(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料台としての機能を有するウェハ加熱器に固定されるウェハ加熱器用成膜防護具であって、
前記ウェハ加熱器の外周に環状に配置されるリング体と、
前記リング体の内周壁に設けられ、前記リング体の周方向に沿って全周に且つ内側に向かって延びるウェハ加熱器保護部と、
前記ウェハ加熱器保護部の上面に前記ウェハ加熱器保護部の周方向に沿って全周に設けられ、ウェハの裏面を支持する起立部とを有し、
前記ウェハ加熱器の外周に前記リング体の内周壁が接し、前記ウェハ加熱器の上面に前記ウェハ加熱器保護部の下面が接した状態で、前記ウェハ加熱器に固定されることを特徴とするウェハ加熱器用成膜防護具。
【請求項２】
前記リング体の外周壁に周方向に沿って延びる傾斜部を設けたことを特徴とする請求項１記載のウェハ加熱器用成膜防護具。
【請求項３】
前記リング体の上面に複数個の突起部を周方向に沿って設けたことを特徴とする請求項１または２記載のウェハ加熱器用成膜防護具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエハ上に集積回路を形成する場合等に用いられるスパッタリング装置のウエハ加熱器をターゲット原子から防護するウエハ加熱器用成膜防護具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スパッタリング装置は、グロー放電又は高周波放電中に於て放電用ガスのイオン、通常はアルゴンイオンを電極であるターゲットに衝突させ、そこからスパッタされるターゲット原子をウェハ上に堆積させて成膜を行うものである。
【０００３】
従来のガス加熱式スパッタリング装置５０においては、図５に示すように、ターゲット５２からスパッタされるターゲット原子によりスパッタリングを行なう際には、試料台としての機能をも併せ持つウエハ加熱器５４の上面に載置されたウエハ５６の裏面に加熱したガスを流してウエハ５６を加熱するため、ウエハ固定具５８によりウエハ５６を上面より押さえつけ、ウエハ５６がガスにより浮き上がらないようにしている。
【０００４】
従って、このようなガス加熱式スパッタリング装置５０においては、ウエハ５６の全表面に対して成膜を行なうことは不可能であった。
【０００５】
その後、ウエハ５６の全表面に対して成膜を行なうための改良が行なわれ、図６に示す全表面成膜用スパッタリング装置６０が提案された。
【０００６】
この全表面成膜用スパッタリング装置６０は、上述のガス加熱式スパッタリング装置５０のウエハ加熱器５４を試料台６４に、ウエハ固定具５８を成膜防護カバー６２に交換する等の改良を行なったものである。即ち、成膜防護カバー６２は、試料台６４に載置されたウエハ５６の上面を覆うことが無いことからウエハ５６の全表面に対して成膜を行なうことができるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の全表面成膜用スパッタリング装置６０の試料台６４は、再生を行なうため容易に交換できるようにする必要から、ウエハを加熱する機能を備えていない。従って、成膜を行なう際にウエハを加熱する必要がある場合については、この全表面成膜用スパッタリング装置６０を用いることができない。
【０００８】
この発明の課題は、ウエハを加熱する機能を備えつつウエハの全表面に成膜を行なうことができるようにするために、試料台としての機能をも併せ持つウエハ加熱器をターゲット原子から防護するためのウエハ加熱器用成膜防護具を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、試料台としての機能を有するウェハ加熱器に固定されるウェハ加熱器用成膜防護具であって、ウェハ加熱器の外周に環状に配置されるリング体と、リング体の内周壁に設けられ、リング体の周方向に沿って全周に且つ内側に向かって延びるウェハ加熱器保護部と、ウェハ加熱器保護部の上面にウェハ加熱器保護部の周方向に沿って全周に設けられ、ウェハの裏面を支持する起立部とを有し、ウェハ加熱器の外周にリング体の内周壁が接し、ウェハ加熱器の上面にウェハ加熱器保護部の下面が接した状態で、ウェハ加熱器に固定されることを特徴とする。
【００１０】
