溅射设备制造技术

本发明专利技术提供了一种高效率的磁控溅射设备，其中由磁体得到的接地遮蔽件布置于靶的外周，能够减少阴极与接地遮蔽件之间的不期望的放电。本发明专利技术的实施方式的溅射设备设置有：垫板(7)，垫板(7)连接到电源并具有靶安装面；磁体(8)，磁体(8)布置于垫板的背面；接地遮蔽件(14)，接地遮蔽件(14)围绕靶安装面的外周并包括磁性材料；和固定部(13)，固定部(13)是位于靶安装面的外周的在垫板与遮蔽件之间的磁性构件。从而减少了穿过遮蔽件与固定部之间的空间的磁力线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】溅射设备
本专利技术涉及一种溅射设备。
技术介绍
在制造集成电路、显示面板、磁盘等期间，广泛地使用溅射以在诸如半导体晶圆、玻璃板和树脂盘等的基板上形成膜。溅射是离子与靶的表面碰撞、从而粒子从该表面射出并沉积在基板上以形成膜的成膜技术。靶固定于垫板。垫板通过冷却部件冷却，从而冷却靶。垫板还用作对靶施加电压的电极。为了有效地执行溅射，广泛地使用将磁体布置在靶的背面的磁控溅射。在磁控溅射中，将电压施加于靶以在靶附近的区域形成等离子体，如此形成的等离子体通过磁场被限制于靶附近的区域，使得能够有效地执行溅射。提出了以下构造：其中，在施加电压的情况下，围绕靶的外周的遮蔽件接地(以下也称为接地遮蔽件)以用作阳极，而靶和垫板用作阴极(专利文献1)。此外，专利文献1公开了遮蔽件由磁性材料制成，从而进一步将等离子体限制于靶附近的区域。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2009-293089号公报
技术实现思路
图5是本申请的专利技术人为解释本申请的专利技术问题而创建的图。图5示意性地示出了溅射设备中的靶5周围的区域。溅射设备包括垫板7、固定部13和围绕靶5的遮蔽件14，其中固定部13将靶5固定于垫板7。固定部13可以通过螺丝等固定于垫板7，以便将靶5压抵垫板7。遮蔽件14可以以覆盖固定部13的方式布置在靶5的周围。垫板7的背面侧(垫板7的与靶5布置所在侧相反的一侧)设置有用作磁场发生部件的磁控单元8。磁控单元8包括环状的外侧磁体8a和设置在外侧磁体8a内侧的内侧磁体8b。外侧磁体8a和内侧磁体8b设置在磁轭8c上。在图5中，外侧磁体8a的面向垫板7的面被磁化成N极，内侧磁体8b的面向垫板7的面被磁化成S极。垫板7连接到电源。当通过电源将电压施加到垫板7和靶5时，在靶5附近的区域形成等离子体。在遮蔽件14是由磁性材料制成的情况下，来自外侧磁体8a的磁力线ML的一部分流入磁性的遮蔽件14。等离子体被由磁控单元8和如此的遮蔽件14形成的磁性通道限制于靶5附近的区域，靶5能够被有效地溅射。然而，这时，磁力线ML的一部分未进入遮蔽件14，而是沿着遮蔽件14流入磁轭8c并进入外侧磁体8a的相反侧。这里，将遮蔽件14接地，而将来自电源的电压施加于垫板7和固定部13。因而，在这些构件之间产生电压差。沿着遮蔽件14的磁力线ML将来自在靶5附近形成的等离子体的离子引入遮蔽件14与垫板7或固定部13之间的空间，因而可能在该空间内引起不期望的放电。这个异常放电可能引起垫板7或固定部13、遮蔽件14的内侧等损坏，并可能导致产生基板的污染源。出于这个原因，希望尽可能地抑制异常放电的发生。这个问题在等离子体中离子密度高的高频溅射中特别显著。本专利技术鉴于以上述问题为动力而做出，本专利技术的目的是提供一种高效率磁控溅射设备，其包括由磁性材料制成并布置于靶的外周的接地遮蔽件，该溅射设备能够减少阴极与接地遮蔽件之间的不期望的放电。本专利技术的第一方面提供一种溅射设备，其包括：基板保持单元，所述基板保持单元被构造成保持基板；垫板，所述垫板具有用于保持靶的靶安装面；电源，所述电源连接到所述垫板；磁体，所述磁体布置在所述垫板的与所述垫板的所述靶安装面相反的一侧；遮蔽件，所述遮蔽件包含有磁性材料，所述遮蔽件接地并且围绕所述靶安装面的周围；和磁性构件，所述磁性构件在所述靶安装面的外周处位于所述遮蔽件与所述垫板之间，并且所述磁性构件设置于在与所述靶安装面垂直的方向上没有面向所述磁体的位置。通过使用本专利技术，能够减少高效率磁控溅射设备中阴极与接地遮蔽件之间的不期望的放电，在该高效率磁控溅射设备中，由磁性材料制成的接地遮蔽件布置于靶的外周。附图说明图1是示出了本专利技术的实施方式中的溅射设备的基本构造的图。图2是示出了本专利技术的实施方式中的溅射设备中的靶周围区域的基本构造的图。图3是示出了本专利技术的实施方式中的溅射设备中的靶周围区域的基本构造的图。图4是示出了本专利技术的实施方式中的溅射设备中的靶周围区域的基本构造的图。图5是用于解释问题的图。具体实施方式虽然以下将参照附图说明本专利技术中的特定实施方式，但不意在限制本专利技术。首先，将参照图1说明本专利技术的实施方式中的溅射设备的基本构造。