スパッタリング装置
【課題】 スパッタ熱を充分に抑制することができ、連続膜形成における被処理体に形成される膜質の変化およびターゲットの表面荒れを抑制し、安定した膜を形成することができるスパッタリング装置を提供する。
【解決手段】 ターゲット５を冷却するターゲット冷却手段１５２と、被処理体４を冷却する被処理体冷却手段１２４と、被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に設けられ、被処理体４の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止するシールド２と、シールド２を冷却するシールド冷却手段１５０と、被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に介在され、被処理体保持手段に保持される被処理体４の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるシャッタ３と、シャッタ３を冷却するシャッタ冷却手段１５１とを含むスパッタリング装置１で、被処理体４に膜を形成する。
【解決手段】 ターゲット５を冷却するターゲット冷却手段１５２と、被処理体４を冷却する被処理体冷却手段１２４と、被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に設けられ、被処理体４の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止するシールド２と、シールド２を冷却するシールド冷却手段１５０と、被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に介在され、被処理体保持手段に保持される被処理体４の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるシャッタ３と、シャッタ３を冷却するシャッタ冷却手段１５１とを含むスパッタリング装置１で、被処理体４に膜を形成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば半導体基板の薄膜形成に用いられるスパッタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（I ntegrated Circuit；ＩＣ）および大規模集積回路（Large Scale
Integration；ＬＳＩ）などの半導体装置の製造工程において、ターゲットと呼ばれる高純度の金属の塊にイオンを衝突させ、被処理体として半導体基板にターゲット成分を付着させるスパッタリング装置が用いられる。
【０００３】
スパッタリング装置を用いるスパッタ処理では、スパッタ室内に導入したプロセスガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させ、プラズマ中のイオンをターゲットに衝突させる。ターゲットにイオンが衝突することでターゲット表面の原子が弾き出され、その原子が、ターゲットに対向する位置にある被処理体に付着することで、ターゲット成分から成るメタル膜が半導体基板に形成される。
【０００４】
スパッタ処理では、イオンが衝突することによってターゲットに熱が発生し、またターゲット表面から弾き出された原子が衝突することによって被処理体に熱が発生する。このようなスパッタ処理によって発生する熱（以下「スパッタ熱」という）は、ターゲットおよび被処理体に蓄積する。これによってターゲットおよび被処理体が高温になることによって、被処理体に形成されたメタル膜およびメタルから成るターゲットの溶解が引き起こされる。また、被処理体およびターゲットから伝わる熱によってスパッタ室が高温の状態となり、被処理体の温度（以下「スパッタ温度」という）を制御することができなくなる。
【０００５】
図１２は、従来のスパッタリング装置５０の構成を模式的に示す断面図である。スパッタリング装置５０は、スパッタ室が形成される収容容器１２と、被処理体４を保持する被処理体治具６と、ターゲット５を保持するターゲット治具７と、被処理体４において膜を形成させる部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止するシールド２と、被処理体４の膜形成部分への膜の形成を阻止するシャッタ３と、スパッタ室にプロセスガスを供給するガス配管８とを含む（たとえば、特許文献１および２参照）。
【０００６】
図１２で示すように、特許文献１および特許文献２に開示のスパッタリング装置５０では、スパッタ熱を抑制するために、収容容器１２の側壁１１２、被処理体治具６およびターゲット治具７に冷却水が流れる構造となっている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１５８２８３号公報
【特許文献２】特開平５−３３１６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１２で示すようなスパッタリング装置５０において、たとえば被処理体４に積層構造のメタル膜を形成するために連続してスパッタ処理を行うと、スパッタ熱の抑制が不充分となり、ターゲット５および被処理体４に徐々に熱が蓄積する。同様に電気抵抗を下げることを目的として、被処理体４のメタル膜の厚さを厚くするために、スパッタ処理を行う時間が長くなると、スパッタ熱の抑制が不充分となり、ターゲット５および被処理体４に徐々に熱が蓄積する。このようにスパッタ熱が充分に抑制できていない状態でスパッタ処理を続けることによって、スパッタ熱によるスパッタ室の温度上昇の影響を受け、被処理体４に形成されたメタルの膜質が変化するおそれがある。またターゲット５において、メタル表面荒れが生じるおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、スパッタ熱を充分に抑制することができ、連続膜形成における被処理体に形成される膜質の変化およびターゲットの表面荒れを抑制し、安定した膜を形成することができるスパッタリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成するスパッタリング装置であって、
被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料を含むターゲットを保持するターゲット保持手段と、
ターゲットを冷却するターゲット冷却手段と、
被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体を保持する被処理体保持手段と、
被処理体を冷却する被処理体冷却手段と、
被処理体およびターゲットを収容するスパッタ室が形成される収容容器と、
スパッタ室にガスを供給するガス供給手段と、
ガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生手段と、
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に設けられ、被処理体の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止するシールドと、
シールドを冷却するシールド冷却手段とを含むことを特徴とするスパッタリング装置である。
【００１１】
また本発明は、被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成するスパッタリング装置であって、
被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料を含むターゲットを保持するターゲット保持手段と、
ターゲットを冷却するターゲット冷却手段と、
被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体を保持する被処理体保持手段と、
被処理体を冷却する被処理体冷却手段と、
被処理体およびターゲットを収容するスパッタ室が形成される収容容器と、
スパッタ室にガスを供給するガス供給手段と、
ガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生手段と、
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に介在され、被処理体保持手段に保持される被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるシャッタと、
シャッタを冷却するシャッタ冷却手段と
を含むことを特徴とするスパッタリング装置である。
【００１２】
また本発明は、被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成するスパッタリング装置であって、
被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料を含むターゲットを保持するターゲット保持手段と、
ターゲットを冷却するターゲット冷却手段と、
被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体を保持する被処理体保持手段と、
被処理体を冷却する被処理体冷却手段と、
被処理体およびターゲットを収容するスパッタ室が形成される収容容器と、
スパッタ室にガスを供給するガス供給手段と、
ガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生手段と、
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に設けられ、被処理体の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止するシールドと、
シールドを冷却するシールド冷却手段と
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に介在され、被処理体保持手段に保持される被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるシャッタと、
シャッタを冷却するシャッタ冷却手段とを含むことを特徴とするスパッタリング装置である。
【００１３】
また本発明は、シールド冷却手段は、
シールドの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、シャッタ冷却手段は、
シャッタの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含むことを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、
冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口が形成されることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、シールド冷却手段は、シールドの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、
シャッタ冷却手段は、シャッタの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、
冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、
各冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口が形成され、
シールド冷却手段の冷媒供給手段と、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段とは、互いに異なる冷媒を冷媒流路に供給することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、冷媒供給手段は、
冷媒の温度を調整する温度調整手段と、
冷媒の流量を調整する流量調整手段とを含むことを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、電界発生手段が被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、電界発生手段が被処理体とターゲットとの間に電界を発生させない非発生状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、冷媒供給手段を制御する制御手段を含むことを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、スパッタ室に被処理体が収容される収容状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、スパッタ室に被処理体が収容されない非収容状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、冷媒供給手段を制御する制御手段を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、スパッタリング装置は、被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成する装置であって、ターゲット保持手段と、ターゲット冷却手段と、被処理体保持手段と、被処理体冷却手段と、収容容器と、ガス供給手段と、電界発生手段と、シールドと、シールド冷却手段とを含む。被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料（以下「膜原料」ということがある）を含むターゲットは、ターゲット保持手段によって保持され、ターゲット冷却手段によって冷却される。被処理体は、被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体保持手段によって保持され、被処理体冷却手段によって冷却される。被処理体およびターゲットは、収容容器に形成されるスパッタ室に収容される。スパッタ室には、ガス供給手段によってガスが供給される。このガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、電界発生手段によって被処理体とターゲットとの間に電界が発生される。この電界によってスパッタ室内のガスがプラズマ化し、ターゲットに衝突する。これによってターゲットから膜原料が弾き出され、被処理体に衝突して付着し、膜が形成される。被処理体保持手段とターゲット保持手段との間にはシールドが設けられるので、被処理体の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止することができる。このシールドは、シールド冷却手段によって冷却される。
【００２１】
ターゲットは、ターゲット冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスが衝突するときの発熱によるターゲットの温度上昇を抑制することができる。また被処理体は、被処理体冷却手段によって冷却されるので、ターゲットから弾き出された膜原料が衝突するときの発熱による被処理体の温度上昇を抑制することができる。プラズマ化したガスおよびターゲットから弾き出された膜原料は、ターゲット保持手段と被処理体保持手段との間に設けられるシールドにも衝突するが、シールドは、シールド冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスおよびターゲットから弾き出された膜原料が衝突するときの発熱によるシールドの温度上昇を抑制することができる。このようにシールド冷却手段、被処理体冷却手段およびターゲット冷却手段を含むことによって、ターゲット、被処理体およびシールドの温度上昇を抑制することができるので、スパッタ熱を充分に抑制することができる。したがって、連続膜形成のときの被処理体に形成される膜質の変化およびターゲットの表面荒れを抑制することができるので、安定した膜を形成することができる。
【００２２】
また本発明によれば、スパッタリング装置は、被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成する装置であって、ターゲット保持手段と、ターゲット冷却手段と、被処理体保持手段と、被処理体冷却手段と、収容容器と、ガス供給手段と、電界発生手段と、シャッタと、シャッタ冷却手段とを含む。膜原料を含むターゲットは、ターゲット保持手段によって保持され、ターゲット冷却手段によって冷却される。被処理体は、被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体保持手段によって保持され、被処理体冷却手段によって冷却される。被処理体およびターゲットは、収容容器に形成されるスパッタ室に収容される。スパッタ室には、ガス供給手段によってガスが供給される。このガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、電界発生手段によって被処理体とターゲットとの間に電界が発生される。この電界によってスパッタ室内のガスがプラズマ化し、ターゲットに衝突する。これによってターゲットから膜原料が弾き出され、被処理体に衝突して付着し、膜が形成される。シャッタは、被処理体保持手段に保持される被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるので、シャッタが阻止位置にあるときに、被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止することができる。このシャッタは、シャッタ冷却手段によって冷却される。
【００２３】
ターゲットは、ターゲット冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスが衝突するときの発熱によるターゲットの温度上昇を抑制することができる。また被処理体は、被処理体冷却手段によって冷却されるので、ターゲットから弾き出された膜原料が衝突するときの発熱による被処理体の温度上昇を抑制することができる。プラズマ化したガスおよびターゲットから弾き出された膜原料は、ターゲット保持手段と被処理体保持手段との間に設けられるシャッタにも衝突するが、シャッタは、シャッタ冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスおよびターゲットから弾き出された膜原料が衝突するときの発熱によるシャッタの温度上昇を抑制することができる。このようにシャッタ冷却手段、被処理体冷却手段およびターゲット冷却手段を含むことによって、ターゲット、被処理体およびシャッタの温度上昇を抑制することができるので、スパッタ熱を充分に抑制することができる。したがって、連続膜形成のときの被処理体に形成される膜質の変化およびターゲットの表面荒れを抑制することができるので、安定した膜を形成することができる。
【００２４】
また本発明によれば、スパッタリング装置は、被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成する装置であって、ターゲット保持手段と、ターゲット冷却手段と、被処理体保持手段と、被処理体冷却手段と、収容容器と、ガス供給手段と、電界発生手段と、シールドと、シールド冷却手段と、シャッタと、シャッタ冷却手段とを含む。膜原料を含むターゲットは、ターゲット保持手段によって保持され、ターゲット冷却手段によって冷却される。被処理体は、被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体保持手段によって保持され、被処理体冷却手段によって冷却される。被処理体およびターゲットは、収容容器に形成されるスパッタ室に収容される。スパッタ室には、ガス供給手段によってガスが供給される。このガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、電界発生手段によって被処理体とターゲットとの間に電界が発生される。この電界によってスパッタ室内のガスがプラズマ化し、ターゲットに衝突する。これによってターゲットから膜原料が弾き出され、被処理体に衝突して付着し、膜が形成される。被処理体保持手段とターゲット保持手段との間にはシールドが設けられるので、被処理体の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止することができる。このシールドは、シールド冷却手段によって冷却される。シャッタは、被処理体保持手段に保持される被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるので、シャッタが阻止位置にあるときに、被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止することができる。このシャッタは、シャッタ冷却手段によって冷却される。
【００２５】
ターゲットは、ターゲット冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスが衝突するときの発熱によるターゲットの温度上昇を抑制することができる。また被処理体は、被処理体冷却手段によって冷却されるので、ターゲットから弾き出された膜原料が衝突するときの発熱による被処理体の温度上昇を抑制することができる。プラズマ化したガスおよびターゲットから弾き出された膜原料は、シールドおよびターゲット保持手段と被処理体保持手段との間に設けられるシャッタにも衝突するが、シールドは、シールド冷却手段によって冷却され、シャッタは、シャッタ冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスおよびターゲットから弾き出された膜原料が衝突するときの発熱によるシールドおよびシャッタの温度上昇を抑制することができる。このようにシールド冷却手段、シャッタ冷却手段、被処理体冷却手段およびターゲット冷却手段を含むことによって、ターゲット、被処理体、シールドおよびシャッタの温度上昇を確実に抑制することができるので、スパッタ熱をより充分に抑制することができる。したがって、連続膜形成のときの被処理体に形成される膜質の変化およびターゲットの表面荒れを確実に抑制することができるので、安定した膜を確実に形成することができる。
【００２６】
また本発明によれば、シールド冷却手段は、シールドの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含む。シールド冷却手段が、シールド内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含むことによって、シールドを内部から冷却することができるので、スパッタ熱を充分に抑制することができる。したがって、被処理体に形成されるメタル膜質の変化およびターゲットのメタル表面荒れをより確実に抑制することができるので、安定したメタル膜をより確実に形成することができる。
【００２７】
また本発明によれば、シャッタ冷却手段は、シャッタの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含む。シャッタ冷却手段が、シャッタ内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含むことによって、シャッタを内部から冷却することができるので、スパッタ熱を充分に抑制することができる。したがって、被処理体に形成されるメタル膜質の変化およびターゲットのメタル表面荒れをより確実に抑制することができ、安定したメタル膜をより確実に形成することができる。
【００２８】
また本発明によれば、冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口が形成される。冷媒が冷却ガスであり、冷媒流路に冷却ガスが流出する流出口が形成されることによって、流出口からスパッタ室に流れ出た冷却ガスを、スパッタ室に供給されるガス（以下「プロセスガス」という）として使用することができる。したがって、従来技術に比べて、ターゲットに近い位置からプロセスガスを供給することができるので、効率的にプロセスガスの供給を行うことができる。
【００２９】
また冷媒供給手段とガス供給手段とによって互いに異なるプロセスガスをスパッタ室に供給することが可能であるので、種々の膜を被処理体に形成することが可能である。たとえば、ターゲットから膜原料を弾き出すためのガスをガス供給手段から供給し、膜の原料となるガスを冷媒供給手段から供給することによって、ターゲットに含まれる膜原料と冷却ガスとを原料とする膜を被処理体に形成することができる。またシールド冷却手段もしくはターゲット冷却手段、またはシールド冷却手段およびターゲット冷却手段をガス供給手段として機能させることによって、スパッタリング装置の構成を簡単化することが可能である。
【００３０】
また本発明によれば、シールド冷却手段は、シールドの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、シャッタ冷却手段は、シャッタの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、各冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口が形成され、シールド冷却手段の冷媒供給手段と、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段とは、互いに異なる冷媒を冷媒流路に供給する。シールド冷却手段の冷媒供給手段と、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段とで、互いに異なる冷却ガスを冷媒として冷媒流路に供給することによって、プロセスガスとして２種類の冷却ガスをスパッタ室に供給することができるので、種々の膜を被処理体に形成することができる。たとえば、ターゲットから膜原料を弾き出すためのガスをシールド冷却手段の冷媒供給手段から供給し、膜の原料となるガスをシャッタ冷却手段の冷媒供給手段から供給することによって、ターゲットに含まれる膜原料と冷却ガスとを原料とする膜を被処理体に形成することができる。
【００３１】
また本発明によれば、冷媒供給手段は、冷媒の温度を調整する温度調整手段と、冷媒の流量を調整する流量調整手段とを含む。冷媒供給手段が温度調節手段と、流量調節手段とを含むことによって、冷媒流路に供給される冷媒の温度および流量をそれぞれ調整することができるので、膜の形成条件を変えることができ、目的の膜を被処理体に形成することができる。
【００３２】
また本発明によれば、冷媒供給手段は、電界発生手段が被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、電界発生手段が被処理体とターゲットとの間に電界を発生させない非発生状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、制御手段によって制御される。これによって、非発生状態であって、被処理体への膜形成が行われないときには冷媒流路への冷媒の供給が停止されるので、冷媒による冷却を効果的に行うことができる。
【００３３】
また本発明によれば、冷媒供給手段は、スパッタ室に被処理体が収容される収容状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、スパッタ室に被処理体が収容されない非収容状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、制御手段によって制御される。これによって、非収容状態であって、被処理体がスパッタ室に収容されていないときには冷媒流路への冷媒の供給が停止されるので、冷媒による冷却を効果的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、本発明の第１の実施形態であるスパッタリング装置１を示す断面図である。スパッタリング装置１は、被処理体４の予め定める膜形成部分に膜を形成する装置である。スパッタリング装置１は、ターゲット治具７と、ターゲット冷却手段１５２と、被処理体治具６と、被処理体冷却手段１２４と、収容容器１２と、プロセスガス配管８と、電界発生手段１２３と、シールド２と、シャッタ３と、第１から第３ボンベ１２２ａ〜１２２ｃ、第１から第３入水用配管９ａ〜９ｃと、第１から第３排水用配管１０ａ〜１０ｃと、第１から第３流量制御器１８ａ〜１８ｃとを含む。ターゲット治具７は、ターゲット保持手段に相当し、被処理体治具６は、被処理体保持手段に相当し、プロセスガス配管８は、ガス供給手段に相当する。
【００３５】
本実施形態において、膜原料を含むターゲット５は、ターゲット保持手段によって保持され、ターゲット冷却手段１５２によって冷却される。被処理体４は、被処理体４の膜形成部分がターゲット５に対向するように被処理体保持手段によって保持され、被処理体冷却手段によって冷却される。被処理体４およびターゲット５は、収容容器１２に形成されるスパッタ室に収容される。本実施形態において、「スパッタ室」とは、収容容器１２によって形成される内部空間である。スパッタ室には、ガス供給手段によってガスが供給される。このガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、電界発生手段１２３によって被処理体４とターゲット５との間に電界が発生される。この電界によってスパッタ室内のガスがプラズマ化し、ターゲット５に衝突する。これによってターゲット５から膜原料が弾き出され、被処理体４に衝突して付着し、膜が形成される。被処理体保持手段とターゲット保持手段との間にはシールド２が設けられるので、被処理体４の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止することができる。このシールド２は、シールド冷却手段１５０によって冷却される。シャッタ３は、被処理体保持手段に保持される被処理体４の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるので、シャッタ３が阻止位置にあるときに、被処理体４の膜形成部分への膜の形成を阻止することができる。
【００３６】
図２は、スパッタ室を上から見た、退避位置でのシャッタ３を示す概略図である。図２に示すように、阻止位置で被処理体４の膜形成部分への膜の形成を阻止したシャッタ３は、後述するシャッタ３の長方形部分１６１に設けられ、上下方向に平行な回転軸を軸として、矢符８０の方向に回動する。退避位置は、スパッタ室内であり、かつ阻止位置と重ならない位置である。このシャッタ３は、シャッタ冷却手段１５１によって冷却される。
【００３７】
ターゲット５は、ターゲット冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスが衝突するときの発熱によるターゲット５の温度上昇を抑制することができる。また被処理体４は、被処理体冷却手段１２４によって冷却されるので、ターゲット５から弾き出された膜原料が衝突するときの発熱による被処理体４の温度上昇を抑制することができる。プラズマ化したガスおよびターゲット５から弾き出された膜原料は、シールド２およびターゲット保持手段と被処理体保持手段との間に設けられるシャッタ３にも衝突するが、シールド２は、シールド冷却手段１５０によって冷却され、シャッタ３は、シャッタ冷却手段１５１によって冷却されるので、プラズマ化したガスおよびターゲット５から弾き出された膜原料が衝突するときの発熱によるシールド２およびシャッタ３の温度上昇を抑制することができる。このようにシールド冷却手段１５０、シャッタ冷却手段１５１、被処理体冷却手段１２４およびターゲット冷却手段１５２を含むことによって、ターゲット５、被処理体４、シールド２およびシャッタ３の温度上昇を確実に抑制することができるので、スパッタ熱をより充分に抑制することができる。したがって、連続膜形成のときの被処理体４に形成される膜質の変化を確実に抑制することができるので、安定した膜を確実に形成することができる。
【００３８】
図３（ａ）は、本発明の第１の実施形態におけるシールド２を示す正面図である。図３（ｂ）は、本発明の第１の実施形態におけるシールド２を示す平面図である。図３に示すように、シールド２内部の第１流路形成部１２１ａには、冷媒が流下する流路（以下「冷媒流路」という）が形成される。冷媒流路には、冷媒供給手段である第１ボンベ１２２ａから第１入水用配管９ａを介し、冷媒として冷却水が供給され、冷媒流路を通った冷却水は、第１排水用配管１０ａを介し、排出される。第１温度調整手段は、第１ボンベ１２２ａ内部の冷却水の温度を調整する。第１入水用配管９ａには、冷却水の流量を調整する流量調整手段である第１流量制御器１８ａが設けられる。冷却水の流量は、収容容器１２の大きさ、シールド２およびシャッタ３の大きさ、ならびにシールド２およびシャッタ３の形状などに対応して調整される。シールド２内部の第１流路形成部１２１ａ、および冷媒供給手段である図１に示す第１ボンベ１２２ａ、第１流量制御器１８ａおよび第１温度調整手段、第１入水用配管９ａ、ならびに第１排水用配管１０ａは、シールド冷却手段１５０を構成する。
【００３９】
シールド冷却手段１５０が、シールド２内部に形成される冷媒流路に冷却水を供給する冷媒供給手段を含むことによって、シールド２を内部から冷却することができるので、スパッタ熱を充分に抑制することができる。したがって、被処理体４に形成されるメタル膜質の変化およびターゲット５のメタル表面荒れをより確実に抑制することができるので、安定したメタル膜をより確実に形成することができる。本発明の他の実施形態においては、シールド冷却手段１５０は、シャッタ２の内部に形成される冷媒流路に冷却水を供給する冷媒供給手段１２２ａを含まなくてもよい。
【００４０】
図４は、図３（ａ）の切断面線Ｓ３−Ｓ３からみた断面図である。図４に示すように、第１流路形成部１２１ａには、第１入水用配管９ａを介して供給された冷却水が流下する冷媒流路と、第１排水用配管１０ａを介して排出される冷却水が流下する冷媒流路とが接して形成される。本発明の他の実施形態では、シールドの内部に形成される入水用配管を介して供給される冷却水が流下する冷媒流路と排水用配管を介して排出される冷却水が流下する冷媒流路とが、離れて形成されてもよい。
【００４１】
図５は、図３（ａ）のセクションＳ４の拡大平面図である。第１流路形成部１２１ａの最も外側に形成される冷媒流路を通り矢符１４の方向から供給された冷却水は、第１流路形成部１２１ａに含まれる第１分岐点１６で、第１流路形成部１２１ａの最も中心に形成される冷媒流路と、その冷媒流路より一回り外側に形成される冷媒流路とに分かれて流下する。シールド２を冷却しながら冷媒流路を一回りした冷却水は、第１流路形成部１２１ａに含まれる第１合流点１７で、合流し、矢符１５の方向に排水される。
【００４２】
図６は、本発明の第１の実施形態におけるシャッタ３の構成を模式的に示す概略図である。シャッタ３は、前述のように、図１に示す被処理体治具６とターゲット治具７との間に設けられ、被処理体治具６に保持される被処理体４の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられる。シャッタ３は、ターゲット５中の不純物が付着する円形状の部分（以下「円形部分」という）１６０と、その円形部分１６０から半径方向外方に延びる長方形状の部分（以下「長方形部分」という）１６１とを含む。円形部分１６０の第２流路形成部１２１ｂには、冷媒流路が同心円状に形成され、長方形部分１６１の第２流路形成部１２１ｂには、同心円状に形成された冷媒流路と第２入水用配管９ｂおよび第２排水用配管１０ｂとを繋ぐように、冷媒流路が形成される。
【００４３】
図７は、本発明の第１の実施形態におけるシャッタ３の第２流路形成部１２１ｂに形成される冷媒流路の構成を模式的に示す図である。図７に示すように、シャッタ３の内部の第２流路形成部１２１ｂには、冷媒として冷却水を流すことができる冷媒流路が形成される。第２流路形成部１２１ｂの冷媒流路には、冷媒供給手段である第２ボンベ１２２ｂから第２入水用配管９ｂを介し冷却水が供給され、第２流路形成部１２１ｂの冷媒流路を流下した冷却水は、第２排水用配管１０ｂを介して排出される。第２温度調整手段は、第２ボンベ１２２ｂ内部の冷却水の温度を調整する。第２入水用配管９ｂには、冷却水の流量を調整する、流量調整手段として第２流量制御器１８ｂが設けられる。冷却水の流量は、収容容器１２の大きさ、シールド２およびシャッタ３の大きさ、ならびにシールド２およびシャッタ３の形状などに対応して調整される。シャッタ３内部の第２流路形成部１２１ｂ、および冷媒供給手段である図１に示す第２ボンベ１２２ｂ、第２流量制御器１８ｂ、第２温度調整手段、第２入水用配管９ｂおよび第２排水用配管１０ｂは、シャッタ冷却手段１５１を構成する。
【００４４】
シャッタ冷却手段１５１が、シャッタ３内部に形成される冷媒流路に冷却水を供給する冷媒供給手段を含むことによって、シャッタ３を内部から冷却することができるので、スパッタ熱を充分に抑制することができる。したがって、被処理体４に形成されるメタル膜質の変化およびターゲット５のメタル表面荒れをより確実に抑制することができ、安定したメタル膜をより確実に形成することができる。本発明の他の実施形態においては、シャッタ冷却手段１５１は、シャッタ３の内部に形成される冷媒流路に冷却水を供給する第２冷媒供給手段ｂを含まなくてもよい。
【００４５】
第２入水用配管９ｂを介して供給された冷却水は、第２流路形成部１２１ｂに含まれる第２分岐点１０３で円形部分１６０における第２流路形成部１２１ｂの最も外側に形成される冷媒流路と、その最も外側に形成される冷媒流路よりも内側に形成される冷媒流路とに分かれて流れ、第２流路形成部１２１ｂに含まれる第３分岐点１０４において、円形部分１６０における第２流路形成部１２１ｂの最も外側に形成される冷媒流路より一回り内側に形成される冷媒流路と、円形部分１６０における第２流路形成部１２１ｂの最も内側に形成される冷媒流路とに分かれて流下する。シャッタ３を冷却しながら一回りした冷却水は、第２流路形成部１２１ｂに含まれる第２合流点１０６および第３合流点１０７において合流し、第２排水用配管１０ｂを介して排出される。
【００４６】
図８（ａ）は、接続前のジョイント１０２を示す図である。図８（ｂ）は、接続後のジョイント１０２を示す図である。第１流路形成部１２１ａに形成された冷媒流路に繋がる第１入水用配管９ａおよび第１排水用配管１０ａと、冷却供給手段に繋がる第１入水用配管９ａおよび冷却水が排出される第１排水用配管１０ａとは、ジョイント１０２によってそれぞれ接続される。
【００４７】
また第２流路形成部１２１ｂに形成された冷媒流路に繋がる第２入水用配管９ｂおよび第２排水用配管１０ｂと、冷媒供給手段に繋がる第２入水用配管９ｂおよび冷却水が排出される第２排水用配管１０ｂとは、ジョイント１０２によってそれぞれ接続される。
【００４８】
本実施形態において、冷媒供給手段は、冷媒供給手段が温度調節手段と、流量調節手段とを含むことによって、冷媒流路に供給される冷却水の温度および流量をそれぞれ調整することができる。したがって、膜の形成条件を変えることができ、目的の膜を被処理体４に形成することができる。
【００４９】
本実施形態では、冷媒供給手段は、電界発生手段１２３が被処理体４とターゲット５との間に電界を発生させる電界発生状態にあるとき、冷媒流路に冷却水を供給し、電界発生手段１２３が被処理体４とターゲット５との間に電界を発生させない非発生状態にあるとき、冷媒流路への冷却水の供給を停止するように、図１に示す制御手段１０５によって制御される。これによって、非発生状態であって、被処理体４への膜形成が行われないときには冷媒流路への冷却水の供給が停止されるので、冷却水による冷却を効果的に行うことができる。
【００５０】
本発明の他の実施形態では、冷媒供給手段は、スパッタ室に被処理体４が収容される収容状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、スパッタ室に被処理体が収容されない非収容状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、制御手段によって制御される。これによって、非収容状態であって、被処理体４がスパッタ室に収容されていないときには冷媒流路への冷媒の供給が停止されるので、冷媒による冷却を効果的に行うことができる。
【００５１】
本発明の他の実施形態においては、シールド冷却手段１５０またはシャッタ冷却手段１５１のどちらかを含まない構成としてもよい。
【００５２】
また本実施形態においては、冷媒として冷却水を用いたが、冷却水に限定されず冷却水以外の液体または気体を用いることもできる。
【００５３】
また本実施形態においては、第１から第３ボンベ１２２ａ〜１２２ｃに温度調整手段をそれぞれに設けたが、本発明の他の実施形態では、たとえば、温度調整手段で、工場のタンクに貯めた冷却水をある一定の温度になるように調整し、この冷却水をスパッタリング装置だけではなく、工場内の冷却機構を必要とする他の設備で使用する。
【００５４】
以下に、本発明の第２の実施形態のスパッタリング装置について説明する。第２の実施形態のスパッタリング装置は、図１に示すスパッタリング装置１とシールド２、シールド冷却手段１５０、シャッタ３およびシャッタ冷却手段１５１以外は、同様の構成であるので、説明を省略する。
【００５５】
本実施形態において、冷媒は、ガス状の冷却ガスである。第２の実施形態におけるシールド冷却手段は、図９に示す第４流路形成部１２１ｄ、第１送り用ガス配管１０８ａ、図１に示す第２流量制御器ａと同様の機能を持つ流量制御器および第１ボンベａと同様の機能を持つボンベによって構成される。第２の実施形態におけるシールド冷却手段に含まれる冷媒供給手段であるボンベからは、冷媒として冷却ガスが供給される。
【００５６】
第２の実施形態におけるシャッタ冷却手段は、第５流路形成部１２１ｅ、第２送り用ガス配管１０８ｂ、図１に示す第２流量制御器ｂと同様の機能を持つ流量制御器および第２ボンベｂと同様の機能を持つボンベによって構成される。第２の実施形態におけるシャッタ冷却手段に含まれる冷媒供給手段であるボンベからは、冷媒として冷却ガスが供給される。
【００５７】
冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口２１が形成される。冷媒が冷却ガスであり、冷媒流路に冷却ガスが流出する流出口２１が形成されることによって、流出口２１からスパッタ室に流れ出た冷却ガスを、スパッタ室に供給されるガス（以下「プロセスガス」という）として使用することができる。冷却ガスの流出量は、収容容器１２の大きさ、シールド２０およびシャッタ３０の大きさ、ならびにシールド２０およびシャッタ３０の形状などに対応して調整される。冷却ガスは、スパッタ室に固定量の冷却ガスを流出させ、またはスパッタ室の真空度を一定に保つように流出させる。
【００５８】
図９（ａ）は、本発明の第２の実施形態におけるシールド２０の構成を模式的に示す正面図である。図９（ｂ）は、本発明の第２の実施形態におけるシールド２０の構成を模式的に示す平面図である。シールド２０内部に形成される冷媒流路には冷却ガスが第１送り用ガス配管１０８ａを介して冷媒供給手段から供給される。供給された冷却ガスは、シールド２０内部の冷媒流路に形成される流出口２１からスパッタ室に流出し、プロセスガスとして使用される。流出口２１は、シールド２０において、ターゲット５に対向する面に形成される。したがって、従来技術に比べて、ターゲット５に近い位置からプロセスガスを供給することができるので、効率的にプロセスガスの供給を行うことができる。
【００５９】
冷媒流路に形成される流出口２１の数、直径および第４流路形成部１２１ｄでの位置は、冷却ガスを第４流路形成部１２１ｄ全体に、均一に流れるように調整する必要がある。
【００６０】
本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、シールド２０内部の第４流路形成部１２１ｄにおいて最も外側に形成される冷媒流路に４つ、最も内側の冷媒流路に４つの流出口２１が均等に形成される。また、シールド２０内部の第４流路形成部１２１ｂの最も外側に形成される流出口２１の直径は、内側に形成される流出口２１の直径より小さい。これによって、第４流路形成部１２１ｄ全体に、均一に流れるように調整することができ、最も外側に形成される流出口２１から流出する冷却ガスの流出量が内側に形成される流出口２１から流出する冷却ガスの流出量より多くなることがなく、全ての流出口２１から均等に冷却ガスを流出させることができる。
【００６１】
図１０は、本発明の第２の実施形態におけるシャッタ３０の構成を模式的に示す平面図である。シャッタ３０は、ターゲット５中の不純物が付着する円形部分１６５と、その円形部分１６５から半径方向外方に延びる長方形部分１６６とを含む。円形部分１６５の第５流路形成部１２１ｅには、冷媒流路が同心円状に形成され、長方形部分１６６の第５流路形成部１２１ｅには、同心円状に形成された冷媒流路と第１送り用ガス配管１０８ｂを繋ぐように、冷媒流路が形成される。
【００６２】
シャッタ３０内部に形成される冷媒流路には冷媒として冷却ガスが第２送り用ガス配管１０８ｂを介して冷媒供給手段から供給される。供給された冷却ガスは、シャッタ３０内部の冷媒流路に形成される流出口２１からスパッタ室に流出し、プロセスガスとして使用される。流出口２１は、シャッタ３０において、ターゲット５に対向する面に形成される。したがって、従来技術に比べて、ターゲット５に近い位置からプロセスガスを供給することができるので、効率的にプロセスガスの供給を行うことができる。冷媒流路に形成される流出口２１の数、直径および第５流路形成部１２１ｅでの位置は、冷却ガスを第５流路形成部１２１ｅ全体に、均一に流れるように調整する必要がある。
【００６３】
本実施形態では、冷却ガスが第５流路形成部１２１ｅ全体に、均一に流下させるために、図１０に示すように、流出口２１は、シャッタ３０の円形部分１６５において、第１送り用ガス配管１０８ｂの位置を０°とすると、９０°、１８０°および２７０°の位置に形成される。
【００６４】
本実施形態では、冷媒供給手段とガス供給手段とによって互いに異なるプロセスガスをスパッタ室に供給することが可能であるので、種々の膜を被処理体４に形成することが可能である。たとえば、ターゲット５から膜原料を弾き出すためのガスをガス供給手段から供給し、膜の原料となるガスを冷媒供給手段から供給することによって、ターゲット５に含まれる膜原料と冷却ガスとを原料とする膜を被処理体４に形成することができる。またシールド冷却手段もしくはターゲット冷却手段、またはシールド冷却手段およびターゲット冷却手段をガス供給手段として機能させることによって、スパッタリング装置の構成を簡単化することが可能である。
【００６５】
第２の実施形態におけるシールド冷却手段は、シールド２０の内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、シャッタ冷却手段は、シャッタ３０の内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、各冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口２１が形成され、シールド冷却手段の冷媒供給手段と、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段とは、互いに異なる冷媒を冷媒流路に供給する。シールド冷却手段の冷媒供給手段と、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段とで、互いに異なる冷却ガスを冷媒として冷媒流路に供給することによって、プロセスガスとして２種類の冷却ガスをスパッタ室に供給することができるので、種々の膜を被処理体４に形成することができる。たとえば、ターゲット５から膜原料を弾き出すためのガスをシールド冷却手段の冷媒供給手段から供給し、膜の原料となるガスをシャッタ冷却手段の冷媒供給手段から供給することによって、ターゲット５に含まれる膜原料と冷却ガスとを原料とする膜を被処理体４に形成することができる。具体的な例としては、チタンをターゲットとして、アルゴンガスのみをスパッタ室に供給してスパッタ処理を行なった場合には、被処理体４にはＴｉ膜が形成されるが、シールド冷却手段の冷媒供給手段からアルゴンガスを供給し、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段から窒素ガスを供給することによって、被処理体４にＴｉＮ膜を形成することができる。
【００６６】
本実施形態では、第１および第２送り用ガス配管１０８ａ，ｂで供給される冷却ガスは全てスパッタ室に流れ出るが、供給された冷却ガスの一部はスパッタ室に流出し、残りは排出される構成としてもよい。このような構成として、シャッタ４０を図１１に示す。
【００６７】
図１１は、本発明の第３の実施形態のシャッタ４０の構成を模式的に示す概略図である。
【００６８】
シャッタ４０を用いると、第３送り用ガス配管１０８ｃによって供給された冷却ガスは、一部は流出口２１からスパッタ室に流れ出し、スパッタ室に流れ出さない冷却ガスは戻り用ガス配管１１１を介して排出される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施形態であるスパッタリング装置１を示す断面図である。
【図２】スパッタ室を上から見た、退避位置でのシャッタ３を示す概略図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の第１の実施形態におけるシールド２を示す正面図であり、図３（ｂ）は本発明の第１の実施形態におけるシールド２を示す平面図である。
【図４】図３（ａ）の切断面線Ｓ３−Ｓ３からみた断面図である。
【図５】図３（ａ）のセクションＳ４の拡大平面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態におけるシャッタ３の構成を模式的に示す概略図である。
【図７】本発明の第１の実施形態におけるシャッタ３の第２流路形成部１２１ｂに形成される冷媒流路の構成を模式的に示す図である。
【図８】図８（ａ）は接続前のジョイント１０２を示す図であり、図８（ｂ）は接続後のジョイント１０２を示す図である。
【図９】図９（ａ）は本発明の第２の実施形態におけるシールド２０の構成を模式的に示す正面図であり、図９（ｂ）は本発明の第２の実施形態におけるシールド２０の構成を模式的に示す平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態におけるシャッタ３０の構成を模式的に示す平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態のシャッタ４０の構成を模式的に示す概略図である。
【図１２】従来のスパッタリング装置５０の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１ スパッタリング装置
２ シールド
３ シャッタ
４ 被処理体
６ 被処理体治具
７ ターゲット治具
８ プロセスガス配管
１２ 収容容器
１２３ 電界発生手段
１２４ 被処理体冷却手段
１２５ ターゲット冷却手段
１２２ａ 第１ボンベ
１２２ｂ 第２ボンベ
１２２ｃ 第３ボンベ
９ａ 第１入水用配管
９ｂ 第２入水用配管
９ｃ 第３入水用配管
１０ａ 第１排水用配管
１０ｂ 第２排水用配管
１０ｃ 第３排水用配管
１８ａ 第１流量制御器
１８ｂ 第２流量制御器
１８ｃ 第３流量制御器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば半導体基板の薄膜形成に用いられるスパッタリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路（I ntegrated Circuit；ＩＣ）および大規模集積回路（Large Scale
Integration；ＬＳＩ）などの半導体装置の製造工程において、ターゲットと呼ばれる高純度の金属の塊にイオンを衝突させ、被処理体として半導体基板にターゲット成分を付着させるスパッタリング装置が用いられる。
【０００３】
スパッタリング装置を用いるスパッタ処理では、スパッタ室内に導入したプロセスガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させ、プラズマ中のイオンをターゲットに衝突させる。ターゲットにイオンが衝突することでターゲット表面の原子が弾き出され、その原子が、ターゲットに対向する位置にある被処理体に付着することで、ターゲット成分から成るメタル膜が半導体基板に形成される。
【０００４】
スパッタ処理では、イオンが衝突することによってターゲットに熱が発生し、またターゲット表面から弾き出された原子が衝突することによって被処理体に熱が発生する。このようなスパッタ処理によって発生する熱（以下「スパッタ熱」という）は、ターゲットおよび被処理体に蓄積する。これによってターゲットおよび被処理体が高温になることによって、被処理体に形成されたメタル膜およびメタルから成るターゲットの溶解が引き起こされる。また、被処理体およびターゲットから伝わる熱によってスパッタ室が高温の状態となり、被処理体の温度（以下「スパッタ温度」という）を制御することができなくなる。
【０００５】
図１２は、従来のスパッタリング装置５０の構成を模式的に示す断面図である。スパッタリング装置５０は、スパッタ室が形成される収容容器１２と、被処理体４を保持する被処理体治具６と、ターゲット５を保持するターゲット治具７と、被処理体４において膜を形成させる部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止するシールド２と、被処理体４の膜形成部分への膜の形成を阻止するシャッタ３と、スパッタ室にプロセスガスを供給するガス配管８とを含む（たとえば、特許文献１および２参照）。
【０００６】
図１２で示すように、特許文献１および特許文献２に開示のスパッタリング装置５０では、スパッタ熱を抑制するために、収容容器１２の側壁１１２、被処理体治具６およびターゲット治具７に冷却水が流れる構造となっている。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１５８２８３号公報
【特許文献２】特開平５−３３１６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１２で示すようなスパッタリング装置５０において、たとえば被処理体４に積層構造のメタル膜を形成するために連続してスパッタ処理を行うと、スパッタ熱の抑制が不充分となり、ターゲット５および被処理体４に徐々に熱が蓄積する。同様に電気抵抗を下げることを目的として、被処理体４のメタル膜の厚さを厚くするために、スパッタ処理を行う時間が長くなると、スパッタ熱の抑制が不充分となり、ターゲット５および被処理体４に徐々に熱が蓄積する。このようにスパッタ熱が充分に抑制できていない状態でスパッタ処理を続けることによって、スパッタ熱によるスパッタ室の温度上昇の影響を受け、被処理体４に形成されたメタルの膜質が変化するおそれがある。またターゲット５において、メタル表面荒れが生じるおそれがある。
【０００９】
本発明の目的は、スパッタ熱を充分に抑制することができ、連続膜形成における被処理体に形成される膜質の変化およびターゲットの表面荒れを抑制し、安定した膜を形成することができるスパッタリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成するスパッタリング装置であって、
被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料を含むターゲットを保持するターゲット保持手段と、
ターゲットを冷却するターゲット冷却手段と、
被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体を保持する被処理体保持手段と、
被処理体を冷却する被処理体冷却手段と、
被処理体およびターゲットを収容するスパッタ室が形成される収容容器と、
スパッタ室にガスを供給するガス供給手段と、
ガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生手段と、
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に設けられ、被処理体の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止するシールドと、
シールドを冷却するシールド冷却手段とを含むことを特徴とするスパッタリング装置である。
【００１１】
また本発明は、被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成するスパッタリング装置であって、
被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料を含むターゲットを保持するターゲット保持手段と、
ターゲットを冷却するターゲット冷却手段と、
被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体を保持する被処理体保持手段と、
被処理体を冷却する被処理体冷却手段と、
被処理体およびターゲットを収容するスパッタ室が形成される収容容器と、
スパッタ室にガスを供給するガス供給手段と、
ガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生手段と、
