(57)【要約】【課題】  成膜室内においてターゲットの位置を容易に変更でき、かつターゲットの支持構造物からの不純物のスパッタアウトを抑制することができる、成膜装置用ターゲットの支持構造を提供する。【解決手段】  ターゲット固定部材２と、少なくとも表面が絶縁体からなるターゲット固定部材カバー７と、少なくとも表面が絶縁体からなる支持体９と、を備え、ターゲット１がターゲット固定部材２に接合され、ターゲット固定部材２はターゲット１及びターゲット固定部材カバー７によって被覆され、支持体９は、その一端がターゲット固定部材２あるいはターゲット固定部材カバー７に固定されており、他端が成膜装置に固定されている。【選択図】  図２
2006233243.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットが装着されるターゲット固定部材と、
少なくとも表面が絶縁体からなるターゲット固定部材カバーと、
少なくとも表面が絶縁体からなる支持体と、を備え、
ターゲットが前記ターゲット固定部材に接合され、
前記ターゲット固定部材は前記ターゲット及び前記ターゲット固定部材カバーによって被覆され、
前記支持体は、その一端が前記ターゲット固定部材あるいは前記ターゲット固定部材カバーに固定されており、他端が成膜装置に固定されている、成膜装置用ターゲット支持構造。
【請求項２】
前記ターゲット固定部材は、その前面及び周面が前記ターゲットに覆われ、その背面が前記ターゲット固定部材カバーに覆われている、請求項１に記載の成膜装置用ターゲット支持構造。
【請求項３】
前記ターゲット固定部材は、その前面が前記ターゲットに覆われ、その周面及び背面が前記ターゲット固定部材カバーに覆われている、請求項１に記載の成膜装置用ターゲット支持構造。
【請求項４】
前記成膜装置に形成された接続ポートと、
前記接続ポートに熱媒体を流通させる熱媒体循環装置と、
前記接続ポートと前記ターゲット固定部材とを接続する、少なくとも表面が絶縁体からなる配管と、を備え、
前記ターゲット固定部材と前記ターゲットとの接合面間あるいは前記ターゲット固定部材の内部に熱媒体流路が形成され、前記配管と前記熱媒体流路とが接続されている、請求項１に記載の成膜装置用ターゲット支持構造。
【請求項５】
少なくとも表面が絶縁体によって被覆されている被覆電線を備え、
前記ターゲット固定部材が、板状の電極部材であって、
前記支持体は、その一端が前記電極部材あるいは前記ターゲット固定部材カバーに固定されて他端が電気的に絶縁されながら成膜装置に固定されている、成膜装置用ターゲット支持構造。
【請求項６】
成膜室と、
請求項１に記載の成膜装置用ターゲット支持構造によって前記成膜室内に配置されたターゲットと、
前記成膜室内に配置された基板と、を有する、成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置用ターゲットの支持構造に関する。さらに詳しくは、スパッタリング方式の成膜装置の成膜装置用ターゲットの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板への成膜処理を行う成膜装置の一例として、スパッタリング方式の成膜装置が用いられる。このスパッタリング方式の成膜装置では、減圧された成膜室内で発生された高速荷電粒子が、減圧された成膜室内の膜原料からなるターゲットに入射し、そのターゲットより膜材料となる、あるいは膜材料の原料となる粒子がスパッタアウトされ、スパッタアウトされた粒子が基板上に付着して、基板に膜が形成される。
【０００３】
このようなスパッタリング方式の成膜装置においては、ターゲットの支持構造物等ターゲット以外から不純物、すなわちターゲットの構成成分以外の粒子がスパッタアウトされると、その不純物が基板に付着し、成膜の品質の低下を招く。そこで、ターゲットの支持構造物からの不純物のスパッタアウトを抑制するようなターゲットの支持構造に関する提案がなされている。例えば、ターゲット周縁部に配設される固定冶具が、その表面部がターゲットの構成成分の一部で形成されるという提案（特許文献１）、グラウンドシールド等ターゲット周囲の構造物をターゲットと同じ材質とするという提案（特許文献２）、ターゲットの外寸をターゲット取付板の外寸より大きくするという提案（特許文献３）、ターゲットの固定装置の表面をターゲットを構成する主要な元素で構成するという提案（特許文献４）、ターゲットの直径をバッキングプレート、すなわち電極部材の直径より大きく選択して電極部材を覆うという提案（特許文献５）がなされている。  
