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JP3964966B2 - Film forming apparatus provided with antifouling means - Google Patents
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空下において被処理基板を成膜処理するための成膜装置であって、特に、装置内部の汚損及び被処理基板の汚損を防止するための汚損防止手段を備えた成膜装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、半導体製造工程、液晶表示パネル製造工程、或いはディスク製造工程等の各種の製造工程において、シリコンウエハ、液晶表示基板、光ディスクやミニディスク等の被処理基板の成膜処理を行うために成膜装置が使用されている。
【0003】
成膜装置には各種のタイプがあるがその代表的なものとして、被処理基板を真空下において処理するための真空処理室の内部にプラズマを形成し、このプラズマによってターゲットをスパッタリングし、ターゲットから放出されたターゲット原子によって被処理基板の表面に薄膜を形成するようにしたスパッタリング装置がある。
【0004】
また、プラズマを利用するスパッタリング装置にもいろいろなタイプのものがあるが、そのうちの1つに磁場を利用して真空処理室の内部にプラズマを形成するタイプがある。
【0005】
図6は、このタイプのスパッタリング装置の真空処理室部分を示した側断面図であり、図6において符号2Aは真空処理室を示し、この真空処理室2Aは真空ポンプ(ターボ分子ポンプ)12によって真空排気可能である。真空処理室2Aは開口部2aを備えており、この開口部2aは、バルブ開閉機構27によって開閉駆動されるバルブ円板よりなる可動蓋26によって閉塞されている。
【0006】
また、図6に示したように可動蓋26の内面26aの下部には可動蓋側電気接続部30が取り付けられている。また、真空処理室2Aには、可動蓋側電気接続部30に対向する位置に処理室側電気接続部31が取り付けられている。
【0007】
これらの可動蓋側及び処理室側電気接続部30、31は、被処理基板Dの処理中に膜付着等の汚損を受けないようにリフレクター36によって保護されている。また、処理室側電気接続部31は、電源32及びスパッタリング装置の制御部33に電気的に接続されている。
【0008】
そして、図6から分かるように、可動蓋26が真空処理室2Aの開口部2aを閉塞した状態においては、可動蓋側電気接続部30と処理室側電気接続部31とが接触して電気的に接続されている。
【0009】
可動蓋26は内面26aを有し、この内面26aにはディスクである被処理基板Dを保持するための4個の基板ホルダー28が回転可能に設けられている。また、真空処理室2Aには、所定の成膜処理を行うためのスパッタ源14Aが設置されている。このスパッタ源14Aは、被処理基板Dに対向するようにして配置されたターゲットTと、真空処理室2Aの内部にプラズマを生成するためのマグネット(図示せず)とを備えている。
【0010】
そして、このスパッタリング装置において被処理基板Dの成膜処理を実施する際には、真空排気された真空処理室2Aの内部に所定のガスを導入すると共に、マグネットによる磁場を利用しながら真空処理室2Aの内部に導入されたガスをプラズマ化する。
【0011】
真空処理室2Aの内部にプラズマが形成されると、このプラズマによってターゲットTの表面からターゲット原子がスパッタされ、被処理基板Dに向かってターゲット原子が放出される。被処理基板Dに向かって放出されたターゲット原子は被処理基板Dの表面に付着して堆積し、これによって被処理基板Dの表面に所望の膜が形成される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、図6に示した成膜装置(スパッタリング装置)においては、スパッタリングによってターゲットTの表面から放出されたターゲット原子が被処理基板Dの表面に付着して膜が形成されるが、放出されたターゲット原子は被処理基板D以外の部分にも付着して膜を形成し、成膜装置の内部が汚損されてしまう。特に、可動蓋26の内面26aの汚損が顕著である。成膜装置の内部に付着した膜はパーティクルの発生源となり、被処理基板Dの汚染原因となり得る。
【0013】
そこで、可動蓋26の内面26aにおける成膜を防止するために、図7及び図8に示したように可動蓋26の内面26aと基板ホルダー28との間に円盤状の防着板42を、スペーサ52を有するボルト53によって取り外し自在に設ける方法が考えられる。
【0014】
なお、図7及び図8において、符号34は真空モータを示し、符号35は回転軸を示し、符号40はインナーマスクを示し、符号41はアウターマスクを示している。
【0015】
このようにすれば、放出されたターゲット原子は防着板42の表面に付着するので、可動蓋26aの内面26aが汚損されることがなく、また、防着板42が汚損された場合には交換することができる。
【0016】
ところが、前記のごとく防着板42を設けた場合であっても、基板ホルダー28の裏面と防着板42の表面との間隙を通してターゲット原子が基板ホルダー28の裏面側に回り込み、基板ホルダー28の裏面を汚損してしまうという問題があった。
【0017】
また、ターゲット原子の付着率は防着板42の全体で一様ではなく、図8において符号43で示した防着板42の表面中央部における付着率が他の部分に比べて非常に大きい。このため、防着板42の表面中央部43の膜厚が厚くなった場合にはその他の部分の膜厚がそれほどではなくても防着板42全体を交換する必要があった。
【0018】
さらに、ターゲット原子の付着率が大きい部分はプラズマによる加熱率が高いため、防着板42の中央部分が大きく熱変形して回転中の基板ホルダー28の裏面に接触してしまう恐れがあった。なお、防着板42の熱変形を防止するために、防着板42の中央部分をボルト等によって可動蓋26に固定することが考えられるが、装置のメンテナンスの都合上からこの構造を採用することは極めて困難である。
【0019】
