真空成膜装置
【課題】チャンバ内のヒータ等の加熱機構がクリーニング処理によって生じる劣化や腐食を、クリーニング時における温度制御を要することなく行い、温度制御に伴う操作時間を不要とし、真空成膜装置の稼働率の低下を抑制する。
【解決手段】真空成膜装置において、クリーニング時において加熱機構の外周を不活性ガスで覆うことによって、反応性に高いクリーニングプラズマあるプラズマによって発生するラジカルが加熱機構に接触しないようにし、これによってクリーニング処理により劣化や腐食を防ぐ。保護機構は、ヒータの周囲空間に不活性ガスを導入する不活性ガス導入機構を備え、クリーニング時に不活性ガスを導入して加熱機構をクリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離してヒータを保護する。
【解決手段】真空成膜装置において、クリーニング時において加熱機構の外周を不活性ガスで覆うことによって、反応性に高いクリーニングプラズマあるプラズマによって発生するラジカルが加熱機構に接触しないようにし、これによってクリーニング処理により劣化や腐食を防ぐ。保護機構は、ヒータの周囲空間に不活性ガスを導入する不活性ガス導入機構を備え、クリーニング時に不活性ガスを導入して加熱機構をクリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離してヒータを保護する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空成膜装置に関し、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、アッシング装置、エッチング装置、ＭＢＥ装置、蒸着装置などの装置に適用することができ、特に、真空チャンバのクリーニングに関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、アッシング装置、エッチング装置、ＭＢＥ装置、蒸着装置等の真空成膜装置では、基板を所定温度に加熱する場合がある。この基板を加熱する加熱機構として、ランプヒータ、シーズヒータ等の発熱体を使用するものが知られている。
【０００３】
各種処理には、処理の種類に対応した処理ガスがチャンバ内に導入される。例えば、成膜処理では成膜ガスがチャンバ内に導入され、クリーニング処理ではクリーニングガスがチャンバ内に導入される。
【０００４】
クリーニング処理は、成膜処理によってチャンバ内の載置台や内壁面に付着して不要な薄膜を除去するものであり、この処理によって付着した膜が剥離することで生じる基板面の汚染を防ぎ、製品の歩留まりを向上させることができる。クリーニング時においても、クリーニングレートを上昇させるために、成膜時と同様に加熱機構を駆動して加熱することが行われている。
【０００５】
クリーニングガス（エッチングガス）としては、例えば、Ｃｌ系ガス、Ｆ系ガス、ＣｌＦ系ガスなどのハロゲン系ガスが用いられる。このクリーニングは、化学的に活性で反応性に富み、ガスの反応性はクリーニング時の温度に依存し、温度が高くなるほど反応性が高くなるという特性であることが知られている。（特許文献１）
【０００６】
図６は、従来の真空成膜装置の概略構成を説明するための図である。図６において、真空成膜装置１０１は、真空チャンバ１０２内に、ウエハ等の被処理材である基板１００を載置して支持するサセプタ１０５と、サセプタ１０５と対向する位置に配置される高周波電極１０３と、サセプタ１０５を加熱する加熱機構１１０とを備える。
【０００７】
真空チャンバ１０２内には、ガス導入部１０６から、成膜用のＣＶＤ材料ガスあるいはクリーニング用のクリーニングガスが導入される。ガスの導入は、例えば、高周波電極１０３に形成された開口部１０３ａを通して行うことができる。
【０００８】
高周波電極１０３には高周波電源１０４から高周波電力が供給され、真空チャンバ１０２内に導入されたＣＶＤ材料ガスあるいはクリーニングガスのプラズマ（又はラジアル）を発生し、成膜又はクリーニングを行う。
【０００９】
加熱機構１１０は、サセプタ１０５の基板１００が載置される面と反対側の面に対向して配置される。この加熱機構１１０は、ヒータ１１０ａとヒータ１１０ａから放出される熱をサセプタ１０５側に反射する反射板１１０ｂ（ヒータリフレクタ）とを備え、サセプタ１０５を加熱することで載置した基板１００の温度を上げ、成膜あるいはクリーニングの反応性を向上させる。
【００１０】
真空チャンバ１０２内に導入されたＣＤＶ材料ガスやクリーニングガスは、真空チャンバ１０２に形成された排気部１０７を通して外部に排気される。
【００１１】
特許文献１では、クリーニング時において、載置台の温度が高すぎると載置台がエッチングガスによって腐食が進行し寿命が短くなったり、パーティクルの発生源となるという問題があることを指摘している。
【００１２】
そして、このクリーニング時の腐食の問題を解決する方法として、クリーニング時に温度を下げ、クリーニング処理後に載置台の温度を上昇させる方法があるが、この方法では、昇降温の操作に時間がかかるという問題があることを指摘している。
【００１３】
特許文献１では、載置台自体あるいは表面をクリーニングガスに対して耐腐食性の材料で形成することによって載置台の耐腐食性を向上させる構成を提案している。
【００１４】
また、チャンバ内のクリーニング自体を不要とする構成も、例えば、特許文献２に提案されている。
【００１５】
特許文献２には、ＣＶＤリアクタ装置において、リアクタ内において、基板表面側と基板裏面側とを基板抑え部材によって空間的に分離し、基板表面側の空間にのみＣＶＤ原料ガスを含むガスを充満し、基板裏面側の空間にはＣＶＤ原料ガスを含まない不活性ガス等の成膜の関与しないガスを充満し、基板表面側の圧力を低圧とし、基板裏面側の圧力を高圧とし、基板裏面側から基板表面側の空間に隙間を通して不活性ガスを流出させて、ＣＶＤ原料ガスが基板裏面側に接しないようにする構成が開示されている。
【００１６】
図７は、特許文献２に示されるＣＶＤリアクタ装置の概略構成を説明するための図である。図７において、ＣＶＤリアクタ装置２００が備えるチャンバ２０２は、ウエハ１００を挟んで空間部２０２ａと空間部２０２ｂの２つに空間的に分離される。空間部２０２ｂには光照射窓２１０を通してウエハ１００の裏面側が加熱される。
【００１７】
チャンバ２０２内の一方の空間部２０２ａにはガスシャワー２０５を通してＣＶＤガス２０６が導入され、他方の空間部２０２ｂには不活性ガス２２０が導入される。空間部２０２ｂの圧力を空間部２０２ａの圧力よりも高く設定することで、不活性ガス２２０はＣＶＤガス２０６と共に排気部２０７から排気される。
【００１８】
これによって、ウエハ１００の裏面側にＣＶＤガス２０６が回り込むことを防いで、裏面上に薄膜が成膜されることを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００７−１４１８９５号公報（段落０００７〜００１０，００１２）
【特許文献２】特開平７−９９１６２号公報（段落００１３〜００１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
真空成膜装置では、ヒータ等の加熱機構は、通常、プラズマが発生する空間と同じ空間内に設置される。そのため、クリーニング時において、クリーニングガス（エッチングガス）のプラズマ又はラジアルがヒータ等の加熱機構に回り込み、加熱機構の部材を腐食、劣化させるため、加熱機構の寿命が低下するという問題がある。
