WO2007032166A1 - 成膜装置用防着板および成膜装置 - Google Patents

成膜装置用防着板および成膜装置 Download PDF

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Takashi Sugiyama
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/4401—Means for minimising impurities, e.g. dust, moisture or residual gas, in the reaction chamber

Definitions

  • the present invention is an adhesion-preventing plate used for the purpose of preventing the film from adhering to the structure in the film-forming apparatus when the film is formed by sputtering, CVD, vacuum deposition, or the like.
  • the present invention relates to a deposition preventive plate and a film forming apparatus for a film forming apparatus used in a process that requires the above.
  • BACKGROUND ART A defect caused by foreign matter mixed in a thin film on a substrate such as a magnetic recording medium of a disk, a magnetic head, or a mask blank used in semiconductor lithography, which is formed on a substrate in a vacuum.
  • the wavelength of light used for lithography is as short as 13.5 nm, and a semiconductor fine pattern is produced using this. Is very small at 45nm or less, so there is a demand for eliminating defects with a size of 30nm or more.
  • Such a foreign substance in the thin film originates from the anti-adhesion installed to prevent the film from adhering to the film forming chamber in a film forming process apparatus such as sputtering, CVD, or vacuum deposition.
  • a film forming process apparatus such as sputtering, CVD, or vacuum deposition.
  • the film attached to the plate peels off, and a part of the peeled film adheres to the substrate or the film during the film forming process.
  • the reason why the film peels in the adhesion preventing plate force is considered as follows. Residual stress is generated in the film attached to the protective plate, so when the film attached to the protective plate becomes thicker, the shear stress due to this residual stress increases, and eventually the film self-collapses to increase the adhesion to the protective plate. Lose and peel. In particular, the film is easy to peel off due to stress concentration at the edge of the protective plate as shown in FIG. 7 or the curved surface of the edge having a small radius of curvature.
  • a method is also mentioned (for example, see Patent Document 3).
  • the plate has a shape as shown in Fig. 6 and is rounded with a curved surface with a radius of 0.3 mm or more. It was impossible to cut with a curved surface having a radius of curvature greater than 1Z2 (see Patent Document 4, for example).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 1 364552
  • Patent Document 2 JP-A-60-120515
  • Patent Document 3 Japanese Patent Laid-Open No. 3-183854
  • Patent Document 4 Japanese Patent Laid-Open No. 2001-73115
  • the present invention provides an adhesion-preventing plate and a film-forming apparatus for a film-forming apparatus, which can prevent defects due to foreign matters mixed in the film being formed. .
  • the present invention provides an adhesion preventing plate for preventing a film from adhering to a structure in a film forming apparatus such as sputtering, CVD, or vacuum deposition, An end portion is formed by a curved surface having a radius of curvature larger than the thickness of 1Z2 of the thickness of the deposition preventing plate.
  • the present invention also provides a deposition preventing plate for preventing the film from adhering to the structure in the film forming apparatus.
  • the deposition preventing plate has a front surface facing the vapor deposition source of the film forming apparatus and a back surface that is behind the vapor deposition source, and the vicinity of the edge of the deposition protection plate is bent by a front side force and a back side.
  • the outer surface of the adhesion-preventing plate of the bent portion is formed by a curved surface having a curvature radius larger than 1Z2 of the thickness of the adhesion-preventing plate.
  • the front and end surfaces of the deposition plate for a film forming apparatus which are opposed to the vapor deposition source, express the surface roughness as a maximum height (Ry FIS B0601 1994).
  • a deposition plate for a film forming apparatus having Ry force of ⁇ 100 m is sometimes provided.
  • the surface force and the surface roughness of the front surface and the bent portion of the deposition plate for a film formation apparatus described above are expressed by the maximum height (RyCFIS B0601 1994).
  • the present invention provides the above-described deposition plate for a deposition apparatus, which is coated with a material that prevents the film attached to the deposition plate on the front and end portions facing the vapor deposition source from peeling off.
  • a deposition preventing plate for a film forming apparatus Provided a deposition preventing plate for a film forming apparatus.
  • the film adhering to the adhesion preventing plate peels off from the adhesion preventing plate at the front face and the vicinity of the end portion of the adhesion preventing plate for the film forming apparatus, which face the vapor deposition source.
  • a deposition preventing plate for a film forming apparatus that is covered with a material to be prevented.
  • the present invention also provides a film forming apparatus provided with each of the above-described deposition preventing plates.
  • the peeling of the film due to the stress of the film adhering to the deposition preventive plate (hereinafter also referred to as the adhering film) is reduced, and the peeled film is in the film. It is possible to obtain a film with few defects due to contamination as foreign matter.
  • an anti-adhesion plate whose end is formed with a curved surface with a radius of curvature greater than the 1Z2 thickness of the anti-adhesion plate, it should be protected with dust-free gloves for clean rooms during equipment maintenance. Even if it touches the edge of the plate, dust generation from the dust-free glove due to friction between the dust-free glove and the edge of the protective plate can be reduced.