本発明は、上述した種々の問題点を解決すべくなされたものであって、成膜装置の汚損及び被処理基板の汚損を確実に防止できる汚損防止手段を備えた成膜装置を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明による汚損防止手段を備えた成膜装置は、内部を真空排気可能な真空搬送室と、前記真空搬送室の外周に隣接して配置された複数の真空処理室と、前記各真空処理室の前記真空搬送室に面した側に形成された各開口部と、前記真空搬送室の内部に設けられ、前記開口部を閉塞可能な可動蓋と、前記可動蓋の内面側に回転可能に設けられ、被処理基板を回転保持するための複数の基板ホルダーと、複数の前記基板ホルダーと前記可動蓋との間に取り外し自在に設けられた汚損防止手段と、を備え、前記汚損防止手段は、前記可動蓋の内面の略全体を覆う第1防着板と、複数の前記基板ホルダーに囲まれた、前記第1防着板の表面中央部に取り外し自在に設けられた第2防着板と、を有することを特徴とする。
【0021】
請求項2記載の発明による汚損防止手段を備えた成膜装置は、前記第2防着板の表面は、前記基板ホルダーの表面と裏面との間の高さに位置していることを特徴とする。
【0022】
請求項3記載の発明による汚損防止手段を備えた成膜装置は、前記第2防着板は、付着した膜の剥離を防止するように拡大された頭部を有する第2防着板取付ボルトによって前記第1防着板に取り付けられていることを特徴とする。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態による汚損防止手段を備えた成膜装置について図1乃至図5を参照して説明する。
【0024】
まず初めに、本実施形態による成膜装置であるスパッタリング装置の全体構成について図1を参照して説明する。
【0025】
図1はスパッタリング装置の平断面図であり、平面形状がほぼ八角形のハウジング10の内側には、内部を真空排気可能な真空搬送室3が形成されている。この真空搬送室3の一辺には、真空搬送室3の内部に被処理基板Dを搬入し又は搬出するためのロードロック室1が形成され、残りの7辺には7個の真空処理室2A、2B…2Gが等角度間隔で配置形成されている。
【0026】
そして、これらの真空処理室2A、2B…2Gの内部で、被処理基板Dに対してスパッタリングによる成膜処理が施される。なお、被処理基板Dはコンパクトディスク(CD)、ミニディスク(MD)等の円形基板であり、中央部に円形開口が形成されたものである。
【0027】
ロードロック室1及び真空処理室2A、2B…2Gの真空搬送室3に面する側には、被処理基板Dを出し入れするための同形同大の開口部1a、2aがそれぞれ形成されている。また、各真空処理室2には、真空ポンプであるターボ分子ポンプ12(図2参照)が接続されて内部を真空排気できると共に、所定の成膜処理を行うためのスパッタ源14A、14B…14Gが設置されている。
【0028】
真空搬送室3の底部には、環状の回転テーブル15が回転可能に配置され、この回転テーブル15の外周には大歯車18が形成されている。この大歯車18には駆動小歯車19が噛み合っている。
【0029】
回転テーブル15の上面には8台のバルブ機構25が回転テーブル15の円周方向に沿って配設されており、これらのバルブ機構25はロードロック室1と7個の真空処理室2A、2B…2Gに対応するように配置されている。各バルブ機構25は、ロードロック室1及び真空処理室2A、2B…2Gのそれぞれの開口部1a、2aを閉塞可能なバルブ円板よりなる可動蓋26と、この可動蓋26を開閉駆動するバルブ開閉機構27とを備えている。
【0030】
各可動蓋26は、ロードロック室1及び真空処理室2A、2B…2Gの各開口部1a、2aを閉塞したときにロードロック室1及び真空処理室2A、2B…2Gの内部に面する内面26aを有し、この内面26aには、被処理基板Dを回転保持するための4個の基板ホルダー28が回転(自転)可能に設けられている。
【0031】
また、ロードロック室1の搬入側には、被処理基板Dをロードロック室1内に搬入するための搬送装置29が設けられており、この搬送装置29によってロードロック室1の内部に4枚一組で被処理基板Dが搬入され又は搬出される。
【0032】
図2は、可動蓋26によって真空処理室2Aを閉塞した状態を示した側断面図である。図2に示したように可動蓋26の内面26aの下部には可動蓋側電気接続部30が取り付けられている。また、真空処理室2Aの真空搬送室3に面した側には、可動蓋側電気接続部30に対向する位置に処理室側電気接続部31が取り付けられている。
【0033】
これらの可動蓋側及び処理室側電気接続部30、31は、被処理基板Dの処理中に膜付着等の汚損を受けないようにリフレクター36によって保護されている。また、処理室側電気接続部31は、電源32及びスパッタリング装置の制御部33に電気的に接続されている。
【0034】
そして、図2から分かるように、可動蓋26が真空処理室2Aの開口部2aを閉塞した状態においては、可動蓋側電気接続部30と処理室側電気接続部31とが接触して電気的に接続されている。
【0035】
また、図2に示したようにスパッタ源14Aは、被処理基板Dに対向するようにして配置されたターゲットTと、真空処理室2Aの内部にプラズマを生成するためのマグネット(図示せず)とを備えている。
【0036】
なお、図2は1つの真空処理室2A及び1つの可動蓋26を例示したものであり、他の真空処理室2B、2C…2G及び他の可動蓋26、26…26についても同様に、可動蓋側電気接続部30及び処理室側電気接続部31がそれぞれ取り付けられている。
【0037】
このスパッタリング装置において被処理基板Dの成膜処理を実施する際には、真空排気された真空処理室2Aの内部に所定のガスを導入すると共に、マグネットによる磁場を利用しながら真空処理室2Aの内部に導入されたガスをプラズマ化する。
【0038】
真空処理室2Aの内部にプラズマが形成されると、このプラズマによってターゲットTの表面からターゲット原子がスパッタされ、被処理基板Dに向かってターゲット原子が放出される。被処理基板Dに向かって放出されたターゲット原子は被処理基板Dの表面に付着して堆積し、これによって被処理基板Dの表面に所望の膜が形成される。
【0039】