【００２１】
このような、クリーニング時において加熱機構がクリーニングガスで腐食するという問題に対して、上記した特許文献１のように、クリーニング時に加熱機構の温度を下げ、クリーニング処理後に温度を上昇させる方法が考えられるが、この方法では、前記したように、昇降温の操作に時間がかかり、真空成膜装置の稼働率が低下するという問題がある。
【００２２】
また、上記した特許文献２のように、チャンバ内の空間を、加熱機構が設置される空間と基板の成膜面側の空間とに分離し、加熱機構側の空間に成膜ガスが回り込まないようにして、加熱機構に薄膜が付着しないようにして、クリーニング自体を不要とする構成では、チャンバ内において加熱機構を空間的に分離する構成が必要であり、かつ、加熱機構側を高圧とする加圧機構も必要となるため、加熱機構の周辺装置が大型となるという問題がある。加熱機構の周辺装置が大型化すると、チャンバ内の容量が大きくなり、チャンバ内の吸排気に時間がかかり、真空成膜装置の稼働率が低下するという問題がある。
【００２３】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、チャンバ内のヒータ等の加熱機構がクリーニング処理によって生じる劣化や腐食を防ぐことを目的とする。
【００２４】
また、本発明は、クリーニング時における温度制御を不要とし、温度制御に伴う操作時間を不要として、真空成膜装置の稼働率の低下を抑制することを目的とする。
【００２５】
また、本発明は、加熱機構にクリーニングガスが回り込むことを防ぐための構成を不要とし、加熱装置の周辺装置の大型化およびこれに伴うチャンバの大型化を抑制し、チャンバ内の吸排気時間の長時間化を抑制して、真空成膜装置の稼働率の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本願発明は、真空成膜装置において、クリーニング時において加熱機構の外周を不活性ガスで覆うことによって、反応性に高いクリーニングプラズマあるプラズマによって発生するラジカルが加熱機構に接触しないようにし、これによってクリーニング処理により劣化や腐食を防ぐことができる。
【００２７】
本発明によれば、クリーニング処理で劣化や腐食されるおそれがある部材を耐腐食性の材料を用いることなく、Ａｌ等の従来から使用される材料をそのまま使用し、かつクリーニング処理による劣化や腐食を低減させることができる。
【００２８】
また、本発明によれば、真空チャンバを空間的に分離するための構成が不要であるため、分離するための機構や、２つの空間部分の圧力差を調整するといた操作を不要とすることができる。
【００２９】
本願発明は、真空チャンバ内で基板表面に成膜を形成する真空成膜装置において、真空チャンバ内に、プラズマを発生させる高周波電極と、基板を支持するサセプタと、サセプタを加熱する加熱機構と、真空チャンバ内に付着する生成物を除去するプラズマクリーニング機構と、加熱機構をクリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離する保護機構とを備える。
【００３０】
本願発明のプラズマクリーニング機構は、真空チャンバ内にクリーニングガスを導入するガス導入機構と、クリーニングガスのプラズマ又はラジカルを発生するプラズマ発生機構とを備える。
【００３１】
クリーニング時には、ガス導入機構から例えば、Ｆ系やＣ系のクリーニングガス（エッチングガス）を導入すると共に、プラズマ発生機構によって真空チャンバ内にプラズマを発生させ、クリーニングプラズマあるいはプラズマによるラジカルを発生する。クリーニングプラズマ又はラジカルは、真空チャンバ内に付着した成膜を除去する。
【００３２】
本発明の保護機構は、加熱機構の周囲空間に不活性ガスを導入する不活性ガス導入機構を備える。保護機構は、クリーニング時に不活性ガスを導入して加熱機構の周囲を不活性ガスが覆うことによって、クリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離し、加熱機構がクリーニングガスプラズマ又はラジカルで浸食されないようにする。
【００３３】
真空チャンバ内に導入された不活性ガスは、クリーニングガスと共に真空チャンバの外部に排気される。
【００３４】
本発明の不活性ガス導入機構は複数の開口部を有する板材を備える。複数の開口部は板材の少なくとも一方の面の全面に亘って分布し、この開口部を通して不活性ガスを導入する。導入された不活性ガスは、板材に形成された複数の開口部から加熱機構に向かって流出し、加熱機構の周囲を不活性ガスで覆う。複数の開口部は、板材の全面に亘って分布させることによって、加熱機構に対する不活性ガスの放出を均一とし、加熱機構の周囲を不活性ガスで漏れなく覆うことができる。
【００３５】
本発明の加熱機構は、ヒータと、このヒータからの放熱をサセプタ側に反射する反射板を備える構成とすることができる。不活性ガス導入機構は、加熱機構が備える反射板に形成した複数の開口部を通して不活性ガスをヒータ側に導入する。
【００３６】
本発明は、不活性ガス導入機構としてサセプタの一部を用いる構成とすることができる。この構成では、サセプタは、加熱機構側に開口する複数の開口部と、この開口部と内部で連通する通路とを備える。サセプタは、通路および開口部を通して不活性ガスを加熱機構側に導入する。この構成とすることで、不活性ガスを導入する構成要素の点数を低減させることができ、不活性ガス導入機構を設けるために真空チャンバの容積が拡大することを抑制することができる。
【００３７】
本発明は、加熱機構への不活性ガスの導入を２箇所から行う構成とすることができる。この不活性ガス導入の一つは加熱機構が備える反射板（ヒートレフレクタ）を通して行い、不活性ガス導入の他の一つは基板を支持するサセプタを通して行う構成である。
【００３８】
この構成において、加熱機構は、ヒータと、このヒータからの放熱をサセプタ側に反射する反射板を備えると共に、反射板はヒータ側に開口する複数の第１の開口部を有する。また、サセプタは、加熱機構側に開口する複数の第２の開口部と、この第２の開口部と内部で連通する通路とを備える。
【００３９】
ここで、不活性ガス導入機構は、反射板が備える複数の第１の開口部を通して不活性ガスをヒータ側に導入すると共に、サセプタが備える通路および複数の第２の開口部を通して不活性ガスをヒータ側に導入する。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、チャンバ内のヒータ等の加熱機構がクリーニングによって生じる劣化や腐食を防ぐことができる。
【００４１】
本発明によれば、クリーニング時における温度制御を不要とし、温度制御に伴う操作時間を不要とすることによって、真空成膜装置の稼働率の低下を抑制することができる。
【００４２】
本発明によれば、加熱機構にクリーニングガスが回り込むことを防ぐための構成を不要とすることができ、加熱装置の周辺装置の大型化およびこれに伴うチャンバの大型化を抑制することができる。また、チャンバの大型化を防ぐことによって、チャンバ内の吸排気時間の長時間化を抑制して、真空成膜装置の稼働率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本願発明の真空成膜装置の第１の保護機構の構成例を説明するための図である。