ウェハ加熱器用成膜防護具のリング体をウェハ加熱器の外周に配置することにより、ウェハ加熱器保護部がウェハ加熱器の上面の外周部分を覆うこととなり、ターゲット原子によりウェハ加熱器の上面に成膜が行なわれることを防止することができる。また、ウェハ加熱器保護部の上面に起立部を設けることにより、起立部にウェハの裏面を支持した状態において、ターゲット原子がウェハ加熱器の上面の中心方向に回り込むのを防止することができ、ウェハ加熱器の上面に成膜が行なわれることを防止する効果を更に向上させることができる。また、この起立部によりウェハの裏面を支持するため、ウェハの裏面とウェハ加熱器の上面との間に空間を設けることができ、ウェハ加熱器の上面にパーティクルが付着した場合であっても、ウェハの裏面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【００１３】
好ましくは、リング体の外周壁に周方向に沿って延びる傾斜部を設ける。
【００１４】
従って、ウエハ加熱器を上昇させた場合にリング体の外周壁に設けられた傾斜部が成膜防護カバーの傾斜部と接することにより、ウエハ加熱器用成膜防護具と成膜防護カバーとの間で位置決めを行なうことができる。
【００１５】
また、好ましくは、リング体の上面に複数個の突起部を周方向に沿って設ける。
【００１６】
従って、スパッタリングを行なう際に振動等が生じた場合であっても、この突起部によりウエハの位置がずれるのを防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明が適用可能なスパッタリング装置１０の概略図である。このスパッタリング装置１０は、チャンバ１２の上部に配置された円形のターゲット１４及びターゲット１４の裏面を支持する蓋体１６とを備えている。
【００１９】
また、チャンバ１２内の下部には、ウエハ１８を支持すると共にウエハ１８加熱するためのウエハ加熱器２０が設けられている。また、このウエハ加熱器２０の外周に環状にウエハ加熱器用成膜防護具２２が配置されている。
【００２０】
ここでウエハ加熱器用成膜防護具２２は、図２及び図３に示すように、環状のリング体２２ａから構成されるものである。このリング体２２ａの内周壁の上端部には、周方向に沿って内側に向かって延びるウエハ加熱器保護部２２ｂが設けられており、その先端部にはウエハ１８の裏面を支持すると共に、ターゲット原子がウエハ加熱器２０の上面に回り込むことを防止するための起立部２２ｃが周方向に沿って設けられている。更に、リング体２２ａの外周壁の略中央に周方向に全周にわたり延びる傾斜部２２ｄが設けられている。また、リング体２２の上面に４個の突起部２２ｅが周方向に等間隔で設けられている。この４個の突起部２２ｅは、それぞれ等しい高さを有するものであり、突起部２２ｅの先端部は、ウエハ１８の表面よりも高い所に位置するものである。
【００２１】
このような構成のウエハ加熱器用成膜防護具２２が、ウエハ加熱器２０の外周に配置される際には、ウエハ加熱器２０の外周にウエハ加熱器用成膜防護具２２のリング体２２ａの内周壁が接し、更に、ウエハ加熱器２０の上面にウエハ加熱器保護部２２ｂの下面が接した状態で、ネジ等でウエハ加熱器２０に固定される。
【００２２】
また、ウエハ加熱器２０の下方には、このウエハ加熱器２０及びウエハ加熱器用成膜防護具２２等を上昇又は下降させるための昇降機構２４が設けられている。この昇降機構２４とウエハ加熱器２０の下面とは、円筒状の駆動伝達部材２６により接続されると共に、駆動伝達部材２６周囲には伸縮可能な蛇腹状のべローズ２８が設けられている。
【００２３】
また、上述の駆動機構２４により、ウエハ加熱器２０と共に上昇させたウエハ加熱器用成膜防護具２２の上面及び外周壁と接することによりターゲット原子の漏出を防止する成膜防護カバー３２が設けられると共に、ターゲット１４とウエハ１８との間には、ターゲット原子の漏出を防止すべく成膜防護壁３０が設けられている。
【００２４】
このように構成されたスパッタリング装置１０によりウエハ１８の表面に成膜を行う場合には、図示しない超真空ポンプによりチャンバ１２の内部を真空にした後、この真空状態を維持したままウエハ加熱器２０に設置されているウエハ加熱器用成膜防護具２２の起立部２２ｃでウエハ１８を支持し、駆動機構２４によりウエハ１８、ウエハ加熱器及びウエハ加熱器用成膜防護具２２を図４に示す位置まで上昇させる。
【００２５】
