(57)【要約】      （修正有）【課題】対象物の被成膜面以外に形成された膜の剥離を十分に抑制することができる成膜装置を提供する。【解決手段】所定雰囲気のチャンバー内において材料源から飛来する粒子を対象物に対して付着させることによって前記対象物に成膜する成膜装置であって、前記チャンバー内には、複数列に配列されたフィン５２を有する防着板５が設けられており、前記フィン５２のそれぞれは、隣接する列のフィン５２に対して、配列方向にずれた位置に配置されている。【選択図】図２
2010174344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定雰囲気のチャンバー内において材料源から飛来する粒子を対象物に対して付着させることによって前記対象物に成膜する成膜装置であって、
前記チャンバー内には、複数列に配列されたフィンを有する防着板が設けられており、
前記フィンのそれぞれは、隣接する列のフィンに対して、配列方向にずれた位置に配置されている
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記フィンは、前記防着板の板面の法線方向に対して傾いた状態で配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
前記フィンは、前記粒子の飛来方向に対して傾いた状態で配置されている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記フィンは、前記防着板に対して着脱可能に設けられている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項５】
前記フィンは、列毎に一体的に形成されている
ことを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
前記フィンは、平面視での分布密度が変化するように配置されている
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の成膜装置。
【請求項７】
前記分布密度は、前記防着板に飛来する前記粒子の密度に応じて設定されている
ことを特徴とする請求項６に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本発明は、成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターゲットや蒸着材等の材料源から放出された粒子を基板に付着・堆積させる成膜装置が広く用いられている。このような成膜装置では、例えば、真空雰囲気とされたチャンバー内に基板を配置した状態で材料源から粒子を放出させ、その放出粒子を基板の対象物の被成膜面に到達させることによって、その被成膜面上にその材料からなる膜を成膜させる。こうした成膜技術としては、例えば、蒸着法、スパッタ法等が知られている。
【０００３】
成膜装置では、材料源から放出された粒子は、対象物方向に限らず広範囲に放出される。このため、チャンバーの壁部等にも成膜されてしまう。このようにチャンバーの壁部等の対象物の被成膜面以外の箇所に形成された膜は、徐々に堆積し、ある程度の膜厚まで成長した膜は容易に剥離するため、パーティクルの発生源となる。剥離し飛散したパーティクルが被成膜面に付着すると、膜にピンホール等の欠陥が生じ、デバイスの歩留まり低下を招く。
【０００４】
これに対して、チャンバー内に取り出し可能な防着板を設置し、膜が形成された防着板を交換あるいはメンテナンスする方法が一般的に行われている。しかしながら、この方法では、防着板を交換するためにチャンバー内の環境を一度壊す（例えば、チャンバーを大気開放する）必要がある、大幅な生産稼働率の低下を招く。
【０００５】
特許文献１には、複数のフィンを備えた防着板を備える成膜装置が開示されている。特許文献１によれば、防着板のフィンによって、対象物の被成膜面以外の箇所に形成される膜を分断し、膜応力を低減させることによって膜の剥離を抑制することができるとされている。このような特許文献１に開示された技術によれば、防着板の交換あるいはメンテナンスの周期を延ばすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１８８１０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、飛来した粒子がフィンの間をすり抜けて防着板に付着することがあり、膜を十分に分断することができない場合がある。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、対象物の被成膜面以外に形成された膜の剥離を十分に抑制することができる成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る成膜装置は、所定雰囲気のチャンバー内において材料源から飛来する粒子を対象物に対して付着させることによって前記対象物に成膜する成膜装置であって、前記チャンバー内には、複数列に配列されたフィンを有する防着板が設けられており、前記フィンのそれぞれは、隣接する列のフィンに対して、配列方向にずれた位置に配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、防着板に設けられる複数のフィンのそれぞれが、隣接する列のフィンに対して、配列方向にずれた位置に配置されているので、飛来した粒子がフィンの間をすり抜けてしまうのを抑制することができる。これにより、対象物の被成膜面以外に形成される膜を分断することができるので、膜の剥離を十分に抑制することができる。
【００１１】
上記の成膜装置は、前記フィンは、前記防着板の板面の法線方向に対して傾いた状態で配置されていることを特徴とする。  
本発明によれば、フィンが防着板の板面の法線方向に対して傾いた状態で配置されているので、当該フィンによって平面視で防着板の板面が覆われることとなる。これにより、飛来した粒子が防着板の板面に付着するのを抑えることができる。
【００１２】
上記の成膜装置は、前記フィンは、前記粒子の飛来方向に対して傾いた状態で配置されていることを特徴とする。  
本発明によれば、フィンが粒子の飛来方向に対して傾いた状態で配置されているので、フィンが粒子の飛来方向に対して垂直に設置されている場合と比較して、粒子の飛来方向に対して直交する所定平面の単位面積を通過する粒子群をフィンのより広い面積にて受けることができる。これにより、フィンにおいて粒子を確実に捕捉することができる。
【００１３】
上記の成膜装置は、前記フィンは、前記防着板に対して着脱可能に設けられていることを特徴とする。  
本発明によれば、フィンが防着板に対して着脱可能に設けられているので、防着板のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００１４】
上記の成膜装置は、前記フィンは、列毎に一体的に着脱可能に設けられていることを特徴とする。  
本発明によれば、フィンが列毎に一体的に着脱可能に設けられているので、防着板のメンテナンス性を一層向上させることができる。
【００１５】
上記の成膜装置は、前記フィンは、平面視での分布密度が変化するように配置されていることを特徴とする。  
本発明によれば、平面視での分布密度が変化するようにフィンが配置されているので、防着板への膜の形成を効率的に抑えることができる。
【００１６】
上記の成膜装置は、前記分布密度は、前記防着板に飛来する前記粒子の密度に応じて設定されていることを特徴とする。  
本発明によれば、防着板に飛来する粒子の密度に応じて分布密度が設定されているので、防着板への膜の形成をより効率的に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る成膜装置の構成を概略的に示す図。
【図２】本実施形態に係る防着板の構成を示す斜視図。
【図３】防着板の一部の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明に係る成膜装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材の認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１９】
図１は、本実施形態の成膜装置の概略構成を示した模式図である。  
成膜装置ＡＰＲは、チャンバー１と、基板ホルダー２と、ターゲット３（材料源）と、イオンガン４と、防着板５とを備えている。成膜装置ＡＰＲは、チャンバー内を所定雰囲気とし、ターゲット３から飛来する粒子を対象物に対して付着させることによって対象物に成膜する装置である。本実施形態では、成膜装置ＡＰＲとして、イオンビームスパッタ装置を例に挙げて説明する。
【００２０】
チャンバー１は、成膜の対象物である基板Ｘの基板面Ｘ１（被成膜面）に対して成膜を行う成膜室である。チャンバー１には排気系１１が接続されており、排気系１１を稼動させることでチャンバー１の内を減圧させることができるようになっている。
【００２１】
チャンバー１の上部には、基板ホルダー２が設置されている。基板ホルダー２は、基板面Ｘ１を下方に向けた状態で基板Ｘを支持するためのものである。チャンバー１内において基板ホルダー２の下方には、ターゲット３が設置されている。ターゲット３は、粒子の放出源となる材料源であり、例えば、様々な無機材料（無機酸化物、無機窒化物、金属酸化物、金属窒化物）が用いられる。具体的には、例えば、ＳｉＯ２ 、ＳｉＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＺｎＯ２、Ｔａ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）などが用いられる。
【００２２】
イオンガン４は、独立したイオン源にスパッタ用のガスを導入し、そのガスをイオン化しかつ加速させて放出口４１から所定幅のイオンビーム４２として引き出すものである。イオンガン４は、ターゲット３の上方に配置されている。イオンガン４の放出口４１は、チャンバー１の内部でターゲット３の表面であるスパッタ面３１に向けられている。
【００２３】
スパッタ用のガスとしては、例えば、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等や、この他にターゲット３に対して不活性な様々な不活性ガスを用いることができる。例えば、窒素などの分子イオン、中性粒子、クラスターイオン等を用いても良い。イオンガン４とは別に、成膜前または成膜時の基板Ｘに、アシスト用のイオン照射を行ったり、アシスト用のレーザ照射を行ったりするアシスト機構を備えている構成であっても構わない。
【００２４】
防着板５は、チャンバー１の側壁部１２及び天井部１３を覆うように配置されている。防着板５は、側壁部１２及び天井部１３に対して着脱可能に設けられている。防着板５は、チャンバー１の側壁部１２及び天井部１３に沿って配置される基材５１と、基材５１に対して配列された複数のフィン５２とによって構成さている。
【００２５】
図２は、チャンバー１の側壁部１２に設けられる防着板５の構成を示す斜視図である。図３は、図２に示す防着板５上の一部を構成を示す図であり、１つのフィン５２について示したものである。
【００２６】
