JPH09143716A

JPH09143716A - 成膜装置

Info

Publication number: JPH09143716A
Application number: JP33108895A
Authority: JP
Inventors: Takashi Igarashi; 崇五十嵐; Masahiro Fujita; 昌洋藤田; Yoshio Miyama; 吉生深山; Hajime Miura; 一三浦; Arimitsu Tanzawa; 有備丹沢; Takahiro Tamura; 孝浩田村; Kenji Matsunuma; 賢治松沼; Yuji Fujii; 裕二藤井; Hideo Miura; 英生三浦; Takashi Nakajima; 中島　　隆
Original assignee: Hitachi Microcomputer System Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Microcomputer System Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 1997-06-03

Abstract

(57)【要約】【課題】クランプリングの膜保持力を高め膜剥がれに
よるウエハの汚染を防止する。【解決手段】クランプリング２３によって外周辺部を
押さえた状態で、ウエハ１にＴｉＷの被膜２を被着する
スパッタリング装置において、クランプリング２３のウ
エハ押接面２４の内周縁辺に沿ってリング形状に形成さ
れた段差２５に面取り部２８が凹状弯曲面に形成され、
面取り部２８の表面に円弧模様の条痕２９が形成されて
いる。【効果】段差表面の堆積膜は面取り部によって応力集
中を防止されるため、予測された膜厚に達するまでは堆
積膜が不測に剥離することはない。また、円弧模様の条
痕により、段差表面の膜保持力自体が高められる。した
がって、堆積膜が剥離して異物になってウエハに付着す
るのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成膜技術、特に、
ワークの一主面における外周辺部をクランプリングによ
って押さえた状態でその一主面に被膜を形成する成膜技
術に関し、例えば、半導体ウエハ（以下、ウエハとい
う。）の一主面の上に金属膜を被着するスパッタリング
装置に利用して有効なものに関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程において、ウエハの一主
面の上（以下、単にウエハという。）に金属膜を被着す
るスパッタリング装置は、処理室に配設された一対の電
極を備えており、一方の電極はウエハに被着させるべき
金属膜と同質の材料が用いられて形成されたターゲット
が装着されるように構成され、もう一方の電極はウエハ
が保持されるように構成されている。そして、従来のス
パッタリング装置においては、ウエハの温度を制御する
目的で、ウエハを保持する方の電極はウエハの外周辺部
をクランプリングによって押さえてウエハを電極に押接
させた状態でガスヒート方式によって加熱するように構
成されている。

【０００３】ところが、このクランプリングはウエハの
外周辺部を押さえるように構成されているため、クラン
プリングにはウエハに形成される被膜と同じ材質の微粒
子が付着して膜状に堆積することになる。そして、クラ
ンプリングに堆積した膜（以下、堆積膜という。）はあ
る程度の膜厚以上になると膜剥がれを起こし、異物とな
ってウエハに付着するため、従来のスパッタリング装置
においては、このクランプリングは定期的に交換されて
いる。

【０００４】なお、スパッタリング技術を述べてある例
としては、株式会社工業調査会１９９４年１１月２５日
発行「電子材料１９９４年１１月号別冊」Ｐ３７〜Ｐ４
３、がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、クラン
プリングの表面が堆積膜を保持する力（以下、膜保持力
という。）はクランプリングの全体にわたって均一では
なく、クランプリングの一部において膜保持力が低い部
位があるため、クランプリングに予め指定された交換期
間到来前に堆積膜がクランプリングの一部から不測に剥
離してしまい、異物となってウエハに付着するという問
題点があることが、本発明者によって明らかにされた。

【０００６】本発明の目的は、クランプリングの表面の
膜保持力を高め膜剥がれによるワークの汚染を防止する
ことができる成膜装置を提供することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【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説明すれば、次の通り
である。

【０００９】すなわち、ワークの一主面の外周辺部を押
さえるクランプリングにおけるワーク一主面との押接面
に段差が内周縁辺に沿って環状に没設されており、この
段差のコーナ部に面取り部がエッジの無い連続面を構成
するように形成されていることを特徴とする。