【特許文献１】特開昭６２−１６１１６３
【特許文献２】特開平１１−２２９１３１
【特許文献３】特開昭６３−２９７５５４
【特許文献４】特開昭６３−２４３２６９
【特許文献５】特開昭５９−５６７３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
他方、成膜装置においては、基板とターゲットとの配置関係、いわゆるＴ／Ｓ（ターゲット／サブストレ−ト）距離によって、基板上の膜の形成状況が影響を受けることから、成膜室内においてターゲットの位置を容易に変更できるターゲットの支持構造が求められていた。
【０００５】
しかしながら、ターゲットの位置を変更するには、位置の変更毎に、支持構造物からの不純物のスパッタアウトを抑制する措置が必要である。特に、ターゲットの背面に配設されている電極部材等のターゲット固定部材に対する抑制措置が必要である。これに対し、上述のようなターゲットの支持構造の提案では、ターゲットの背面のターゲット固定部材は考慮されていない上、ターゲットの位置を変更するには、ターゲット固定部材の表面加工や、ターゲットの形状加工を新たに行わなければならず、ターゲットの位置の変更は容易ではない。特に、ターゲットの形状加工（例えば、特許文献３及び特許文献５）では、ターゲットの背面のターゲット固定部材からの不純物のスパッタアウトに対しては抑制効果が乏しい。またターゲット固定部材に対する表面加工は手間がかかり現実的ではない。
【０００６】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、成膜室内においてターゲットの位置を容易に変更でき、かつターゲットの支持構造物からの不純物のスパッタアウトを抑制することができる、成膜装置用ターゲットの支持構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係る成膜装置用ターゲットの支持構造は、ターゲットが装着されるターゲット固定部材と、少なくとも表面が絶縁体からなるターゲット固定部材カバーと、少なくとも表面が絶縁体からなる支持体と、を備え、ターゲットが前記ターゲット固定部材に接合され、前記ターゲット固定部材は前記ターゲット及び前記ターゲット固定部材カバーによって被覆され、前記支持体は、その一端が前記ターゲット固定部材あるいは前記ターゲット固定部材カバーに固定されており、他端が成膜装置に固定されている（請求項１）。また、本発明に係る成膜装置は、成膜室と、請求項１に記載の成膜装置用ターゲット支持構造によって前記成膜室内に配置されたターゲットと、前記成膜室内に配置された基板と、を有する（請求項６）。かかる構成とすると、支持体の長さを調整することによってターゲットの位置を調節することができ、かつターゲット固定部材はターゲット固定部材カバー及びターゲットによって覆われ、かつ支持体の表面は絶縁体から構成されているので、成膜室内においてターゲットの位置を容易に変更でき、かつターゲットの支持構造物からの不純物のスパッタアウトを抑制することができる。
【０００８】
また、本発明の効果をより確実に得る観点から、本発明に係る成膜装置用ターゲットの支持構造は、前記ターゲット固定部材は、その前面及び周面が前記ターゲットに覆われ、その背面が前記ターゲット固定部材カバーに覆われているとよい（請求項２）。あるいは、前記ターゲット固定部材は、その前面が前記ターゲットに覆われ、その周面及び背面が前記ターゲット固定部材カバーに覆われているとよい（請求項３）。
【０００９】
また、本発明に係る成膜装置用ターゲットの支持構造は、前記成膜装置に形成された接続ポートと、前記接続ポートに熱媒体を流通させる熱媒体循環装置と、前記接続ポートと前記ターゲット固定部材とを接続する、少なくとも表面が絶縁体からなる配管と、を備え、前記ターゲット固定部材と前記ターゲットとの接合面間あるいは前記ターゲット固定部材の内部に熱媒体流路が形成され、前記配管と前記熱媒体流路とが接続されているとよい（請求項４）。かかる構成とすると、熱媒体によってターゲットの温度を調節することができるので、温度変化による成膜不良を抑制することができる。
【００１０】
