WO2013088624A1

WO2013088624A1 - 処理装置およびシールド

Info

Publication number: WO2013088624A1
Application number: PCT/JP2012/006743
Authority: WO
Inventors: 保志安松
Original assignee: キヤノンアネルバ株式会社
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2012-10-22
Publication date: 2013-06-20
Also published as: US20140262766A1; US9583304B2

Abstract

　シールドの取り外し作業の効率化に有利な技術を提供する。チャンバの中の減圧された処理空間において基板を処理する処理装置は、前記チャンバの中に配置されるシールドと、前記シールドを磁力によって保持する保持部と、を備え、前記保持部は、第１磁石が配置された保持面を有し、前記シールドは、前記第１磁石との間で吸引力を発生する第２磁石と、前記保持部に対して前記シールドを移動させるための工具を受け入れる受け入れ部とを有し、前記シールドは、前記第１磁石と前記第２磁石との間に作用する磁力に逆らって前記保持部に対して移動可能に構成され、前記工具を使って前記シールドが前記保持部に対して移動させられた際に、前記第１磁石と前記第２磁石との間に作用する磁力が弱まり、前記シールドを前記保持部から取り外すことが可能になる。

Description

処理装置およびシールド

　本発明は、チャンバの中の減圧された処理空間において基板を処理する処理装置および該処理装置に組み込まれうるシールドに関する。

　特許文献１には、スパッタリング装置において、筒状防着板（シールド）に磁石片を埋め込み、該筒状防着板を固定すべき当て板を磁性体で構成することによって該筒状防着板を磁力によって該当て板に固定することが開示されている。

特開平３－６３６５号公報

　磁力によってシールドを固定する場合、シールドの落下あるいは意図しない移動を防止するためには相応の磁力が求められる。しかしながら、磁力を強力にすると、シールドを取り外すことが難しくなり、メンテナンスにおける作業性が低下する。

　本発明は、上記のような課題認識を契機としてなされたものであり、シールドの取り外し作業の効率化に有利な技術を提供することを目的とする。

　本発明の第１の側面は、チャンバの中の減圧された処理空間において基板を処理する処理装置に係り、前記処理装置は、前記チャンバの中に配置されるシールドと、前記シールドを磁力によって保持する保持部と、を備え、前記保持部は、第１磁石が配置された保持面を有し、前記シールドは、前記第１磁石との間で吸引力を発生する第２磁石と、前記保持部に対して前記シールドを移動させるための工具を受け入れる受け入れ部とを有し、前記シールドは、前記第１磁石と前記第２磁石との間に作用する磁力に逆らって前記保持部に対して移動可能に構成され、前記工具を使って前記シールドが前記保持部に対して移動させられた際に、前記第１磁石と前記第２磁石との間に作用する磁力が弱まり、前記シールドを前記保持部から取り外すことが可能になる。

　本発明の第２の側面は、基板を処理する処理装置のチャンバの中に配置されるように構成されたシールドに係り、前記シールドは、前記チャンバの中に前記シールドを固定するための磁石と、前記チャンバの中で前記シールドを移動させるための工具を受け入れる受け入れ部と、を備える。

　本発明によれば、シールドの取り外し作業の効率化に有利な技術が提供される。

　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
本発明の実施形態の処理装置の概略構成を示す図。シールドを例示する図。保持部へのシールドの取り付けを説明する図。保持部にシールドを取り付けた状態を例示する図。第１実施形態を説明する図。第１実施形態を説明する図。第１実施形態を説明する図。第１実施形態を説明する図。第２実施形態を説明する図。第２実施形態を説明する図。第３実施形態を説明する図。第３実施形態を説明する図。

　以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。

　図１に本発明の実施形態の処理装置１００の概略構成が示されている。処理装置１００は、チャンバ１０の中の減圧された処理空間１２において基板Ｓを処理するように構成されうる。処理装置１００は、例えば、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、プラズマ処理装置等として構成されうる。以下では、より具体的な例を提供するために、スパッタリング装置として構成された処理装置１００について説明するが、これは本発明の適用範囲を制限することを目的とするものではない。

　処理装置１００は、チャンバ１０の中に配置されるシールド２０、６０と、シールド２０、６０をそれぞれ磁力によって保持する保持部３０、７０とを備えている。シールド２０は、ターゲットＴを取り囲むように配置されうる。シールド６０は、基板Ｓを取り囲むように配置されうる。本発明は、シールド２０およびシールド６０の少なくとも一方に適用することができるが、シールドの形状および配置は、図１に例示される形態に限定されるものではない。本発明は、チャンバ内にシールドが配置された種々の構成に適用することができ、例えば、ターゲットＴと基板Ｓとの間の空間を取り囲むようにシールドが配置された構成に適用することができる。

