JPS63266069A - プラズマ処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明はプラズマ処理装置に係り、特にプラズマ放電に
よりターゲット材料をスパッタリングあるいはドライエ
ツチングするためのプラズマ処理装置に関する。

（従来の技術） 従来、プラズマ処理装置としてのスパッタリング装［Ｉ
￥は、真空チャンバ内に、ターゲットが取付けられた電
極を配設するとともに、このターゲットに対向して被処
理物のホルダを配設し、真空排気装置により真空チャン
バ内の真空排気を行なうとともに、真空チャンバ内にプ
ロセスガスを所定圧力導入した後、上記電極に直流ある
いは高周波電力を印加することにより、ターゲットの表
面にマグネトロン放電を発生させて高密度のプラズマを
生じさせ、このプラズマによりターゲット材料を飛散さ
せて、被処理物の表面に薄膜を形成するようにしている
。このとき、ステップカバレージの改善および形成され
る膜の結晶粒径制御等を行なうため、上記ホルダに加熱
ヒータを取付けて、−に記披処理物を所定温度に加熱す
るようにしている。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、上記従来の装置において、」二記ホルダを例え
ばステンレスにより形成し、そのステンレスの研磨面に
被処理物を載置した場合、ステンレスの輻射係数が０．
５以下であるため、輻射による加熱効果が少なく、被処
理物とホルダとの接触による熱伝導のみにより被処理物
を加熱するものであるため、被処理物を輻射エネルギに
より短時間で効率よく加熱することができないという問
題を有している。

また、被処理物を熱伝導ではなく輻射により加熱する手
段として、ランプにより効率よく加熱する手段があるが
、スパッタリング中に加熱するためには、形成される膜
の分子がランプに付若しないようにする必要があるため
、ホルダやランプ取付構造が複雑になってしまうという
問題をも有している。

さらに、ドライエツチング装置において輻射係数の低い
ホルダを用いた場合には、効率よく被処理物を冷却する
ことができなかった。

本発明は１−記した点に鑑みてなされたもので、構造を
睨雑にすることなく、被処理物を短時間で効率よく加熱
または冷却することのできるプラズマ処理装置を提供す
ることを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明に係るプラズマ処理装置
は、真空チャンバ内に、ターゲットが取付けられた電極
を配設するとともに、この電極のターゲットに対向する
位置に被処理物を保持するホルダを設け、このホルダに
加熱ヒータを取付け、°被処理物を所定温度に加熱しな
がらプラズマ放電を発生させて上記ターゲット材料を飛
散させ、」二記肢処理物表面に薄膜を形成するスパッタ
リング装置において、」−記ホルダの少なくとも被処理
物載置面を黒色に形成したことをその特徴とするもので
ある。

（作　用） 本発明によれば、被処理物のホルダを黒色とすることに
より、その輻射係数を高め、黒体輻射による熱移動によ
り被処理物を加熱または冷却するようにしたので、熱伝
導のみにより加熱または冷却する場合に比べて、効率の
よい加熱または冷却を短時間で行なうことができるもの
である。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図乃至第３図を参照して説
明する。

第１図は本発明に係るプラズマ処理装置をスパッタリン
グ装置に適用した場合の一実施例を示したもので、真空
チャンバ１の上面には、電極２が絶縁体３を介して取付
けられており、この電極２の下面には、ターゲット４が
取付けられている。

上記電極２の上方には、所定間際を有するようにマグネ
ット５が配置され、この電極２には、直流電源６が接続
されている。また、上記真空チャンバ１の下方には、上
面に被処理物７を保持するホルダ８が」二記ターゲット
４に対向するように配置され、このホルダ８の下面には
、交流電源９に接続された加熱ヒータ１０が取付けられ
ている。また、−に記真空チャンバ１内には、−に記タ
ーゲット４と被処理物７との間を区画する防着板１１が
配設されており、上記ホルダ内には、ＣＡ熱電対１２が
埋設されている。さらに、上記真空チャンバーの側面に
は、プロセスガスのガス導入管１３および図示しない真
空排気装置に接続される真空排気管１４がそれぞれ接続
されている。