また、本発明に係る成膜装置用ターゲットの支持構造は、少なくとも表面が絶縁体によって被覆されている被覆電線を備え、前記ターゲット固定部材が、板状の電極部材であって、前記支持体は、その一端が前記電極部材あるいは前記ターゲット固定部材カバーに固定されて他端が電気的に絶縁されながら成膜装置に固定されているとよい（請求項５）。かかる構成とすると、ターゲットに電位を印加することができるので、高速荷電粒子をターゲットに入射させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明は、支持体の長さを調整することによってターゲットの位置を調節することができ、かつターゲット固定部材は電極カバー及びターゲットによって覆われているので、成膜室内においてターゲットの位置を容易に変更でき、かつターゲットの支持構造物からの不純物のスパッタアウトを抑制することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る成膜装置の概略の構成を示す模式図である。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態に係る成膜装置２００には、チャンバ２０内の密閉された内部空間（成膜室）２１に、基板Ｐが保持されている基板台１００と、基板Ｐに対向するようにしてターゲット１が支持されている成膜装置用ターゲット支持構造体（以下、ターゲット支持構造体と省略する。）３０とが配置されている。チャンバ２０は、導電性の壁体で構成され、電気的に接地されている。
【００１５】
成膜室２１は、真空ポンプ７０によって、減圧されると共に、スパッタガス供給装置８０によってスパッタガスが適量供給されるように構成されている。そして、それらの吸排気経路は弁７１，８１によって遮断密封されるように構成されている。
【００１６】
成膜室２１内に配置されているターゲット１と基板Ｐとは、被覆電線１３、配線（電気経路）４０によって電源５０に電気的に接続されている。電源５０は高周波電源又は直流電源で構成され、ターゲット１と基板Ｐとの間に放電用電圧を印加する。これによって、成膜室２１に放電による電離状態を引き起こして高速荷電粒子を発生させ、ターゲット１に入射される高速荷電粒子によって、ターゲット１から膜材料となる、あるいは膜材料の原料となる荷電粒子がスパッタアウトされる。
【００１７】
ターゲット支持構造体３０は、電極部材（ターゲット固定部材）２と、電極部材カバー（ターゲット固定部材カバー）７と、支持体９とを有して構成されている。
【００１８】
また、ターゲット支持構造体３０には、熱媒体循環装置１６が接続されて、ターゲット支持構造体３０の内部を熱媒体が循環されるように構成されている。具体的には、チャンバ２０に形成された一対の接続ポート１７に熱媒体を流通させる熱媒体循環装置１６と、一対の接続ポート１７と電極部材２とを接続する絶縁体からなる一対のチューブ（配管）１５と、を備えている。そして、ターゲット１の背面に熱媒体が流通するように構成されている。ここでは、熱媒体には水が用いられている。これによって、ターゲット１の温度が熱媒体の循環によって調節されるので、温度変化による成膜不良を抑制することができる。
【００１９】
次に、ターゲット支持構造体３０の構造を説明する。
【００２０】
図２は、図１のターゲット支持構造体を一部分解して示す分解斜視図である。
【００２１】
図２に示すように、本実施の形態に係るターゲット支持構造体３０においては、板状のターゲット１と主面同士が接合して板状の電極部材２がターゲット１に装着されている。ターゲット１と電極部材２とは螺旋１０によって接合されている。また、ターゲット１は電極部材２よりも大きい主面を有していて、ターゲット１の周縁部には、電極部材２の周面２Ａを包囲する周縁部１Ａが形成されている。そして、電極部材２の背面２Ｂは、絶縁体、ここではＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）からなる電極カバー（ターゲット固定部材カバー）７によって覆われている。ここでは、電極カバー７は、電極部材２の背面２Ｂを覆い、ターゲット１の周縁部１Ａに当接して載置されている。これによって、電極部材２はターゲット１及び電極カバー７によって被覆されるので、膜形成動作における高速荷電粒子による電極部材２からの不純物のスパッタアウトを抑制することができる。
【００２２】
