(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽と、基板が載置される基板ステージと、ターゲットが取り付けられるバッキングプレートとを有するスパッタリング装置であって、
前記真空槽内において、前記ターゲットと前記基板ステージとの間に当該真空槽内壁を覆うように配置された防着部材であって、正の電圧が印加されて電子をトラップする筒状の電子トラップ電極と、
前記真空槽内において、前記電子トラップ電極と前記基板ステージとの間に当該真空槽内壁を覆うように配置された防着部材であって、グランドに接地された筒状のアースプレートとを備え、
前記電子トラップ電極の内周面の面積が、前記アースプレートの内周面の面積より小さくなるように構成されたスパッタリング装置。
【請求項２】
前記アースプレートの内周面の面積に対する前記電子トラップ電極の内周面の面積が、１／１０〜１／２である請求項１記載のスパッタリング装置。
【請求項３】
前記電子トラップ電極を冷却する冷却手段が設けられている請求項１又は２のいずれか１項記載のスパッタリング装置。
【請求項４】
前記冷却手段は、前記電子トラップ電極の内部に形成された冷却路である請求項３記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
前記電子トラップ電極の内周面に、膜の剥離を防止する剥離防止層が形成されている請求項１乃至４のいずれか１項記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
前記剥離防止層が、Ｔｉ、Ａｌ又はＮｉから構成されている請求項５記載のスパッタリング装置。
【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１０３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、このような従来技術おいては、電子トラップ電極１１０の温度を一定に保つことが困難である等の理由により、電子トラップ電極１１０に付着して成膜された膜が剥がれ、これが原因でパーティクルが発生するという問題があった。
【０００９】
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】
【００１０】
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、真空槽と、基板が載置される基板ステージと、ターゲットが取り付けられるバッキングプレートとを有するスパッタリング装置であって、前記真空槽内において、前記ターゲットと前記基板ステージとの間に当該真空槽内壁を覆うように配置された防着部材であって、正の電圧が印加されて電子をトラップする筒状の電子トラップ電極と、前記真空槽内において、前記電子トラップ電極と前記基板ステージとの間に当該真空槽内壁を覆うように配置された防着部材であって、グランドに接地された筒状のアースプレートとを備え、前記電子トラップ電極の内周面の面積が、前記アースプレートの内周面の面積より小さくなるように構成された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、前記アースプレートの内周面の面積に対する前記電子トラップ電極の内周面の面積が、１／１０〜１／２であるものである。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２のいずれか１項記載の発明において、前記電子トラップ電極を冷却する冷却手段が設けられているものである。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記冷却手段は、前記電子トラップ電極の内部に形成された冷却路であるものである。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明において、前記電子トラップ電極の内周面に、膜の剥離を防止する剥離防止層が形成されているものである。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記剥離防止層が、Ｔｉ、Ａｌ又はＮｉから構成されているものである。
【００１１】
本発明にあっては、正の電圧が印加される電子トラップ電極の内周面の面積が、グランドに接地されたアースプレートの内周面の面積より小さくなるように構成されていることから、電子トラップ電極に形成される膜の量が、アースプレートに形成される膜の量より小さくなる。
その結果、本発明によれば、図４に示す従来技術と比較して、膜が剥離しやすい電子トラップ電極における膜の量を相対的に少なくすることができるので、パーティクルの総量を減少させることが可能になる。
【００１２】
また、本発明において、電子トラップ電極を冷却する冷却手段を設ければ、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。
【００１３】
さらに、電子トラップ電極の内周面に、膜の剥離を防止する剥離防止層が形成されていれば、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更に減少させることができる。
【００１４】
さらにまた、電子トラップ電極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。
【発明の効果】
【００１５】
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】
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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に対して所定の交流電力（４００Ｗ  １３．５６ＭＨｚ）が供給されるようになっている。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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の外部の直流電源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、多くの電流を流すためである。
【００２６】
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直流電圧（例えば＋４００Ｖ）が印加されるようになっている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
図２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の長さｈが、アースプレート１１の長さＨより小さくなるように構成され、これにより電子トラップ電極１０の内周面１０ａの面積が、アースプレート１１の内周面１１ａの面積より小さくなるようになっている。
【００３０】
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を所定の温度に冷却するように構成されている。
【００３１】
さらに、電子トラップ電極１０の内周面１０ａには、剥離防止処理が施されている。
【００３２】
本発明の場合、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。
【００３３】
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１０の内周面１０ａに当該金属材料による層を形成する。
【００３４】
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の内周面１０ａの面積が、アースプレート１１の内周面１１ａの面積より小さくなるように構成されていることから、電子トラップ電極１０に形成される膜の量が、アースプレート１１に形成される膜の量より小さくなる。
【００３５】
その結果、本実施の形態によれば、図４に示す従来技術と比較して、膜が剥離しやすい電子トラップ電極１０における膜の量を相対的に少なくすることができるので、パーティクルの総量を減少させることが可能になる。
【００３６】
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。
【００３７】
さらに、本実施の形態においては、電子トラップ電極１０の内周面１０ａに剥離防止処理が施されているので、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更に減少させることができる。
【００３８】
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。
【００３９】
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、電子トラップ電極及びアースプレートの形状、大きさ等については、装置の構成に応じて適宜変更することができる。
【００４０】
ただし、パーティクルの量をより減少させる観点からは、アースプレートに対する電子トラップ電極の大きさを、１／１０〜１／２に設定することが好ましい。
【００４１】
また、本発明は、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】
【００４２】
【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】
【００４３】
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、２１…直流電源
【図１】
0004393156.tif 000002
【図２】
0004393156.tif 000003
【図３】
0004393156.tif 000004
【図４】
0004393156.tif 000005