(57)【要約】     【課題】電子トラップ電極に形成された膜に起因するパーティクルを減少可能なスパッタリング装置を提供する。    【解決手段】本発明のスパッタリング装置は、真空槽２内においてターゲット７及び基板ステージ３に対して所定の電圧を印加するように構成されている。真空槽内のターゲット７と基板ステージ３との間には、交流電源２１に接続された電子トラップ電極１０が設けられている。電子トラップ電極１０には、スパッタリングの際に正弦波形状又は矩形波形状の交番（交流）電圧が印加される。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽内においてターゲット及び基板ステージに対して所定の電圧を印加するように構成され、
前記真空槽内の前記ターゲットと前記基板ステージとの間に、電子をトラップするための電子トラップ電極と、
前記電子トラップ電極に所定の交番電圧を印加するための交番電源とを有するスパッタリング装置。
【請求項２】
前記電子トラップ電極を冷却するように構成されている請求項１記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
請求項１又は２のいずれか１項記載のスパッタリング装置を用いてスパッタリングを行う方法であって、
スパッタリングの際に前記電子トラップ電極に対して正弦波形状の交番電圧を印加するスパッタリング方法。
【請求項４】
請求項１又は２のいずれか１項記載のスパッタリング装置を用いてスパッタリングを行う方法であって、
スパッタリングの際に前記電子トラップ電極に対して矩形波形状の交番電圧を印加するスパッタリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング装置に関し、特に真空槽内の電子をトラップするための電極を有するスパッタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図４は、従来のスパッタリング装置の全体を示す概略構成図である。
図４に示すように、このスパッタリング装置においては、真空槽１０２内の下部に基板ステージ１０３が配設され、この基板ステージ１０３上に基板１０４が載置される。
【０００３】
この基板ステージ１０３は、真空槽１０２の外部に設けられた交流電源１０５に接続され、スパッタリングの際に基板１０４に対して所定の交流電圧が印加されるようになっている。
【０００４】
一方、真空槽１０２内の上部には、バッキングプレート１０６に取り付けられたターゲット１０７が配置される。
【０００５】
このターゲット１０７は、真空槽１０２の外部に設けられた直流電源１０８に接続され、スパッタリングの際に所定の負の直流電圧が印加されるようになっている。
【０００６】
さらに、ターゲット１０７と基板ステージ１０４との間には、直流電源１０９に接続された電子トラップ電極１１０と、グランドに接地されたアースプレート１１１が配設されている。
【０００７】
ここで、電子トラップ電極１１０には、スパッタリングの際に所定の正の直流電圧が印加されるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このようなに従来技術の場合、電子トラップ電極１１０は、真空槽１０２内のほとんどの電子を吸収しプラスイオンの衝突によるイオン衝撃がなく、ターゲット１０７からの中性原子による成膜のみが行われるため、電子トラップ電極１１０表面では非常に結晶性のない脆弱で剥がれやすい膜が形成される。
【０００９】
そして、電子の吸収によって電子トラップ電極１１０の温度が上昇することによって、電子トラップ電極１１０表面の膜が剥がれ又は離脱し、これが原因でパーティクルが発生するという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、電子トラップ電極に形成された膜に起因するパーティクルを減少可能なスパッタリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、真空槽内においてターゲット及び基板ステージに対して所定の電圧を印加するように構成され、前記真空槽内の前記ターゲットと前記基板ステージとの間に、電子をトラップするための電子トラップ電極と、前記電子トラップ電極に所定の交番電圧を印加するための交番電源とを有するスパッタリング装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記電子トラップ電極を冷却するように構成されているものである。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２のいずれか１項記載のスパッタリング装置を用いてスパッタリングを行う方法であって、スパッタリングの際に前記電子トラップ電極に対して正弦波形状の交番電圧を印加するものである。
請求項４記載の発明は、請求項１又は２のいずれか１項記載のスパッタリング装置を用いてスパッタリングを行う方法であって、スパッタリングの際に前記電子トラップ電極に対して矩形波形状の交番電圧を印加するものである。
【００１２】
本発明にあっては、電子をトラップするための電子トラップ電極に例えば正弦波又は矩形波形状の交番電圧を印加するようにしたことから、電子トラップ電極に対し、プラスイオンの衝突による衝撃が与えられるようになる。
その結果、電子トラップ電極表面に緻密で結晶化された膜が形成されるため、膜の剥離や離脱によるパーティクルの発生を防止することが可能になる。
【００１３】
また、本発明において、電子トラップ電極を冷却するように構成すれば、電子トラップ電極から膜が剥離しにくくなりその量を減少させることができるので、パーティクルの量をより減少させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電子トラップ電極に形成された膜に起因するパーティクルを減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係るスパッタリング装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。  