この場合に、ウエハ加熱器用成膜防護具２２の傾斜部２２ｄが成膜防護カバー３２に設けられている傾斜部３２ａと接することにより、ウエハ加熱器用成膜防護具２２と成膜防護カバー３２との間の位置決めが行なわれる。
【００２６】
その後、チャンバ１２内にアルゴンガスを供給した後、ウエハ１８をウエハ加熱器２０の輻射熱で加熱しスパッタリングを行う。これにより、ターゲット１４からスパッタされるターゲット原子はウエハ１８の表面に堆積し成膜が行われるが、ウエハ加熱器２０には、ウエハ加熱器用成膜防護具２２が設置されているため、このウエハ加熱器用成膜防護具２２のウエハ加熱器保護部２２ｂ、起立部２２ｃ等によりウエハ加熱器２０の上面に成膜が行なわれるのを防止することができる。
【００２７】
従って、このウエハ加熱器用成膜防護具２２を用いることにより、多数枚のウエハ１８に繰り返し成膜を行なう場合であっても、ウエハ加熱器２０を取り外して交換する等の作業を行なう必要が無く、ウエハ加熱器用成膜防護具２２のみを取り外して交換すれば良い。
【００２８】
また、ウエハ加熱器用成膜防護具２２には突起部２２ｅが設けられていることから、スパッタリングを行なっているときに振動等が生じた場合であっても、この突起部２２ｅによりウエハ１８の位置ずれを防止することができる。
【００２９】
なお、上述の実施の形態においては、ウエハ加熱器用成膜防護具２２のリング体２２ａの上面に等間隔で４個の突起部２２ｅを設けているが、突起部の位置は等間隔に限定されるものではなくまた、その数も４個に限定されるものではない。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、ウエハ加熱器用成膜防護具のウエハ加熱器保護部がウエハ加熱器の上面の外周部分を覆うこととなり、ターゲット原子によりウエハ加熱器の上面に成膜が行なわれることを防止することができる。
【００３１】
また、ウエハ加熱器用成膜防護具のウエハ加熱器保護部の上面に起立部を周方向に沿って設けた場合には、この起立部によりターゲット原子がウエハ加熱器の上面の中心方向に回り込むのを防止することができ、ウエハ加熱器の上面に成膜が行なわれることを防止することができる効果を更に向上させることができる。また、この起立部によりウエハの裏面を支持するためウエハの裏面とウエハ加熱器の上面との間に空間を設けることができ、ウエハ加熱器の上面にパーティクルが付着した場合であっても、ウエハの裏面にパーティクルが付着するのを防止することができる。
【００３２】
更に、ウエハ加熱器用成膜防護具のリング体の外周壁に周方向に沿って延びる傾斜部を設けた場合には、ウエハ加熱器を上昇させた場合にリング体の外周壁に設けられた傾斜部が成膜防護カバーの傾斜部と接することにより、ウエハ加熱器用成膜防護具と成膜防護カバーとの間で位置決めを行なうことができる。
【００３３】
また、ウエハ加熱器用成膜防護具のリング体の上面に複数個の突起部を周方向に設けた場合には、スパッタリングを行なう際に振動等が生じた場合であっても、この突起部によりウエハの位置がずれるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用可能なスパッタリング装置の概略図である。
【図２】本発明のウエハ加熱器用成膜防護具の平面図である。
【図３】本発明のウエハ加熱器用成膜防護具のＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明が適用可能なスパッタリング装置においてウエハ加熱器を上昇させた状態を説明するための図である。
【図５】従来のガス加熱式スパッタリング装置の概略図である。
【図６】従来の全表面成膜用のスパッタリング装置の概略図である。
【符号の説明】
１０…スパッタリング装置、１２…チャンバ、１４…ターゲット、１６…蓋体、１８…ウエハ、２０…ウエハ加熱器、２２…ウエハ加熱器用成膜防護具、２２ａ…リング体、２２ｂ…ウエハ加熱器保護部、２２ｃ…起立部、２２ｄ…傾斜部、２２ｅ…突起部、２４…昇降機構、２６…駆動伝達部材、２８…べローズ、３０…成膜防護壁、３２…成膜防護カバー、３２ａ…傾斜部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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