(57)【要約】    【課題】  本願発明は、デポアップ型スパッタ蒸着において、基板を汚染することなく、また、オフセット成膜も可能である簡便な基板の固定器具を提供するものである。    【解決手段】  デポアップ型スパッタ蒸着装置において、基板を逆さにとりつけても、基板が落下しないようにする基板固定部分と、基板が基板ステージのどこにでも固定できるようにするためのマグネット部分からなる固定器具を用いたことを特徴とするものである。このため、本願発明のデポアップ型スパッタ蒸着においては、基板を汚染することなく、また、オフセット成膜も可能である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
密閉容器内の下部に成膜材料源及び上方に基板を保持する回転ステージが設けられ、該基板の被処理面が下側に向けて配置されるデポアップ型スパッタ蒸着装置において、該基板は、基板ホルダにより該ステージに保持されており、該基板ホルダは、該基板の落下を防止する基板固定部材及び該基板を該ステージの任意の位置に固定する基板保持マグネットから成ることを特徴とするデポアップ型スパッタ蒸着装置。
【請求項２】
上記基板ホルダは、上記ステージに複数個設けられていることを特徴とする請求項１に記載のデポアップ型スパッタ蒸着装置。
【請求項３】
上記基板は、スライドにより上記基板固定部材に固定されることを特徴とする請求項１又は２に記載されるデポアップ型スパッタ蒸着装置。
【請求項４】
上記スライドは、複数個設けられていることを特徴とする請求項３に記載のデポアップ型スパッタ蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、密閉容器内の下部に成膜材料源及び上方に成膜対象の基板が保持される回転ステージが設けられ、基板の被処理面を下側にして配置されるデポアップ型スパッタ蒸着において、基板を任意の位置に固定する機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近は、工業的に薄膜を形成する手段としては、スパッタ蒸着装置が最も使用されている。スパッタ装置としては、開発初期には、２極グロー放電形が考えられたが、その後、改良が加えられ、高周波スパッタリング、さらには、ターゲットの裏面側（非スパッタ面側）に磁石を設け、その磁力線によってスパッタ面近傍に磁界を形成し、真空チャンバ内に導入したアルゴンガスなどの希ガスと電子の衝突頻度を高めて、雰囲気ガスのイオン化を飛躍的に増進させ、イオン密度の高いプラズマを形成して、ターゲットをスパッタリングするマグネトロンスパッタ蒸着が考えられ、現在最もよく使用されている。
【０００３】
該スパッタ蒸着装置としては、密閉容器内の下部に成膜対象の基板が保持される回転ステージ及び上方に成膜材料源が設けられ、基板の被処理面を上側にして配置され、上方より成膜材料を蒸着する、いわゆるデポダウン型がまず開発された。
【０００４】
しかしながら、上記デポダウン型成膜装置においては、成膜装置のチャンバ内側壁に付着した膜の成分が剥がれ落ちて基板表面を汚染することがしばしば生じていた。
【０００５】
そこで、成膜材料源が下方にあり、その上方に成膜対象の基板が被処理面を下側にして配置される成膜装置、すなわち、デポアップ型スパッタ蒸着装置（例えば、下記特許文献１参照）が創案された。このデポアップ型においては、基板が被処理面を下側にして配置されているので、成膜装置のチャンバ内側壁に付着した膜の成分が剥がれ落ちて基板表面を汚染することはなく、この点デポダウン型のスパッタ蒸着装置に比し優れている。
【０００６】
デポアップ型の成膜装置は、デポダウン型の成膜装置とは成膜物質の流れが上下反転した構造となっている。
【０００７】
しかしながら、デポアップ型の場合、基板を基板ステージにどのように固定するかが問題となる。即ち、デポアップ型においては基板ステージに対して、基板の表面を地面側に向けて水平に固定することが必要であるので、落下を防止する何らかの固定手段が必要である。
【０００８】
このため、従来、図４に示されるように、基板の裏面に両面接着テープを貼り付け、該基板を公転ステージ１の下面に接着する方式あるいはビス等で固定される方式が採用されていた。
【０００９】
しかしながら、電磁吸着は、装置の大型化を招く欠点を有し、切り込み部に載置する方式においては、基板をステージに載せる位置が固定されているので、基板の設置位置を変えること（オフセット）により組成を変化させる、あるいは、膜厚の分布を改良することができない。また、テープによる固着方式においては、オフセットは、可能となるが、裏面にテープの粘着カスが残り、後の洗浄工程が煩雑であるとともに、ステージに残った粘着材残滓がチャンバ内を汚染し、膜品質の低下につながり好ましくない。また、テープ固定のために基板表面を押さえる必要があり、清浄であるべき基板表面を汚すという欠点を有していた。
