JPH0578829A

JPH0578829A - スパツタリング装置

Info

Publication number: JPH0578829A
Application number: JP3242943A
Authority: JP
Inventors: Osamu Inomata; 修猪又
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1991-09-24
Publication date: 1993-03-30

Abstract

(57)【要約】【目的】スパッタリング装置のふたを閉じたまま、ター
ゲット表面のゴミを除去する。【構成】真空チャンバー（５）と、真空チャンバー
（５）内に設置された基板（Ｓ）と、これに対向するタ
ーゲット（Ｔ）からなるスパッタリング装置の真空チャ
ンバー（５）内に、ターゲット（Ｔ）表面のゴミを除去
するためのノズル（６）を設置し、１回のスパッタが終
了したごとにチャンバーのふたを開けずに、ノズル
（６）から吹き出される燥乾ガスによりターゲット
（Ｔ）表面のゴミの除去をする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スパッタリング装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の対向磁極式のスパッタ装置は、図
２（概略垂直断面図）に示すとうりであり、（ａ）基板ホルダー（１）；（ｂ）スパッタリングされる基板（Ｓ）；（ｃ）基板ホルダーと対向するターゲット（Ｔ）を含
むカソード（８）；（ｄ）Ｓ極，Ｎ極を有する磁極（２）；（ｅ）スパッタ用アルゴンガスの導入管（３）；（ｆ）ポンプに接続されている排気管（４）；（ｇ）少なくとも基板ホルダーとターゲットとの間の
空間を包囲する真空チャンバー（５）；からなる。

【０００３】図２のスパッタ装置を使用するスパッタリ
ング方法を説明する。最初にバッキングプレート（８
ａ）にターゲット（Ｔ）を装着する。チャンバー（５）
の内部を真空排気管から10^-5〜10^-6Torr程度の真空に排
気した後、例えばアルゴンガス（例えば5 ×10^-3Torr）
を導入する。ターゲット（Ｔ）はバッキングプレート
（８ａ）中を流れる冷却水により冷却される。

【０００４】そして、電源（７）により、負の直流電圧
をカソード（８）に与える。このとき、カソード（８）
にはスパッタ電力（例えば 200ワット）が供給される。
これによって、カソード（８）から基板ホルダー（１）
に向かって高電界が形成され、これと共に磁極（２）の
Ｎ極とＳ極間に磁力が生じることで、スパッタ磁界が生
じる。

【０００５】アルゴン原子は、ターゲット（Ｔ）付近で
電界にさらされることにより電離する。このとき、磁界
をトラップするので電離は促進される。電離により発生
した電子は、アルゴン原子に衝突し、益々電離を促進す
る。こうして、まずアルゴンイオンがターゲット（Ｔ）
付近に発生する。アルゴンイオンはターゲット（Ｔ）近
傍の電界で加速されて、勢いよくターゲット（Ｔ）に衝
突する。この衝突によって、ターゲット（Ｔ）の一部が
微粒子（クラッタ）となってスパッタ（反跳）される。

【０００６】スパッタされたターゲット微粒子のうち、
運良く基板（Ｓ）方面に向かったものは基板に衝突しそ
こに付着又は堆積する。この付着又は堆積の繰り返しに
より、基板上に次第に薄膜が形成される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の方法では、基板
以外の天井にもスパッタリングの膜が付いてしまい、そ
のうち剥がれて落ちてくる。それがゴミとなってターゲ
ット上に落ちると、次のスパッタ時に、スパッタリング
の成分が変化するという問題点があった。また、ターゲ
ットとリング（図示せず）の間に落ちると放電しにくく
なったり、放電しなくなるという問題点もあった。

【０００８】そこで、従来でも、１回スパッタが終わる
とチャンバーを開けて、ターゲット面のゴミを電気掃除
機で吸引除去していた。しかし、こうすると、再びチャ
ンバー内をスパッタのために高真空（例えば、5×10^-5P
a）にするのに、およそ３時間もかかるという新たな問
題点が発生した。