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に介在され、被処理体保持手段に保持される被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるシャッタと、
シャッタを冷却するシャッタ冷却手段と
を含むことを特徴とするスパッタリング装置である。
【００１２】
また本発明は、被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成するスパッタリング装置であって、
被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料を含むターゲットを保持するターゲット保持手段と、
ターゲットを冷却するターゲット冷却手段と、
被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体を保持する被処理体保持手段と、
被処理体を冷却する被処理体冷却手段と、
被処理体およびターゲットを収容するスパッタ室が形成される収容容器と、
スパッタ室にガスを供給するガス供給手段と、
ガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生手段と、
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に設けられ、被処理体の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止するシールドと、
シールドを冷却するシールド冷却手段と
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に介在され、被処理体保持手段に保持される被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるシャッタと、
シャッタを冷却するシャッタ冷却手段とを含むことを特徴とするスパッタリング装置である。
【００１３】
また本発明は、シールド冷却手段は、
シールドの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含むことを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、シャッタ冷却手段は、
シャッタの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含むことを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、
冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口が形成されることを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、シールド冷却手段は、シールドの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、
シャッタ冷却手段は、シャッタの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、
冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、
各冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口が形成され、
シールド冷却手段の冷媒供給手段と、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段とは、互いに異なる冷媒を冷媒流路に供給することを特徴とする。
【００１７】
また本発明は、冷媒供給手段は、
冷媒の温度を調整する温度調整手段と、
冷媒の流量を調整する流量調整手段とを含むことを特徴とする。
【００１８】
また本発明は、電界発生手段が被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、電界発生手段が被処理体とターゲットとの間に電界を発生させない非発生状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、冷媒供給手段を制御する制御手段を含むことを特徴とする。
【００１９】
また本発明は、スパッタ室に被処理体が収容される収容状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、スパッタ室に被処理体が収容されない非収容状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、冷媒供給手段を制御する制御手段を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、スパッタリング装置は、被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成する装置であって、ターゲット保持手段と、ターゲット冷却手段と、被処理体保持手段と、被処理体冷却手段と、収容容器と、ガス供給手段と、電界発生手段と、シールドと、シールド冷却手段とを含む。被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料（以下「膜原料」ということがある）を含むターゲットは、ターゲット保持手段によって保持され、ターゲット冷却手段によって冷却される。被処理体は、被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体保持手段によって保持され、被処理体冷却手段によって冷却される。被処理体およびターゲットは、収容容器に形成されるスパッタ室に収容される。スパッタ室には、ガス供給手段によってガスが供給される。このガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、電界発生手段によって被処理体とターゲットとの間に電界が発生される。この電界によってスパッタ室内のガスがプラズマ化し、ターゲットに衝突する。これによってターゲットから膜原料が弾き出され、被処理体に衝突して付着し、膜が形成される。被処理体保持手段とターゲット保持手段との間にはシールドが設けられるので、被処理体の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止することができる。このシールドは、シールド冷却手段によって冷却される。
【００２１】
ターゲットは、ターゲット冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスが衝突するときの発熱によるターゲットの温度上昇を抑制することができる。また被処理体は、被処理体冷却手段によって冷却されるので、ターゲットから弾き出された膜原料が衝突するときの発熱による被処理体の温度上昇を抑制することができる。プラズマ化したガスおよびターゲットから弾き出された膜原料は、ターゲット保持手段と被処理体保持手段との間に設けられるシールドにも衝突するが、シールドは、シールド冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスおよびターゲットから弾き出された膜原料が衝突するときの発熱によるシールドの温度上昇を抑制することができる。このようにシールド冷却手段、被処理体冷却手段およびターゲット冷却手段を含むことによって、ターゲット、被処理体およびシールドの温度上昇を抑制することができるので、スパッタ熱を充分に抑制することができる。したがって、連続膜形成のときの被処理体に形成される膜質の変化およびターゲットの表面荒れを抑制することができるので、安定した膜を形成することができる。
【００２２】
また本発明によれば、スパッタリング装置は、被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成する装置であって、ターゲット保持手段と、ターゲット冷却手段と、被処理体保持手段と、被処理体冷却手段と、収容容器と、ガス供給手段と、電界発生手段と、シャッタと、シャッタ冷却手段とを含む。膜原料を含むターゲットは、ターゲット保持手段によって保持され、ターゲット冷却手段によって冷却される。被処理体は、被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体保持手段によって保持され、被処理体冷却手段によって冷却される。被処理体およびターゲットは、収容容器に形成されるスパッタ室に収容される。スパッタ室には、ガス供給手段によってガスが供給される。このガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、電界発生手段によって被処理体とターゲットとの間に電界が発生される。この電界によってスパッタ室内のガスがプラズマ化し、ターゲットに衝突する。これによってターゲットから膜原料が弾き出され、被処理体に衝突して付着し、膜が形成される。シャッタは、被処理体保持手段に保持される被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるので、シャッタが阻止位置にあるときに、被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止することができる。このシャッタは、シャッタ冷却手段によって冷却される。
【００２３】
ターゲットは、ターゲット冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスが衝突するときの発熱によるターゲットの温度上昇を抑制することができる。また被処理体は、被処理体冷却手段によって冷却されるので、ターゲットから弾き出された膜原料が衝突するときの発熱による被処理体の温度上昇を抑制することができる。プラズマ化したガスおよびターゲットから弾き出された膜原料は、ターゲット保持手段と被処理体保持手段との間に設けられるシャッタにも衝突するが、シャッタは、シャッタ冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスおよびターゲットから弾き出された膜原料が衝突するときの発熱によるシャッタの温度上昇を抑制することができる。このようにシャッタ冷却手段、被処理体冷却手段およびターゲット冷却手段を含むことによって、ターゲット、被処理体およびシャッタの温度上昇を抑制することができるので、スパッタ熱を充分に抑制することができる。したがって、連続膜形成のときの被処理体に形成される膜質の変化およびターゲットの表面荒れを抑制することができるので、安定した膜を形成することができる。
【００２４】
また本発明によれば、スパッタリング装置は、被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成する装置であって、ターゲット保持手段と、ターゲット冷却手段と、被処理体保持手段と、被処理体冷却手段と、収容容器と、ガス供給手段と、電界発生手段と、シールドと、シールド冷却手段と、シャッタと、シャッタ冷却手段とを含む。膜原料を含むターゲットは、ターゲット保持手段によって保持され、ターゲット冷却手段によって冷却される。被処理体は、被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体保持手段によって保持され、被処理体冷却手段によって冷却される。被処理体およびターゲットは、収容容器に形成されるスパッタ室に収容される。スパッタ室には、ガス供給手段によってガスが供給される。このガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、電界発生手段によって被処理体とターゲットとの間に電界が発生される。この電界によってスパッタ室内のガスがプラズマ化し、ターゲットに衝突する。これによってターゲットから膜原料が弾き出され、被処理体に衝突して付着し、膜が形成される。被処理体保持手段とターゲット保持手段との間にはシールドが設けられるので、被処理体の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止することができる。このシールドは、シールド冷却手段によって冷却される。シャッタは、被処理体保持手段に保持される被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるので、シャッタが阻止位置にあるときに、被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止することができる。このシャッタは、シャッタ冷却手段によって冷却される。
【００２５】
ターゲットは、ターゲット冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスが衝突するときの発熱によるターゲットの温度上昇を抑制することができる。また被処理体は、被処理体冷却手段によって冷却されるので、ターゲットから弾き出された膜原料が衝突するときの発熱による被処理体の温度上昇を抑制することができる。プラズマ化したガスおよびターゲットから弾き出された膜原料は、シールドおよびターゲット保持手段と被処理体保持手段との間に設けられるシャッタにも衝突するが、シールドは、シールド冷却手段によって冷却され、シャッタは、シャッタ冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスおよびターゲットから弾き出された膜原料が衝突するときの発熱によるシールドおよびシャッタの温度上昇を抑制することができる。このようにシールド冷却手段、シャッタ冷却手段、被処理体冷却手段およびターゲット冷却手段を含むことによって、ターゲット、被処理体、シールドおよびシャッタの温度上昇を確実に抑制することができるので、スパッタ熱をより充分に抑制することができる。したがって、連続膜形成のときの被処理体に形成される膜質の変化およびターゲットの表面荒れを確実に抑制することができるので、安定した膜を確実に形成することができる。
【００２６】
また本発明によれば、シールド冷却手段は、シールドの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含む。シールド冷却手段が、シールド内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含むことによって、シールドを内部から冷却することができるので、スパッタ熱を充分に抑制することができる。したがって、被処理体に形成されるメタル膜質の変化およびターゲットのメタル表面荒れをより確実に抑制することができるので、安定したメタル膜をより確実に形成することができる。