  • a curved surface with a radius of curvature larger than 1Z2 of the thickness of the deposition preventive plate is provided at the end of the deposition preventive plate, a rib portion thicker than the plate thickness is formed at the end. This increases the strength of the adhesion-preventing plate and prevents deformation of the adhesion-preventing plate that occurs during long-time film formation. Can do.
  • the deposition preventing plate for a film forming apparatus in which the vicinity of the end of the present invention is bent the peeling of the film due to the stress of the film adhering to the deposition preventing plate is similarly reduced. It is possible to reduce the disadvantages caused by mixing in as foreign matter. Furthermore, a deposition preventing plate can be easily produced by bending the vicinity of the end. In addition, since it is easy to increase the bending radius of curvature, it is possible to easily produce a deposition preventing plate having a bending portion with a larger radius of curvature, thereby reducing the peeling of the film due to stress.
  • dust generation from the dust-free glove due to friction between the dust-free glove and the bent portion of the protection plate can be reduced in the same manner as the above-mentioned protection plate.
  • the strength of the deposition preventive plate is increased, and deformation due to heating of the deposition preventive plate that occurs during film formation for a long time can be prevented.
  • the surface of the deposition preventing plate facing the evaporation source and the surface of the end portion or the bent portion is made to have a surface roughness having a maximum height Ry FIS B0601 1994) of 5 to 100 m. As a result, it is possible to further reduce the peeling of the film attached to the deposition preventing plate.
  • Such surface roughness can be obtained by roughening the surface of the deposition preventing plate using sand blasting or glass bead blasting.
  • sand blasting or glass bead blasting When a film adheres to such a surface, the adhesion area between the film and the adhesion-preventing plate increases, and the film stress is dispersed by unevenness on the surface of the adhesion-prevention plate. It becomes difficult.
  • the front surface and the end portion or the bent portion of the deposition preventing plate that are opposite to the vapor deposition source are coated with a material that suppresses separation of the film attached to the deposition preventing plate from the deposition plate cover.
  • adhesion film Can be reduced or prevented. The reason why such an effect can be obtained is not sufficiently divided, but it is considered that the internal stress of the adhesion film is relieved by the material sandwiched between the adhesion film and the deposition preventing plate.
  • the film forming apparatus of the present invention it is possible to reduce the peeling due to the stress of the film adhering to the adhesion-preventing plate and to form a film with few defects due to the inclusion of foreign substances. Further, since the peeling of the attached film can be suppressed, the thicker film can be attached to the deposition preventing plate before the peeling occurs. As a result, the maintenance interval of the film forming apparatus becomes longer, and the operating rate of the film forming apparatus can be improved.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the entirety of a deposition preventing plate for a film forming apparatus which is a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the vicinity of an end portion of the deposition preventive plate for the film forming apparatus in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of an end portion of a deposition preventive plate for a film forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the vicinity of an end of a deposition preventing plate for a film forming apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view of a film forming apparatus according to the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view in the vicinity of an end portion of a conventional deposition preventive plate for a film forming apparatus.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the vicinity of an end portion of a conventional deposition preventing plate for a film forming apparatus.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing the entirety of a deposition preventing plate for a film forming apparatus which is a preferred embodiment of the present invention.
  • the protective plate 1 has a front surface 2 facing the deposition source.
  • the film mainly adheres to the front 2 and the end opposite the deposition source.
  • the film is attached to the back surface of the front surface 2 opposite to the evaporation source 1 in such a way that it wraps around and hardly adheres.
  • the plate thickness t of the deposition preventing plate 1 refers to the thickness of the in-plane portion of the deposition preventing plate.
  • the material of the adhesion-preventing plate is exemplified by stainless steel, aluminum, titanium, etc. It has corrosion resistance with less gas release in vacuum, and it is particularly limited as long as it has sufficient strength as an adhesion-preventing plate. Absent.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the vicinity of the end of the deposition preventing plate 1 of FIG.
  • the end of the deposition preventing plate 1 is formed with a curved surface having a radius of curvature greater than the plate thickness of 1Z2.
  • it is formed with a curved surface with a radius of curvature greater than tZ2.
  • a virtual circle with a diameter t is drawn with a broken line so as to be in contact with the deposition plate so that it can be easily divided, and if the curved surface of the deposition plate in contact with the virtual circle is larger than the curved surface of the virtual circle, This part represents a curved surface with a radius of curvature greater than the plate thickness of 1Z2.
  • the front surface 2 of the deposition plate 1 facing the deposition source has almost flat force
  • the deposition plate 1 has a curved surface with a radius of curvature larger than 1Z2 of the plate thickness at the inflection point A at the end of the deposition plate 1.