【図２】本願発明の真空成膜装置の第２の保護機構の構成例を説明するための図である。
【図３】本願発明の真空成膜装置の第３の保護機構の構成例を説明するための図である。
【図４】本願発明の真空成膜装置の第４の保護機構の構成例を説明するための図である。
【図５】本願発明の真空成膜装置の第４の保護機構の構成例を説明するための図である。
【図６】従来の真空成膜装置の概略構成を説明するための図である。
【図７】従来のＣＶＤリアクタ装置の概略構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００４５】
図１〜図５は本発明の真空成膜装置の構成例を説明するための概略図である。
【００４６】
図１〜図５において、本発明の真空成膜装置１は、真空チャンバ２内に、サセプタ５と高周波電極３と加熱機構１０を備える。
【００４７】
サセプタ５は、ウエハ等の被処理材である基板１００を載置して支持する部材であり、例えば、Ａｌ材を用いることができる。高周波電極３はサセプタ５と対向する位置に配置され、高周波電極３とサセプタ５との間で発生する放電によってプラズマを形成する。加熱機構１０は、サセプタ５を加熱して、成膜あるいはクリーニングの反応性を高める。
【００４８】
真空チャンバ２内には、成膜用のＣＶＤ材料ガスあるいはクリーニング用のクリーニングガスが導入される。真空チャンバ２内へのガスの導入は、ガス導入部６によって行われる。ガス導入部６は、図示していない切り換え機構によってＣＶＤ材料ガスあるいはクリーニングガスを切り換えて導入する。また、導入するガスの流量や圧力は、図示しない調整機構によって制御することができる。
【００４９】
ガス導入部６から真空チャンバ２内へのガスの導入は、例えば、高周波電極３に形成された複数の開口部３ａを通して行うことができる。この複数の開口部を備える高周波電極３は、例えば、シャワーヘッドと呼ばれる。真空チャンバ２内へのＣＶＤ材料ガスあるいはクリーニングガスの導入は、上記した開口部３ａを通して行う構成を用いて行う他に、他の導入機構を用いて行ってもよい。
【００５０】
高周波電極３には高周波電源４から高周波電力が供給され、サセプタ５との間で放電を発生させる。このとき、真空チャンバ１０２内にＣＶＤ材料ガスあるいはクリーニングガスを導入することによってプラズマが形成される。また、このプラズマによってガス成分に含まれる原子のラジアルが発生する。
【００５１】
真空成膜装置１は、このプラズマ又はラジカルの反応性を用いて、ＣＶＤ材料ガスを導入したときには基板１００上に薄膜を成膜し、また、クリーニングガスを導入したときは真空チャンバ２の内壁等に付着している薄膜を除去してクリーニング処理を行う。
【００５２】
高周波電極３とサセプタ５はプラズマ発生機構を構成し、ＣＶＤ材料ガスを導入する際には、このプラズマ発生機構はプラズマ成膜機構として機能し、クリーニングガスを導入する際には、このプラズマ発生機構はプラズマクリーニング機構として機能する。
【００５３】
加熱機構１０は、サセプタ５に対して、基板１００が載置される面と反対側の面に対向して配置される。この加熱機構１０は、例えば、ヒータ１０ａと、反射板１０ｂ（ヒータリフレクタ）とを備える構成とすることができる。反射板１０ｂは、ヒータ１０ａから放出される熱をサセプタ５側に反射して熱効率を向上させる部材である。加熱機構１０は、サセプタ５を加熱することによってサセプタ５上に載置した基板１００の温度を上げ、この温度上昇によって、成膜あるいはクリーニングの反応性を向上させる。
【００５４】
真空チャンバ２内に導入されたＣＤＶ材料ガスやクリーニングガスは、真空チャンバ２に形成された排気部７を通して外部に排気される。
【００５５】
本発明の真空成膜装置１は、クリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離する保護機構を備る。保護機構は、加熱機構１０の周囲空間に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部２０を備え、クリーニング時に不活性ガスを導入して加熱機構１０を不活性ガスで覆い、クリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離して、加熱機構１０がクリーニングガスプラズマ又はラジカルによって浸食されるのを抑制する。
【００５６】
以下、本発明の保護機構の構成例（第１の構成例〜第５の構成例）について、図１〜図５を用いて説明する。
【００５７】
保護機構の第１〜３の構成例は、保護機構が備える不活性ガス導入機構を、複数の開口部を備えた加熱機構の反射板によって構成する例であり、保護機構の第４の構成例は、保護機構が備える不活性ガス導入機構を、複数の開口部を備えたサセプタによって構成する例であり、保護機構の第５の構成例は、保護機構が備える不活性ガス導入機構を、複数の開口部を備えた加熱機構の反射板と複数の開口部を備えたサセプタによって構成する例である。
【００５８】
［不活性ガス導入部の第１の構成例］
はじめに、図１を用いて保護機構の第１の構成例を説明する。図１に示す構成例において、加熱機構１０が備える反射板１０ｂは、ヒータ１０ａを覆う程度の大きさを有し、少なくともヒータ１０ａに対向する面には、複数の開口部１０ｃが形成される。また、反射板１０ｂは、ヒータ１０ａの側面部分を囲む縁部分を備える構成としてもよく、この縁部分に開口部１０ｃを形成してもよい。
【００５９】
この開口部１０ｃからヒータ１０ａに向かって不活性ガスが導入される。不活性ガスの導入は、不活性ガス導入部２０によって行われる。
【００６０】
不活性ガスの導入は、反射板１０ｂの外側に反射板１０ｂを囲むように囲み部２０ｃを設けて、反射板１０ｂとの間に不活性ガスを導入する導入空間２０ｂを形成し、この導入空間２０ｂ内に導入路２０ａを通して不活性ガス源（図示していない）から不活性ガスを供給して行う。
【００６１】
導入路２０ａを介して供給された不活性ガスは導入空間２０ｂ内に一時的に保持された後、複数の開口部１０ｃを通してヒータ１０ａに導入され、ヒータ１０ａの周囲を囲み、クリーニングガスからヒータ１０ａを分離する。このとき、不活性ガスは、サセプタ５の底面と反射板１０ｂとの間で形成される空間部分において、ヒータ１０ａの周囲を囲むように一時的に保持される。
【００６２】
この構成とすることによって、ヒータ１０ａの全周囲に対して不活性ガスを均一に導入することができる。
【００６３】
［不活性ガス導入部の第２の構成例］
次に、図２を用いて保護機構の第２の構成例を説明する。図２に示す構成例において、加熱機構１０が備える反射板１０ｂは、ヒータ１０ａを覆う程度の大きさを有し、少なくともヒータ１０ａに対向する面には、複数の開口部１０ｃが形成される。また、反射板１０ｂは、ヒータ１０ａの側面部分を囲む縁部分を備える構成としてもよく、この縁部分に開口部１０ｃを形成してもよい。
【００６４】
また、反射板１０ｂは、内部に導入空間１０ｄが形成され、開口部１０ｃと連通している。不活性ガス源（図示していない）は、導入路２０ａを通して導入空間１０ｄ内に不活性ガスを導入する。導入された不活性ガスは、導入空間１０ｄ内に一時的に保持された後、複数の開口部１０ｃを通してヒータ１０ａに導入され、ヒータ１０ａの周囲を囲み、クリーニングガスからヒータ１０ａを分離する。このとき、不活性ガスは、サセプタ５の底面と反射板１０ｂとの間で形成される空間部分において、ヒータ１０ａの周囲を囲むように一時的に保持される。
【００６５】