そして、本実施形態による成膜装置は、図2において符号50で示した汚損防止手段を備えている。以下、本実施形態の特徴部分であるこの汚損防止手段50について、図3乃至図5を参照して詳細に説明する。なお、図3において符号34は真空モータを示し、符号35は回転軸を示し、符号40はインナーマスクを示し、符号41はアウターマスクを示している。
【0040】
図3及び図4に示したように汚損防止手段50は、可動蓋26の内面26aの略全体を覆う円形の第1防着板51を備えており、この第1防着板51は、基板ホルダー28の裏面28aと可動蓋26の内面26aとの間に、スペーサー52を有する複数の第1防着板取付ボルト53によって取り外し自在に取り付けられている。
【0041】
また、複数の基板ホルダー28によって囲まれた、第1防着板51の表面中央部には、第2防着板取付ボルト54及びナット55によって第2防着板56が取り外し自在に設けられている。図4に示したようにこの第2防着板56は各基板ホルダー28の外形に略対応するような形状、すなわち星形の形状を備えている。
【0042】
また、第2防着板56を第1防着板51に取り付けるための第2防着板取付ボルト54は、膜との密着性の高い材料によって形成されており、また、付着した膜の剥離を防止するように、標準のボルトの頭部よりも拡大された頭部54aを有している。
【0043】
このように、第2防着板取付ボルト54の頭部54aを拡大してその表面積を大きくすると共に、膜との密着性が高い材料を使用することによって、頭部54aに付着した膜と頭部54aの表面との密着力が大きくなり、膜の剥離によるパーティクルの発生を防止することができる。
【0044】
また、図5に示したように、第2防着板56の表面56aは、基板ホルダー28の表面28bと裏面28aとの間の高さに位置しており、第2防着板56と基板ホルダー28との間隙から基板ホルダー28の裏面28a側にターゲット原子が回り込みにくい構造となっている。
【0045】
さらに、第2防着板56を固定する第2防着板取付ボルト54が、基板ホルダー28の表面28bよりもターゲットT側へ出っ張らないように構成されており、このため、第2防着板取付ボルト54が被処理基板Dの膜厚分布等の特性に悪影響を与えることがない。
【0046】
なお、第1防着板51及び第2防着板56はステンレス鋼、銅、アルミニウム等の材料によって形成することができ、特に、熱伝導性に優れる銅によって形成することが好ましい。
【0047】
また、汚損防止手段50を構成する第1防着板51、第2防着板56、第1防着板取付ボルト53、第2防着板取付ボルト54等はすべてサンドブラストなどの表面処理が施されており、この表面処理によって膜の剥離が生じにくくなっている。
【0048】
次に、本実施形態による成膜装置における汚損防止手段50の作用及び効果について説明する。
【0049】
取り外し自在の第1防着板51によって可動蓋26の内面26aの略全体が覆われているので、放出されたターゲット原子によって可動蓋26の内面26aが汚損されてパーティクルの発生源となることを防止できると共に、交換を要する程に第1防着板51が汚損された場合にはこの第1防着板51を適宜交換することができる。
【0050】
また、ターゲット原子の付着率が大きい第1防着板51の表面中央部には第2防着板56が取り外し自在に設けられているので、交換を要する程に第2防着板56が汚損された場合には第2防着板56のみを交換することが可能であり、メンテナンス性に優れる。
【0051】
また、ターゲット原子の付着率が大きい第1防着板51の表面中央部はプラズマによる加熱率が高く、高温となる部分であるが、第2防着板56が第1防着板51の変形に対する補強部材として作用するので熱変形が抑制される。このため、変形した第1防着板51が回転する基板ホルダー28の裏面28aに接触するようなことがない。
【0052】
また、第2防着板56を固定する第2防着板取付ボルト54の頭部54aを拡大してその表面積を大きくすると共に、膜との密着性が高い材料を使用するようにしたので、付着した膜と頭部54aの表面との密着力が大きくなり、膜の剥離によるパーティクルの発生を防止することが可能であり、ひいては被処理基板Dの汚損を防止することができる。
【0053】
また、第2防着板56の表面56aは基板ホルダー28の表面28bと裏面28aとの間に位置するようにしたので、第2防着板56と基板ホルダー28との間隙から基板ホルダー28の裏面28a側にターゲット原子が回り込みにくく、基板ホルダー28の裏面28aがターゲット原子によって汚損されることを防止することができる。
【0054】
さらに、第2防着板56を固定する第2防着板取付ボルト54が、基板ホルダー28の表面28bよりもターゲットT側へ出っ張らないように構成されているので、第2防着板取付ボルト54が被処理基板Dの膜厚分布等の特性に悪影響を与えることがない。
【0055】
【発明の効果】
以上述べたように本発明による汚損防止手段を備えた成膜装置によれば、取り外し自在の第1防着板によって可動蓋の内面の略全体が覆われているので、放出されたターゲット原子によって可動蓋の内面が汚損されてパーティクルの発生源となることを防止できると共に、交換を要する程に第1防着板が汚損された場合にはこの第1防着板を適宜交換することができる。
【0056】
また、ターゲット原子の付着率が大きい第1防着板の表面中央部には第2防着板が取り外し自在に設けられているので、交換を要する程に第2防着板が汚損された場合には第2防着板のみを交換することが可能であり、メンテナンス性に優れる。
【0057】
また、ターゲット原子の付着率が大きい第1防着板の表面中央部はプラズマによる加熱率が高く、高温となる部分であるが、第2防着板が変形に対する補強部材として作用して熱変形が抑制されるので、変形した第1防着板が回転する基板ホルダーの裏面に接触するようなことがない。
【0058】
また、第2防着板を固定するボルトの頭部を拡大してその表面積を大きくしたので、付着した膜と頭部の表面との密着力が大きくなり、膜の剥離によるパーティクルの発生を防止することが可能であり、ひいては被処理基板の汚損を防止することができる。
【0059】