  • This curved surface has a curved surface A that is continuously convex and has a radius of curvature greater than 1Z2 of the plate thickness, and then passes through the inflection point B of the radius of curvature greater than 1Z2 of the plate thickness, which is the next concave inflection point. It is connected to the back surface, which also has almost flat force.
  • a similar curved force is formed on the other end of the deposition preventing plate not shown in FIG.
  • the appearance of the end portion of the deposition preventing plate 1 is a shape in which a substantially circular shape formed of the curved surface A is formed at the end portion of the deposition preventing plate.
  • the thickness t of the protective plate 1 is 1.5 mm.
  • a radius of curvature greater than half the plate thickness indicates that it is greater than 0.75 mm.
  • the radius of the substantially circular shape that is the curved surface A force is 1. Omm or more.
  • the inflection point includes the change point from the convex curve to the concave curve, and the change point to the linear force curve formed only by the change point from the concave curve to the convex curve.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of the vicinity of an end of a deposition preventing plate for a film forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
  • the insulative plate 1 has a curved surface with a radius of curvature greater than 1Z2 of the plate thickness at the inflection point C at the end of the insulative plate 1.
  • the concave inflection point D with a radius of curvature greater than 1Z2 of the plate thickness, it is connected to the back surface consisting of a substantially flat surface.
  • the tip of the edge of the protective plate 1 is on the back side from the center of the thickness of the protective plate. Tilt to the front, but tilt to the front 2 side.
  • the curvature of the curved surface forming the end portion of the deposition preventing plate may not be uniform as long as the curvature radius is larger than the thickness 1Z2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the vicinity of the end of the deposition preventing plate for a film forming apparatus according to another preferred embodiment of the present invention.
  • the adhesion plate 1 has a thickness near the edge of the adhesion plate 1 on the opposite side of the front surface 2 facing the vapor deposition source, that is, on the back surface, and the curvature radius outside the adhesion plate 1 is the thickness of the adhesion plate. This was bent to have a radius of curvature larger than 1Z2, and the edge of the deposition plate was wrapped around the back side of the deposition plate 1 to prevent the film from adhering to the tip of the deposition plate.
  • the insulative plate 1 with a thickness t is formed between the inflection point E and the inflection point F to form a curved surface C with a radius of curvature of 1.5t (diameter 3t) outside the bent part. Bend it.
  • the tip of the adhesion-preventing plate 1 to be bent has the same thickness as the plate thickness t, and its corner is chamfered with a curve with a radius of curvature smaller than the plate thickness 1Z2. Since the bent portion between the inflection point E and the inflection point F is a curved surface having a curvature radius V larger than the thickness 1Z2, the peeling of the film attached to the bending portion can be reduced. .
  • the deposition preventive plate 1 can be increased by bending the tip, it is possible to prevent deformation caused by heating of the deposition preventive plate, particularly during long-time film formation.
  • the force that makes the radius of curvature inside the bent part the size of tZ2 If the outside of the bent part has a radius of curvature larger than 1Z2 of the plate thickness, it should be possible! / ⁇ . Therefore, the radius of curvature inside the bent portion may be smaller than the plate thickness of 1Z2, or the inside may not be curved and the plates may be in contact with each other at an acute angle.
  • the curved surface shown in Fig. 3 is desirable.
  • the deposition preventing plate 1 shown in Figs. Edge force When the surface roughness is expressed by the maximum height (Ry FIS B0601 1994), the surface is rough so that Ry is 5 to 100 m.
  • the maximum height Ry is more preferably in the range of 10-50 / ⁇ ⁇ .
  • the surface other than the front surface 2 and the end portion of the deposition plate opposite to the deposition source is a little, but the deposited particles wrap around and adhere to the film, and the adhered film peels off, causing foreign matter. Therefore, it is preferable that the surface is similarly rough.
  • the roughening method is not limited as long as the maximum height Ry after roughening is 5: LOO m, but the sandblasting method and the chemical etching method are preferred.
  • the deposition plate for a film forming apparatus of the present invention prevents the film attached to the end portion (including the bent portion) facing the vapor deposition source and the front surface and the curved surface from peeling off. It is preferable to coat with a material for the purpose (hereinafter referred to as an anti-peeling material).
  • a material for the purpose hereinafter referred to as an anti-peeling material.
  • an anti-peeling material a material sprayed with aluminum, titanium, alumina, molybdenum, copper, alumina, titanium oxide, silicon carbide, or the like can be used. It is preferable to select these materials appropriately depending on the material of the deposition preventing plate and the material of the film to be attached.
  • the effect of preventing the adhesion film from peeling can be further improved by using the coating of the peeling preventing material together with the roughening described above.
  • the coating of the anti-peeling material may be either after or before the roughening.
  • the surface of the deposition plate other than the front and the end opposite to the vapor deposition source is a little, but the vapor deposition particles get around and the film adheres, and the adhering film may peel off.
  • FIG. 5 is a schematic view of a film forming apparatus according to the present invention.