【００１０】前記したクランプリングがワークを押さえ
た状態において、段差はワークの被押接面から逃げた状
態になっているため、段差の表面にはワークに形成され
る被膜と同質の微粒子が付着して膜状に堆積することに
なる。この段差の表面に堆積した膜はある程度の膜厚以
上になると膜剥がれを起こし、異物となってワークに付
着する。ここで、段差の表面に堆積した膜は段差のコー
ナ部に形成されている面取り部に沿ってエッジの無い連
続膜を構成する状態になる。つまり、段差の表面に堆積
した膜には応力が局所的に集中することは抑止ないしは
抑制される。したがって、段差の表面に堆積した膜が応
力集中によって不測に剥離することは無く、段差の表面
に堆積した膜がある厚さ以上に達する前に不測に剥離す
ることは防止されることになる。換言すれば、クランプ
リングの段差の表面は面取り部によって膜保持力を高め
られ、堆積膜の不測の剥離は防止されることになる。

【００１１】また、段差が面取り部を含めてエンドミル
によって加工され、段差の表面に切削痕による円弧模様
の条痕が形成されている場合には、円弧模様の条痕によ
って段差の表面の面積が増大されることより、面取り部
の膜保持力がより一層高められるため、段差表面からの
堆積膜の不測の剥離はより一層確実に防止されることに
なる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施形態である
スパッタリング装置のクランプリング部を示しており、
（ａ）は拡大部分断面図、（ｂ）はクランプリングの拡
大部分斜視図である。図２はそのスパッタリング装置を
示しており、（ａ）はクランピング前の状態の正面断面
図、（ｂ）はクランピング前の状態の正面断面図であ
る。図３以降は堆積膜剥離防止作用を説明するための各
拡大部分断面図である。

【００１３】本実施形態において、本発明に係る成膜装
置は、半導体ウエハ１の一主面の上（以下、単にウエハ
という。）に金属膜を被着するスパッタリング装置とし
て構成されている。成膜装置の一例であるスパッタリン
グ装置１０は処理室としてのスパッタリング室１１を構
成する真空容器１２を備えており、スパッタリング室１
１はクライオポンプや油拡散ポンプ等の真空ポンプによ
って真空排気されるようになっている。また、スパッタ
リング室１１にはイオンを生成するための不活性で質量
の大きい放電ガスとしてのアルゴンガスが供給されるガ
ス供給口（図示せず）と、ワークとしてのウエハ１を出
し入れするための搬入搬出口（図示せず）とが開設され
ている。

【００１４】真空容器１２の上部開口にはバッキングプ
レート１３がスパッタリング室１１を密封するように被
せられており、バッキングプレート１３にはウエハ１に
被着すべき金属膜の材料となるターゲット１４が当接さ
れて交換可能に据え付けられいる。本実施形態におい
て、ターゲット１４はＴｉＷ（チタンタングステン）が
使用されて、外周面がテーパに形成された円板形状に形
成されており、テーパ外周面にはダイヤモンドグライン
ダ加工によって格子模様の条痕１５が形成されている。
したがって、本実施形態において、ウエハ１にはＴｉＷ
の被膜２が被着されることになる。

【００１５】他方、真空容器１２の底部にはヒートステ
ージリフト１７が垂直方向上向きに設置されており、ヒ
ートステージリフト１７の上にはヒートステージ１６が
昇降されるように支持されている。ヒートステージ１６
はウエハ１を上面に載せた状態で保持するとともに、ウ
エハ１をガスヒート方式によって加熱するように構成さ
れている。また、ヒートステージリフト１７の片脇には
ウエハリフト１８が設置されており、ウエハリフト１８
はスパッタリング室１１に供給されたウエハ１をヒート
ステージ１６に対して授受するように構成されている。
そして、ヒートステージ１６とバッキングプレート１３
との間には、直流電圧または高周波電圧を印加するため
の電源装置１９が接続されている。