また、第2防着板の表面は基板ホルダーの表面と裏面との間に位置するようにしたので、第2防着板と基板ホルダーとの間隙から基板ホルダーの裏面側にターゲット原子が回り込みにくく、基板ホルダーの裏面がターゲット原子によって汚損されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による汚損防止手段を備えた成膜装置の全体構成を示した平断面図。
【図2】図1に示した成膜装置の真空処理室を可動蓋によって閉塞した状態を示した側断面図。
【図3】図1に示した成膜装置の可動蓋の部分を拡大して示した側面図。
【図4】図1に示した成膜装置の可動蓋を真空処理室側から見た斜視図。
【図5】図1に示した成膜装置の第1防着板の中央付近を拡大して示した縦断面図。
【図6】従来のスパッタリング装置の真空処理室部分を示した側断面図。
【図7】図6に示したスパッタリング装置の可動蓋に防着板を取り付けた状態を示した側面図。
【図8】図6に示したスパッタリング装置の可動蓋に防着板を取り付けた状態を示した正面図。
【符号の説明】
2A、2B…2G 真空処理室
2a 開口部
3 真空搬送室
26 可動蓋
26a 可動蓋の内面
28 基板ホルダー
28a 基板ホルダーの裏面
28b 基板ホルダーの表面
50 汚損防止手段
51 第1防着板
54 第2防着板取付ボルト
54a 第2防着板取付ボルトの頭部
56 第2防着板
56a 第2防着板の表面
D 被処理基板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a film forming apparatus for performing a film forming process on a substrate to be processed under vacuum, and in particular, a film forming apparatus provided with an antifouling means for preventing internal contamination and contamination of the substrate to be processed. About.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in various manufacturing processes such as a semiconductor manufacturing process, a liquid crystal display panel manufacturing process, or a disk manufacturing process, a film is formed to perform a film forming process on a substrate to be processed such as a silicon wafer, a liquid crystal display substrate, an optical disk or a mini disk. The device is in use.
[0003]
There are various types of film forming apparatuses. As a typical example, a plasma is formed inside a vacuum processing chamber for processing a substrate to be processed under vacuum, and a target is sputtered by the plasma. There is a sputtering apparatus in which a thin film is formed on the surface of a substrate to be processed by emitted target atoms.
[0004]
There are various types of sputtering apparatuses that use plasma, and one of them is a type that forms a plasma inside a vacuum processing chamber using a magnetic field.
[0005]
FIG. 6 is a side sectional view showing a vacuum processing chamber portion of this type of sputtering apparatus. In FIG. 6, reference numeral 2A indicates a vacuum processing chamber, and this vacuum processing chamber 2A is provided by a vacuum pump (turbo molecular pump) 12. It can be evacuated. The vacuum processing chamber 2A is provided with an opening 2a, and the opening 2a is closed by a movable lid 26 made of a valve disk that is driven to open and close by a valve opening / closing mechanism 27.
[0006]
Further, as shown in FIG. 6, the movable lid-side electrical connection portion 30 is attached to the lower portion of the inner surface 26 a of the movable lid 26. In the vacuum processing chamber 2 </ b> A, a processing chamber side electrical connection portion 31 is attached at a position facing the movable lid side electrical connection portion 30.