  • the film forming apparatus 5 causes the vapor deposition particles emitted from the vapor deposition source 3 provided at the top of the film forming chamber 6 to be vapor deposited on the substrate 4 installed at the bottom of the film forming chamber 6. It is configured to form a film.
  • the deposition chamber 1 has a deposition plate 1 with the front face 2 opposite to the deposition source 3 facing the deposition source 3 and the deposition chamber 3. It is installed at the bottom and side of 6.
  • the film forming apparatus according to the present invention is the same as the above-described deposition preventing plate according to the present invention. It is characterized by having some or all of the above. That is, it is preferable to use the deposition plate according to the present invention for all the deposition plates 1 installed in the film forming apparatus, but the deposition plate according to the present invention is used for only a part of the deposition plate 1, Others may use a conventional protective plate. In other words, the deposition plate is used and divided according to the thickness and state of the film adhering to the deposition plate and the degree of influence of the film peeled off from the deposition plate.
  • the degree of peeling of the film of the deposition preventing plate according to the present invention varies depending on the roughening of the surface of the deposition preventing plate or the coating with the peeling preventing material. Therefore, the protective plate installed in the deposition chamber may have only one type having the same effect of preventing the film from peeling, or depending on the thickness and state of the film attached to the protective plate. Also, it is possible to prepare a combination of multiple types of adhesion-preventing plates with different anti-peeling effects.
  • the present invention prevents the film adhering to the adhesion-preventing plate installed to prevent the film from adhering to the structure in the film forming apparatus, and can improve the quality of the film formation. It can be used in a film forming process that requires defects. It should be noted that the entire contents of the specification, claims, drawings, and abstract of Japanese Patent Application No. 2005-271031 filed on September 16, 2005 are cited herein, and the specification of the present invention is disclosed. As it is incorporated.

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Abstract

　成膜装置で膜の付着した防着板から膜が剥離し、剥離した膜が成膜基板上もしくは基板上に形成される膜内に取り込まれ膜欠点の原因となることを防ぐことができ、特に低欠点成膜が要求される成膜装置の防着板および成膜装置を提供する。 　成膜装置内の構造物に膜が付着するのを防止する防着板であって、防着板の端部または防着板の端部近傍を裏側に折り曲げて得られる折り曲部外側が防着板の板厚の１／２より大きい曲率半径を持つ曲面で形成されることを特徴とする。

Description

明 細 書
成膜装置用防着板および成膜装置
技術分野
[0001] 本発明は、スパッタリング、 CVDまたは真空蒸着などで成膜を行うときに成膜装置 内の構造物に膜が付着するのを防ぐ目的に用いられる防着板で、特に低欠点成膜 が要求されるプロセスに用いられる成膜装置の防着板および成膜装置に関する。 背景技術 ディスクの磁気記録媒体や磁気ヘッド、ある 、は半導体リソグラフィに用いられるマス クブランクなどの、真空中で基板上に薄膜を成膜してなる製品において、その薄膜中 に混入した異物などによる欠点の仕様は、製品の微細化や高集積化に伴い、サイズ はより小さぐ個数はより少なくなるよう非常に厳しいものとなってきている。
[0003] 例えば、極端紫外光反射型リソグラフィに用いられるマスクブランクでは、リソグラフ ィに使用される光の波長が 13. 5nmと非常に短ぐそれを利用して作製される半導 体の微細パターンが 45nm以下と非常に小さいため、欠点の仕様としては 30nm以 上の大きさのものをなくすことが求められている。
[0004] このような薄膜中の異物の由来としては、スパッタリング、 CVDまたは真空蒸着など の成膜プロセス装置において、その成膜チャンバに膜が付着するのを防止するため に設置されている防着板に付着した膜が剥離し、その剥離した膜の一部が、基板上 や、成膜プロセス中の膜上に付着することが主原因の一つとして挙げられている。
[0005] 防着板力も膜が剥離する理由としては、次のような原因が考えられている。防着板 に付着された膜には残留応力が生じるため、防着板に付着する膜が厚くなると、この 残留応力による剪断応力が増し、ついには膜が自己崩壊し防着板に対する付着力 を失って剥離する。特に、図 7に示すような防着板の端部の鋭角部分、または曲率半 径が小さ 、端部の曲面などでは、応力集中により膜が剥離しやす 、。
[0006] これを解決する従来の技術として、防着板力も膜が剥離しに《するために、防着 板を一体化することや、防着板の鋭 、湾曲部をなくすと ヽぅ方法が挙げられて ヽる ( 例えば特許文献 1参照)。または、防着板の表面に、防着板の基材よりも付着する膜 との付着力の強い材料を溶射するなどの方法が挙げられている（例えば、特許文献 2 参照)。また、その他の方法として、防着板力も膜が剥離しに《するために、防着板 の表面に凹凸形状を持たせることによって、防着板に付着する膜の密着力を向上さ せるという方法も挙げられている（例えば特許文献 3参照)。また、防着板の縁部の形 状を円弧状にする方法も挙げられている力 図 6に示すような形状で半径 0. 3mm以 上の曲面で丸味を持たせて削るために、板厚の 1Z2より大きい曲率半径を持つ曲 面で削ることはできな力つた (例えば特許文献 4参照)。
[0007] 特許文献 1 :特開平 1 316452号公報
特許文献 2：特開昭 60 - 120515号公報
特許文献 3 :特開平 3— 183854号公報
特許文献 4：特開 2001— 73115号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] し力しながら、これらの従来技術も膜中の異物欠点として小さくとも数； z m程度の大 きさのものに対しては効果的であった力 1 m以下の大きさで、かつより少ない欠点 の仕様を満たすには十分ではない。その原因として、防着板の端部力もの膜の剥離 がある。防着板の端部は切断加工されたままであると、取扱い時などに危険であるの で、通常面取りがされている。しかし、防着板の厚みが通常 1. 5mm程度であるので 、その面取りされた部分の曲率半径はせいぜい 0. 6〜0. 7mm程度である。このよう な曲率半径が小さな部位に膜が付着すると、応力集中により膜が剥離しやすくなる。
[0009] 上記の問題を解決するため、本発明は、成膜中の膜中に異物が混入することによ る欠点を防止できる、成膜装置用の防着板および成膜装置を提供する。
課題を解決するための手段
[0010] 上記目的を達成するため、本発明は、スパッタリング、 CVDまたは真空蒸着などの 成膜装置内の構造物に膜が付着するのを防止する防着板であって、前記防着板の 端部は防着板の板厚の 1Z2より大きい曲率半径を持つ曲面で形成されることを特徴 とする成膜装置用防着板を提供する。 [0011] また本発明は、成膜装置内の構造物に膜が付着するのを防止する防着板であって
、前記防着板は前記成膜装置の蒸着源に相対する正面と該蒸着源から陰になる裏 面を有し、前記防着板の端部近傍が正面側力 裏面側に向力つて折り曲げられてお り、該折り曲部の前記防着板外側が前記防着板の板厚の 1Z2より大きい曲率半径 を持つ曲面で形成されて!ヽることを特徴とする成膜装置用防着板を提供する。