本专利技术的实施方式中的溅射设备100具有垫板7、固定部13和围绕靶5的遮蔽件14，其中固定部13为磁性构件并将靶5固定于垫板7。以使靶5压抵垫板7的方式通过诸如螺丝等的紧固部312将固定部13固定于垫板7。垫板7可以出于热传导性的目的而具有导电性片材。靶5暴露于通过放电而产生的等离子体，因而具有上升的温度并可能膨胀。因而，希望的是，固定部13以允许靶5膨胀的方式将靶5固定。遮蔽件14以覆盖固定部13的方式布置在靶5的周围。这抑制了固定部13的温度上升。垫板7经由绝缘构件10固定于室壁1。垫板7和室壁1构成了处理容器。垫板7连接到未示出的放电用电源，并被构造成接收溅射所需施加的电压。DC电源和高频电源中的任何一方可适合作为放电用电源。将电压施加于固定部13和垫板7。遮蔽件14电接地并在靶5的附近形成等离子体时用作阳极。溅射设备100被构造成通过在处理空间12内溅射而在基板S上形成膜，其中处理空间12通过室壁1与外部空间隔离。具体地，利用由在保持基板S的基板保持单元4与垫板7之间施加的电压引起的放电所产生的离子来撞击靶5，从而从靶5射出粒子。这些粒子沉积在基板S上，从而在基板S上形成膜。除了基板S以外，来自靶5的粒子还沉积在遮蔽件14上，可能形成沉积物。处理空间12通过诸如涡轮分子泵等的排气装置2经由设置于室壁1的排气口3排气和减压。溅射气体(例如氩气)通过未示出的气体供给单元导入处理空间12内。溅射设备100包括在靶5周围提供磁场的磁控单元8并形成为磁控溅射设备。磁控单元8以垫板7介于磁控单元8与靶5之间的方式布置。虽然整个靶5可以由靶材制成，但靶5可以具有以下构造：例如，通过钎焊等将靶材结合到与垫板7接触的板构件(例如，由无氧铜制成的板构件)。以下，除了图1之外还将参照图2详细说明本专利技术的第一实施方式中的溅射设备。垫板7的背面侧(垫板7的与布置了靶5的一侧相反的一侧)设置有用作磁场发生部件的磁控单元8。磁控单元8包括外侧磁体8a和内侧磁体8b，其中外侧磁体8a为环状的永磁体，内侧磁体8b为设置在外侧磁体8a的内侧的永磁体。外侧磁体8a和内侧磁体8b设置在磁轭8c上。而且，外侧磁体8a和内侧磁体8b在与垫板7的靶安装面垂直的方向上被磁化。在图5中，外侧磁体8a的面向垫板7的面被磁化成N极。另一方面，内侧磁体8b在与外侧磁体8a的磁化方向相反的方向上被磁化，内侧磁体8b的面向垫板7的面被磁化成S极。磁控单元8在靶5的表面的方向上可转动地形成。对于磁控单元8，优选使用例如日本特开平2-107766号公报中公开的磁控单元。此外，希望在溅射设备中，靶5的表面(面向基板S的面)上的侵蚀区域尽可能地大以及靶利用率提高。出于这个原因，希望外侧磁体8a的外周和靶5的被溅射面的外周大致在外侧磁体8a的磁化方向上在同一平面内。在磁控单元8关于转动轴线非对称形成(外侧磁体8a和内侧磁体8b关于转动轴线非对称布置)的情况下，外侧磁体8a的沿转动轨道的最外周与靶5的被溅射面的外周形成在同一平面上就足够了。这里，将说明作为本专利技术的特征的遮蔽件14和固本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种溅射设备，其包括：基板保持单元，所述基板保持单元被构造成保持基板；垫板，所述垫板具有用于保持靶的靶安装面；电源，所述电源连接到所述垫板；磁体，所述磁体布置在所述垫板的与所述垫板的所述靶安装面相反的一侧；遮蔽件，所述遮蔽件包含有磁性材料，所述遮蔽件接地并且围绕所述靶安装面的周围；和磁性构件，所述磁性构件在所述靶安装面的外周处位于所述遮蔽件与所述垫板之间，并且所述磁性构件设置于在与所述靶安装面垂直的方向上没有面向所述磁体的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.02.28 JP 2013-0393101.一种溅射设备，其包括：基板保持单元，所述基板保持单元被构造成保持基板；垫板，所述垫板具有用于保持靶的靶安装面；电源，所述电源连接到所述垫板；磁体，所述磁体布置在所述垫板的与所述垫板的所述靶安装面相反的一侧；遮蔽件，所述遮蔽件包含有磁性材料，所述遮蔽件接地并且围绕所述靶安装面的周围；和磁性构件，所述磁性构件在所述靶安装面的外周处位于所述遮蔽件与所述垫板之间，并且所述磁性构件设置于在与所述靶安装面垂直的方向上没有面向所述磁体的位置。2.根据权利要求1所述的溅射设备，其特征在于，所述磁性构件被构造成能够将所述靶固定于所述垫板，所述遮蔽件包括面对部和位于所述面对部的外侧的外侧部，所述面对部面对所述垫板且所述面对部与所述垫板之间没有介入所述磁性构件，所述面对部与所述垫板之间的间隔比所述外侧部与所述垫板之间的间隔小，...

【专利技术属性】
技术研发人员：品田正人，上田启介，
申请(专利权)人：佳能安内华股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP