JPH08100256A - 成膜装置 - Google Patents

成膜装置

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JPH08100256A
JPH08100256A JP23697494A JP23697494A JPH08100256A JP H08100256 A JPH08100256 A JP H08100256A JP 23697494 A JP23697494 A JP 23697494A JP 23697494 A JP23697494 A JP 23697494A JP H08100256 A JPH08100256 A JP H08100256A
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JP
Japan
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target
vacuum container
plate
substrate
film forming
Prior art date
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JP23697494A
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English (en)
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Tomoyuki Kiyono
知之 清野
Tadashi Sato
忠 佐藤
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】真空容器の真空が保持されたまま、効果的に比
較的大きな塵埃を除去することができる成膜装置を提供
する。 【構成】真空容器11a内に、スパッタターゲット40
および基体43を配置するとともに、このターゲットを
プラズマイオンでスパッタし、このスパッタ粒子を前記
基体の表面に堆積させて基体表面に薄膜を形成するよう
になした成膜装置において、前記ターゲットと基体43
との間で、かつターゲット周辺に、前記真空容器との間
に高電圧が印加され、スパッタ粒子の散乱を防止する防
着板33を設けるとともに、この防着板を、前記真空容
器の内壁に対してターゲット側へ下降傾斜するように形
成し、かつ反ターゲット側端近傍の真空容器部に真空バ
ルブを介して塵埃取り出し室35を設けるようになし
た。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶あるいは半導体な
どの製造に使用されるスパッタリング装置やCVD装置
などの成膜装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に液晶表示素子あるいは半導体の製
造装置として、スパッタリング装置やCVD装置などが
多く用いられているが、このスパッタリング装置やCV
D装置は、成膜装置を備えているのが普通である。
【0003】この成膜装置において成膜処理を行なう
と、その膜は被処理基板のみならず、真空容器の内壁や
電極などにも付着してしまう。このため長期間にわたっ
て成膜処理を行なうと、基板以外の場所にかなりの膜が
蓄積形成され、やがてこの膜は、剥離をおこして真空容
器内で比較的大きな塵埃となる。
【0004】このようにして発生した大きな塵埃は、異
常放電を引き起こしたり、また崩れて微小な塵埃の発生
源となることがある。そして、この微小な塵埃は、急激
な圧力変化やガスの流れにより舞上げられ、やがて基板
に付着し、製品の製造歩留まりを悪化させる原因とな
る。
【0005】これまで、この塵埃の対策として、例えば
特開平3−56669号公報にも開示されているよう
に、ガス流方向の工夫や、また特公平2−57156号
公報に開示されているように、基板に付着した塵埃を容
易に除去する工夫などが考えられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の対策は微小な塵埃に対しては有効ではあるが、ミリメ
ートルオーダーの比較的大きな塵埃の除去には適してい
ない。成膜すべき薄膜が蓄積することによって生じる塵
埃は、比較的大きい場合が多く、これらは前述したよう
に、成膜室内で異常放電を誘起したり、微小な塵埃の発
生源となったりする。
【0007】この最も有効な対策としては、頻繁に真空
容器の内部を清掃することと思われるが、当然のことな
がら、清掃の頻度が多いと成膜装置の稼動率は低下し、
それにもまして、真空容器を大気開放して内部を清掃す
ることは、清掃後、再び真空排気するのに多大な時間,
また手間を要し、さらに成膜装置の生産性を大きく下げ
る要因となる。そこで、真空を保持したまま、効果的に
比較的大きな塵埃を除去できる方法が望まれている。
【0008】本発明はこれに鑑みなされたもので、その
目的とするところは、真空容器の真空が保持されたま
ま、効果的に比較的大きな塵埃を除去することができる
この種成膜装置を提供するにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、真空
容器内に、スパッタターゲットおよび基体を配置すると
ともに、このターゲットをプラズマイオンでスパッタ
し、このスパッタ粒子を前記基体の表面に堆積させて基
体表面に薄膜を形成するようになした成膜装置におい
て、前記ターゲットと基体との間で、かつターゲット周
辺に、前記真空容器との間に高電圧が印加され、スパッ
タ粒子の散乱を防止する防着板を設けるとともに、この
防着板を、前記真空容器の内壁に対してターゲット側へ
下降傾斜するように形成し、かつ反ターゲット側端近傍