なお、電極カバー７は、上方に位置し、ターゲット１及び電極部材２が下方に位置するので、電極カバー７は特段の固定を要さない。なお、電極部材２の背面２Ｂあるいはターゲット１の周縁部１Ａに嵌合溝、螺合等により固定されてもよい。これによって、ターゲット１及び基板Ｐの対向方向が上下方向以外の場合を含め、電極カバー７の位置ズレあるいは脱落が防止される。また、電極カバー７は絶縁体によって構成されていればよいので、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックスで構成することもできる。さらに、電極カバー７は少なくとも表面が絶縁体によって構成されていればよいので、金属板の表面にＰＴＦＥ、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁体がコーティングされて構成することもできる。
【００２３】
ここで、電極カバー７には、チューブ１５が挿通される貫通孔７Ａ、及び支持体９が挿通される貫通孔７Ｂ、被覆電線１３が挿通される貫通孔７Ｃがその厚さ方向にそれぞれ穿たれている。
【００２４】
電極カバー７の貫通孔７Ａを貫通する一対のチューブ１５は、電極部材２の背面２Ｂに構成された一対の接続ポート５にそれぞれ接続されている。そして電極部材２には、その厚さ方向に貫通する一対の貫通孔（図示せず）がその一対の接続ポート５に接続するようにして形成されている。他方、電極部材２とターゲット１との接合面間に間隙、すなわち熱媒体流路３が形成されおり、該貫通孔と熱媒体流路３とが連通している。また、電極部材２とターゲット１との接合面の周囲はシール部材等により適宜シールされ、外部に熱媒体が漏出しないように構成されている。これによって、チューブ１５は、該貫通孔を介して熱媒体流路３と接続されているので、チューブ１５を流通する熱媒体は、該貫通孔を通って熱媒体流路３を流通することができる。なお、熱媒体流路３は、ターゲット１の温度を調節することができるように構成されていればよいので、電極部材２とターゲット１とが接合面間に間隙を形成せずに広い接合面によって接合されて、熱媒体流路３が電極部材２内部に形成されるようにすることもできる。
【００２５】
また、電極カバー７の貫通孔７Ｂを貫通する支持体９の一端は、電極部材２に固定されている。支持体９は、少なくとも１本、ここでは４本用いられている（図２では、手前の１本を割愛して示す）。支持体９の両端の先端には、螺旋溝が形成されていて、支持体９の一端は、電極カバー７の貫通孔７Ｂを通って電極部材２に接続、ここでは電極カバー７に形成されている螺旋孔に螺合されている。また、支持体９の他端は、チャンバ２０を貫通して、チャンバ２０外部より絶縁体スペーサ１２を介してナット１１によって電気的に絶縁されながら成膜装置２００のチャンバ２０に固定される。これによって、ターゲット１、電極部材２及び電極カバー７は、支持体９によって、成膜装置２００のチャンバ２０に電気的に絶縁されて固定される。
【００２６】
また、支持体９は絶縁体からなる絶縁碍子８に挿通されて、その表面が絶縁体によって被覆されている。絶縁碍子８は、両端近傍にフランジ部を有する鞘状であって、一端近傍のフランジ部が電極カバー７の貫通孔７Ｂ周囲に当接し、他端近傍のフランジ部がチャンバ２０の内面に当接している（図１参照）。つまり、絶縁スペーサ１２と絶縁碍子８のフランジ部との間にチャンバ２０の壁体が挟持されている（図１参照）。これによって、支持体９は絶縁碍子８によって被覆されているので、膜形成動作における高速荷電粒子による支持体９からの不純物のスパッタアウトを抑制することができる。また、支持体９及び絶縁碍子８の長さを調節することによって成膜室２１内のターゲット１の配置位置を調節することができるので、基板Ｐへの膜形成が効率的となる位置にターゲット１の位置を容易に調節することができる。
【００２７】
また、電極カバー７の貫通孔７Ｃは、電極部材２の平面視において中心部に相当する位置に形成されていて、電極カバー７の貫通孔７Ｃを貫通する被覆電線１３の一端は、電極部材２の背面２Ｂの中心部に接続されている。ここでは、ハンダ付けあるいは螺旋止めによって被覆電線１３の一端が電極部材２の背面２Ｂに接続されている。被覆電線１３の他端は電極カバー７の貫通孔７Ｃを通って電気的に絶縁されながら成膜装置２００のチャンバ２０の壁に固定され、かつこれを貫通し、さらに配線４０に接続されている。これによって、ターゲット１は、被覆電線１３、配線４０及び電源５０によって基板Ｐと電気的に接続されている（図１参照）。