【００１６】スパッタリング室１１の室内にはシールド
と呼ばれる防着治具２０がターゲット１４の真下領域を
取り囲むように配されて、真空容器１２の上端開口部に
吊持されている。すなわち、この防着治具２０はＴｉ
（チタン）が使用されて、上端部外周に径方向外向きに
突設された鍔部を有する有底円筒形状に形成されてお
り、上端の鍔部が真空容器１２の上端開口部に係止され
ることによりスパッタリング室１１に交換可能に取り付
けられている。そして、防着治具２０はターゲット１４
の真下領域を取り囲むことにより、ターゲット１４から
スパッタリングされたＴｉＷの微粒子がスパッタリング
室１１の内壁に付着するのを防止するように構成されて
いる。したがって、防着治具２０にはスパッタリングさ
れたＴｉＷの微粒子がスパッタリング室１１の内壁の代
わりに堆積することになる。このため、防着治具２０は
定期的に交換されることになる。交換した旧い方の防着
治具はエッチング処理による化学的手法や、はつり等の
機械的な手法によって堆積膜を除去されることにより再
生されて再び使用される。

【００１７】そして、防着治具２０の底壁にはウエハ露
出口２１が、防着治具２０のスパッタリング室１１への
取付状態においてヒートステージ１６の外周を取り囲む
ように同心円に開設されており、ウエハ露出口２１の開
口縁辺にはクランプリングを支持するためのクランプリ
ング支持部２２が円筒形状に形成されて垂直方向上向き
に突設されている。

【００１８】クランプリング２３はＴｉ（チタン）が使
用されて円形リング形状の板体に形成されており、ヒー
トステージ１６と協働してウエハ１をクランピングする
ように構成されている。すなわち、クランプリング２３
の内径は被クランピング物としてのウエハ１の外径より
も若干小径に設定されており、そのウエハ１との対向側
端面（以下、下面とする。）における内周縁辺部がウエ
ハ１のターゲット１４との対向側主面（以下、上面とす
る。）における外周縁辺部と押接することにより、ウエ
ハ１を押さえるようになっている。このクランプリング
２３の下面内周縁辺部に形成された押接面２４には段差
２５が内周縁辺に沿って一定幅一定深さの円形リング形
状に没設されており、段差２５の下方を向く端面（以
下、廂面という。）２６と径方向内向きの側面（以下、
立ち上がり面という。）２７とが交差するコーナ部に
は、エッジの無い連続面としての面取り部２８が凹状弯
曲面形状に形成されている。

【００１９】この面取り部２８は段差２５がエンドミル
によって切削加工されることにより同時に形成され、段
差２５の表面には面取り部２８を含めてエンドミルの切
削痕による円弧模様の条痕２９が網目状に無数に交差す
るように形成された状態になっている。したがって、段
差２５の表面面積は円弧模様の条痕２９によってきわめ
て大きなものになっている。しかも、この円弧模様の条
痕２９はエンドミルの加工後にアルカリ系エッチング液
（例えば、アンモニアと過酸化水素と純水との混合液）
によってエッチングされることにより、切削加工時に発
生するバリ等のエッジ部を除去されている。

【００２０】クランプリング２３の下面における押接面
２４の外側には円筒形状に形成された内側ガイド３０が
同心円に配されて垂直方向下向きに突設されており、こ
の内側ガイド３０の外側には内側ガイド３０よりも大径
の円筒形状に形成された外側ガイド３１が同心円に配さ
れて垂直方向下向きに突設されている。クランプリング
２３が防着治具２０のクランプリング支持部２２に配置
された状態において、内側ガイド３０と外側ガイド３１
とはクランプリング支持部２２の内外両脇にそれぞれ位
置することにより、クランプリング２３を防着治具２０
に位置決めするようになっている。また、クランプリン
グ２３の下面における外周縁辺には円筒形状に形成され
た側壁部３２が垂直方向下向きに突設されており、側壁
部３２は内側ガイド３０、外側ガイド３１およびクラン
プリング支持部２２と共にラビリンス（迷路）を構成す
ることにより、防着治具２０の中空室内の真空排気作用
を維持しつつ、防着治具２０の中空室内外における微粒
子や異物の出入りを防止するようになっている。

【００２１】クランプリング２３の上面における内周縁
辺部には傾斜面３３が内径に行くに従って厚さが薄くな
るように形成されており、この傾斜面３３の縦断面形状
は上側が凸になった放物曲線になっている。また、クラ
ンプリング２３の上面には溶射膜３４が全体にわたって
形成されている。この溶射膜３４はＡｌ（アルミニウ
ム）が使用された溶射加工によって形成された膜であ
り、かつ、Ａｌが溶射された後にブラスト処理等が施さ
れることにより、溶射膜３４における微細な突起等の離
脱し易い脆弱な部分が予め除去されている。したがっ
て、溶射膜３４はその極一部であってもクランプリング
２３から離脱することは抑止された状態になっている。

【００２２】次に、前記構成に係るスパッタリング装置
の作用を説明する。図２（ａ）に示されているように、
ウエハ１をクランピングする前において、クランプリン
グ２３は防着治具２０のクランプリング支持部２２によ
って支持された状態になっている。この状態において、
クランプリング２３の内径を構成する開口部が大きく開
口されているため、防着治具２０の中空室内はスパッタ
リング室１１の真空排気作用によって同等に真空排気さ
れている。

【００２３】その後、同じく図２（ａ）に示されている
ように、スパッタリング室１１内に供給されたワークと
してのウエハ１がウエハリフト１８によって支持された
状態で、ヒートステージ１６の真上に配置される。

【００２４】続いて、ヒートステージ１６がヒートステ
ージリフト１７によって上昇されると、ウエハ１はウエ
ハリフト１８からヒートステージ１６に受け渡されてヒ
ートステージ１６の上面に載置された状態になる。ヒー
トステージリフト１７がさらに上昇作動すると、図２
（ｂ）に示されているように、ヒートステージ１６の上
面に載置されたウエハ１の上面における外周縁辺部にク
ランプリング２３の押接面２４が押接するため、ウエハ
１はクランプリング２３とヒートステージ１６とによっ
て上下からクランピングされた状態になる。このクラン
ピングによってウエハ１はヒートステージ１６に密着さ
れるため、ウエハ１はヒートステージ１６によって全体
にわたって均一に加熱される状態になる。

【００２５】次いで、スパッタリング室１１が高真空
（例えば、１０^-7Ｔｏｒｒ）に排気されるとともに、放
電ガスとしてのアルゴンガス（図示せず）がスパッタリ
ング室１１に供給され、また、ターゲット１４とウエハ
１との間に直流電圧または高周波電圧が、電源装置１９
によってバッキングプレート１３およびヒートステージ
１６を介して印加される。これらの作動によってターゲ
ット１４の周囲に形成されるプラズマの励起に伴って、
ターゲット１４がアルゴンイオンによってスパッタリン
グされ、ＴｉＷの被スパッタリング粒子がウエハ１に被
着するため、ウエハ１にはＴｉＷから成る被膜２が図１
（ａ）に示されているように形成されて行くことにな
る。

【００２６】ウエハ１に所望の厚さの被膜２が形成され
ると、前記したスパッタリング作動が停止されるととも
に、ヒートステージリフト１７が下降作動されてヒート
ステージ１６に保持されたウエハ１がウエハリフト１８
に移載される。その後、成膜済のウエハ１はスパッタリ
ング室１１から搬出され、次のウエハ１がスパッタリン
グ室に供給されて来る。以降、前記作動が繰り返される
ことにより、ウエハ１毎に枚葉処理されて行く。