【０００９】尚、基板はローディング機構により、真空
を破らずに交換できる。本発明の目的は、これらの問題
点を解決することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明者は鋭意研究の結果、次のスパッタの前にタ
ーゲット上のゴミを清掃（除去）すれば良いことを着想
し、本発明を成すに至った。つまり、本発明は、「真空
チャンバーと、真空チャンバー内に配置された基板ホル
ダーと、基板ホルダーと対向するターゲット及びスパッ
タリング用ガス導入口からなるスパッタリング装置にお
いて、乾燥ガスをターゲットに向けて噴射する、ゴミ除
去装置を設けたことを特徴とするスパッタリング装置」
を提供する。

【００１１】

【作用】本発明では、チャンバー内でターゲット上のゴ
ミを除去できるので、チャンバーのふたを開ける必要が
ない。乾燥ガスを噴出することで、多少真空度は落ちる
が、それは大したことではないので、再びスパッタに必
要な高真空に引くのに、大した時間はかからない。

【００１２】この装置で、乾燥ガスを使用する理由は、
水分はチャンバー壁面に吸着され易く、従って真空に引
いても、なかなか脱離（壁面からの脱離）されないの
で、高真空にするのに時間がかかるためである。また、
使用する乾燥ガスの種類は、例えば窒素ガス、アルゴン
ガスまたはネオンガスであり、ゴミを含まない清浄なガ
スが好ましい。

【００１３】

【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。図１は、
本発明によるスパッタリング装置の概略垂直断面図であ
る。アルゴンガス吹出口（３）からアルゴンガスを流
す。磁極（２）が回転することにより、ターゲット
（Ｔ）が回転しスパッタされて、ターゲット（Ｔ）の粒
子が基板（Ｓ）に付着する。その際、ターゲット（Ｔ）
の粒子がチャンバー（５）内の天井や壁面にも付着して
しまい、時間の経過と共に、ターゲット（Ｔ）表面やタ
ーゲット（Ｔ）とリング（図示せず）の間に落ちてゴミ
となる。そのターゲット（Ｔ）表面に落ちたゴミだけ
を、窒素やアルゴンガスで吹き飛ばす。

【００１４】（６）は、ガスの噴出ノズルであり、ノズ
ルの元はチャンバー（５）外のガスボンベに通じてい
る。ガスボンベに通じる途中に設けた弁を開閉すること
により、ノズル（６）を通じてガスをターゲット（Ｔ）
表面に吹き付けることができる。それにより、ターゲッ
ト（Ｔ）表面に乗っていたゴミは吹き飛ばされて、チャ
ンバー（５）底面に落ちる。チャンバー（５）内は高真
空なので、吹き飛ばされたゴミは、直ぐに底面に落ち、
再び舞い上がってターゲット（Ｔ）表面に積もることは
ない。底面に溝を設けておくと、落ちたゴミが溝内に溜
まり、舞い上がりが阻止される。

【００１５】ターゲット（Ｔ）を複数枚使用する場合、
ゴミ除去装置は、効率を上げるために、各ターゲット
（Ｔ）に１つずつ設置するか、中心に１つ設置して360
゜回転式にしてもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上の様に本発明によれば、１回スパッ
タリングが終わるごとに、チャンバーのふたを開けなく
ても、ターゲット表面のゴミを除去できるので、短時間
で再びチャンバー内を高真空にすることができる。それ
により、ディスク基板の生産性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、実施例の対向磁極式スパッタリング装置の
概略垂直断面図である。

【図２】は、従来の対向磁極式スパッタリング装置の概
略垂直断面図である。

【符号の説明】

１・・・基板ホルダー２・・・磁極３・・・スパッタ用アルゴンガス導入管４・・・真空排気管５・・・真空チャンバー６・・・ノズル（ゴミ除去装置の一部）７・・・電源８・・・カソード８（ａ）・・・バッキングプレートＴ・・・ターゲットＳ・・・基板以上

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】真空チャンバーと、真空チャンバー内に配
置された基板ホルダーと、基板ホルダーと対向するター
ゲット及びスパッタリング用ガス導入口からなるスパッ
タリング装置において、乾燥ガスをターゲットに向けて噴射するゴミ除去装置を
設けたことを特徴とするスパッタリング装置。