この構成とすることによって、ヒータ１０ａの全周囲に対して不活性ガスを均一に導入することができる。また、反射板１０ｂの内部に、不活性ガスを導入して一時的に保持する導入空間１０ｄを形成することによって、前記した第１の構成例の囲み部２０ｃの構成要素を不要とすることができる。
【００６６】
［不活性ガス導入部の第３の構成例］
次に、図３を用いて保護機構の第３の構成例を説明する。図３に示す構成例において、加熱機構１０が備える反射板１０ｂは、ヒータ１０ａを覆う程度の大きさを有し、少なくともヒータ１０ａに対向する面には、連通孔１０ｅが形成される。また、反射板１０ｂは、ヒータ１０ａの側面部分を囲む縁部分を備える構成としてもよく、この縁部分に連通孔１０ｅを形成してもよい。
【００６７】
連通孔１０ｅには、導入路２０ａを通して不活性ガス源（図示していない）から不活性ガスが供給され、この連通孔１０ｅを通してヒータ１０ａに導入される。導入された不活性ガスは、ヒータ１０ａの周囲を囲み、クリーニングガスからヒータ１０ａを分離する。このとき、不活性ガスは、サセプタ５の底面と反射板１０ｂとの間で形成される空間部分において、ヒータ１０ａの周囲を囲むように一時的に保持される。
【００６８】
この構成とすることによって、ヒータ１０ａの全周囲に対して不活性ガスを均一に導入することができる。また、反射板１０ｂの開けた連通孔１０ｅに導入路２０ａを接続するという簡易な構成で保護機構を形成することができる。
【００６９】
［不活性ガス導入部の第４の構成例］
次に、図４を用いて保護機構の第４の構成例を説明する。図４に示す構成例において、加熱機構１０が備える反射板１０ｂは、ヒータ１０ａを覆う程度の大きさを有する。一方、サセプタ５は、少なくともヒータ１０ａに対向する面に複数の開口部５ａが形成され、内部に導入空間５ｂが形成される。導入空間５ｂには、導入路２０ｄを通して不活性ガス源（図示していない）から不活性ガスが供給される。
【００７０】
導入路２０ａを介して供給された不活性ガスは導入空間５ｂ内に一時的に保持された後、複数の開口部５ａを通してヒータ１０ａに導入され、ヒータ１０ａの周囲を囲み、クリーニングガスからヒータ１０ａを分離する。このとき、不活性ガスは、サセプタ５の底面と反射板１０ｂとの間で形成される空間部分において、ヒータ１０ａの周囲を囲むように一時的に保持される。
【００７１】
この構成とすることによって、ヒータ１０ａの全周囲に対して不活性ガスを均一に導入することができる。
【００７２】
［不活性ガス導入部の第５の構成例］
次に、図５を用いて保護機構の第５の構成例を説明する。図５に示す構成例は、前記した第２の構成例と第４の構成例とを組み合わせた構成例である。
【００７３】
図５に示す構成例において、加熱機構１０が備える反射板１０ｂは、ヒータ１０ａを覆う程度の大きさを有し、少なくともヒータ１０ａに対向する面には、複数の開口部１０ｃが形成される。また、反射板１０ｂは、ヒータ１０ａの側面部分を囲む縁部分を備える構成としてもよく、この縁部分に開口部１０ｃを形成してもよい。
【００７４】
また、反射板１０ｂは、内部に導入空間１０ｄが形成され、開口部１０ｃと連通している。不活性ガス源（図示していない）は、導入路２０ａを通して導入空間１０ｄ内に不活性ガスを導入する。導入された不活性ガスは、導入空間１０ｄ内に一時的に保持された後、複数の開口部１０ｃを通してヒータ１０ａに導入される。
【００７５】
一方、サセプタ５は、少なくともヒータ１０ａに対向する面に複数の開口部５ａが形成され、内部に導入空間５ｂが形成される。導入空間５ｂには、導入路２０ｄを通して不活性ガス源（図示していない）から不活性ガスが供給される。
【００７６】
導入路２０ｃを介して供給された不活性ガスは導入空間５ｂ内に一時的に保持された後、複数の開口部５ａを通してヒータ１０ａに導入され、ヒータ１０ａの周囲を囲ってクリーニングガスからヒータ１０ａを分離する。このとき、不活性ガスは、サセプタ５の底面と反射板１０ｂとの間で形成される空間部分において、ヒータ１０ａの周囲を囲むように一時的に保持される。
【００７７】
反射板１０ｂ側から導入された不活性ガスとサセプタ５側から導入された不活性ガスは、ヒータ１０ａの周囲を囲み、クリーニングガスからヒータ１０ａを分離する。このとき、不活性ガスは、サセプタ５の底面と反射板１０ｂとの間で形成される空間部分において、ヒータ１０ａの周囲を囲むように一時的に保持される。
【００７８】
この構成とすることによって、ヒータ１０ａの全周囲に対して不活性ガスを均一に導入することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 真空成膜装置
２ 真空チャンバ
３ 高周波電極
３ａ 開口部
４ 高周波電源
５ サセプタ
５ａ 開口部
５ｂ 導入空間
６ ガス導入部
７ 排気部
１０ 加熱機構
１０ａ ヒータ
１０ｂ 反射板
１０ｃ 開口部
１０ｄ 導入空間
１０ｅ 連通孔
２０ 不活性ガス導入部
２０ａ 導入路
２０ｂ 導入空間
２０ｃ 囲み部
２０ｄ 導入路
１００ 基板（ウエハ）
１０１ 真空成膜装置
１０２ 真空チャンバ
１０３ 高周波電極
１０３ａ 開口部
１０４ 高周波電源
１０５ サセプタ
１０６ ガス導入部
１０７ 排気部
１１０ 加熱機構
１１０ａ ヒータ
１１０ｂ 反射板
２００ リアクタ装置
２０２ チャンバ
２０２ａ 空間部
２０２ｂ 空間部
２０５ ガスシャワー
２０６ ＣＶＤガス
２０７ 排気部
２１０ 光照射窓
２２０ 不活性ガス
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空成膜装置に関し、スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、アッシング装置、エッチング装置、ＭＢＥ装置、蒸着装置などの装置に適用することができ、特に、真空チャンバのクリーニングに関する。
【背景技術】
【０００２】
スパッタリング装置、ＣＶＤ装置、アッシング装置、エッチング装置、ＭＢＥ装置、蒸着装置等の真空成膜装置では、基板を所定温度に加熱する場合がある。この基板を加熱する加熱機構として、ランプヒータ、シーズヒータ等の発熱体を使用するものが知られている。
【０００３】
各種処理には、処理の種類に対応した処理ガスがチャンバ内に導入される。例えば、成膜処理では成膜ガスがチャンバ内に導入され、クリーニング処理ではクリーニングガスがチャンバ内に導入される。
【０００４】
クリーニング処理は、成膜処理によってチャンバ内の載置台や内壁面に付着して不要な薄膜を除去するものであり、この処理によって付着した膜が剥離することで生じる基板面の汚染を防ぎ、製品の歩留まりを向上させることができる。クリーニング時においても、クリーニングレートを上昇させるために、成膜時と同様に加熱機構を駆動して加熱することが行われている。
【０００５】
クリーニングガス（エッチングガス）としては、例えば、Ｃｌ系ガス、Ｆ系ガス、ＣｌＦ系ガスなどのハロゲン系ガスが用いられる。このクリーニングは、化学的に活性で反応性に富み、ガスの反応性はクリーニング時の温度に依存し、温度が高くなるほど反応性が高くなるという特性であることが知られている。（特許文献１）
【０００６】
図６は、従来の真空成膜装置の概略構成を説明するための図である。図６において、真空成膜装置１０１は、真空チャンバ１０２内に、ウエハ等の被処理材である基板１００を載置して支持するサセプタ１０５と、サセプタ１０５と対向する位置に配置される高周波電極１０３と、サセプタ１０５を加熱する加熱機構１１０とを備える。