【００２７】
また本発明によれば、シャッタ冷却手段は、シャッタの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含む。シャッタ冷却手段が、シャッタ内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含むことによって、シャッタを内部から冷却することができるので、スパッタ熱を充分に抑制することができる。したがって、被処理体に形成されるメタル膜質の変化およびターゲットのメタル表面荒れをより確実に抑制することができ、安定したメタル膜をより確実に形成することができる。
【００２８】
また本発明によれば、冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口が形成される。冷媒が冷却ガスであり、冷媒流路に冷却ガスが流出する流出口が形成されることによって、流出口からスパッタ室に流れ出た冷却ガスを、スパッタ室に供給されるガス（以下「プロセスガス」という）として使用することができる。したがって、従来技術に比べて、ターゲットに近い位置からプロセスガスを供給することができるので、効率的にプロセスガスの供給を行うことができる。
【００２９】
また冷媒供給手段とガス供給手段とによって互いに異なるプロセスガスをスパッタ室に供給することが可能であるので、種々の膜を被処理体に形成することが可能である。たとえば、ターゲットから膜原料を弾き出すためのガスをガス供給手段から供給し、膜の原料となるガスを冷媒供給手段から供給することによって、ターゲットに含まれる膜原料と冷却ガスとを原料とする膜を被処理体に形成することができる。またシールド冷却手段もしくはターゲット冷却手段、またはシールド冷却手段およびターゲット冷却手段をガス供給手段として機能させることによって、スパッタリング装置の構成を簡単化することが可能である。
【００３０】
また本発明によれば、シールド冷却手段は、シールドの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、シャッタ冷却手段は、シャッタの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、各冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口が形成され、シールド冷却手段の冷媒供給手段と、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段とは、互いに異なる冷媒を冷媒流路に供給する。シールド冷却手段の冷媒供給手段と、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段とで、互いに異なる冷却ガスを冷媒として冷媒流路に供給することによって、プロセスガスとして２種類の冷却ガスをスパッタ室に供給することができるので、種々の膜を被処理体に形成することができる。たとえば、ターゲットから膜原料を弾き出すためのガスをシールド冷却手段の冷媒供給手段から供給し、膜の原料となるガスをシャッタ冷却手段の冷媒供給手段から供給することによって、ターゲットに含まれる膜原料と冷却ガスとを原料とする膜を被処理体に形成することができる。
【００３１】
また本発明によれば、冷媒供給手段は、冷媒の温度を調整する温度調整手段と、冷媒の流量を調整する流量調整手段とを含む。冷媒供給手段が温度調節手段と、流量調節手段とを含むことによって、冷媒流路に供給される冷媒の温度および流量をそれぞれ調整することができるので、膜の形成条件を変えることができ、目的の膜を被処理体に形成することができる。
【００３２】
また本発明によれば、冷媒供給手段は、電界発生手段が被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、電界発生手段が被処理体とターゲットとの間に電界を発生させない非発生状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、制御手段によって制御される。これによって、非発生状態であって、被処理体への膜形成が行われないときには冷媒流路への冷媒の供給が停止されるので、冷媒による冷却を効果的に行うことができる。
【００３３】
また本発明によれば、冷媒供給手段は、スパッタ室に被処理体が収容される収容状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、スパッタ室に被処理体が収容されない非収容状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、制御手段によって制御される。これによって、非収容状態であって、被処理体がスパッタ室に収容されていないときには冷媒流路への冷媒の供給が停止されるので、冷媒による冷却を効果的に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
図１は、本発明の第１の実施形態であるスパッタリング装置１を示す断面図である。スパッタリング装置１は、被処理体４の予め定める膜形成部分に膜を形成する装置である。スパッタリング装置１は、ターゲット治具７と、ターゲット冷却手段１５２と、被処理体治具６と、被処理体冷却手段１２４と、収容容器１２と、プロセスガス配管８と、電界発生手段１２３と、シールド２と、シャッタ３と、第１から第３ボンベ１２２ａ〜１２２ｃ、第１から第３入水用配管９ａ〜９ｃと、第１から第３排水用配管１０ａ〜１０ｃと、第１から第３流量制御器１８ａ〜１８ｃとを含む。ターゲット治具７は、ターゲット保持手段に相当し、被処理体治具６は、被処理体保持手段に相当し、プロセスガス配管８は、ガス供給手段に相当する。
【００３５】
本実施形態において、膜原料を含むターゲット５は、ターゲット保持手段によって保持され、ターゲット冷却手段１５２によって冷却される。被処理体４は、被処理体４の膜形成部分がターゲット５に対向するように被処理体保持手段によって保持され、被処理体冷却手段によって冷却される。被処理体４およびターゲット５は、収容容器１２に形成されるスパッタ室に収容される。本実施形態において、「スパッタ室」とは、収容容器１２によって形成される内部空間である。スパッタ室には、ガス供給手段によってガスが供給される。このガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、電界発生手段１２３によって被処理体４とターゲット５との間に電界が発生される。この電界によってスパッタ室内のガスがプラズマ化し、ターゲット５に衝突する。これによってターゲット５から膜原料が弾き出され、被処理体４に衝突して付着し、膜が形成される。被処理体保持手段とターゲット保持手段との間にはシールド２が設けられるので、被処理体４の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止することができる。このシールド２は、シールド冷却手段１５０によって冷却される。シャッタ３は、被処理体保持手段に保持される被処理体４の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるので、シャッタ３が阻止位置にあるときに、被処理体４の膜形成部分への膜の形成を阻止することができる。
【００３６】
図２は、スパッタ室を上から見た、退避位置でのシャッタ３を示す概略図である。図２に示すように、阻止位置で被処理体４の膜形成部分への膜の形成を阻止したシャッタ３は、後述するシャッタ３の長方形部分１６１に設けられ、上下方向に平行な回転軸を軸として、矢符８０の方向に回動する。退避位置は、スパッタ室内であり、かつ阻止位置と重ならない位置である。このシャッタ３は、シャッタ冷却手段１５１によって冷却される。
【００３７】
ターゲット５は、ターゲット冷却手段によって冷却されるので、プラズマ化したガスが衝突するときの発熱によるターゲット５の温度上昇を抑制することができる。また被処理体４は、被処理体冷却手段１２４によって冷却されるので、ターゲット５から弾き出された膜原料が衝突するときの発熱による被処理体４の温度上昇を抑制することができる。プラズマ化したガスおよびターゲット５から弾き出された膜原料は、シールド２およびターゲット保持手段と被処理体保持手段との間に設けられるシャッタ３にも衝突するが、シールド２は、シールド冷却手段１５０によって冷却され、シャッタ３は、シャッタ冷却手段１５１によって冷却されるので、プラズマ化したガスおよびターゲット５から弾き出された膜原料が衝突するときの発熱によるシールド２およびシャッタ３の温度上昇を抑制することができる。このようにシールド冷却手段１５０、シャッタ冷却手段１５１、被処理体冷却手段１２４およびターゲット冷却手段１５２を含むことによって、ターゲット５、被処理体４、シールド２およびシャッタ３の温度上昇を確実に抑制することができるので、スパッタ熱をより充分に抑制することができる。したがって、連続膜形成のときの被処理体４に形成される膜質の変化を確実に抑制することができるので、安定した膜を確実に形成することができる。
【００３８】
図３（ａ）は、本発明の第１の実施形態におけるシールド２を示す正面図である。図３（ｂ）は、本発明の第１の実施形態におけるシールド２を示す平面図である。図３に示すように、シールド２内部の第１流路形成部１２１ａには、冷媒が流下する流路（以下「冷媒流路」という）が形成される。冷媒流路には、冷媒供給手段である第１ボンベ１２２ａから第１入水用配管９ａを介し、冷媒として冷却水が供給され、冷媒流路を通った冷却水は、第１排水用配管１０ａを介し、排出される。第１温度調整手段は、第１ボンベ１２２ａ内部の冷却水の温度を調整する。第１入水用配管９ａには、冷却水の流量を調整する流量調整手段である第１流量制御器１８ａが設けられる。冷却水の流量は、収容容器１２の大きさ、シールド２およびシャッタ３の大きさ、ならびにシールド２およびシャッタ３の形状などに対応して調整される。シールド２内部の第１流路形成部１２１ａ、および冷媒供給手段である図１に示す第１ボンベ１２２ａ、第１流量制御器１８ａおよび第１温度調整手段、第１入水用配管９ａ、ならびに第１排水用配管１０ａは、シールド冷却手段１５０を構成する。
【００３９】
シールド冷却手段１５０が、シールド２内部に形成される冷媒流路に冷却水を供給する冷媒供給手段を含むことによって、シールド２を内部から冷却することができるので、スパッタ熱を充分に抑制することができる。したがって、被処理体４に形成されるメタル膜質の変化およびターゲット５のメタル表面荒れをより確実に抑制することができるので、安定したメタル膜をより確実に形成することができる。本発明の他の実施形態においては、シールド冷却手段１５０は、シャッタ２の内部に形成される冷媒流路に冷却水を供給する冷媒供給手段１２２ａを含まなくてもよい。
【００４０】
図４は、図３（ａ）の切断面線Ｓ３−Ｓ３からみた断面図である。図４に示すように、第１流路形成部１２１ａには、第１入水用配管９ａを介して供給された冷却水が流下する冷媒流路と、第１排水用配管１０ａを介して排出される冷却水が流下する冷媒流路とが接して形成される。本発明の他の実施形態では、シールドの内部に形成される入水用配管を介して供給される冷却水が流下する冷媒流路と排水用配管を介して排出される冷却水が流下する冷媒流路とが、離れて形成されてもよい。
【００４１】
図５は、図３（ａ）のセクションＳ４の拡大平面図である。第１流路形成部１２１ａの最も外側に形成される冷媒流路を通り矢符１４の方向から供給された冷却水は、第１流路形成部１２１ａに含まれる第１分岐点１６で、第１流路形成部１２１ａの最も中心に形成される冷媒流路と、その冷媒流路より一回り外側に形成される冷媒流路とに分かれて流下する。シールド２を冷却しながら冷媒流路を一回りした冷却水は、第１流路形成部１２１ａに含まれる第１合流点１７で、合流し、矢符１５の方向に排水される。
【００４２】
図６は、本発明の第１の実施形態におけるシャッタ３の構成を模式的に示す概略図である。シャッタ３は、前述のように、図１に示す被処理体治具６とターゲット治具７との間に設けられ、被処理体治具６に保持される被処理体４の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられる。シャッタ３は、ターゲット５中の不純物が付着する円形状の部分（以下「円形部分」という）１６０と、その円形部分１６０から半径方向外方に延びる長方形状の部分（以下「長方形部分」という）１６１とを含む。円形部分１６０の第２流路形成部１２１ｂには、冷媒流路が同心円状に形成され、長方形部分１６１の第２流路形成部１２１ｂには、同心円状に形成された冷媒流路と第２入水用配管９ｂおよび第２排水用配管１０ｂとを繋ぐように、冷媒流路が形成される。
【００４３】
図７は、本発明の第１の実施形態におけるシャッタ３の第２流路形成部１２１ｂに形成される冷媒流路の構成を模式的に示す図である。図７に示すように、シャッタ３の内部の第２流路形成部１２１ｂには、冷媒として冷却水を流すことができる冷媒流路が形成される。第２流路形成部１２１ｂの冷媒流路には、冷媒供給手段である第２ボンベ１２２ｂから第２入水用配管９ｂを介し冷却水が供給され、第２流路形成部１２１ｂの冷媒流路を流下した冷却水は、第２排水用配管１０ｂを介して排出される。第２温度調整手段は、第２ボンベ１２２ｂ内部の冷却水の温度を調整する。第２入水用配管９ｂには、冷却水の流量を調整する、流量調整手段として第２流量制御器１８ｂが設けられる。冷却水の流量は、収容容器１２の大きさ、シールド２およびシャッタ３の大きさ、ならびにシールド２およびシャッタ３の形状などに対応して調整される。シャッタ３内部の第２流路形成部１２１ｂ、および冷媒供給手段である図１に示す第２ボンベ１２２ｂ、第２流量制御器１８ｂ、第２温度調整手段、第２入水用配管９ｂおよび第２排水用配管１０ｂは、シャッタ冷却手段１５１を構成する。
【００４４】