【００２７】以上のスパッタリング成膜処理に際して、
被スパッタリング粒子は四方八方に飛び散るため、防着
治具２０およびクランプリング２３の表面にも付着する
ことになる。そして、このスパッタリング成膜処理が何
回も繰り返されるうちに、防着治具２０およびクランプ
リング２３の表面にはＴｉＷの微粒子が膜状に堆積して
行くことになる。このようにして防着治具２０およびク
ランプリング２３の表面に堆積した堆積膜は厚くなる
と、剥がれ易くなるため、防着治具２０およびクランプ
リング２３は定期的に交換され、前述したように、交換
された旧い方の防着治具２０およびクランプリング２３
は表面の堆積膜を除去する再生方法を実施される。

【００２８】ここで、クランプリング２３はウエハ１の
外周辺部を押さえるように構成されているため、クラン
プリング２３はウエハ１の上面に最も接近した状態にな
っている。そのため、クランプリング２３の堆積膜が剥
離すると、異物となってウエハ１に付着し易く歩留りを
低下させる最大の原因になる。したがって、クランプリ
ング２３の交換作業の管理は防着治具２０のそれに比べ
て厳格に設定する必要がある。しかし、交換頻度が高い
と、スパッタリング装置１０の稼動率の低下や、クラン
プリング２３の寿命の短縮等によって製造コストが増加
してしまう。そのため、クランプリング２３の膜保持力
を高めて堆積膜の剥離を防止する必要がある。

【００２９】そこで、本実施形態においては、クランプ
リング２３の押接面２４に形成された段差２５のコーナ
部に面取り部２８をエッジの無い連続面を構成するよう
に形成するとともに、面取り部２８を含めて段差２５の
表面に円弧模様の条痕２９を形成することにより、クラ
ンプリング２３の堆積膜に対する膜保持力が高められて
いる。

【００３０】すなわち、図１（ａ）に示されているよう
に、クランプリング２３がウエハ１を押さえた状態にお
いて、段差２５はウエハ１の被押接面から逃げた状態に
なっていることにより、段差２５の廂面２６の下方空間
には被スパッタリング粒子が回り込むため、段差２５の
表面には堆積膜３が形成されることになる。この段差２
５の表面の堆積膜３は段差２５の面取り部２８に沿って
エッジの無い連続膜を構成する状態になる。ここで、ク
ランプリング２３はヒートステージ１６の輻射熱によっ
て加熱されヒートステージ１６の離反によって冷却され
るため、クランプリング２３に堆積した堆積膜３にはク
ランプリング２３の熱膨張および収縮によって応力が作
用し、また、この応力は堆積膜３の膜厚の増加に追従し
て次第に増大して行くことになる。しかし、面取り部２
８が形成された段差２５の表面の堆積膜３は段差２５の
面取り部２８に沿ってエッジの無い連続膜を構成する状
態になっているため、段差２５の表面の堆積膜３には応
力が局所的に集中することは抑止ないしは抑制される。
したがって、段差２５の表面の堆積膜３は応力集中によ
って不測に剥離することはなく、段差２５の表面の堆積
膜３が予め推定された厚さに達する前に不測に剥離する
事態は防止されることになる。換言すれば、クランプリ
ング２３の段差２５の表面は面取り部２８によって膜保
持力を高められ、段差２５の表面の堆積膜３の不測の剥
離は防止されていることになる。

【００３１】また、面取り部２８を含めて段差２５の表
面に形成された円弧模様の条痕２９によって段差２５の
ミクロ的な表面面積は膨大なものになっているため、面
取り部２８を含めた段差２５の表面の堆積膜３に対する
膜保持力はより一層高められた状態になっており、面取
り部２８による膜保持力の強化とあいまって段差２５の
表面からの堆積膜３の不測の剥離をより一層確実に防止
されることになる。さらに、円弧模様の条痕２９同士が
網目模様に交差することにより、堆積膜３が円弧模様の
条痕２９に投錨（形状結合）する状態になるため、段差
２５の表面の堆積膜３に対する膜保持力はより一層高め
られることになる。しかも、円弧模様の条痕２９はエッ
ジを除去されているため、エッジに付着した微粒子が剥
離することも未然に防止されることになる。