の真空容器部に真空バルブを介して塵埃取り出し室を設
けるようになし初期の目的を達成するようにしたもので
ある。
【0010】
【作用】すなわちこのように形成された成膜装置である
と、導電性の塵埃は、電界の作用により電極間を往復運
動し、そして電極間には傾斜が形成されていることか
ら、塵埃は往復運動をしながら電極間隔が大きくなって
いる方向に誘導され、やがては塵埃取り出し室に集めら
れ、したがって真空容器の真空を保持した状態で、効果
的に塵埃を除去することができるのである。
【0011】
【実施例】以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。なお、本発明の成膜装置は、真空中で基
体に薄膜を形成するものであれば、種々のものに採用可
能であるが、ここでは、マグネトロンスパッタ装置に使
用されている成膜装置の場合を例にとり説明していく。
【0012】[実施例1]、図1には、その成膜装置の
一実施例が線図で示されている。この種成膜装置は、ロ
ードアンロード室12およびこのロードアンロード室に
隣接配置された成膜室11を備えている。
【0013】この装置で基体表面に成膜を行なう場合、
基体すなわち基板22は、外部(大気)からロードアン
ロード室12に搬送され、その状態でロードアンロード
室12は真空排気される。また、必要に応じ、ロードア
ンロード室12内に配置されているヒータ21により基
板22の予備加熱が行なわれる。
【0014】真空排気および予備加熱が終了した後、基
板22は隣接している成膜室11に移され(図中43の
状態)、ここで成膜が行なわれる。マグネトロンスパッ
タカソードはターゲット40、バッキングプレート3
7、アースシールド38、磁石36、電源39で構成さ
れている。そして、磁石36の磁場により電子をターゲ
ット40近傍に閉じ込めて高密度のプラズマを発生さ
せ、プラズマ中のイオンでターゲット40をスパッタす
ることにより基板43へスパッタ粒子を堆積させる。勿
論、基板加熱が必要な場合にはヒータ32により基板加
熱を行ないながら成膜する。
【0015】ターゲット40から放出されるスパッタ粒
子は、基板43のみならずターゲット周辺のアースシー
ルド38や防着板33に付着する。このアースシールド
や防着板に付着した膜は、長期間のスパッタにより徐々
に厚くなり、やがて剥離しやすい状態になる。
【0016】防着板33は、成膜時には真空容器11a
と同電位にしておくのが普通であるが、塵埃移動時には
高電圧を印加できるように真空容器11aと絶縁した構
造とし、その切り替えを切換装置,すなわちスイッチ4
2で行なう。防着板33は真空容器11aの内壁に対し
て平行ではなく、ターゲット40側へ下降傾斜し、例え
ば約10度の角度をつけておく。
【0017】塵埃移動時には、真空容器11a内を1×
10Pa~3以下の真空度とし、防着板33に、高電圧電
源装置41により25000Vの高電圧を印加する。こ
の電圧値は印加される電極の間隔にも依存するが、およ
そ0.5MV/m程度の電界が得られる程度でよい。
【0018】なお、無理のない塵埃の移動また効率の点
を考慮すると、この防着板に印加される電圧値は種々変
えられた方が便利であり、このように電源装置41を形
成すると良好であろう。また、この電圧は直流あるいは
低周波交流のどちらでもよく、直流の場合正負の極性ど
ちらでもよい。
【0019】次に、塵埃が移動するメカニズムを図2で
説明する。防着板51に電源54から高電圧を印加した
とき、防着板51および真空容器内壁52は極性が異な
る電荷が互いに向い合う。真空容器内壁52に付着して
いる導電性の塵埃53も電荷を帯びる。極性が異なる電
荷が向い合うと互いに引力が生じるため、塵埃53は防
着板51に向かって飛行する。
【0020】塵埃53が防着板51に達すると電荷の極
性が異なるだけで同様の現象が発生し、塵埃53は防着
板51から真空容器内壁52へ飛行する。このように塵
埃53は電極間を往復する。図1のように防着板33と
真空容器内壁52とは平行ではなく10度の角度がある
ために塵埃は電極間を往復しながら誘導され、真空バル
ブ34を通って塵埃取り出し室35に集められる。塵埃
が塵埃取り出し室35に集まった時点で真空バルブ34
を閉めれば、塵埃だけを大気中に回収することができ
る。
【0021】なお、防着板33の傾斜角度は、実験の結
果では10度前後が最も有効であるが、5度〜85度の
範囲であれば良好であった。すなわち電極間の角度が5
度未満の場合には塵埃がランダムに飛行して一方向に誘
導するのが困難であり、また、電極間の角度が85度を
越えると電極表面に十分強い電界が得にくく塵埃を飛行
させることができなかった。なお、この場合防着板33
は、傾斜角を変えられるように形成し、そのときの塵埃
の大きさに応じて調整するようにするとさらに有効であ
ろう。
【0022】[実施例2]、前述した実施例は防着板を
真空容器に対して斜めに取付け、防着板に高電圧を印加
することにより除塵を行なうものであったが、真空容器
側に角度を付けても同様の効果が得られる。
【0023】図3は、防着板33が真空容器11aおよ
びターゲット40と平行であるが、真空容器11aの内
壁に取り付けた補助板62が防着板33に対して斜めで
ある実施例である。本実施例においても、前述実施例と
同様な作用で導電性の塵埃は防着板33と補助板62と
の間を往復運動したあと塵埃取り出し室35に入る。
【0024】[実施例3]、真空室内で高電圧電極を走
査し、より高い塵埃除去効果が得られる実施例を図4に
示す。基本的な構造は実施例2の場合と同じであるが、
塵埃除去用の高電圧電極板74を矢印75の方向に走査
(移動)できる構成としている。また、電極板74はピ
ボット73により回転可能に形成されている。
【0025】電極板74は移動可能のため、ターゲット