【０００７】
真空チャンバ１０２内には、ガス導入部１０６から、成膜用のＣＶＤ材料ガスあるいはクリーニング用のクリーニングガスが導入される。ガスの導入は、例えば、高周波電極１０３に形成された開口部１０３ａを通して行うことができる。
【０００８】
高周波電極１０３には高周波電源１０４から高周波電力が供給され、真空チャンバ１０２内に導入されたＣＶＤ材料ガスあるいはクリーニングガスのプラズマ（又はラジアル）を発生し、成膜又はクリーニングを行う。
【０００９】
加熱機構１１０は、サセプタ１０５の基板１００が載置される面と反対側の面に対向して配置される。この加熱機構１１０は、ヒータ１１０ａとヒータ１１０ａから放出される熱をサセプタ１０５側に反射する反射板１１０ｂ（ヒータリフレクタ）とを備え、サセプタ１０５を加熱することで載置した基板１００の温度を上げ、成膜あるいはクリーニングの反応性を向上させる。
【００１０】
真空チャンバ１０２内に導入されたＣＤＶ材料ガスやクリーニングガスは、真空チャンバ１０２に形成された排気部１０７を通して外部に排気される。
【００１１】
特許文献１では、クリーニング時において、載置台の温度が高すぎると載置台がエッチングガスによって腐食が進行し寿命が短くなったり、パーティクルの発生源となるという問題があることを指摘している。
【００１２】
そして、このクリーニング時の腐食の問題を解決する方法として、クリーニング時に温度を下げ、クリーニング処理後に載置台の温度を上昇させる方法があるが、この方法では、昇降温の操作に時間がかかるという問題があることを指摘している。
【００１３】
特許文献１では、載置台自体あるいは表面をクリーニングガスに対して耐腐食性の材料で形成することによって載置台の耐腐食性を向上させる構成を提案している。
【００１４】
また、チャンバ内のクリーニング自体を不要とする構成も、例えば、特許文献２に提案されている。
【００１５】
特許文献２には、ＣＶＤリアクタ装置において、リアクタ内において、基板表面側と基板裏面側とを基板抑え部材によって空間的に分離し、基板表面側の空間にのみＣＶＤ原料ガスを含むガスを充満し、基板裏面側の空間にはＣＶＤ原料ガスを含まない不活性ガス等の成膜の関与しないガスを充満し、基板表面側の圧力を低圧とし、基板裏面側の圧力を高圧とし、基板裏面側から基板表面側の空間に隙間を通して不活性ガスを流出させて、ＣＶＤ原料ガスが基板裏面側に接しないようにする構成が開示されている。
【００１６】
図７は、特許文献２に示されるＣＶＤリアクタ装置の概略構成を説明するための図である。図７において、ＣＶＤリアクタ装置２００が備えるチャンバ２０２は、ウエハ１００を挟んで空間部２０２ａと空間部２０２ｂの２つに空間的に分離される。空間部２０２ｂには光照射窓２１０を通してウエハ１００の裏面側が加熱される。
【００１７】
チャンバ２０２内の一方の空間部２０２ａにはガスシャワー２０５を通してＣＶＤガス２０６が導入され、他方の空間部２０２ｂには不活性ガス２２０が導入される。空間部２０２ｂの圧力を空間部２０２ａの圧力よりも高く設定することで、不活性ガス２２０はＣＶＤガス２０６と共に排気部２０７から排気される。
【００１８】
これによって、ウエハ１００の裏面側にＣＶＤガス２０６が回り込むことを防いで、裏面上に薄膜が成膜されることを防いでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００７−１４１８９５号公報（段落０００７〜００１０，００１２）
【特許文献２】特開平７−９９１６２号公報（段落００１３〜００１４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
真空成膜装置では、ヒータ等の加熱機構は、通常、プラズマが発生する空間と同じ空間内に設置される。そのため、クリーニング時において、クリーニングガス（エッチングガス）のプラズマ又はラジアルがヒータ等の加熱機構に回り込み、加熱機構の部材を腐食、劣化させるため、加熱機構の寿命が低下するという問題がある。
【００２１】
このような、クリーニング時において加熱機構がクリーニングガスで腐食するという問題に対して、上記した特許文献１のように、クリーニング時に加熱機構の温度を下げ、クリーニング処理後に温度を上昇させる方法が考えられるが、この方法では、前記したように、昇降温の操作に時間がかかり、真空成膜装置の稼働率が低下するという問題がある。
【００２２】
また、上記した特許文献２のように、チャンバ内の空間を、加熱機構が設置される空間と基板の成膜面側の空間とに分離し、加熱機構側の空間に成膜ガスが回り込まないようにして、加熱機構に薄膜が付着しないようにして、クリーニング自体を不要とする構成では、チャンバ内において加熱機構を空間的に分離する構成が必要であり、かつ、加熱機構側を高圧とする加圧機構も必要となるため、加熱機構の周辺装置が大型となるという問題がある。加熱機構の周辺装置が大型化すると、チャンバ内の容量が大きくなり、チャンバ内の吸排気に時間がかかり、真空成膜装置の稼働率が低下するという問題がある。
【００２３】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、チャンバ内のヒータ等の加熱機構がクリーニング処理によって生じる劣化や腐食を防ぐことを目的とする。
【００２４】
また、本発明は、クリーニング時における温度制御を不要とし、温度制御に伴う操作時間を不要として、真空成膜装置の稼働率の低下を抑制することを目的とする。
【００２５】
また、本発明は、加熱機構にクリーニングガスが回り込むことを防ぐための構成を不要とし、加熱装置の周辺装置の大型化およびこれに伴うチャンバの大型化を抑制し、チャンバ内の吸排気時間の長時間化を抑制して、真空成膜装置の稼働率の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本願発明は、真空成膜装置において、クリーニング時において加熱機構の外周を不活性ガスで覆うことによって、反応性に高いクリーニングプラズマあるプラズマによって発生するラジカルが加熱機構に接触しないようにし、これによってクリーニング処理により劣化や腐食を防ぐことができる。
【００２７】
本発明によれば、クリーニング処理で劣化や腐食されるおそれがある部材を耐腐食性の材料を用いることなく、Ａｌ等の従来から使用される材料をそのまま使用し、かつクリーニング処理による劣化や腐食を低減させることができる。
【００２８】
また、本発明によれば、真空チャンバを空間的に分離するための構成が不要であるため、分離するための機構や、２つの空間部分の圧力差を調整するといた操作を不要とすることができる。
【００２９】
本願発明は、真空チャンバ内で基板表面に成膜を形成する真空成膜装置において、真空チャンバ内に、プラズマを発生させる高周波電極と、基板を支持するサセプタと、サセプタを加熱する加熱機構と、真空チャンバ内に付着する生成物を除去するプラズマクリーニング機構と、加熱機構をクリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離する保護機構とを備える。
【００３０】
本願発明のプラズマクリーニング機構は、真空チャンバ内にクリーニングガスを導入するガス導入機構と、クリーニングガスのプラズマ又はラジカルを発生するプラズマ発生機構とを備える。
【００３１】