　保持部３０は、第１磁石３４が配置された保持面を有する。第１磁石３４は、保持部３０の保持面に露出していてもよいし、露出していなくてもよい。シールド２０は、第１磁石３４との間で吸引力を発生する第２磁石２４を有する。第２磁石２４は、シールド２０の端面（保持部３０に接触または対向する面）に露出していてもよいし、露出していなくてもよい。

　ターゲットＴは、バッキングプレート４０に固定されうる。バッキングプレート４０は、不図示の冷却ユニットによって冷却され、これによってターゲットＴが冷却されうる。バッキングプレート４０はまた、電源９０から電圧が印加される電極としても機能しうる。シールド２０は、典型的には、ターゲットＴのほか、バッキングプレート４０の全体または一部を取り囲むように配置されうる。

　基板Ｓは、基板保持部５０によって保持される。基板保持部５０は、駆動ユニット８０によって回転駆動されうる。この例では、処理装置１００は、スパッタリング装置として構成され、スパッタリングによって基板Ｓの上に膜を形成する。具体的には、基板Ｓを保持する基板保持部５０とバッキングプレート４０との間に与えられる電圧によって引き起こされる放電によって発生したイオンがターゲットＴに衝突し、これによってターゲットＴから粒子が放出される。この粒子が基板Ｓの上に堆積することによって基板Ｓの上に膜が形成される。ターゲット５からの粒子は、基板Ｓのほか、シールド２０、６０にも堆積し堆積物を形成しうる。この堆積物が許容量を超える前に保持部３０、７０からシールド２０、６０が取り外され、新しいシールド２０、６０または洗浄されたシールド２０、６０が保持部３０、７０に取り付けられる。処理空間１２は、不図示のターボ分子ポンプなどの排気装置によって排気され減圧されうる。処理空間１２には、不図示のガス供給部を通してスパッタガス（例えば、アルゴン）が導入されうる。

　処理装置１００は、ターゲットＴの周囲に磁場を提供するマグネットを備えることができ、マグネトロンスパッタリング装置として構成されうる。マグネットは、マグネットとターゲットＴとによってバッキングプレート４０が挟まれるように配置されうる。

　図２および図３に例示されるように、シールド２０に設けられた磁石２４は、第１極性を有する磁極（例えばＮ極）が外側（即ち、保持部３０側）に向けて配置された１又は複数の磁石２４Ｎと、第２極性を有する磁極（例えばＳ極）が外側（即ち、保持部３０側）に向けて配置された１又は複数の磁石２４Ｓとを含みうる。図３に例示されるように、保持部３０に設けられた磁石３４は、第１極性を有する磁極（例えばＮ極）が外側（即ち、シールド２０側）に向けて配置された１又は複数の磁石３４Ｎと、第２極性を有する磁極（例えばＮ極）が外側（即ち、シールド２０側）に向けて配置された１又は複数の磁石３４Ｓとを含みうる。

　図３に例示されるように、シールド２０は、シールド２０の磁石２４Ｎと保持部３０の磁石３４Ｓとが対向し、シールド２０の磁石２４Ｓと保持部３０の磁石３４Ｎとが対向するように、保持部３０に取り付けられる。図４には、保持部３０に対してシールド２０が取り付けられた状態が例示されている。ここで、図２に例示されるように、シールド２０の１又は複数の磁石２４Ｎがシールド２０の中心を通る直線２９の一方の側に配置され、シールド２０の１又は複数の磁石２４Ｓが直線２９の他方の側に配置されることが好ましい。これに対応するように、保持部３０の１又は複数の磁石３４Ｎが保持部３０の中心を通る直線の一方の側に配置され、保持部３０の１又は複数の磁石３４Ｓが当該直線の他方の側に配置されることが好ましい。このような配置によれば、保持部３０に対するシールド２０の取り付け方向が一意に定まるので、シールド２０の取り付け方向の誤りを防ぐことができる。

　基板Ｓ側のシールド６０の磁石６２および保持部７０の磁石７２についても、ターゲットＴ側のシールド２０の磁石２４および保持部３０の磁石３４と同様に配置されうる。以下では、保持部３０からシールド２０を取り外す作業およびそのためのシールド２０および保持部３０の構成を説明するが、これは、シールド６０および保持部７０にも適用可能である。