本実施例においては、上記ホルダ８の被処理物載置面は
、輻射係数が０．９以上となるように黒色に形成されて
おり、この黒色とする手段としては、ＴｉＯあるいはＡ
ｇ２Ｏ３の２００〜３００μの粒子をＳＵＳ基板上に爆
発溶射により被着させて形成するものや、単に黒色塗料
を塗布したり、あるいは、上記ホルダ８を黒色カーボン
板により形成するもの等がある。この場合、ホルダ８の
全面（加熱ヒータ取付面を含む）を黒色に形成してもよ
いし、基本的に被処理物を輻射により加熱するため、ホ
ルダ８の表面粗さはあまり考慮しなくてもよい。

また、第２図は輻射係数ｅとこの輻射係数ｅ　−］のと
きにおける彼処理物の加熱時間を１とした係ｆｉＴとの
関係を示したもので、輻射係数が０．７程度から急激に
」−Ｈし、輻射係数が０．９以」二であれば加熱時間が
著しく短縮できることがわかる。

本実施例においては、」−２真空排気管１４から真空チ
ャンバ１内の真空排気を行ない、ガス導入管１３からプ
ロセスガスを真空チトンバ１内に導入し、真空チャンバ
１内が所定の圧力に達したら、上記電極２に直流電源６
から直流電圧を印加し、これにより、真空チャンバ１内
にプラズマ放電が発生し、この放電によりターゲット４
材料をスパッタして被処理物７に被管させ、薄膜形成が
行なわれる。このとき、交流電源９からの通電により加
熱ヒータ１０を加熱してホルダ８を加熱し、ＣＡ熱電対
１２で温度測定をしながら被処理物７を所定温度に加熱
するものであるが、本実施例においては、ホルダ８を黒
色に形成し、ホルダ８と被処理物７との間の熱移動を主
として黒体輻射により行なうようにしている。

したがって、本実施例においては、熱伝導により加熱す
る場合に比べて、被処理物７を短時間で効率よく加熱す
ることができる。

第３図は上記スパッタリング装置を用いて被処理物を加
熱した場合および従来の手段で被処理物を加熱した場合
の実験結果を示したもので、この結果によれば、本実施
例の加熱手段の方が従来の手段に比べて、被処理物を短
時間で高温に加熱できることがわかる。

なお、上記本発明は、スパッタリング装置以外の例えば
ドライエツチング装置等にも適用することができ、この
場合には、輻射係数を高めることにより放熱効果が高ま
り、効率のよい冷却を行なうことが１１能となる。また
、加熱ヒータ１０の取付手段は、ホルダ８内に埋め込む
ようにしてもよいし、加熱ヒータ１０の方式として抵抗
加熱を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明に係るプラズマ処理装置は、加
熱ヒータが取付けられたホルダの少なくとも披処理物載
置面を黒色に形成してなり、被処理物を黒体輻射による
熱移動により加熱するようにしたので、スパッタリング
装置に適用すれば、熱伝導のみで加熱する場合に比べて
効率のよい加熱を短時間で行なうことが可能となり、ド
ライエツチング装置に適用すれば効率のよい冷却を行な
うことが可能となる。また、輻射による加熱をランプ等
を用いることなく行なうので、構造が腹雑とならず、製
造も容易である等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスパッタリング装置の一実施例を
示す概略構成図、第２図は輻射係数と加熱時間との関係
を示す線図、第３図は第１図に示す装置による被処理物
温度の実験結果を示す線図である。 １・・・真空チャンバ、２・・・電極、４・・・ターゲ
ット、６・・・直流電源、７・・・被処理物、８・・・
ホルダ、１０・・・加熱ヒータ。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 加餉時間（分） ＄　３　図 ｉ− ｏ　　　　ｃＤ　　　（ｏ　　　　　　　　〜　　　　
０−ｏｃ＋　　　苫　　ｄ ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　真空チャンバ内に、ターゲットが取付けられた電極を
   配設するとともに、この電極のターゲットに対向する位
   置に被処理物を保持するホルダを設け、このホルダに加
   熱ヒータを取付け、被処理物を所定温度に加熱しながら
   プラズマ放電を発生させて上記ターゲット材料を飛散さ
   せ、上記被処理物表面に薄膜を形成するプラズマ処理装
   置において、上記ホルダの少なくとも被処理物載置面を
   黒色に形成したことを特徴とするプラズマ処理装置。