[0012] さらに本発明は、前記した前記成膜装置用防着板の、蒸着源と相対する正面およ び端部の表面が、表面粗さを最大高さ Ry FIS B0601 1994)で表わしたときに Ry 力 〜 100 mである成膜装置用防着板を提供する。
[0013] また本発明は、前記した成膜装置用防着板の、蒸着源と相対する正面および折り 曲部の表面力 表面粗さを最大高さ RyCFIS B0601 1994)で表わしたときに Ryが
5〜： LOO/z mである成膜装置用防着板を提供する。
[0014] また本発明は、前記した成膜装置用防着板の、蒸着源と相対する正面および端部 力 防着板に付着した膜が防着板力 剥離するのを防止する材料で被覆されて!、る 成膜装置用防着板を提供する。
[0015] また本発明は、前記した成膜装置用防着板の、蒸着源と相対する正面および端部 近傍が、防着板に付着した膜が前記防着板カゝら剥離するのを防止する材料で被覆 されて ヽる成膜装置用防着板を提供する。
[0016] また本発明は、前記した各防着板を備えた成膜装置を提供する。
発明の効果
[0017] 本発明の成膜装置用防着板によれば、防着板に付着した膜 (以下、付着膜というこ ともある）の応力による膜の剥離を低減し、剥離した膜が膜中に異物として混入するこ とに起因する欠点が少ない膜を得ることができる。特に、防着板の端部が防着板の板 厚の 1Z2より大きい曲率半径を持つ曲面で形成されている防着板では、装置のメン テナンス時などにクリーンルーム用の無塵手袋で防着板端部に触れても、無塵手袋 と防着板端部の摩擦による無塵手袋からの発塵を低減させることができる。
また、防着板の端部にこのような防着板の板厚の 1Z2より大きい曲率半径の曲面 を持たせると、端部には板厚より厚いリブ部分が形成されるため、このリブ部分により 防着板の強度が増し、長時間の成膜中に起こる防着板の加熱による変形を防ぐこと ができる。
[0018] 本発明の端部近傍が折り曲げられた成膜装置用防着板によれば、同様に防着板 に付着した膜の応力による膜の剥離が低減されるため、剥離した膜が膜中に異物と して混入することによって生じる欠点を少なくできる。さらに、端部近傍を折り曲げるこ とにより簡易に防着板を作製できる。また、折り曲げ曲率半径を大きくすることが容易 なため、より大きい曲率半径の折り曲部を持った防着板を簡易に作製でき、これによ つて応力による膜の剥離を低減できる。
また、前記防着板と同じように無塵手袋と防着板の折り曲部との摩擦による、無塵 手袋からの発塵も低減させることができる。
また、防着板の端部近傍を折り曲げるために、防着板の強度が増し、長時間の成 膜中に起こる防着板の加熱による変形を防ぐことができる。
[0019] さらに、前記防着板の、蒸着源と相対する正面および端部もしくは折り曲部の表面 を、最大高さ Ry FIS B0601 1994)が 5〜100 mである表面粗さにすることによ り、防着板に付着した膜の剥離をより一層低減させることができる。
このような表面粗さは、サンドブラストやガラスビーズブラストを用いて防着板の表面 を粗面にすることによって得ることができる。このような表面に膜が付着すると、膜と防 着板の接着面積が増大し、さらに膜応力が防着板表面の凹凸によって分散されるた め、付着膜は膜応力による膜の剥離が生じにくくなる。
[0020] また、圧延ロール加工、プレス力卩ェ、またはフライスカ卩ェなどを行ったままの防着板 の表面には細かい鋭利な傷などが多くあるため、そこに膜が付着すると、応力集中に より膜が剥離しやすくなる。このような表面をサンドブラストやガラスビーズブラストによ り粗面とすることで、そのような膜剥がれの原因となる細力 、鋭利な傷を取り除くことも できる。特に、防着板の端部や端部近傍は曲面加工するために細かい鋭利な傷が、 面内部分より多く発生する傾向がある。曲面加工された後の端部および端部近傍を 表面粗さ Ryが 5〜： LOO /z mとなるように粗面化することで、端部および端部近傍にお ける膜の剥離をより低減させることができる。
[0021] また、前記防着板の蒸着源と相対する正面および端部もしくは折り曲部を、防着板 に付着した膜が防着板カゝら剥離するのを抑制する材料で被覆することにより、付着膜 の剥離を低減もしくは防止することができる。このような効果が得られる理由は十分に 分力つていないが、付着膜と防着板の間に挟まれた材料により付着膜の内部応力が 緩和されるためと考えられる。
[0022] 本発明の成膜装置によれば、防着板に付着した膜の応力による剥離を低減し、異 物混入による欠点の少ない成膜を行うことができる。また、付着膜の剥離が抑制でき ることより、剥離が生じるまでに防着板に対しより厚い膜の付着が許容される。これに より、成膜装置のメンテナンス間隔が長くなり、成膜装置の稼動率を向上させることが できる。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]本発明の好ましい実施形態である成膜装置用防着板の全体を示す断面図。
[図 2]図 1の成膜装置用防着板の端部近傍の断面図。
[図 3]本発明の他の実施形態である成膜装置用防着板の端部近傍の断面図。
[図 4]本発明の他の好ましい実施形態である成膜装置用防着板の端部近傍の断面 図。
[図 5]本発明に係わる成膜装置の概略図。
[図 6]従来の成膜装置用防着板の端部近傍の断面図。
[図 7]従来の成膜装置用防着板の端部近傍の断面図。
符号の説明
[0024] 1 :防着板
