a surface of a substance that does not hinder heating and cooling.
【図１】本発明の薄膜剥離方法を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing a thin film peeling method of the present invention.
【図２】本発明の薄膜剥離方法を示すフローチャートで
ある。FIG. 2 is a flowchart showing a thin film peeling method of the present invention.
【図３】本発明の一実施例による薄膜剥離装置を示す正
面図である。FIG. 3 is a front view showing a thin film peeling apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施例による加熱室の扉を開いた状
態の薄膜剥離装置を示す正面図である。FIG. 4 is a front view showing the thin film stripping apparatus with the door of the heating chamber opened according to the embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施例による冷却室の扉を開いた状
態の薄膜剥離装置を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing the thin film stripping apparatus with the door of the cooling chamber opened according to the embodiment of the present invention.
【図６】本発明において処理が施される防着板を示す斜
視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an adhesion-preventing plate to be treated in the present invention.
【図７】本発明において処理が施される防着板の使用形
態を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing a usage pattern of the deposition-inhibitory plate to be treated in the present invention.
【図８】本発明の他の実施例による薄膜剥離装置におけ
る冷却室の内部概要を示す模式的正面図である。FIG. 8 is a schematic front view showing an internal outline of a cooling chamber in a thin film stripping apparatus according to another embodiment of the present invention.
【図９】同じく本発明の他の実施例による薄膜剥離装置
における冷却室の内部概要を示す模式的平面図である。FIG. 9 is a schematic plan view showing an internal outline of a cooling chamber in a thin film stripping apparatus according to another embodiment of the present invention.
１…防着板、２…ターゲット、３…半導体ウエハ、４…
クランプリング、５…外周溝、６…フープ、７…嵌合
部、８…スパッタ物質、９…内周テーパ溝、１０…スパ
ッタ膜、１１…ヒータブロック、１５…ヒータ、１６…
真空ベーク炉、１７…薄膜剥離装置、１９…加熱装置
部、２０…加熱室、２１…扉、２２…ランプ、２３…温
度制御部、２５…冷却装置部、２６…冷凍庫、２７…冷
却室、２９…扉、３０…冷却制御部、３５…冷却液、３
６…冷却槽、３７…雄ネジ、３９…駆動軸、４０…ガイ
ド軸、４１…上支持体、４２…下支持体、４３…ベアリ
ング、４４…モータ、４５…昇降体、５０…アーム、５
１…載置台。1 ... Anti-stick plate, 2 ... Target, 3 ... Semiconductor wafer, 4 ...
Clamp ring, 5 ... Outer circumferential groove, 6 ... Hoop, 7 ... Fitting portion, 8 ... Sputtered material, 9 ... Inner circumferential tapered groove, 10 ... Sputtered film, 11 ... Heater block, 15 ... Heater, 16 ...
Vacuum bake oven, 17 ... Thin film stripping device, 19 ... Heating device part, 20 ... Heating chamber, 21 ... Door, 22 ... Lamp, 23 ... Temperature control part, 25 ... Cooling device part, 26 ... Freezer, 27 ... Cooling chamber, 29 ... Door, 30 ... Cooling controller, 35 ... Coolant, 3
6 ... Cooling tank, 37 ... Male screw, 39 ... Drive shaft, 40 ... Guide shaft, 41 ... Upper support, 42 ... Lower support, 43 ... Bearing, 44 ... Motor, 45 ... Elevating body, 50 ... Arm, 5
1 ... Mounting table.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 智 東京都青梅市藤橋３丁目３番地２ 日立東 京エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 坂口 二郎 東京都青梅市藤橋３丁目３番地２ 日立東 京エレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 坂本 忠夫 東京都青梅市藤橋３丁目３番地２ 日立東 京エレクトロニクス株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Satoshi Suzuki 3-3, Fujibashi 2-3, Ome-shi, Tokyo Within Hitachi Tokyo Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Jiro Sakaguchi 3-3 Fujibashi, Ome-shi, Tokyo 2 East Hitachi Within Kyo Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Tadao Sakamoto 3-3 Fujibashi, Ome City, Tokyo 2 Inside Hitachi Tokyo Electronics Co., Ltd.
Claims (3)
膜剥離方法であって、前記物品を加熱した後、温度が高
い状態で急激に冷却することによって薄膜を剥離させる
ことを特徴とする薄膜剥離方法。1. A thin film peeling method for peeling a thin film adhered to the surface of an article, wherein the thin film is peeled by heating the article and then rapidly cooling it in a high temperature state. Peeling method.
膜剥離装置であって、前記物品を加熱する加熱室と、前
記物品を急激に冷却する冷却室を有することを特徴とす
る薄膜剥離装置。2. A thin film stripping apparatus for stripping a thin film attached to the surface of an article, comprising: a heating chamber for heating the article; and a cooling chamber for rapidly cooling the article. .
が設けられているとともに、前記冷却槽に前記物品を入
出する物品保持機構は冷却室を開閉する扉の開閉に同期
して作動し、前記扉を閉じた後物品を冷却液に浸けるよ
うに構成されていることを特徴とする請求項２記載の薄
膜剥離装置。3. The cooling chamber is provided with a cooling tank for containing a cooling liquid, and an article holding mechanism for putting the article in and out of the cooling tank operates in synchronization with opening and closing of a door for opening and closing the cooling chamber. The thin film peeling apparatus according to claim 2, wherein the article is soaked in a cooling liquid after the door is closed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12691393A JPH06338496A (en) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Method and device for peeling thin film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12691393A JPH06338496A (en) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Method and device for peeling thin film |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06338496A true JPH06338496A (en) | 1994-12-06 |
Family
ID=14946996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12691393A Pending JPH06338496A (en) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | Method and device for peeling thin film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06338496A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4232273C2 (en) * | 1991-09-26 | 2000-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | Scanner for a sewing machine |
| WO2007069291A1 (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-21 | Shimadzu Corporation | Vacuum vapor deposition apparatus and method for cleaning the same |
| JP2011084771A (en) * | 2009-10-15 | 2011-04-28 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | Film deposition apparatus and operation method thereof, and electric equipment |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP12691393A patent/JPH06338496A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4232273C2 (en) * | 1991-09-26 | 2000-02-17 | Mitsubishi Electric Corp | Scanner for a sewing machine |
| WO2007069291A1 (en) * | 2005-12-12 | 2007-06-21 | Shimadzu Corporation | Vacuum vapor deposition apparatus and method for cleaning the same |
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