クリーニング時には、ガス導入機構から例えば、Ｆ系やＣ系のクリーニングガス（エッチングガス）を導入すると共に、プラズマ発生機構によって真空チャンバ内にプラズマを発生させ、クリーニングプラズマあるいはプラズマによるラジカルを発生する。クリーニングプラズマ又はラジカルは、真空チャンバ内に付着した成膜を除去する。
【００３２】
本発明の保護機構は、加熱機構の周囲空間に不活性ガスを導入する不活性ガス導入機構を備える。保護機構は、クリーニング時に不活性ガスを導入して加熱機構の周囲を不活性ガスが覆うことによって、クリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離し、加熱機構がクリーニングガスプラズマ又はラジカルで浸食されないようにする。
【００３３】
真空チャンバ内に導入された不活性ガスは、クリーニングガスと共に真空チャンバの外部に排気される。
【００３４】
本発明の不活性ガス導入機構は複数の開口部を有する板材を備える。複数の開口部は板材の少なくとも一方の面の全面に亘って分布し、この開口部を通して不活性ガスを導入する。導入された不活性ガスは、板材に形成された複数の開口部から加熱機構に向かって流出し、加熱機構の周囲を不活性ガスで覆う。複数の開口部は、板材の全面に亘って分布させることによって、加熱機構に対する不活性ガスの放出を均一とし、加熱機構の周囲を不活性ガスで漏れなく覆うことができる。
【００３５】
本発明の加熱機構は、ヒータと、このヒータからの放熱をサセプタ側に反射する反射板を備える構成とすることができる。不活性ガス導入機構は、加熱機構が備える反射板に形成した複数の開口部を通して不活性ガスをヒータ側に導入する。
【００３６】
本発明は、不活性ガス導入機構としてサセプタの一部を用いる構成とすることができる。この構成では、サセプタは、加熱機構側に開口する複数の開口部と、この開口部と内部で連通する通路とを備える。サセプタは、通路および開口部を通して不活性ガスを加熱機構側に導入する。この構成とすることで、不活性ガスを導入する構成要素の点数を低減させることができ、不活性ガス導入機構を設けるために真空チャンバの容積が拡大することを抑制することができる。
【００３７】
本発明は、加熱機構への不活性ガスの導入を２箇所から行う構成とすることができる。この不活性ガス導入の一つは加熱機構が備える反射板（ヒートレフレクタ）を通して行い、不活性ガス導入の他の一つは基板を支持するサセプタを通して行う構成である。
【００３８】
この構成において、加熱機構は、ヒータと、このヒータからの放熱をサセプタ側に反射する反射板を備えると共に、反射板はヒータ側に開口する複数の第１の開口部を有する。また、サセプタは、加熱機構側に開口する複数の第２の開口部と、この第２の開口部と内部で連通する通路とを備える。
【００３９】
ここで、不活性ガス導入機構は、反射板が備える複数の第１の開口部を通して不活性ガスをヒータ側に導入すると共に、サセプタが備える通路および複数の第２の開口部を通して不活性ガスをヒータ側に導入する。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、チャンバ内のヒータ等の加熱機構がクリーニングによって生じる劣化や腐食を防ぐことができる。
【００４１】
本発明によれば、クリーニング時における温度制御を不要とし、温度制御に伴う操作時間を不要とすることによって、真空成膜装置の稼働率の低下を抑制することができる。
【００４２】
本発明によれば、加熱機構にクリーニングガスが回り込むことを防ぐための構成を不要とすることができ、加熱装置の周辺装置の大型化およびこれに伴うチャンバの大型化を抑制することができる。また、チャンバの大型化を防ぐことによって、チャンバ内の吸排気時間の長時間化を抑制して、真空成膜装置の稼働率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本願発明の真空成膜装置の第１の保護機構の構成例を説明するための図である。
【図２】本願発明の真空成膜装置の第２の保護機構の構成例を説明するための図である。
【図３】本願発明の真空成膜装置の第３の保護機構の構成例を説明するための図である。
【図４】本願発明の真空成膜装置の第４の保護機構の構成例を説明するための図である。
【図５】本願発明の真空成膜装置の第４の保護機構の構成例を説明するための図である。
【図６】従来の真空成膜装置の概略構成を説明するための図である。
【図７】従来のＣＶＤリアクタ装置の概略構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００４５】
図１〜図５は本発明の真空成膜装置の構成例を説明するための概略図である。
【００４６】
図１〜図５において、本発明の真空成膜装置１は、真空チャンバ２内に、サセプタ５と高周波電極３と加熱機構１０を備える。
【００４７】
サセプタ５は、ウエハ等の被処理材である基板１００を載置して支持する部材であり、例えば、Ａｌ材を用いることができる。高周波電極３はサセプタ５と対向する位置に配置され、高周波電極３とサセプタ５との間で発生する放電によってプラズマを形成する。加熱機構１０は、サセプタ５を加熱して、成膜あるいはクリーニングの反応性を高める。
【００４８】
真空チャンバ２内には、成膜用のＣＶＤ材料ガスあるいはクリーニング用のクリーニングガスが導入される。真空チャンバ２内へのガスの導入は、ガス導入部６によって行われる。ガス導入部６は、図示していない切り換え機構によってＣＶＤ材料ガスあるいはクリーニングガスを切り換えて導入する。また、導入するガスの流量や圧力は、図示しない調整機構によって制御することができる。
【００４９】
ガス導入部６から真空チャンバ２内へのガスの導入は、例えば、高周波電極３に形成された複数の開口部３ａを通して行うことができる。この複数の開口部を備える高周波電極３は、例えば、シャワーヘッドと呼ばれる。真空チャンバ２内へのＣＶＤ材料ガスあるいはクリーニングガスの導入は、上記した開口部３ａを通して行う構成を用いて行う他に、他の導入機構を用いて行ってもよい。
【００５０】
高周波電極３には高周波電源４から高周波電力が供給され、サセプタ５との間で放電を発生させる。このとき、真空チャンバ１０２内にＣＶＤ材料ガスあるいはクリーニングガスを導入することによってプラズマが形成される。また、このプラズマによってガス成分に含まれる原子のラジアルが発生する。
【００５１】
真空成膜装置１は、このプラズマ又はラジカルの反応性を用いて、ＣＶＤ材料ガスを導入したときには基板１００上に薄膜を成膜し、また、クリーニングガスを導入したときは真空チャンバ２の内壁等に付着している薄膜を除去してクリーニング処理を行う。
【００５２】
高周波電極３とサセプタ５はプラズマ発生機構を構成し、ＣＶＤ材料ガスを導入する際には、このプラズマ発生機構はプラズマ成膜機構として機能し、クリーニングガスを導入する際には、このプラズマ発生機構はプラズマクリーニング機構として機能する。
【００５３】
加熱機構１０は、サセプタ５に対して、基板１００が載置される面と反対側の面に対向して配置される。この加熱機構１０は、例えば、ヒータ１０ａと、反射板１０ｂ（ヒータリフレクタ）とを備える構成とすることができる。反射板１０ｂは、ヒータ１０ａから放出される熱をサセプタ５側に反射して熱効率を向上させる部材である。加熱機構１０は、サセプタ５を加熱することによってサセプタ５上に載置した基板１００の温度を上げ、この温度上昇によって、成膜あるいはクリーニングの反応性を向上させる。