2 :蒸着源に相対する正面
3 :蒸着源
4 :基板
5 :成膜装置
6 :成膜チャンバ
発明を実施するための最良の形態
[0025] 図 1は本発明の好まし ヽ実施形態である成膜装置用防着板の全体を示す断面図 である。防着板 1は蒸着源に相対する正面 2を持っている。成膜装置に設置した防着 板 1において、膜が主に付着するのは蒸着源に相対する正面 2と端部であり、防着板 1の蒸着源に相対する正面 2の裏面には回り込みで膜が付着する程度で、ほとんど 膜は付着しない。防着板 1の板厚 tは、防着板の面内部分の厚さをいう。防着板の材 質はステンレス、アルミニウム、チタンなどが例示される力 真空中でのガス放出が少 なぐ耐腐食性があり、防着板としての十分な強度があれば特に限定されるものでな い。
[0026] 図 2は図 1の防着板 1の端部近傍の断面図である。防着板 1の端部は板厚の 1Z2 より大きい曲率半径力もなる曲面で形成されている。つまり、 tZ2より大きい曲率半径 の曲面で形成されている。図 2乃至図 4では、分力りやすいように直径 tの仮想円を防 着板上に接するように破線で描き、仮想円と接する防着板の曲面が仮想円の曲面よ り大きいと、その部分は板厚の 1Z2より大きい曲率半径力もなる曲面であることを表 わしている。防着板 1の蒸着源に相対する正面 2はほぼ平面力 なり、防着板 1の端 部の変曲点 Aで防着板 1は凹状に板厚の 1Z2より大きい曲率半径の曲面をもち、こ の曲面に連続して凸状で板厚の 1Z2より大きい曲率半径の曲面 Aをもち、その後次 の凹状の変曲点である板厚の 1Z2より大きい曲率半径の変曲点 Bを経て、ほぼ平面 力もなる裏面へつながつている。図 2では図示されていない防着板の他方の端部、お よび防着板のすべての辺を形成する端部に関しても同様な曲面力 形成されている 。このように防着板 1の端部の外観は、曲面 Aからなる略円形が防着板の端部に形成 されている形状となる。防着板 1の板厚 tは、 1. 5mmであるものが多い。この場合、 板厚の 1/2より大きい曲率半径とは 0. 75mmより大きいことを示す。特に、板厚が 1 . 5mm以下の防着板の場合、曲面 A力 なる略円形の半径は 1. Omm以上であるこ とが膜の剥離防止の観点力 見て好まし 、。
なお、ここで、変曲点とは凸曲線から凹曲線への変化点、凹曲線から凸曲線への 変化点だけでなぐ直線力 曲線への変化点も含むとする。
[0027] 図 3は本発明の他の実施形態である成膜装置用防着板の端部近傍の断面図であ る。防着板 1の端部の変曲点 Cで防着板 1は凸状に板厚の 1Z2より大きい曲率半径 の曲面をもち、曲率を変えながら板厚の 1Z2より大きい曲率半径の曲面 Bとなり、板 厚の 1Z2より大きい曲率半径の凹状の変曲点 Dを経て、ほぼ平面からなる裏面へつ ながっている。図 3では防着板 1の端部の先端は、防着板の板厚の中心より裏面側 に傾 、て 、るが、正面 2側に傾 、て!/、てもよ!/、。
また、防着板の端部を形成する曲面は、板厚の 1Z2より大きい曲率半径であれば 、曲率は一律でなくてもよい。
[0028] 図 4は本発明の他の好ましい実施形態である成膜装置用防着板の端部近傍の断 面図である。本例の防着板 1は、防着板 1の端部近傍を蒸着源に相対する正面 2の 反対側にすなわち裏面側に、防着板 1の外側の曲率半径が防着板の板厚の 1Z2よ り大きい曲率半径を持つように折り曲げ、防着板端部を防着板 1の裏面側に回り込ま せて、防着板先端部への膜の付着を防止したものである。図 4では板厚 tの防着板 1 を変曲点 E力も変曲点 Fの間が、折り曲部の外側の曲率半径が 1. 5t (直径 3t)であ る曲面 Cをなすように折り曲げて 、る。折り曲げされる防着板 1の先端部は板厚 tと同 じ厚さであり、その角は曲率半径が板厚の 1Z2より小さい曲率半径の曲線で面取り されている。この変曲点 Eから変曲点 Fの間の折り曲げ部分は、板厚の 1Z2より大き V、曲率半径の曲面になって 、るので、この折り曲部に付着した膜の剥離を低減でき る。また平板力もなる防着板を折り曲げることで作製できるために加工性に優れ、製 造コストの低減が図れる。また、先端部を折り曲げることにより防着板 1の強度を増強 させることができるので、特に長時間の成膜中に防着板の加熱により起こる変形を防 ぐことができる。
[0029] 図 4では折り曲部の内側の曲率半径を tZ2の大きさとしている力 折り曲部の外側 が板厚の 1Z2より大き ヽ曲率半径を持つように曲げることができればよ！/ヽ。したがつ て、折り曲部の内側の曲率半径は板厚の 1Z2より小さくてもよぐまた内側が曲面で なく板面同士が鋭角で接している構成でもよい。また、防着板の複数の辺、好ましく はすべての辺の端部を折り曲げて防着板を作製することが望ましいが、隣り合う辺の 端部を折り曲げようとすると、両辺が交差する角部で折り曲げが困難となる。防着板 の一部の辺の端部を折り曲げな 、場合には、折り曲げな 、辺の端部は膜が付着しな い蒸着源力 遮蔽された部分に設置するか、もしくは図 1または図 3に示した曲面で 形成されることが望ましい。