[0007]
These movable lid side and processing chamber side electrical connection portions 30 and 31 are protected by a reflector 36 so as not to be damaged such as film adhesion during processing of the substrate D to be processed. Moreover, the process chamber side electrical connection part 31 is electrically connected to the power supply 32 and the control part 33 of the sputtering apparatus.
[0008]
As can be seen from FIG. 6, in a state where the movable lid 26 closes the opening 2a of the vacuum processing chamber 2A, the movable lid-side electrical connection portion 30 and the processing chamber-side electrical connection portion 31 come into contact with each other. It is connected to the.
[0009]
The movable lid 26 has an inner surface 26a, and four substrate holders 28 are rotatably provided on the inner surface 26a for holding the substrate D to be processed which is a disk. Further, a sputtering source 14A for performing a predetermined film forming process is installed in the vacuum processing chamber 2A. The sputtering source 14A includes a target T disposed so as to face the substrate D to be processed, and a magnet (not shown) for generating plasma in the vacuum processing chamber 2A.
[0010]
When performing the film forming process of the substrate D to be processed in this sputtering apparatus, a predetermined gas is introduced into the evacuated vacuum processing chamber 2A and a vacuum processing chamber is used while utilizing a magnetic field by a magnet. The gas introduced into 2A is turned into plasma.
[0011]
When plasma is formed inside the vacuum processing chamber 2A, target atoms are sputtered from the surface of the target T by the plasma, and target atoms are emitted toward the substrate D to be processed. The target atoms released toward the substrate D to be processed adhere to and deposit on the surface of the substrate D to be processed, whereby a desired film is formed on the surface of the substrate D to be processed.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the film forming apparatus (sputtering apparatus) shown in FIG. 6, target atoms released from the surface of the target T by sputtering adhere to the surface of the substrate D to be processed, and a film is formed. The released target atoms adhere to portions other than the target substrate D to form a film, and the inside of the film forming apparatus is contaminated. In particular, the contamination of the inner surface 26a of the movable lid 26 is significant. The film adhering to the inside of the film forming apparatus becomes a generation source of particles and can cause contamination of the substrate D to be processed.
[0013]
Therefore, in order to prevent film formation on the inner surface 26a of the movable lid 26, as shown in FIGS. 7 and 8, a disc-shaped deposition plate 42 is provided between the inner surface 26a of the movable lid 26 and the substrate holder 28. A method of removably providing the bolts 53 having the spacers 52 is conceivable.
[0014]
7 and 8, reference numeral 34 denotes a vacuum motor, reference numeral 35 denotes a rotating shaft, reference numeral 40 denotes an inner mask, and reference numeral 41 denotes an outer mask.
[0015]
In this way, since the released target atoms adhere to the surface of the deposition preventing plate 42, the inner surface 26a of the movable lid 26a is not soiled, and when the deposition preventing plate 42 is soiled. Can be exchanged.
[0016]
However, even when the deposition preventing plate 42 is provided as described above, the target atoms pass around the back side of the substrate holder 28 through the gap between the back surface of the substrate holder 28 and the surface of the deposition plate 42, and There was a problem of fouling the back side.
[0017]
Further, the adhesion rate of the target atoms is not uniform over the entire deposition preventing plate 42, and the deposition rate at the center of the surface of the deposition preventing plate 42 indicated by reference numeral 43 in FIG. For this reason, when the film thickness of the center 43 of the surface of the deposition preventing plate 42 is increased, it is necessary to replace the entire deposition preventing plate 42 even if the thickness of the other portions is not so great.
[0018]
Furthermore, since the heating rate by the plasma is high in the portion where the adhesion rate of the target atoms is high, there is a possibility that the central portion of the deposition preventing plate 42 is largely thermally deformed and comes into contact with the back surface of the rotating substrate holder 28. In order to prevent thermal deformation of the deposition preventing plate 42, it is conceivable to fix the central portion of the deposition preventing plate 42 to the movable lid 26 with a bolt or the like, but this structure is adopted for the convenience of maintenance of the apparatus. It is extremely difficult.
[0019]
The present invention has been made to solve the various problems described above, and provides a film forming apparatus provided with a fouling preventing means that can reliably prevent fouling of a film forming apparatus and fouling of a substrate to be processed. With the goal.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
A film forming apparatus comprising the fouling preventing means according to the invention of claim 1 is a vacuum transfer chamber capable of evacuating the interior, a plurality of vacuum processing chambers disposed adjacent to the outer periphery of the vacuum transfer chamber, Each opening formed on the side of each vacuum processing chamber facing the vacuum transfer chamber, a movable lid provided inside the vacuum transfer chamber, which can close the opening, and an inner surface side of the movable lid A plurality of substrate holders that are rotatably provided to rotatably hold a substrate to be processed; and a pollution prevention means that is detachably provided between the plurality of substrate holders and the movable lid. The prevention means includes a first adhesion-preventing plate that covers substantially the entire inner surface of the movable lid, and a second attachment that is detachably provided at the center of the surface of the first adhesion-prevention plate that is surrounded by the plurality of substrate holders. And an adhesion preventing plate.
[0021]
The film forming apparatus provided with the antifouling means according to the invention described in claim 2 is characterized in that the surface of the second deposition preventing plate is located at a height between the front surface and the back surface of the substrate holder. To do.
[0022]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a film forming apparatus comprising the fouling preventing means, wherein the second adhesion-preventing plate has a head that is enlarged so as to prevent the attached film from peeling off. It is attached to said 1st adhesion prevention board by characterized by the above-mentioned.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a film forming apparatus including an antifouling unit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0024]
First, the overall configuration of the sputtering apparatus which is the film forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0025]
FIG. 1 is a cross-sectional plan view of a sputtering apparatus, and a vacuum transfer chamber 3 is formed inside a housing 10 having a substantially octagonal planar shape, the inside of which can be evacuated. A load lock chamber 1 for loading or unloading the substrate D to be processed is formed in one side of the vacuum transfer chamber 3 and seven vacuum processing chambers 2A are formed on the remaining seven sides. 2B... 2G are arranged and formed at equiangular intervals.
[0026]
Then, in these vacuum processing chambers 2A, 2B,... 2G, a film forming process by sputtering is performed on the substrate D to be processed. In addition, the to-be-processed substrate D is a circular substrate such as a compact disc (CD) or a mini disc (MD), and has a circular opening formed in the center.
[0027]
On the side facing the vacuum transfer chamber 3 of the load lock chamber 1 and the vacuum processing chambers 2A, 2B,... 2G, openings 1a and 2a having the same shape and the same size for loading and unloading the substrate D are formed. . Each vacuum processing chamber 2 is connected to a turbo molecular pump 12 (see FIG. 2), which is a vacuum pump, so that the inside can be evacuated and sputtering sources 14A, 14B... 14G for performing a predetermined film forming process. Is installed.
[0028]
An annular turntable 15 is rotatably disposed at the bottom of the vacuum transfer chamber 3, and a large gear 18 is formed on the outer periphery of the turntable 15. A driving small gear 19 is engaged with the large gear 18.
[0029]
Eight valve mechanisms 25 are arranged on the upper surface of the turntable 15 along the circumferential direction of the turntable 15, and these valve mechanisms 25 are composed of the load lock chamber 1 and the seven vacuum processing chambers 2A, 2B. ... arranged to correspond to 2G. Each valve mechanism 25 includes a movable lid 26 made of a valve disk capable of closing the respective openings 1a, 2a of the load lock chamber 1 and the vacuum processing chambers 2A, 2B,... 2G, and a valve for driving the movable lid 26 to open and close. An opening / closing mechanism 27 is provided.
[0030]
Each movable lid 26 has an inner surface facing the inside of the load lock chamber 1 and the vacuum processing chambers 2A, 2B,... 2G when the openings 1a, 2a of the load lock chamber 1 and the vacuum processing chambers 2A, 2B,. 26a, and four substrate holders 28 for rotating and holding the substrate D to be processed are rotatably provided on the inner surface 26a.
[0031]
Further, a transport device 29 for transporting the substrate D to be loaded into the load lock chamber 1 is provided on the loading side of the load lock chamber 1, and four sheets are placed inside the load lock chamber 1 by the transport device 29. The substrate D to be processed is carried in or out as a set.
[0032]
FIG. 2 is a side sectional view showing a state in which the vacuum processing chamber 2 </ b> A is closed by the movable lid 26. As shown in FIG. 2, the movable lid-side electrical connection portion 30 is attached to the lower portion of the inner surface 26 a of the movable lid 26. Further, on the side of the vacuum processing chamber 2 </ b> A facing the vacuum transfer chamber 3, a processing chamber side electrical connection portion 31 is attached at a position facing the movable lid side electrical connection portion 30.
[0033]
These movable lid side and processing chamber side electrical connection portions 30 and 31 are protected by a reflector 36 so as not to be damaged such as film adhesion during processing of the substrate D to be processed. Moreover, the process chamber side electrical connection part 31 is electrically connected to the power supply 32 and the control part 33 of the sputtering apparatus.
[0034]
As can be seen from FIG. 2, in the state where the movable lid 26 closes the opening 2a of the vacuum processing chamber 2A, the movable lid-side electrical connection portion 30 and the processing chamber-side electrical connection portion 31 come into contact with each other and are electrically connected. It is connected to the.
[0035]
As shown in FIG. 2, the sputtering source 14A includes a target T arranged so as to face the substrate D to be processed, and a magnet (not shown) for generating plasma in the vacuum processing chamber 2A. And.
[0036]
2 illustrates one vacuum processing chamber 2A and one movable lid 26, and the other vacuum processing chambers 2B, 2C... 2G and other movable lids 26, 26. The lid side electrical connection part 30 and the process chamber side electrical connection part 31 are respectively attached.
[0037]
When performing film formation processing of the substrate D to be processed in this sputtering apparatus, a predetermined gas is introduced into the vacuum processing chamber 2A that has been evacuated and the vacuum processing chamber 2A is used while utilizing a magnetic field generated by a magnet. The gas introduced inside is turned into plasma.
[0038]
When plasma is formed inside the vacuum processing chamber 2A, target atoms are sputtered from the surface of the target T by the plasma, and target atoms are emitted toward the substrate D to be processed. The target atoms released toward the substrate D to be processed adhere to and deposit on the surface of the substrate D to be processed, whereby a desired film is formed on the surface of the substrate D to be processed.
[0039]
The film forming apparatus according to the present embodiment includes the fouling prevention means indicated by reference numeral 50 in FIG. Hereinafter, the contamination preventing means 50, which is a characteristic part of the present embodiment, will be described in detail with reference to FIGS. In FIG. 3, reference numeral 34 denotes a vacuum motor, reference numeral 35 denotes a rotating shaft, reference numeral 40 denotes an inner mask, and reference numeral 41 denotes an outer mask.
[0040]
As shown in FIGS. 3 and 4, the fouling prevention means 50 includes a circular first deposition preventing plate 51 that covers substantially the entire inner surface 26a of the movable lid 26, and the first deposition preventing plate 51 is a substrate. Between the back surface 28a of the holder 28 and the inner surface 26a of the movable lid 26, it is detachably attached by a plurality of first attachment plate mounting bolts 53 having spacers 52.
[0041]
Further, a second deposition plate 56 is detachably provided by a second deposition plate mounting bolt 54 and a nut 55 at the center of the surface of the first deposition plate 51 surrounded by the plurality of substrate holders 28. Yes. As shown in FIG. 4, the second deposition preventing plate 56 has a shape that substantially corresponds to the outer shape of each substrate holder 28, that is, a star shape.
[0042]
Further, the second deposition plate mounting bolt 54 for mounting the second deposition plate 56 to the first deposition plate 51 is made of a material having high adhesion to the membrane, and the attached membrane is peeled off. In order to prevent this, it has a head 54a that is larger than the head of a standard bolt.
[0043]
In this way, the head 54a of the second attachment plate mounting bolt 54 is enlarged to increase its surface area, and by using a material having high adhesion to the film, the membrane and head attached to the head 54a The adhesion force with the surface of the portion 54a is increased, and generation of particles due to film peeling can be prevented.
[0044]
Further, as shown in FIG. 5, the front surface 56a of the second deposition preventing plate 56 is located at a height between the front surface 28b and the rear surface 28a of the substrate holder 28, and the second deposition preventing plate 56 and the substrate are disposed. The structure is such that the target atoms are unlikely to enter the back surface 28 a side of the substrate holder 28 from the gap with the holder 28.
[0045]
Further, the second deposition plate mounting bolt 54 for fixing the second deposition plate 56 is configured not to protrude from the surface 28b of the substrate holder 28 toward the target T side. For this reason, the second deposition plate The attachment bolt 54 does not adversely affect the characteristics such as the film thickness distribution of the substrate D to be processed.
[0046]
In addition, the 1st deposition board 51 and the 2nd deposition board 56 can be formed with materials, such as stainless steel, copper, and aluminum, and it is preferable to form especially with copper which is excellent in thermal conductivity.
[0047]
Further, the first deposition plate 51, the second deposition plate 56, the first deposition plate mounting bolt 53, the second deposition plate mounting bolt 54, etc. constituting the fouling prevention means 50 are all subjected to a surface treatment such as sandblasting. The surface treatment makes it difficult for the film to peel off.
[0048]
Next, the operation and effect of the antifouling means 50 in the film forming apparatus according to the present embodiment will be described.
[0049]
Since substantially the entire inner surface 26a of the movable lid 26 is covered with the removable first protective plate 51, the inner surface 26a of the movable lid 26 is soiled by the released target atoms and becomes a generation source of particles. In addition to being able to prevent, if the first deposition preventing plate 51 is soiled to such an extent that it needs to be replaced, the first deposition preventing plate 51 can be appropriately replaced.
[0050]
In addition, since the second deposition plate 56 is detachably provided at the center of the surface of the first deposition plate 51 having a high target atom adhesion rate, the second deposition plate 56 is contaminated to the extent that replacement is required. In such a case, it is possible to replace only the second adhesion-preventing plate 56, and the maintenance is excellent.
[0051]
Further, the central portion of the surface of the first deposition plate 51 having a high target atom adhesion rate is a portion where the heating rate by the plasma is high and the temperature is high. Therefore, thermal deformation is suppressed. For this reason, the deformed first deposition preventing plate 51 does not come into contact with the back surface 28a of the rotating substrate holder 28.
[0052]
In addition, since the surface area of the head 54a of the second deposition plate mounting bolt 54 for fixing the second deposition plate 56 is enlarged to increase the surface area, a material having high adhesion to the membrane is used. The adhesion force between the attached film and the surface of the head 54a is increased, so that generation of particles due to peeling of the film can be prevented, and as a result, contamination of the substrate D to be processed can be prevented.
[0053]
Further, since the front surface 56a of the second deposition preventing plate 56 is positioned between the front surface 28b and the rear surface 28a of the substrate holder 28, the gap between the second deposition preventing plate 56 and the substrate holder 28 is used. It is difficult for target atoms to go around to the back surface 28a side, and the back surface 28a of the substrate holder 28 can be prevented from being contaminated by the target atoms.
[0054]
Further, since the second deposition plate mounting bolt 54 for fixing the second deposition plate 56 is configured not to protrude from the surface 28b of the substrate holder 28 toward the target T, the second deposition plate mounting bolt. 54 does not adversely affect the characteristics such as the film thickness distribution of the substrate D to be processed.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the film forming apparatus provided with the antifouling means according to the present invention, the substantially entire inner surface of the movable lid is covered with the first removable adhesion plate. It is possible to prevent the inner surface of the movable lid from being soiled and becoming a source of particles, and when the first deposition preventing plate is contaminated to such an extent that replacement is necessary, the first deposition preventing plate can be appropriately replaced. .