【００５４】
真空チャンバ２内に導入されたＣＤＶ材料ガスやクリーニングガスは、真空チャンバ２に形成された排気部７を通して外部に排気される。
【００５５】
本発明の真空成膜装置１は、クリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離する保護機構を備る。保護機構は、加熱機構１０の周囲空間に不活性ガスを導入する不活性ガス導入部２０を備え、クリーニング時に不活性ガスを導入して加熱機構１０を不活性ガスで覆い、クリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離して、加熱機構１０がクリーニングガスプラズマ又はラジカルによって浸食されるのを抑制する。
【００５６】
以下、本発明の保護機構の構成例（第１の構成例〜第５の構成例）について、図１〜図５を用いて説明する。
【００５７】
保護機構の第１〜３の構成例は、保護機構が備える不活性ガス導入機構を、複数の開口部を備えた加熱機構の反射板によって構成する例であり、保護機構の第４の構成例は、保護機構が備える不活性ガス導入機構を、複数の開口部を備えたサセプタによって構成する例であり、保護機構の第５の構成例は、保護機構が備える不活性ガス導入機構を、複数の開口部を備えた加熱機構の反射板と複数の開口部を備えたサセプタによって構成する例である。
【００５８】
［不活性ガス導入部の第１の構成例］
はじめに、図１を用いて保護機構の第１の構成例を説明する。図１に示す構成例において、加熱機構１０が備える反射板１０ｂは、ヒータ１０ａを覆う程度の大きさを有し、少なくともヒータ１０ａに対向する面には、複数の開口部１０ｃが形成される。また、反射板１０ｂは、ヒータ１０ａの側面部分を囲む縁部分を備える構成としてもよく、この縁部分に開口部１０ｃを形成してもよい。
【００５９】
この開口部１０ｃからヒータ１０ａに向かって不活性ガスが導入される。不活性ガスの導入は、不活性ガス導入部２０によって行われる。
【００６０】
不活性ガスの導入は、反射板１０ｂの外側に反射板１０ｂを囲むように囲み部２０ｃを設けて、反射板１０ｂとの間に不活性ガスを導入する導入空間２０ｂを形成し、この導入空間２０ｂ内に導入路２０ａを通して不活性ガス源（図示していない）から不活性ガスを供給して行う。
【００６１】
導入路２０ａを介して供給された不活性ガスは導入空間２０ｂ内に一時的に保持された後、複数の開口部１０ｃを通してヒータ１０ａに導入され、ヒータ１０ａの周囲を囲み、クリーニングガスからヒータ１０ａを分離する。このとき、不活性ガスは、サセプタ５の底面と反射板１０ｂとの間で形成される空間部分において、ヒータ１０ａの周囲を囲むように一時的に保持される。
【００６２】
この構成とすることによって、ヒータ１０ａの全周囲に対して不活性ガスを均一に導入することができる。
【００６３】
［不活性ガス導入部の第２の構成例］
次に、図２を用いて保護機構の第２の構成例を説明する。図２に示す構成例において、加熱機構１０が備える反射板１０ｂは、ヒータ１０ａを覆う程度の大きさを有し、少なくともヒータ１０ａに対向する面には、複数の開口部１０ｃが形成される。また、反射板１０ｂは、ヒータ１０ａの側面部分を囲む縁部分を備える構成としてもよく、この縁部分に開口部１０ｃを形成してもよい。
【００６４】
また、反射板１０ｂは、内部に導入空間１０ｄが形成され、開口部１０ｃと連通している。不活性ガス源（図示していない）は、導入路２０ａを通して導入空間１０ｄ内に不活性ガスを導入する。導入された不活性ガスは、導入空間１０ｄ内に一時的に保持された後、複数の開口部１０ｃを通してヒータ１０ａに導入され、ヒータ１０ａの周囲を囲み、クリーニングガスからヒータ１０ａを分離する。このとき、不活性ガスは、サセプタ５の底面と反射板１０ｂとの間で形成される空間部分において、ヒータ１０ａの周囲を囲むように一時的に保持される。
【００６５】
この構成とすることによって、ヒータ１０ａの全周囲に対して不活性ガスを均一に導入することができる。また、反射板１０ｂの内部に、不活性ガスを導入して一時的に保持する導入空間１０ｄを形成することによって、前記した第１の構成例の囲み部２０ｃの構成要素を不要とすることができる。
【００６６】
［不活性ガス導入部の第３の構成例］
次に、図３を用いて保護機構の第３の構成例を説明する。図３に示す構成例において、加熱機構１０が備える反射板１０ｂは、ヒータ１０ａを覆う程度の大きさを有し、少なくともヒータ１０ａに対向する面には、連通孔１０ｅが形成される。また、反射板１０ｂは、ヒータ１０ａの側面部分を囲む縁部分を備える構成としてもよく、この縁部分に連通孔１０ｅを形成してもよい。
【００６７】
連通孔１０ｅには、導入路２０ａを通して不活性ガス源（図示していない）から不活性ガスが供給され、この連通孔１０ｅを通してヒータ１０ａに導入される。導入された不活性ガスは、ヒータ１０ａの周囲を囲み、クリーニングガスからヒータ１０ａを分離する。このとき、不活性ガスは、サセプタ５の底面と反射板１０ｂとの間で形成される空間部分において、ヒータ１０ａの周囲を囲むように一時的に保持される。
【００６８】
この構成とすることによって、ヒータ１０ａの全周囲に対して不活性ガスを均一に導入することができる。また、反射板１０ｂの開けた連通孔１０ｅに導入路２０ａを接続するという簡易な構成で保護機構を形成することができる。
【００６９】
［不活性ガス導入部の第４の構成例］
次に、図４を用いて保護機構の第４の構成例を説明する。図４に示す構成例において、加熱機構１０が備える反射板１０ｂは、ヒータ１０ａを覆う程度の大きさを有する。一方、サセプタ５は、少なくともヒータ１０ａに対向する面に複数の開口部５ａが形成され、内部に導入空間５ｂが形成される。導入空間５ｂには、導入路２０ｄを通して不活性ガス源（図示していない）から不活性ガスが供給される。
【００７０】
導入路２０ａを介して供給された不活性ガスは導入空間５ｂ内に一時的に保持された後、複数の開口部５ａを通してヒータ１０ａに導入され、ヒータ１０ａの周囲を囲み、クリーニングガスからヒータ１０ａを分離する。このとき、不活性ガスは、サセプタ５の底面と反射板１０ｂとの間で形成される空間部分において、ヒータ１０ａの周囲を囲むように一時的に保持される。
【００７１】
この構成とすることによって、ヒータ１０ａの全周囲に対して不活性ガスを均一に導入することができる。
【００７２】
［不活性ガス導入部の第５の構成例］
次に、図５を用いて保護機構の第５の構成例を説明する。図５に示す構成例は、前記した第２の構成例と第４の構成例とを組み合わせた構成例である。
【００７３】
図５に示す構成例において、加熱機構１０が備える反射板１０ｂは、ヒータ１０ａを覆う程度の大きさを有し、少なくともヒータ１０ａに対向する面には、複数の開口部１０ｃが形成される。また、反射板１０ｂは、ヒータ１０ａの側面部分を囲む縁部分を備える構成としてもよく、この縁部分に開口部１０ｃを形成してもよい。
【００７４】
また、反射板１０ｂは、内部に導入空間１０ｄが形成され、開口部１０ｃと連通している。不活性ガス源（図示していない）は、導入路２０ａを通して導入空間１０ｄ内に不活性ガスを導入する。導入された不活性ガスは、導入空間１０ｄ内に一時的に保持された後、複数の開口部１０ｃを通してヒータ１０ａに導入される。
【００７５】