図２に示すように、フィン５２は、基材５１の板面５１ａ上に複数設けられている。フィン５２は、板面５１ａ上に一方向に複数列配列されている。フィン５２の列は、板面５１ａのほぼ全面に亘って設けられている。図２では、フィン５２の配列方向が破線で示されており、各列におけるフィン５２の位置の対応関係が一点鎖線で示されている。同図に示すように、フィン５２のそれぞれは、隣接する列のフィン５２に対して、配列方向にずれた位置に配置されている。より具体的には、各フィン５２は、隣接する列の２つのフィン５２に対して、配列方向の中間に位置するように配置されている。このため、防着板５の側面から配列方向の直交方向に当該防着板５を見たときには、フィン５２が防着板５上に隙間無く配置された状態となっている。隣接する列の２つのフィンの中間に位置するように配置されているが、フィン５２が隣接する列のフィン５２に対して配列方向にずれた位置に配置されている構成であれば、この配置に限られることは無い。
【００２７】
フィン５２は、列毎にフィン保持部材５３に取り付けられており、当該フィン保持部材５３を介してフィン５２が列毎に一体的に設けられている。図３に示すように、フィン保持部材５３は、基材５１の凹部５１ｂに嵌め込まれている。フィン保持部材５３は、基材５１に対して着脱可能に設けられている。フィン保持部材５３を着脱させることにより、基材５１に対してフィン５２を列毎に一体的に着脱させることができるようになっている。この構成に加えて、例えばフィン保持部材５３に対してフィン５２を個々に着脱させる構成としても勿論構わない。
【００２８】
図２及び図３に示すように、各フィン５２は、基材５１の表面５１ａ（防着板の板面）の法線方向に対して傾いた状態で配置されている。このため、平面視で基材５１がフィン５２によって一部が覆われた状態となる。フィン５２は、基材５１の表面５１ａターゲット３から放出される粒子Ｒの飛来方向に対しても傾いた状態で配置されている。このため、防着板５へ飛来してくる粒子Ｒをより確実に捕捉できるようになっている。各フィン５２は、ターゲット３側の先端部５３が鋭角に形状設定されているとともに、表面がブラスト処理によって粗面とされている。これにより、粒子Ｒを捕捉しやすい構成となっている。
【００２９】
フィン５２の長さＬ及びフィン５２の配列ピッチは、飛来する粒子がフィン５２間すなわちフィン５２の間に露出する基材５１に到達しないように設定されている。加えて、フィン５２の列の間隔は、ターゲット３側よりも基板Ｘ側の方が広くなるように形成されている。このため、フィン５２の分布密度が、防着板５のターゲット３側の方が基板Ｘ側よりも高くなっている。
【００３０】
フィン５２の分布密度は、防着板５へ飛来する粒子Ｒの密度に応じて設定されている。図１に示すように、防着板５へ粒子Ｒが飛来する密度は、ターゲット３に近いほど高くなっており、基板Ｘに近いほど低くなっている。これに対応するように、本実施形態では、フィン５２の分布密度は、基板Ｘ側よりも防着板５のターゲット３側の方が高くなるようなるように設定されている。このようにフィン５２の分布密度を設定することで、フィン５２によって確実に粒子Ｒを捕捉できるようになっている。
【００３１】
上記のように構成された成膜装置ＡＰＲにおいては、イオンガン４からのイオンビーム４２がターゲット３のスパッタ面３１に入射すると、そのビーム幅に応じた広さの領域がスパッタリングされ、粒子がチャンバー１内に放射状に放出される。基板Ｘに到達した粒子が基板面Ｘ１に堆積することによって、基板面Ｘ１に膜が形成される。
【００３２】
一方、基板Ｘとは異なる方向に射出された粒子は、防着板５に到達する。防着板５上には、上記の配置で配置されたフィン５２によって粒子Ｒが捕捉され、フィン５２上に粒子Ｒが堆積される。このフィン５２によって、防着板５へ飛来する粒子Ｒが基材５１上に堆積されるのが抑制され、基材５１上に形成される膜が基材５１上で分断された状態で形成されることになる。このため、基材５１上の全面に膜が形成される場合に比べて、膜応力を低減されることとなる。このため、基材５１上に形成された膜の剥離が抑制されることとなる。
【００３３】
一方、フィン５２上には粒子Ｒが堆積し、膜が形成される。粒子Ｒの堆積によってフィン５２上に一定以上の膜が形成された場合、例えばフィン保持部材５３を基材５１から取り外し、フィン保持部材５３ごとフィン５２を交換することにより、チャンバー１内をより清浄な状態に保つようにする。
【００３４】
このように、本実施形態によれば、防着板５に設けられる複数のフィン５２のそれぞれが、隣接する列のフィン５２に対して、配列方向にずれた位置に配置されているので、飛来した粒子Ｒがフィンの間をすり抜けてしまうのを抑制することができ、各フィン５２によって確実に捕捉することができる。これにより、基板Ｘの基板面Ｘ１以外に形成される膜を分断することができるので、膜の剥離を十分に抑制することができる。
【００３５】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。  
例えば、上記実施形態においては、チャンバー１の側壁１２に設けられる防着板５を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば天井部１３に設けられる防着板５についても、上記実施形態に記載した構成を適用させることができる。
【００３６】
天井部１３に設けられる防着板５の場合、図１に示すように、基板Ｘに近い位置ほど飛来する粒子Ｒの密度が高くなっており、基板Ｘから離れるほど飛来する粒子Ｒの密度が小さくなっている。したがって、防着板５のフィン５２の分布密度を設定する際には、当該粒子Ｒの密度に対応するように、例えば基板Ｘに近い位置ほど分布密度を高くなるように配置させることが好ましい。
【符号の説明】
【００３７】
ＡＰＲ…成膜装置  Ｘ…基板（対象物）  １…チャンバー  ５…防着板  ５２…フィン
【図１】
2010174344.tif 000003
【図２】
2010174344.tif 000004
【図３】
2010174344.tif 000005