[0030] さらに本発明の好ましい成膜装置用防着板では、例えば図 1, 3に示す防着板 1の 少なくとも蒸着源に相対する正面 2および tZ2以上の曲率半径の曲面に形成された 端部力 表面粗さを最大高さ Ry FIS B0601 1994)で表わしたときに Ryが 5〜10 0 mとなるような粗面になっている。最大高さ Ryは、 10〜50 /ζ πιの範囲であるとさ らに好ましい。また、防着板の蒸着源に相対する正面 2および端部以外の面も、僅か であるが蒸着粒子がまわり込んで膜が付着し、付着した膜が剥離することによって異 物の原因となるので、同様に粗面とすることが好ましい。粗面化する方法は、粗面化 後の最大高さ Ryが 5〜： LOO mになれば限定されないが、サンドブラスト法、ケミカ ルエッチング法などが好まし 、。
なお、この正面と端部の表面を粗面にする方法は、図 4に示す前記折り曲部に対し ても同様に適用できる。
[0031] さらに、本発明の成膜装置用防着板は、蒸着源に相対する正面および曲面加工し た前記端部 (折り曲部を含む)を、付着した膜が剥離することを防止するための材料 ( 以下、剥離防止材という）で被覆することが好ましい。この剥離防止材としては、アル ミニゥム、チタン、アルミナ、モリブデン、銅、アルミナ、酸化チタン、または炭化シリコ ンなどを溶射したものを用いることができる。これらの材料は防着板の材質および付 着する膜の材質により適宜選ぶことが好まし 、。
この剥離防止材の被覆を前記した粗面化と併用することによって、付着膜の剥離防 止の効果を更に向上させることができる。この場合、剥離防止材の被覆は、粗面化の 後または前のいずれでもよい。また、防着板の蒸着源に相対する正面および端部を 除く面も、僅かであるが蒸着粒子がまわり込むなどして膜が付着し、この付着した膜 が剥離することがあるので、それらの面にも同様に剥離防止材を被覆することが好ま しい。
[0032] 図 5は本発明に係わる成膜装置の概略図である。図 5に示すように成膜装置 5は、 成膜チャンバ 6の頂部に設けられた蒸着源 3から放出させた蒸着粒子を、成膜チャン バ 6の底部に設置した基板 4上に蒸着させて成膜するように構成されている。成膜チ ヤンバ 6内の構造物に膜が付着するのを防ぐために、成膜チャンバ 6内には防着板 1 が蒸着源 3に相対する正面 2を蒸着源 3に対向させて成膜チャンバ 6の底部および側 部に設置されている。
本発明に係わる成膜装置は、前記の本発明に係わる防着板を、装置内の防着板 の一部もしくは全部に備えていることを特徴とする。すなわち、成膜装置に設置する すべての防着板 1に本発明に係わる防着板を使用することが好ましいが、防着板 1の 一部だけに本発明に係わる防着板を使用し、他は従来の防着板を使用してもよい。 つまり、防着板に付着する膜の厚さや状態、および防着板から剥離した膜の影響度 などに応じて防着板を使 、分けする。
さらに、本発明に係わる防着板は、前記したように防着板の表面の粗面化や剥離 防止材による被覆によって膜の剥離の程度が異なっている。そこで、成膜チャンバ内 に設置する防着板は、これらのうちから膜の剥離防止効果が同じ 1種類だけを備えて もよぐあるいは防着板に付着する膜の厚さや状態などに応じて、剥離防止効果が異 なる複数の種類の防着板を組み合わせて備えてもょ 、。
産業上の利用可能性
本発明は、成膜装置内の構造物に膜が付着するのを防ぐために設置される防着板 に付着した膜が剥離することを防ぎ、成膜の品質を上げることができるので、特に低 欠陥が要求される成膜プロセスに使用することができる。 なお、 2005年 9月 16曰に出願された曰本特許出願 2005— 271031号の明細書 、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開 示として、取り入れるものである。

Claims

請求の範囲
[1] 成膜装置内の構造物に膜が付着するのを防止する防着板であって、
前記防着板の端部は防着板の板厚の 1Z2より大きい曲率半径を持つ曲面で形成 されて 、ることを特徴とする成膜装置用防着板。
[2] 成膜装置内の構造物に膜が付着するのを防止する防着板であって、
前記防着板は、前記成膜装置の蒸着源に相対する正面と前記蒸着源に対し陰に なる裏面を有し
前記防着板の端部近傍が正面側力 裏面側に向力つて折り曲げられており、該折 り曲部の防着板外側が前記防着板の板厚の 1Z2より大きい曲率半径を持つ曲面で 形成されて!ヽることを特徴とする成膜装置用防着板。
[3] 前記防着板の蒸着源と相対する正面および端部の表面が、表面粗さを最大高さ R y (jIS B0601 1994)で表わしたときに Ryが 5〜100 /z mの粗面である請求項 1に 記載の成膜装置用防着板。
[4] 前記防着板の蒸着源と相対する正面および折り曲部外面の表面が、表面粗さを最 大高さ Ry FIS B0601 1994)で表わしたときに Ryが 5〜100 mの粗面である請 求項 2に記載の成膜装置用防着板。
[5] 前記防着板の蒸着源と相対する正面および端部が、防着板に付着した膜が防着 板力 剥離するのを防止する材料で被覆されている請求項 1または 3に記載の成膜 装置用防着板。
[6] 前記防着板の蒸着源と相対する正面および折り曲部外面が、防着板に付着した膜 が防着板力 剥離するのを防止する材料で被覆されている請求項 2または 4に記載 の成膜装置用防着板。
[7] 防着板に付着した膜が防着板力も剥離するのを防止する材料が、アルミニウム、チ タン、アルミナ、モリブデン、銅、アルミナ、酸化チタン、または炭化シリコンである請 求項 5または 6に記載の成膜装置用防着板。
[8] 請求項 1〜7のいずれかに記載の防着板を備えた成膜装置。
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