【００３２】ところで、図３（ａ）に示されているよう
に、コーナ部に面取り部が形成されていない段差２５’
に堆積した堆積膜３において、堆積膜３に作用する応力
は角張ったコーナ部に集中する傾向になる。そして、角
張った段差２５’において堆積膜３の膜厚の増加に追従
して応力が増加して行くと、図３（ｂ）に示されている
ように、角張った段差２５’の堆積膜３はクランピング
時の衝撃等によって応力集中箇所である角張った部位か
ら折られるようにして容易に剥離してしまう。これに対
して、前述した通り、面取り部２８を有する段差２５に
おいては、堆積膜３に応力集中が発生しないため、堆積
膜３の膜厚の増加に追従して応力が増加しても、予め推
定された膜厚に達するまでは、堆積膜３は段差２５の表
面から剥離することはない。

【００３３】堆積膜３の角張った箇所からの剥離現象
は、角張った段差２５’の表面が鏡面である場合に最も
起こり易い。しかし、図３（ｃ）に示されているよう
に、同心円模様の条痕２９’が廂面２６と立ち上がり面
２７とに形成されている場合であっても発生することが
本発明者によって究明された。すなわち、堆積膜３は角
張った箇所を起点にして剥離し、図３（ｃ）に示されて
いるように、その剥離膜４には同心円模様の条痕２９’
が形成されていた。廂面２６と立ち上がり面２７とに同
心円模様の条痕２９’が形成された角張った段差２５’
において堆積膜３の剥離現象が起こる理由は、堆積膜３
に作用する前記応力集中箇所が延在する方向と同心円模
様の条痕２９’との方向とが一致することにより、集中
した応力に同心円模様の条痕２９’による膜保持力が充
分に抗することができないためと、考えられる。

【００３４】これに対して、前述した通り、円弧模様の
条痕２９が表面に形成された段差２５においては、円弧
模様の条痕２９によって段差２５のミクロ的な表面面積
が飛躍的に増大されていることとあいまって、円弧模様
の条痕２９同士が網目模様に交差して堆積膜３が円弧模
様の条痕２９に投錨する状態になることにより、面取り
部２８を含めた段差２５の表面の堆積膜３に対する膜保
持力がより一層高められた状態になるため、段差２５の
表面から堆積膜３が不測に剥離する現象は確実に防止さ
れることになる。

【００３５】また、本実施形態においては、クランプリ
ング２３に形成された溶射膜３４がブラスト処理等によ
って微細な突起等の離脱し易い脆弱な部位を予め除去さ
れていることにより、クランプリング２３の堆積膜３に
対する膜保持力が高められている。すなわち、図４
（ａ）に示されているように、クランプリング２３に溶
射された溶射膜３４’は粗い表面を形成することにより
表面面積がきわめて膨大なものになるため、堆積膜３に
対する膜保持力はきわめて大きくなる。ところが、溶射
したままの状態の溶射膜３４’は脆弱で折れ易い刺のよ
うな突起３４’ａを多数有する。そして、図４（ｂ）に
示されているように、この突起３４’ａが折れると、こ
の突起に付着した堆積膜３も一緒に剥離する。この現象
は、クランプリング２３から堆積膜の剥離物５の内部に
溶射膜３４’の成分であるアルミニウム塊が含まれてい
ることの発見に基づいて、本発明者によって究明され
た。

【００３６】これに対して、本実施形態においては、図
４（ｃ）に示されているように、クランプリング２３に
形成された溶射膜３４がブラスト処理等によって微細な
突起等の離脱し易い脆弱な部位を予め除去されているた
め、溶射膜３４の脆弱な部位の折損による堆積膜３の剥
離現象は未然に回避されていることになる。