【００２８】
次に、図１を参照しながら、成膜装置２００を用いた成膜方法について説明する。
【００２９】
まず、図示しない搬出入口から基板Ｐが成膜室２１内に搬入されて、基板台１００に基板Ｐが保持される。図示しない搬出入口が閉止されて、成膜室２１が密閉状態にされる。弁７１が開放されて真空ポンプ７０によって成膜室２１内が減圧状態にされる。弁８１が開放されてスパッタガス供給装置８０によって成膜室内２１にスパッタガスが適量供給される。
【００３０】
そして、配線４０に接続された電源５０によって、ターゲット１と基板Ｐとの間に放電電圧が印加されて、ターゲット１よりスパッタアウトされた荷電粒子によって、基板Ｐの表面に膜が形成される。この際、電極部材２の背面２Ｂ及び周面２Ａが電極カバー７及びターゲット１によって覆われているので、電極部材２からの不純物質のスパッタアウトが抑制される。
【００３１】
そして、図示しない搬出入口から膜が形成された基板Ｐが、成膜室２１から搬出されると共に、新たな基板Ｐが成膜室２１内に搬入されて、前記工程が繰り返される。
【００３２】
［変形例］
図３は、図２のターゲット支持構造体の変形例を一部分解して示す分解斜視図である。図３において図２と同一又は相当する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００３３】
本実施例のターゲット支持構造体３１の構成は、ターゲット１の周縁部１Ａの代わりに電極カバー７の周縁部７Ｄが形成されている点以外は上記のターゲット支持構造体３０と同じである。すなわち、電極カバー７は、電極部材２よりも大きい主面を有していて、電極カバー７の周縁部には、電極部材２の周面２Ａを包囲する周縁部７Ｄが形成されている。これによって、電極部材２は、その周面２Ａ及び背面２Ｂが電極カバー７に覆われている。このような構成としても、電極部材２の背面２Ｂ及び周面２Ａが電極カバー７によって覆われているので、電極部材２からの不純物質のスパッタアウトが抑制される。
【００３４】
以上、本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、電極部材２が電極カバー７に、螺旋止め等一般的な手段によって接合され、支持体９の一端が電極カバー７に固定されるように構成されてもよい。また、ターゲット１の主面は円形でなくとも矩形であってもよい。
【００３５】
また、基板Ｐ及びターゲット１は、上下方向に限らず任意の方向において配置することができる。この場合、電極カバー７は螺合等一般的な手段によってターゲット１あるいは電極部材２に接合されて、位置ズレあるいは脱落が防止される。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明の成膜装置用ターゲット支持構造は、成膜室内においてターゲットの位置を容易に変更でき、かつターゲットの支持構造物からの不純物のスパッタアウトを抑制することができるという点で有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る成膜装置の概略の構成を示す模式図である。
【図２】図１のターゲット支持構造体を一部分解して示す分解斜視図である。
【図３】図２のターゲット支持構造体の変形例を一部分解して示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  ターゲット
１Ａ  周縁部
２  電極部材（ターゲット固定部材）
２Ａ  周面
２Ｂ  背面
２Ｃ  前面
３  熱媒体流路
５  接続ポート
７  電極カバー（ターゲット固定部材カバー）
７Ａ，７Ｂ，７Ｃ  貫通孔
７Ｄ  周縁部
８  絶縁碍子
９  支持体
１０  螺旋
１１  ナット
１２  絶縁スペーサ
１３  被覆電線
１５  チューブ（配管）  
１６  熱媒体循環装置
１７  接続ポート
２０  チャンバ
２１  成膜室
３０、３１  ターゲット支持構造体
４０  配線
５０  電源
７０  真空ポンプ
７１、８１  弁
８０  スパッタガス供給装置
１００  （成膜装置用）基板台
２００  成膜装置
Ｐ  基板
【図１】
2006233243.tif 000003
【図２】
2006233243.tif 000004
【図３】
2006233243.tif 000005