【特許文献１】特開２０００−２３９８３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、デポアップ型スパッタ蒸着において、基板を汚染することなく、また、オフセット成膜も可能である簡便な基板の固定器具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
デポアップ型スパッタ蒸着装置において、基板を下向けに取り付けても、基板の落下を防止する基板固定部分および基板を基板ステージのどこにでも固定することのできるマグネット部分から成る固定器具を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、デポアップ型スパッタ蒸着において、基板を汚染することなく、また、オフセット成膜も可能である簡便な基板の固定器具を提供することを可能とするものである。これにより基板洗浄工程の簡素化、汚染の防止、チャンバ内の汚染防止、膜組成や膜厚分布の改善を図る等の薄膜製造上多くの効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、従来よく知られているデポアップ型の高周波スパッタ蒸着装置であり、真空チャンバにはスパッタガス、例えば、Ａｒガスを供給するスパッタガス供給系と、真空排気する排気系とが備えられ、スパッタガスの供給量と、真空排気の排気速度とを制御することによって、真空チャンバ内を所定の圧力に維持するように設定している。真空チャンバ内の上部には、公転ステージ１の下面に複数の基板２が水平に設置されている（図１においては、１個のみ描かれている。）。該容器内の下部には、上記ステージに対向して、スパッタリング用のターゲット３が設けられている。カソード電極には高周波電源がマッチング回路を介して真空チャンバ外より接続されている。
【００１５】
このようなデポアップ型高周波スパッタ蒸着装置において、まず、カソード電極に高周波電源からの高周波電力を印加すると、真空チャンバ内でＡｒガスが電離又は励起して、Ａｒ+ イオンが発生する。次に、基板電極に直流電源より直流電圧を印加すると、Ａｒ+ イオンが任意に運動エネルギーを制御されながら基板２に照射され、基板２表面をスパッタするようになる。そのため、基板２の表面の吸着ガスが脱離し、基板２の表面が洗浄されるようになる。その後、ターゲット３Ａｒ+ イオンでスパッタして、基板２に高品質の膜を形成する。
【００１６】
図２には、基板を固定する方法が示されている。基板を保持する基板ホルダ１０は、基板固定部材７及び基板保持マグネット８により構成され、該基板固定部材７には、基板２を固定するスライド９が設けてあり、該スライド９は、ネジにより基板固定部材７に固定されている。したがって、基板２は、基板固定部材７の上に載置され、スライド９をスライドさせて動かない状態に保持した後、基板固定部材７に固定される。なお、基板の固定を確実にするために、スライド９は、複数個、例えば、３〜６個設けることが好ましい。
【００１７】
図３には、基板ホルダ１０の詳細が示されている。基板ホルダ１０を構成する基板固定部材７には、マグネット８が固着されており、該マグネットと反対側に、基板が図３に示される方法により固定されている。基板２は、基板固定部材を移動させることにより、回転（公転）ステージの任意の位置に固定することが可能となる。マグネット８の大きさ、強さ等は、適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本願発明は、デポアップ型スパッタ蒸着において、基板を汚染することなく、また、オフセット成膜も可能である簡便な基板の固定器具を提供するものである。これにより基板洗浄工程の簡素化、汚染の防止、チャンバ内の汚染防止、膜組成や膜厚分布の改善を図る等の薄膜製造上多くの効果を発揮するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】デポアップ型スパッタ蒸着装置の概略図
【図２】本願発明に係る基板固定部材の説明図
【図３】本願発明に係る基板固定部分の拡大図
【図４】従来の両面接着テープによる基板固定方式の説明図
【符号の説明】
【００２０】
１  公転ステージ
２  基板
３  ターゲット
４  ＲＦ電源
５  マッチング回路
６  基板固定部材
７  基板保持マグネット
８  基板ホルダ
９  スライド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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