【００３７】さらに、本実施形態においては、ターゲッ
ト１４のテーパ外周面にはダイヤモンドグラインダ加工
によって格子模様の条痕１５が形成されているため、タ
ーゲット１４からの堆積膜３の剥離現象をも防止されて
いる。すなわち、格子模様の条痕１５が表面に形成され
たターゲット１４においては、格子模様の条痕１５によ
ってミクロ的な表面面積が飛躍的に増大されていること
とあいまって、堆積膜３が格子模様の条痕１５に投錨す
る状態になることにより、ターゲット１４の外周の表面
の堆積膜３に対する膜保持力が高められた状態になるた
め、ターゲット１４の外周面から堆積膜３が不測に剥離
する現象は防止されることになる。

【００３８】前記実施形態によれば次の効果が得られ
る。クランプリングの押接面に形成された段差のコーナ
部に面取り部をエッジの無い連続面である凹状弯曲面を
構成するように形成することにより、クランプリングの
堆積膜に対する膜保持力を高めることができるため、ク
ランプリングからの堆積膜の不測の剥離を確実に防止す
ることができる。

【００３９】面取り部を含めて段差の表面に円弧模
様の条痕を形成することにより、面取り部を含めた段差
の表面の堆積膜に対する膜保持力をより一層高めること
ができるため、段差の表面からの堆積膜の不測の剥離を
より一層確実に防止することができる。

【００４０】クランプリングに形成された溶射膜の
微細な突起等の離脱し易い脆弱な部位を予め除去するこ
とにより、溶射膜の脆弱な部位の折損による堆積膜の剥
離現象を未然に回避することができるため、クランプリ
ングからの堆積膜の不測の剥離を確実に防止することが
できる。

【００４１】前記、、によって、クランプリ
ングの堆積膜に対する膜保持力を高めることができるた
め、クランプリングの交換頻度を減少することができ、
クランプリングのリサイクル寿命を延ばすことができる
とともに、スパッタリング装置の稼動効率を高めること
ができる。

【００４２】前記、、によって、クランプリ
ングからの堆積膜の不測の剥離を防止することができる
ため、スパッタリング装置の製造歩留りを高めることが
でき、前記とあいまって、半導体装置の生産性を向上
させることができ、製造コスト等を低減することができ
る。

【００４３】ターゲットのテーパ外周面にダイヤモ
ンドグラインダ加工によって格子模様の条痕を形成する
ことにより、ターゲットからの堆積膜の剥離現象を防止
することができるため、ターゲットの外周面から堆積膜
が不測に剥離するのを防止することができ、スパッタリ
ング装置の製造歩留りを高めることができ、半導体装置
の生産性を向上させることができ、製造コスト等を低減
することができる。

【００４４】以上本発明者によってなされた発明を実施
形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施形
態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。

【００４５】例えば、段差のコーナ部の面取り部は、凹
状弯曲面に形成するに限らず、一部に平坦面を含むエッ
ジの無い連続面に構成してもよい。

【００４６】クランプリングの形状や構造は前記実施形
態で示したものに限ることはなく、スパッタリング室、
ヒートステージおよび防着治具等の形状や構造、処理条
件等によって適宜に選定することが望ましい。

【００４７】また、クランプリングや防着治具の形成材
料はＴｉ材料に限ることはなく、アルミニウム材料やス
テンレス鋼等を使用することができる。

【００４８】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
タリング装置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く、メタルＣＶＤ装置等の成膜
装置全般に適用することができる。

【００４９】また、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
半導体装置の製造工程においてウエハに成膜する技術に
適用した場合について説明したが、それに限定されるも
のではなく、液晶表示装置の製造工程において液晶パネ
ルに成膜する場合や、磁気ディスクやコンパクトディス
クに成膜する場合等の成膜技術全般に適用することがで
きる。

【００５０】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、次
の通りである。

【００５１】クランプリングの押接面に形成された段差
のコーナ部に面取り部をエッジの無い連続面を構成する
ように形成することにより、クランプリングの堆積膜に
対する膜保持力を高めることができるため、クランプリ
ングからの堆積膜の不測の剥離を確実に防止することが
できる。