　図６～図８を参照しながら第１実施形態における保持部３０からシールド２０を取り外す作業について説明する。図６に例示されるように、シールド２０は、保持部３０に対してシールド２０を移動させるための工具２００を受け入れる受け入れ部２６を有しうる。シールド２０は、シールド２０の第１磁石２４（２４Ｎ、２４Ｓ）と保持部３０の第２磁石３４（３４Ｎ、３４Ｓ）との間に作用する磁力に逆らって保持部３０に対してシールド２０を移動可能に構成されうる。工具２００を使ってシールド２０が保持部３０に対して移動させられると、その際に、シールド２０の第１磁石２４（２４Ｎ、２４Ｓ）と保持部３０の第２磁石３４（３４Ｎ、３４Ｓ）との間に作用する磁力が弱まり、シールド２０を保持部３０から容易に取り外すことが可能になる。

　第１実施形態では、シールド２０に設けられた受け入れ部２６は、第１係合部としての孔を含み、工具２００は、受け入れ部２６の第１係合部としての孔に係合する第２係合部としてのピン２１０を含む。工具２００は、例えば、支持部材２３０と、支持部材２３０の両端に設けられたハンドル部２２０とを備え、支持部材２３０にピン２１０が設けられうる。第１実施形態では、シールド２０の受け入れ部２６は、２つの孔を含み、それに対応するように、工具２００は、２つのピン２１０を含む。

　シールド２０は、保持部３０に対して回転可能である。図５、図６に例示されるようにシールド２０の受け入れ部２６としての孔に工具２００のピン２１０を係合させ、図７に例示されるように工具２００を回転方向Ｒに回転させることによって、シールド２０の第１磁石２４（２４Ｎ、２４Ｓ）と保持部３０の第２磁石３４（３４Ｎ、３４Ｓ）との間に作用する磁力が弱まる。これにより、図８に例示されるように、シールド２０を保持部３０から容易に取り外すことが可能になる。

　図９、図１０を参照しながら第２実施形態における保持部３０からシールド２０を取り外す作業について説明する。図９、図１０に例示されるように、シールド２０は、保持部３０に対してシールド２０を移動させるための工具３００を受け入れる受け入れ部２８を有しうる。第２実施形態では、工具３００は、棒状部を含み、シールド２０に設けられた受け入れ部２８は、工具３００の棒状部を受け入れるようにシールド２０を貫通した貫通孔を有する。保持部３０は、工具３００の棒状部が押し付けられることによって保持部３０に対してシールド２０が移動するようにシールド２０に力を作用させるための突き当て面３５を含む。工具３００の棒状部の先端３１０は、突き当て面３５に対して滑らかに接するように構成されうる。

　図９に例示されるように、工具３００の先端３１０が保持部３０の突き当て面３５に対して押しつけられるように工具３００に力Ｆを加えると、工具３００は、突き当て面３５に沿って移動し、これによって、保持部３０に対してシールド２０も移動する。つまり、受け入れ部２８としての貫通孔および保持部３０突き当て面３５は、保持部３０に対するシールド２０の移動が保持部３０とシールド２０との接触面ＣＳに平行な方向へのシールド２０の移動ＭＨを含むように構成されている。保持部３０に対するシールド２０の移動は、接触面ＣＳに平行な方向以外の方向へのシールド２０の移動を含んでいてもよい。

　ここで、受け入れ部２８の貫通孔の全体または一部に螺子を形成し、工具３００の棒状部にも該貫通孔の螺子と係合する螺子を形成し、工具３００の棒状部を回転させることによって工具３００が貫通孔の軸方向に移動するように構成されてもよい。貫通孔の軸方向への工具３００の移動により、工具３００の先端３１０が突き当て面３５に押し付けられる。これにより、小さな力で、シールド２０を保持部３０から容易に取り外し可能な状態にすることができる。

　図１１、図１２を参照しながら第３実施形態における保持部３０からシールド２０を取り外す作業について説明する。図１１、図１２に例示されるように、シールド２０は、保持部３０に対してシールド２０を移動させるための工具４００を受け入れる受け入れ部２８を有しうる。第３実施形態では、工具４００は、棒状部を含み、シールド２０に設けられた受け入れ部２８は、工具４００の棒状部を受け入れるようにシールド２０を貫通した貫通孔を有する。保持部３０は、工具４００の棒状部が押し付けられることによって保持部３０に対してシールド２０が移動するようにシールド２０に力を作用させるための突き当て面３６を含む。

　ここで、受け入れ部２８の貫通孔の全体または一部に螺子が形成され、工具４００の棒状部にも該貫通孔の螺子と係合する螺子が形成され、図１１のＲＦとして示されているように、工具４００の棒状部を回転させることによって、工具４００の先端が突き当て面３６に押し付けられる。これにより、シールド２０を保持部３０から引き離す方向に力が作用する。つまり、受け入れ部２８としての貫通孔および保持部３０突き当て面３６は、保持部３０に対するシールド２０の移動が保持部３０とシールド２０との接触面ＣＳに直交する方向へのシールド２０の移動ＭＶを含むように構成されている。なお、保持部３０に対するシールド２０の移動は、接触面ＣＳに直交する方向以外の方向へのシールド２０の移動を含んでいてもよい。