シャッタ冷却手段１５１が、シャッタ３内部に形成される冷媒流路に冷却水を供給する冷媒供給手段を含むことによって、シャッタ３を内部から冷却することができるので、スパッタ熱を充分に抑制することができる。したがって、被処理体４に形成されるメタル膜質の変化およびターゲット５のメタル表面荒れをより確実に抑制することができ、安定したメタル膜をより確実に形成することができる。本発明の他の実施形態においては、シャッタ冷却手段１５１は、シャッタ３の内部に形成される冷媒流路に冷却水を供給する第２冷媒供給手段ｂを含まなくてもよい。
【００４５】
第２入水用配管９ｂを介して供給された冷却水は、第２流路形成部１２１ｂに含まれる第２分岐点１０３で円形部分１６０における第２流路形成部１２１ｂの最も外側に形成される冷媒流路と、その最も外側に形成される冷媒流路よりも内側に形成される冷媒流路とに分かれて流れ、第２流路形成部１２１ｂに含まれる第３分岐点１０４において、円形部分１６０における第２流路形成部１２１ｂの最も外側に形成される冷媒流路より一回り内側に形成される冷媒流路と、円形部分１６０における第２流路形成部１２１ｂの最も内側に形成される冷媒流路とに分かれて流下する。シャッタ３を冷却しながら一回りした冷却水は、第２流路形成部１２１ｂに含まれる第２合流点１０６および第３合流点１０７において合流し、第２排水用配管１０ｂを介して排出される。
【００４６】
図８（ａ）は、接続前のジョイント１０２を示す図である。図８（ｂ）は、接続後のジョイント１０２を示す図である。第１流路形成部１２１ａに形成された冷媒流路に繋がる第１入水用配管９ａおよび第１排水用配管１０ａと、冷却供給手段に繋がる第１入水用配管９ａおよび冷却水が排出される第１排水用配管１０ａとは、ジョイント１０２によってそれぞれ接続される。
【００４７】
また第２流路形成部１２１ｂに形成された冷媒流路に繋がる第２入水用配管９ｂおよび第２排水用配管１０ｂと、冷媒供給手段に繋がる第２入水用配管９ｂおよび冷却水が排出される第２排水用配管１０ｂとは、ジョイント１０２によってそれぞれ接続される。
【００４８】
本実施形態において、冷媒供給手段は、冷媒供給手段が温度調節手段と、流量調節手段とを含むことによって、冷媒流路に供給される冷却水の温度および流量をそれぞれ調整することができる。したがって、膜の形成条件を変えることができ、目的の膜を被処理体４に形成することができる。
【００４９】
本実施形態では、冷媒供給手段は、電界発生手段１２３が被処理体４とターゲット５との間に電界を発生させる電界発生状態にあるとき、冷媒流路に冷却水を供給し、電界発生手段１２３が被処理体４とターゲット５との間に電界を発生させない非発生状態にあるとき、冷媒流路への冷却水の供給を停止するように、図１に示す制御手段１０５によって制御される。これによって、非発生状態であって、被処理体４への膜形成が行われないときには冷媒流路への冷却水の供給が停止されるので、冷却水による冷却を効果的に行うことができる。
【００５０】
本発明の他の実施形態では、冷媒供給手段は、スパッタ室に被処理体４が収容される収容状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、スパッタ室に被処理体が収容されない非収容状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、制御手段によって制御される。これによって、非収容状態であって、被処理体４がスパッタ室に収容されていないときには冷媒流路への冷媒の供給が停止されるので、冷媒による冷却を効果的に行うことができる。
【００５１】
本発明の他の実施形態においては、シールド冷却手段１５０またはシャッタ冷却手段１５１のどちらかを含まない構成としてもよい。
【００５２】
また本実施形態においては、冷媒として冷却水を用いたが、冷却水に限定されず冷却水以外の液体または気体を用いることもできる。
【００５３】
また本実施形態においては、第１から第３ボンベ１２２ａ〜１２２ｃに温度調整手段をそれぞれに設けたが、本発明の他の実施形態では、たとえば、温度調整手段で、工場のタンクに貯めた冷却水をある一定の温度になるように調整し、この冷却水をスパッタリング装置だけではなく、工場内の冷却機構を必要とする他の設備で使用する。
【００５４】
以下に、本発明の第２の実施形態のスパッタリング装置について説明する。第２の実施形態のスパッタリング装置は、図１に示すスパッタリング装置１とシールド２、シールド冷却手段１５０、シャッタ３およびシャッタ冷却手段１５１以外は、同様の構成であるので、説明を省略する。
【００５５】
本実施形態において、冷媒は、ガス状の冷却ガスである。第２の実施形態におけるシールド冷却手段は、図９に示す第４流路形成部１２１ｄ、第１送り用ガス配管１０８ａ、図１に示す第２流量制御器ａと同様の機能を持つ流量制御器および第１ボンベａと同様の機能を持つボンベによって構成される。第２の実施形態におけるシールド冷却手段に含まれる冷媒供給手段であるボンベからは、冷媒として冷却ガスが供給される。
【００５６】
第２の実施形態におけるシャッタ冷却手段は、第５流路形成部１２１ｅ、第２送り用ガス配管１０８ｂ、図１に示す第２流量制御器ｂと同様の機能を持つ流量制御器および第２ボンベｂと同様の機能を持つボンベによって構成される。第２の実施形態におけるシャッタ冷却手段に含まれる冷媒供給手段であるボンベからは、冷媒として冷却ガスが供給される。
【００５７】
冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口２１が形成される。冷媒が冷却ガスであり、冷媒流路に冷却ガスが流出する流出口２１が形成されることによって、流出口２１からスパッタ室に流れ出た冷却ガスを、スパッタ室に供給されるガス（以下「プロセスガス」という）として使用することができる。冷却ガスの流出量は、収容容器１２の大きさ、シールド２０およびシャッタ３０の大きさ、ならびにシールド２０およびシャッタ３０の形状などに対応して調整される。冷却ガスは、スパッタ室に固定量の冷却ガスを流出させ、またはスパッタ室の真空度を一定に保つように流出させる。
【００５８】
図９（ａ）は、本発明の第２の実施形態におけるシールド２０の構成を模式的に示す正面図である。図９（ｂ）は、本発明の第２の実施形態におけるシールド２０の構成を模式的に示す平面図である。シールド２０内部に形成される冷媒流路には冷却ガスが第１送り用ガス配管１０８ａを介して冷媒供給手段から供給される。供給された冷却ガスは、シールド２０内部の冷媒流路に形成される流出口２１からスパッタ室に流出し、プロセスガスとして使用される。流出口２１は、シールド２０において、ターゲット５に対向する面に形成される。したがって、従来技術に比べて、ターゲット５に近い位置からプロセスガスを供給することができるので、効率的にプロセスガスの供給を行うことができる。
【００５９】
冷媒流路に形成される流出口２１の数、直径および第４流路形成部１２１ｄでの位置は、冷却ガスを第４流路形成部１２１ｄ全体に、均一に流れるように調整する必要がある。
【００６０】
本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、シールド２０内部の第４流路形成部１２１ｄにおいて最も外側に形成される冷媒流路に４つ、最も内側の冷媒流路に４つの流出口２１が均等に形成される。また、シールド２０内部の第４流路形成部１２１ｂの最も外側に形成される流出口２１の直径は、内側に形成される流出口２１の直径より小さい。これによって、第４流路形成部１２１ｄ全体に、均一に流れるように調整することができ、最も外側に形成される流出口２１から流出する冷却ガスの流出量が内側に形成される流出口２１から流出する冷却ガスの流出量より多くなることがなく、全ての流出口２１から均等に冷却ガスを流出させることができる。
【００６１】
図１０は、本発明の第２の実施形態におけるシャッタ３０の構成を模式的に示す平面図である。シャッタ３０は、ターゲット５中の不純物が付着する円形部分１６５と、その円形部分１６５から半径方向外方に延びる長方形部分１６６とを含む。円形部分１６５の第５流路形成部１２１ｅには、冷媒流路が同心円状に形成され、長方形部分１６６の第５流路形成部１２１ｅには、同心円状に形成された冷媒流路と第１送り用ガス配管１０８ｂを繋ぐように、冷媒流路が形成される。
【００６２】
シャッタ３０内部に形成される冷媒流路には冷媒として冷却ガスが第２送り用ガス配管１０８ｂを介して冷媒供給手段から供給される。供給された冷却ガスは、シャッタ３０内部の冷媒流路に形成される流出口２１からスパッタ室に流出し、プロセスガスとして使用される。流出口２１は、シャッタ３０において、ターゲット５に対向する面に形成される。したがって、従来技術に比べて、ターゲット５に近い位置からプロセスガスを供給することができるので、効率的にプロセスガスの供給を行うことができる。冷媒流路に形成される流出口２１の数、直径および第５流路形成部１２１ｅでの位置は、冷却ガスを第５流路形成部１２１ｅ全体に、均一に流れるように調整する必要がある。
【００６３】
本実施形態では、冷却ガスが第５流路形成部１２１ｅ全体に、均一に流下させるために、図１０に示すように、流出口２１は、シャッタ３０の円形部分１６５において、第１送り用ガス配管１０８ｂの位置を０°とすると、９０°、１８０°および２７０°の位置に形成される。
【００６４】
本実施形態では、冷媒供給手段とガス供給手段とによって互いに異なるプロセスガスをスパッタ室に供給することが可能であるので、種々の膜を被処理体４に形成することが可能である。たとえば、ターゲット５から膜原料を弾き出すためのガスをガス供給手段から供給し、膜の原料となるガスを冷媒供給手段から供給することによって、ターゲット５に含まれる膜原料と冷却ガスとを原料とする膜を被処理体４に形成することができる。またシールド冷却手段もしくはターゲット冷却手段、またはシールド冷却手段およびターゲット冷却手段をガス供給手段として機能させることによって、スパッタリング装置の構成を簡単化することが可能である。
【００６５】
第２の実施形態におけるシールド冷却手段は、シールド２０の内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、シャッタ冷却手段は、シャッタ３０の内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、各冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口２１が形成され、シールド冷却手段の冷媒供給手段と、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段とは、互いに異なる冷媒を冷媒流路に供給する。シールド冷却手段の冷媒供給手段と、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段とで、互いに異なる冷却ガスを冷媒として冷媒流路に供給することによって、プロセスガスとして２種類の冷却ガスをスパッタ室に供給することができるので、種々の膜を被処理体４に形成することができる。たとえば、ターゲット５から膜原料を弾き出すためのガスをシールド冷却手段の冷媒供給手段から供給し、膜の原料となるガスをシャッタ冷却手段の冷媒供給手段から供給することによって、ターゲット５に含まれる膜原料と冷却ガスとを原料とする膜を被処理体４に形成することができる。具体的な例としては、チタンをターゲットとして、アルゴンガスのみをスパッタ室に供給してスパッタ処理を行なった場合には、被処理体４にはＴｉ膜が形成されるが、シールド冷却手段の冷媒供給手段からアルゴンガスを供給し、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段から窒素ガスを供給することによって、被処理体４にＴｉＮ膜を形成することができる。
【００６６】
本実施形態では、第１および第２送り用ガス配管１０８ａ，ｂで供給される冷却ガスは全てスパッタ室に流れ出るが、供給された冷却ガスの一部はスパッタ室に流出し、残りは排出される構成としてもよい。このような構成として、シャッタ４０を図１１に示す。
【００６７】
図１１は、本発明の第３の実施形態のシャッタ４０の構成を模式的に示す概略図である。
【００６８】
シャッタ４０を用いると、第３送り用ガス配管１０８ｃによって供給された冷却ガスは、一部は流出口２１からスパッタ室に流れ出し、スパッタ室に流れ出さない冷却ガスは戻り用ガス配管１１１を介して排出される。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施形態であるスパッタリング装置１を示す断面図である。
【図２】スパッタ室を上から見た、退避位置でのシャッタ３を示す概略図である。
【図３】図３（ａ）は本発明の第１の実施形態におけるシールド２を示す正面図であり、図３（ｂ）は本発明の第１の実施形態におけるシールド２を示す平面図である。
【図４】図３（ａ）の切断面線Ｓ３−Ｓ３からみた断面図である。
【図５】図３（ａ）のセクションＳ４の拡大平面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態におけるシャッタ３の構成を模式的に示す概略図である。
【図７】本発明の第１の実施形態におけるシャッタ３の第２流路形成部１２１ｂに形成される冷媒流路の構成を模式的に示す図である。
【図８】図８（ａ）は接続前のジョイント１０２を示す図であり、図８（ｂ）は接続後のジョイント１０２を示す図である。
【図９】図９（ａ）は本発明の第２の実施形態におけるシールド２０の構成を模式的に示す正面図であり、図９（ｂ）は本発明の第２の実施形態におけるシールド２０の構成を模式的に示す平面図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態におけるシャッタ３０の構成を模式的に示す平面図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態のシャッタ４０の構成を模式的に示す概略図である。
【図１２】従来のスパッタリング装置５０の構成を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１ スパッタリング装置
２ シールド
３ シャッタ
４ 被処理体
６ 被処理体治具
７ ターゲット治具
８ プロセスガス配管
１２ 収容容器
１２３ 電界発生手段
１２４ 被処理体冷却手段
１２５ ターゲット冷却手段
１２２ａ 第１ボンベ
１２２ｂ 第２ボンベ
１２２ｃ 第３ボンベ
９ａ 第１入水用配管
９ｂ 第２入水用配管
９ｃ 第３入水用配管
１０ａ 第１排水用配管
１０ｂ 第２排水用配管
１０ｃ 第３排水用配管
１８ａ 第１流量制御器