【００５２】また、面取り部を含めて段差の表面に円弧
模様の条痕を形成することにより、面取り部を含めた段
差の表面の堆積膜に対する膜保持力をより一層高めるこ
とができるため、段差の表面からの堆積膜の不測の剥離
をより一層確実に防止することができる。

【００５３】さらに、クランプリングに形成された溶射
膜の微細な突起等の離脱し易い脆弱な部位を予め除去す
ることにより、溶射膜の脆弱な部位の折損による堆積膜
の剥離現象は未然に回避することができるため、クラン
プリングからの堆積膜の不測の剥離を確実に防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態であるスパッタリング装置
のクランプリング部を示しており、（ａ）は拡大部分断
面図、（ｂ）はクランプリングの拡大部分斜視図であ
る。

【図２】そのスパッタリング装置を示しており、（ａ）
はクランピング前の状態の正面断面図、（ｂ）はクラン
ピング状態の正面断面図である。

【図３】クランプリングの角張った段差における剥離防
止作用を説明するための説明図であり、（ａ）、（ｂ）
は各拡大部分断面図、（ｃ）は拡大部分斜視図である。

【図４】溶射膜の剥離防止作用を説明するための説明図
であり、（ａ）、（ｂ）は突起を有する溶射膜の例を示
す各拡大部分断面図、（ｃ）は突起の無い溶射膜を示す
拡大部分断面図である。

【符合の説明】

１…ウエハ（ワーク）、２…被膜、３…堆積膜、４…剥
離膜、５…剥離物、１０…スパッタリング装置（成膜装
置）、１１…スパッタリング室（処理室）、１２…真空
容器、１３…バッキングプレート、１４…ターゲット、
１５…格子模様の条痕、１６…ヒートステージ、１７…
ヒートステージリフト、１８…ウエハリフト、１９…電
源装置、２０…防着治具、２１…ウエハ露出口、２２…
クランプリング支持部、２３…クランプリング、２４…
押接面、２５…段差、２６…段差の廂面、２７…段差の
立ち上がり面、２８…面取り部、２９…円弧模様の条
痕、３０…内側ガイド、３１…外側ガイド、３２…側壁
部、３３…傾斜面、３４…溶射膜、２５’…角張った段
差、２９’…同心円模様の条痕、３４’…突起を有する
溶射膜、３４ａ…突起。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｎ (72)発明者深山吉生東京都小平市上水本町５丁目22番１号株式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者三浦一東京都小平市上水本町５丁目22番１号株式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者丹沢有備東京都小平市上水本町５丁目22番１号株式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者田村孝浩東京都小平市上水本町５丁目22番１号株式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者松沼賢治東京都小平市上水本町５丁目22番１号株式会社日立マイコンシステム内 (72)発明者藤井裕二東京都小平市上水本町５丁目20番１号株式会社日立製作所半導体事業部内 (72)発明者三浦英生茨城県土浦市神立町520番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者中島隆茨城県土浦市神立町520番地株式会社日立製作所機械研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークの一主面における外周辺部がクラ
ンプリングによって押さえられた状態でその一主面に被
膜が形成される成膜装置において、前記クランプリングにおける前記ワーク一主面との押接
面に段差が内周縁辺に沿って環状に没設されており、こ
の段差のコーナ部に面取り部が連続面を構成するように
形成されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項２】前記段差が面取り部を含めてエンドミル
によって加工され、前記段差の表面には切削痕による円
弧模様の条痕が形成されていることを特徴とする請求項
１に記載の成膜装置。
【請求項３】円弧模様の条痕はエンドミル加工後にエ
ッチング処理されてエッジ部を除去されていることを特
徴とする請求項２に記載の成膜装置。
【請求項４】前記被膜がターゲットからスパッタリン
グされたスパッタ原子によって形成され、このターゲッ
トの外周面にはダイヤモンドグラインダ加工によって格
子模様の条痕が形成されていることを特徴とする請求項
１に記載の成膜装置。