図１は、本実施の形態のスパッタリング装置の概略構成を示す全体図、図２は、同スパッタリング装置の電気的接続を示す概略構成図、図３は、同スパッタリング装置の要部を示す断面図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態のスパッタリング装置１にあっては、真空槽２内の下部に基板ステージ３が配設され、この基板ステージ３上に、処理対象物である基板４が載置される。
【００１７】
図２に示すように、基板ステージ３は、真空槽２の外部に設けられた交流電源５に接続され、スパッタリングの際に基板４に対して所定の高周波電力（４００Ｗ  １３．５６ＭＨｚ）が供給されるようになっている。
【００１８】
一方、真空槽２内の上部には、バッキングプレート６に取り付けられたターゲット７が配置される。
【００１９】
このターゲット７は、真空槽２の外部に設けられた直流電源２０に接続され、スパッタリングの際に負の直流電圧（−３００〜−１０００Ｖ）が印加されるようになっている。
【００２０】
なお、バッキングプレート７の上方には、所定のスパッタ用のマグネット１５が設けられている。
【００２１】
ターゲット７の周囲には、ターゲット７の外周部における放電を防止するための筒形状のアースシールド８が設けられている。
【００２２】
このアースシールド８は、ターゲット７及びバッキングプレート６に対して数ｍｍ程度の隙間を設けて配置されている。
【００２３】
そして、アースシールド８は、真空槽２の外部に設けられた直流電源（図示せず）に接続され、スパッタリングの際に所定の直流電圧（例えば＋４００Ｖ）が印加されるようになっている。
【００２４】
また、本実施の形態においては、アースシールド８と基板ステージ３との間に、真空槽２の外部の交流電源２１に接続された電子トラップ電極１０と、グランドに接地されたアースプレート１１が配設されている。ここで、ターゲット７側に電子トラップ電極１０を配置したのは、多くの電流を電子トラップ電極１０に流すためである。
【００２５】
ここで、電子トラップ電極１０には、スパッタリングの際に所定の交番（交流）電圧が印加されるようになっている。
【００２６】
本発明の場合、電子トラップ電極１０に印加する交番電圧の電圧は特に限定されることはないが、放電維持の観点からは、３０〜４００Ｖとすることが好ましい。
【００２７】
また、この交番電圧の周波数も特に限定されることはないが、放電維持の観点からは、１〜５００Ｈｚとすることが好ましい。
【００２８】
さらに、この交番電圧の波形は、正弦波形状又は矩形波形状のいずれであってもよい。
【００２９】
本実施の形態の場合、電子トラップ電極１０と、アースプレート１１は、それぞれ円筒形状に形成され、同一の直径を有し同心状に配置されている。
【００３０】
なお、電子トラップ電極１０及びアースプレート１１は、真空槽２内壁を覆うように構成され、真空槽２内部に対する膜の形成を防止する防着部材として機能するようになっている。
【００３１】
また、図３に示すように、本実施の形態においては、電子トラップ電極１０の内部に冷却路１０ｂが設けられ、この冷却路１０ｂ内を例えば冷却水を循環させることによって電子トラップ電極１０を所定の温度に直接冷却するように構成されている。
【００３２】
このような構成を有する本実施の形態によれば、電子トラップ電極１０に交番電圧を印加するようにしたことから、電子トラップ電極１０に対し、プラスイオンの衝突による衝撃が与えられるようになり、その結果、電子トラップ電極１０表面に緻密で結晶化された膜が形成され、膜の剥離や離脱によるパーティクルの発生を防止することができる。
【００３３】
また、本実施の形態においては、電子トラップ電極１０を冷却水を用いて直接冷却するように構成されているので、電子トラップ電極１０を一定温度に保つことができ、これにより電子トラップ電極１０から膜が剥離しにくくなりその量を減少させることができ、パーティクルの量をより減少させることができる。
【００３４】
この場合、電子トラップ電極１０表面の剥離防止処理を溶射法によって施すようにすれば、膜ストレスが緩和されるため、電子トラップ電極１０から膜が剥離しにくくなりその量を減少させることができるので、パーティクルの量を更に減少させることができる。
【００３５】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、電子トラップ電極の内周面に剥離防止処理を施すことも可能である。
この剥離防止処理は、例えばローカイド・ロッド・スプレイ法によるコーティング（溶射法）によって形成するとよい。
【００３６】
すなわち、コーティングすべき金属材料（例えば、Ｔｉ、Ａｌ、Ｎｉ等）の焼結棒を高温（約３０００℃）の酸素−アセチレン−炎中で溶融し、その溶滴をエア・ジェット流で加速して噴射することによって、電子トラップ電極の内周面に当該金属材料による層を形成する。
【００３７】
電子トラップ電極の内周面にこのような剥離防止処理を施すことにより、電子トラップ電極から膜が剥離しにくくなりその量を減少させることができ、パーティクルの量を更に減少させることができる。
【００３８】
一方、本発明は、上記実施の形態のほか、種々のタイプのスパッタリング装置に適用することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るスパッタリング装置の実施の形態の概略構成を示す全体図
【図２】同スパッタリング装置の電気的接続を示す概略構成図
【図３】同スパッタリング装置の要部を示す断面図
【図４】従来のスパッタリング装置の全体を示す概略構成図
【符号の説明】
【００４０】
１…スパッタリング装置  ２…真空槽  ３…基板ステージ  ４…基板  ５…交流電源  ７…ターゲット  １０…電子トラップ電極  １１…アースプレート  ２０…直流電源、２１…交流電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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