40上の塵埃71も矢印75のようにターゲット40あ
るいは補助板62と、電極板74あるいは防着板33と
の間を往復させ、取り除くことができる。ピボット73
により電極板74を回転させれば、塵埃を飛ばす方向を
変更でき、塵埃の除去をより効果的に行なうことができ
る。
【0026】以上のようにこの成膜装置によれば、真空
容器を大気開放することなく小さな塵埃は勿論のこと比
較的大きな塵埃をも真空容器内から除去できる。そのた
め成膜装置の清掃のために真空容器を大気に開放する頻
度を著しく低減でき、また塵埃がほとんど基板に付着す
ることなく成膜を行なうことができ、延いては成膜装置
における製品の歩留まりを高め、かつ成膜装置の稼動率
を高く保つことができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明によれ
ば、真空容器を大気開放することなく比較的大きな塵埃
を真空容器内から除去でき、したがって真空容器の真空
を保持した状態で、効果的に塵埃を除去することができ
るこの種成膜装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の成膜装置の一実施例を示す概略線図で
ある。
【図2】本発明の成膜装置の塵埃除去原理を示す説明図
である。
【図3】本発明の成膜装置の他の実施例を示す概略線図
である。
【図4】本発明の成膜装置のさらに他の実施例を示す概
略線図である。
【符号の説明】
11…成膜室、11a…真空容器、12…ロードアンロ
ード室、22…基板、23…ゲート弁、31…ゲート
弁、33…防着板、35…塵埃取り出し室、41…高電
圧電源、42…スイッチ、43…基板。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 真空容器内に、スパッタターゲットおよ
    び基体を配置するとともに、このターゲットをプラズマ
    イオンでスパッタし、このスパッタ粒子を前記基体の表
    面に堆積させて基体表面に薄膜を形成するようになした
    成膜装置において、 前記ターゲットと基体との間で、かつターゲット周辺
    に、前記真空容器との間に高電圧が印加され、スパッタ
    粒子の散乱を防止する防着板を設けるとともに、この防
    着板を、前記真空容器の内壁に対してターゲット側へ下
    降傾斜するように形成し、かつ反ターゲット側端近傍の
    真空容器部に真空バルブを介して塵埃取り出し室を設け
    たことを特徴とする成膜装置。
  2. 【請求項2】 前記防着板の傾斜角度が5度〜85度の
    範囲に形成されてなる請求項1記載の成膜装置。
  3. 【請求項3】 前記防着板は、その傾斜角度が変えられ
    るように形成してなる請求項1記載の成膜装置。
  4. 【請求項4】 真空容器内に、スパッタターゲットおよ
    び基体を配置するとともに、このターゲットをプラズマ
    イオンでスパッタし、このスパッタ粒子を前記基体の表
    面に堆積させて基体表面に薄膜を形成するようになした
    成膜装置において、 前記ターゲットと基体との間で、かつターゲット周辺
    に、前記真空容器との間に高電圧が印加され、スパッタ
    粒子の散乱を防止する防着板を設けるとともに、この防
    着板を、前記真空容器の内壁に対して平行に設けるとと
    もに、この防着板に対向している真空容器の内壁に、前
    記ターゲット側へ上昇傾斜する案内板を設け、かつ該案
    内板の反ターゲット側端近傍に位置する真空容器の部分
    に真空バルブを介して塵埃取り出し室を設けたことを特
    徴とする成膜装置。
  5. 【請求項5】 前記防着板のターゲット側に、電極板を
    配置するとともに、該電極板を真空容器内で移動あるい
    は回転、あるいは移動および回転可能に形成してなる請
    求項4記載の成膜装置。
  6. 【請求項6】 前記装置に、成膜時には防着板の電位を
    真空容器と同電位となし、かつ塵埃除去時には防着板の
    電位を高電圧に切り換える切換装置を設けてなる請求項
    1,2,3,4若しくは5記載の成膜装置。
  7. 【請求項7】 前記防着板に高電圧を印加する電源装置
    は、その出力電圧値が変えられるように形成されてなる
    請求項1,2,3,4,5若しくは6記載の成膜装置。
JP23697494A 1994-09-30 1994-09-30 成膜装置 Pending JPH08100256A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7458870B2 (en) 2004-06-30 2008-12-02 Canon Kabushiki Kaisha Producing method for substrate, producing apparatus for substrate, producing method for image display apparatus and image display apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7458870B2 (en) 2004-06-30 2008-12-02 Canon Kabushiki Kaisha Producing method for substrate, producing apparatus for substrate, producing method for image display apparatus and image display apparatus

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