[0056]
Also, since the second deposition plate is detachably provided at the center of the surface of the first deposition plate having a high target atom adhesion rate, the second deposition plate is damaged to the extent that replacement is required. It is possible to replace only the second deposition preventive plate, which is excellent in maintainability.
[0057]
In addition, the central portion of the surface of the first deposition preventing plate with a high adhesion rate of target atoms is a portion where the heating rate by plasma is high and the temperature is high, but the second deposition preventing plate acts as a reinforcing member against deformation and is thermally deformed. Therefore, the deformed first deposition preventing plate does not come into contact with the back surface of the rotating substrate holder.
[0058]
In addition, since the head of the bolt that secures the second protective plate is enlarged to increase its surface area, the adhesion between the attached film and the surface of the head increases, preventing generation of particles due to film peeling. As a result, the substrate to be processed can be prevented from being stained.
[0059]
In addition, since the surface of the second deposition preventive plate is positioned between the front and back surfaces of the substrate holder, target atoms are unlikely to enter the back side of the substrate holder from the gap between the second deposition preventive plate and the substrate holder. The back surface of the substrate holder can be prevented from being soiled by the target atoms.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan sectional view showing the overall configuration of a film forming apparatus provided with a fouling preventing unit according to an embodiment of the present invention.
2 is a side cross-sectional view showing a state in which the vacuum processing chamber of the film forming apparatus shown in FIG. 1 is closed by a movable lid.
3 is an enlarged side view of a movable lid portion of the film forming apparatus shown in FIG.
4 is a perspective view of the movable lid of the film forming apparatus shown in FIG. 1 as viewed from the vacuum processing chamber side.
5 is an enlarged longitudinal sectional view showing the vicinity of the center of the first deposition preventing plate of the film forming apparatus shown in FIG.
FIG. 6 is a side sectional view showing a vacuum processing chamber portion of a conventional sputtering apparatus.
7 is a side view showing a state in which a deposition preventing plate is attached to the movable lid of the sputtering apparatus shown in FIG. 6;
8 is a front view showing a state in which a deposition preventing plate is attached to the movable lid of the sputtering apparatus shown in FIG. 6;
[Explanation of symbols]
2A, 2B,... 2G, vacuum processing chamber 2a, opening 3, vacuum transfer chamber 26, movable lid 26a, inner surface 28 of movable lid, substrate holder 28a, rear surface 28b of substrate holder, surface 50 of substrate holder, antifouling means 51, first protective plate 54, second protective plate Attachment plate mounting bolt 54a Head of second attachment plate attachment bolt 56 Second attachment plate 56a Surface of second attachment plate D Substrate

Claims (3)

内部を真空排気可能な真空搬送室と、前記真空搬送室の外周に隣接して配置された複数の真空処理室と、前記各真空処理室の前記真空搬送室に面した側に形成された各開口部と、前記真空搬送室の内部に設けられ、前記開口部を閉塞可能な可動蓋と、前記可動蓋の内面側に回転可能に設けられ、被処理基板を回転保持するための複数の基板ホルダーと、複数の前記基板ホルダーと前記可動蓋との間に取り外し自在に設けられた汚損防止手段と、を備え、
前記汚損防止手段は、前記可動蓋の内面の略全体を覆う第1防着板と、複数の前記基板ホルダーに囲まれた、前記第1防着板の表面中央部に取り外し自在に設けられた第2防着板と、を有することを特徴とする、汚損防止手段を備えた成膜装置。
A vacuum transfer chamber capable of evacuating the interior, a plurality of vacuum processing chambers arranged adjacent to the outer periphery of the vacuum transfer chamber, and each vacuum processing chamber formed on the side facing the vacuum transfer chamber An opening, a movable lid provided inside the vacuum transfer chamber and capable of closing the opening, and a plurality of substrates provided rotatably on the inner surface side of the movable lid for rotating and holding the substrate to be processed A holder, and a pollution prevention means detachably provided between the plurality of substrate holders and the movable lid,
The antifouling means is detachably provided at a center portion of the surface of the first deposition preventing plate surrounded by a first deposition preventing plate that covers substantially the entire inner surface of the movable lid and a plurality of the substrate holders. And a second deposition preventing plate, comprising: a film deposition apparatus provided with antifouling means.
前記第2防着板の表面は、前記基板ホルダーの表面と裏面との間の高さに位置していることを特徴とする請求項1記載の汚損防止手段を備えた成膜装置。2. The film forming apparatus with antifouling means according to claim 1, wherein the surface of the second deposition preventing plate is located at a height between the front surface and the back surface of the substrate holder. 前記第2防着板は、付着した膜の剥離を防止するように拡大された頭部を有する第2防着板取付ボルトによって前記第1防着板に取り付けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の汚損防止手段を備えた成膜装置。The said 2nd adhesion board is attached to the 1st adhesion board by the 2nd adhesion board attachment bolt which has an enlarged head so that exfoliation of the adhering film may be prevented. A film forming apparatus comprising the fouling preventing means according to claim 1.
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