一方、サセプタ５は、少なくともヒータ１０ａに対向する面に複数の開口部５ａが形成され、内部に導入空間５ｂが形成される。導入空間５ｂには、導入路２０ｄを通して不活性ガス源（図示していない）から不活性ガスが供給される。
【００７６】
導入路２０ｃを介して供給された不活性ガスは導入空間５ｂ内に一時的に保持された後、複数の開口部５ａを通してヒータ１０ａに導入され、ヒータ１０ａの周囲を囲ってクリーニングガスからヒータ１０ａを分離する。このとき、不活性ガスは、サセプタ５の底面と反射板１０ｂとの間で形成される空間部分において、ヒータ１０ａの周囲を囲むように一時的に保持される。
【００７７】
反射板１０ｂ側から導入された不活性ガスとサセプタ５側から導入された不活性ガスは、ヒータ１０ａの周囲を囲み、クリーニングガスからヒータ１０ａを分離する。このとき、不活性ガスは、サセプタ５の底面と反射板１０ｂとの間で形成される空間部分において、ヒータ１０ａの周囲を囲むように一時的に保持される。
【００７８】
この構成とすることによって、ヒータ１０ａの全周囲に対して不活性ガスを均一に導入することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１ 真空成膜装置
２ 真空チャンバ
３ 高周波電極
３ａ 開口部
４ 高周波電源
５ サセプタ
５ａ 開口部
５ｂ 導入空間
６ ガス導入部
７ 排気部
１０ 加熱機構
１０ａ ヒータ
１０ｂ 反射板
１０ｃ 開口部
１０ｄ 導入空間
１０ｅ 連通孔
２０ 不活性ガス導入部
２０ａ 導入路
２０ｂ 導入空間
２０ｃ 囲み部
２０ｄ 導入路
１００ 基板（ウエハ）
１０１ 真空成膜装置
１０２ 真空チャンバ
１０３ 高周波電極
１０３ａ 開口部
１０４ 高周波電源
１０５ サセプタ
１０６ ガス導入部
１０７ 排気部
１１０ 加熱機構
１１０ａ ヒータ
１１０ｂ 反射板
２００ リアクタ装置
２０２ チャンバ
２０２ａ 空間部
２０２ｂ 空間部
２０５ ガスシャワー
２０６ ＣＶＤガス
２０７ 排気部
２１０ 光照射窓
２２０ 不活性ガス
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ内で基板表面に成膜を形成する真空成膜装置において、
前記真空チャンバ内に、プラズマを発生させる高周波電極と、基板を支持するサセプタと、前記サセプタを加熱する加熱機構と、真空チャンバ内に付着する生成物を除去するプラズマクリーニング機構と、前記加熱機構をクリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離する保護機構とを備え、
前記プラズマクリーニング機構は、
真空チャンバ内にクリーニングガスを導入するガス導入機構と、クリーニングガスのプラズマ又はラジカルを発生するプラズマ発生機構とを備え、
前記保護機構は、
前記加熱機構の周囲空間に不活性ガスを導入する不活性ガス導入機構を備え、クリーニング時に不活性ガスを導入して加熱機構をクリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離して加熱機構を保護することを特徴とする、真空成膜装置。
【請求項２】
前記不活性ガス導入機構は複数の開口部を有する板材を備え、前記複数の開口部は前記板材の少なくとも一方の面の全面に亘って分布し、当該開口部を通して不活性ガスを導入することを特徴とする、請求項１に記載の真空成膜装置。
【請求項３】
前記加熱機構は、ヒータと、当該ヒータからの放熱をサセプタ側に反射する反射板を備え、
前記不活性ガス導入機構は、前記反射板に形成した複数の開口部を通して不活性ガスをヒータ側に導入することを特徴とする、請求項１に記載の真空成膜装置。
【請求項４】
前記サセプタは、前記加熱機構側に開口する複数の開口部と、前記開口部と内部で連通する通路とを備え、前記通路および開口部を通して不活性ガスを導入することを特徴とする、請求項１に記載の真空成膜装置。
【請求項５】
前記加熱機構は、ヒータと、当該ヒータからの放熱をサセプタ側に反射する反射板を備えると共に前記反射板はヒータ側に開口する複数の第１の開口部を有し、
前記サセプタは、前記加熱機構側に開口する複数の第２の開口部と、前記第２の開口部と内部で連通する通路とを備え、
前記不活性ガス導入機構は、前記反射板が備える複数の第１の開口部を通して不活性ガスをヒータ側に導入すると共に、前記サセプタが備える通路および複数の第２の開口部を通して不活性ガスをヒータ側に導入することを特徴とする、請求項１に記載の真空成膜装置。
【請求項１】
真空チャンバ内で基板表面に成膜を形成する真空成膜装置において、
前記真空チャンバ内に、プラズマを発生させる高周波電極と、基板を支持するサセプタと、前記サセプタを加熱する加熱機構と、真空チャンバ内に付着する生成物を除去するプラズマクリーニング機構と、前記加熱機構をクリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離する保護機構とを備え、
前記プラズマクリーニング機構は、
真空チャンバ内にクリーニングガスを導入するガス導入機構と、クリーニングガスのプラズマ又はラジカルを発生するプラズマ発生機構とを備え、
前記保護機構は、
前記加熱機構の周囲空間に不活性ガスを導入する不活性ガス導入機構を備え、クリーニング時に不活性ガスを導入して加熱機構をクリーニングガスプラズマ又はラジカルから空間的に分離して加熱機構を保護することを特徴とする、真空成膜装置。
【請求項２】
前記不活性ガス導入機構は複数の開口部を有する板材を備え、前記複数の開口部は前記板材の少なくとも一方の面の全面に亘って分布し、当該開口部を通して不活性ガスを導入することを特徴とする、請求項１に記載の真空成膜装置。
【請求項３】
前記加熱機構は、ヒータと、当該ヒータからの放熱をサセプタ側に反射する反射板を備え、
前記不活性ガス導入機構は、前記反射板に形成した複数の開口部を通して不活性ガスをヒータ側に導入することを特徴とする、請求項１に記載の真空成膜装置。
【請求項４】
前記サセプタは、前記加熱機構側に開口する複数の開口部と、前記開口部と内部で連通する通路とを備え、前記通路および開口部を通して不活性ガスを導入することを特徴とする、請求項１に記載の真空成膜装置。
【請求項５】
前記加熱機構は、ヒータと、当該ヒータからの放熱をサセプタ側に反射する反射板を備えると共に前記反射板はヒータ側に開口する複数の第１の開口部を有し、
前記サセプタは、前記加熱機構側に開口する複数の第２の開口部と、前記第２の開口部と内部で連通する通路とを備え、
前記不活性ガス導入機構は、前記反射板が備える複数の第１の開口部を通して不活性ガスをヒータ側に導入すると共に、前記サセプタが備える通路および複数の第２の開口部を通して不活性ガスをヒータ側に導入することを特徴とする、請求項１に記載の真空成膜装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−６３８４７（Ｐ２０１１−６３８４７Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１５３１３（Ｐ２００９−２１５３１３）
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１７日（２００９．９．１７）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
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