　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

　本願は、２０１１年１２月１５日提出の日本国特許出願特願２０１１－２７５０７２を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims

　チャンバの中の減圧された処理空間において基板を処理する処理装置であって、
　前記チャンバの中に配置されるシールドと、
　前記シールドを磁力によって保持する保持部と、を備え、
　前記保持部は、第１磁石が配置された保持面を有し、
　前記シールドは、前記第１磁石との間で吸引力を発生する第２磁石と、前記保持部に対して前記シールドを移動させるための工具を受け入れる受け入れ部とを有し、
　前記シールドは、前記第１磁石と前記第２磁石との間に作用する磁力に逆らって前記保持部に対して移動可能に構成され、
　前記工具を使って前記シールドが前記保持部に対して移動させられた際に、前記第１磁石と前記第２磁石との間に作用する磁力が弱まり、前記シールドを前記保持部から取り外すことが可能になる、
　ことを特徴とする処理装置。
　前記シールドは、前記保持部と前記シールドとの接触面に直交する軸の周りで回転可能であり、前記保持部に対する前記シールドの移動が前記シールドの回転を含むことを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
　前記受け入れ部は、前記シールドを回転させるために前記工具が係合される係合部を有することを特徴とする請求項２に記載の処理装置。
　前記受け入れ部は、棒状部を含む前記工具の前記棒状部を受け入れるように前記シールドを貫通した貫通孔を有し、
　前記保持部は、前記棒状部が押し付けられることによって前記保持部に対して前記シールドが移動するように前記シールドに力を作用させるための突き当て面を含むことを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
　前記受け入れ部は螺子を有し、前記棒状部は前記螺子と係合する螺子を有し、前記棒状部を回転させることによって前記棒状部が前記突き当て面に押し付けられる、
　ことを特徴とする請求項４に記載の処理装置。
　前記貫通孔および前記突き当て面は、前記保持部に対する前記シールドの移動が前記保持部と前記シールドとの接触面に平行な方向への前記シールドの移動を含むように構成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の処理装置。
　前記貫通孔および前記突き当て面は、前記保持部に対する前記シールドの移動が前記保持部と前記シールドとの接触面に直交する方向への前記シールドの移動を含むように構成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の処理装置。
　前記処理装置はスパッタリング装置として構成され、前記シールドは、ターゲットを取り囲むように構成される、
　ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の処理装置。
　基板を処理する処理装置のチャンバの中に配置されるように構成されたシールドであって、
　前記チャンバの中に前記シールドを固定するための磁石と、
　前記チャンバの中で前記シールドを移動させるための工具を受け入れる受け入れ部と、を備える、
　ことを特徴とするシールド。
　前記シールドは、前記チャンバの中で前記シールドを保持するように前記処理装置に設けられた保持部に対して接触する接触面を有し、前記チャンバの中での前記シールドの移動が、前記接触面に直交する軸の周りでの前記シールドの回転を含むことを特徴とする請求項９に記載のシールド。
　前記受け入れ部は、前記シールドを回転させるために前記工具が係合される係合部を有することを特徴とする請求項１０に記載のシールド。
　前記受け入れ部は、棒状部を含む前記工具の前記棒状部を受け入れるように前記シールドを貫通した貫通孔を有する
ことを特徴とする請求項９に記載のシールド。
　前記受け入れ部は、前記棒状部が回転させられた際に前記棒状部を前記貫通孔の軸方向に移動させるように、前記棒状部に設けられた螺子に係合する螺子を有する、
　ことを特徴とする請求項１２に記載のシールド。
　前記シールドは、前記チャンバの中で前記シールドを保持するように前記処理装置に設けられた保持部に対して接触する接触面を有し、前記貫通孔は、前記チャンバの中での前記シールドの移動が前記接触面に平行な方向への前記シールドの移動を含むように構成されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のシールド。
　前記シールドは、前記チャンバの中で前記シールドを保持するために前記処理装置に設けられた保持部に対して接触する接触面を有し、前記貫通孔は、前記チャンバの中での前記シールドの移動が前記接触面に直交する方向への前記シールドの移動を含むように構成されていることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のシールド。
　前記処理装置はスパッタリング装置として構成され、前記シールドは、ターゲットを取り囲むように構成される、
　ことを特徴とする請求項９乃至１５のいずれか１項に記載のシールド。