１８ｂ 第２流量制御器
１８ｃ 第３流量制御器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成するスパッタリング装置であって、
被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料を含むターゲットを保持するターゲット保持手段と、
ターゲットを冷却するターゲット冷却手段と、
被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体を保持する被処理体保持手段と、
被処理体を冷却する被処理体冷却手段と、
被処理体およびターゲットを収容するスパッタ室が形成される収容容器と、
スパッタ室にガスを供給するガス供給手段と、
ガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生手段と、
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に設けられ、被処理体の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止するシールドと、
シールドを冷却するシールド冷却手段とを含むことを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項２】
被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成するスパッタリング装置であって、
被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料を含むターゲットを保持するターゲット保持手段と、
ターゲットを冷却するターゲット冷却手段と、
被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体を保持する被処理体保持手段と、
被処理体を冷却する被処理体冷却手段と、
被処理体およびターゲットを収容するスパッタ室が形成される収容容器と、
スパッタ室にガスを供給するガス供給手段と、
ガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生手段と、
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に介在され、被処理体保持手段に保持される被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるシャッタと、
シャッタを冷却するシャッタ冷却手段とを含むことを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項３】
被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成するスパッタリング装置であって、
被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料を含むターゲットを保持するターゲット保持手段と、
ターゲットを冷却するターゲット冷却手段と、
被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体を保持する被処理体保持手段と、
被処理体を冷却する被処理体冷却手段と、
被処理体およびターゲットを収容するスパッタ室が形成される収容容器と、
スパッタ室にガスを供給するガス供給手段と、
ガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生手段と、
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に設けられ、被処理体の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止するシールドと、
シールドを冷却するシールド冷却手段と
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に介在され、被処理体保持手段に保持される被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるシャッタと、
シャッタを冷却するシャッタ冷却手段とを含むことを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項４】
シールド冷却手段は、
シールドの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含むことを特徴とする請求項１または３に記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
シャッタ冷却手段は、
シャッタの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含むことを特徴とする請求項２または３に記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、
冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口が形成されることを特徴とする請求項４または５に記載のスパッタリング装置。
【請求項７】
シールド冷却手段は、シールドの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、
シャッタ冷却手段は、シャッタの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、
冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、
各冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口が形成され、
シールド冷却手段の冷媒供給手段と、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段とは、互いに異なる冷媒を冷媒流路に供給することを特徴とする請求項３に記載のスパッタリング装置。
【請求項８】
冷媒供給手段は、
冷媒の温度を調整する温度調整手段と、
冷媒の流量を調整する流量調整手段とを含むことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１つに記載のスパッタリング装置。
【請求項９】
電界発生手段が被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、電界発生手段が被処理体とターゲットとの間に電界を発生させない非発生状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、冷媒供給手段を制御する制御手段を含むことを特徴とする請求項４〜８のいずれか１つに記載のスパッタリング装置。
【請求項１０】
スパッタ室に被処理体が収容される収容状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、スパッタ室に被処理体が収容されない非収容状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、冷媒供給手段を制御する制御手段を含むことを特徴とする請求項４〜８のいずれか１つに記載のスパッタリング装置。
【請求項１】
被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成するスパッタリング装置であって、
被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料を含むターゲットを保持するターゲット保持手段と、
ターゲットを冷却するターゲット冷却手段と、
被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体を保持する被処理体保持手段と、
被処理体を冷却する被処理体冷却手段と、
被処理体およびターゲットを収容するスパッタ室が形成される収容容器と、
スパッタ室にガスを供給するガス供給手段と、
ガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生手段と、
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に設けられ、被処理体の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止するシールドと、
シールドを冷却するシールド冷却手段とを含むことを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項２】
被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成するスパッタリング装置であって、
被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料を含むターゲットを保持するターゲット保持手段と、
ターゲットを冷却するターゲット冷却手段と、
被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体を保持する被処理体保持手段と、
被処理体を冷却する被処理体冷却手段と、
被処理体およびターゲットを収容するスパッタ室が形成される収容容器と、
スパッタ室にガスを供給するガス供給手段と、
ガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生手段と、
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に介在され、被処理体保持手段に保持される被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるシャッタと、
シャッタを冷却するシャッタ冷却手段とを含むことを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項３】
被処理体の予め定める膜形成部分に膜を形成するスパッタリング装置であって、
被処理体の膜形成部分に形成される膜の原料を含むターゲットを保持するターゲット保持手段と、
ターゲットを冷却するターゲット冷却手段と、
被処理体の膜形成部分がターゲットに対向するように被処理体を保持する被処理体保持手段と、
被処理体を冷却する被処理体冷却手段と、
被処理体およびターゲットを収容するスパッタ室が形成される収容容器と、
スパッタ室にガスを供給するガス供給手段と、
ガス供給手段によって供給されるガスがプラズマ化するように、被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生手段と、
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に設けられ、被処理体の膜形成部分を除く残余の部分への膜の形成を阻止するシールドと、
シールドを冷却するシールド冷却手段と
被処理体保持手段とターゲット保持手段との間に介在され、被処理体保持手段に保持される被処理体の膜形成部分への膜の形成を阻止する阻止位置と、阻止位置から退避した退避位置とにわたって変位可能に設けられるシャッタと、
シャッタを冷却するシャッタ冷却手段とを含むことを特徴とするスパッタリング装置。
【請求項４】
シールド冷却手段は、
シールドの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含むことを特徴とする請求項１または３に記載のスパッタリング装置。
【請求項５】
シャッタ冷却手段は、
シャッタの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含むことを特徴とする請求項２または３に記載のスパッタリング装置。
【請求項６】
冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、
冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口が形成されることを特徴とする請求項４または５に記載のスパッタリング装置。
【請求項７】
シールド冷却手段は、シールドの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、
シャッタ冷却手段は、シャッタの内部に形成される冷媒流路に冷媒を供給する冷媒供給手段を含み、
冷媒は、ガス状の冷却ガスであり、
各冷媒流路には、冷却ガスが流出する流出口が形成され、
シールド冷却手段の冷媒供給手段と、シャッタ冷却手段の冷媒供給手段とは、互いに異なる冷媒を冷媒流路に供給することを特徴とする請求項３に記載のスパッタリング装置。
【請求項８】
冷媒供給手段は、
冷媒の温度を調整する温度調整手段と、
冷媒の流量を調整する流量調整手段とを含むことを特徴とする請求項４〜７のいずれか１つに記載のスパッタリング装置。
【請求項９】
電界発生手段が被処理体とターゲットとの間に電界を発生させる電界発生状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、電界発生手段が被処理体とターゲットとの間に電界を発生させない非発生状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、冷媒供給手段を制御する制御手段を含むことを特徴とする請求項４〜８のいずれか１つに記載のスパッタリング装置。
【請求項１０】
スパッタ室に被処理体が収容される収容状態にあるとき、冷媒流路に冷媒を供給し、スパッタ室に被処理体が収容されない非収容状態にあるとき、冷媒流路への冷媒の供給を停止するように、冷媒供給手段を制御する制御手段を含むことを特徴とする請求項４〜８のいずれか１つに記載のスパッタリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−１２７０９０（Ｐ２００９−１２７０９０Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０３６００（Ｐ２００７−３０３６００）
【出願日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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