JP2001295024A - Member for thin film deposition system, and its manufacturing method - Google Patents
Member for thin film deposition system, and its manufacturing methodInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、成膜中にパ−テ
ィクルの発生が少ない薄膜形成装置用部材及びその製造
方法に関する。なお、本明細書において、特に区別して
記載しない限り上記薄膜形成装置用部材はターゲットを
含むものとする。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a member for a thin film forming apparatus which generates less particles during film formation, and a method of manufacturing the same. In this specification, unless otherwise specified, the thin film forming apparatus member includes a target.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、集積回路の電極や拡散バリヤ用薄
膜、磁気記録媒体用磁性薄膜、液晶表示装置のＩＴＯ透
明導電膜などの多くに気相成長による薄膜形成技術が使
用されている。気相成長法による薄膜形成技術には、熱
分解法、水素還元法、不均等化反応法、プラズマＣＶＤ
法等の化学的気相成長法、真空蒸着法、スパッタリング
法、イオンビーム法等の物理的気相成長法、さらには放
電重合法等がある。特に、気相成長法の一つであるスパ
ッタリング法は上記のような広範囲な材料に適用でき、
また薄膜形成の制御が比較的容易であることから広く利
用されている。このスパッタリング法は周知のように、
荷電粒子によりスパッタリングタ−ゲットを衝撃し、そ
の衝撃力により該タ−ゲットからそれを構成する物質の
粒子をたたき出し、これをタ−ゲットに対向させて配置
した、例えばウエハ等の基板に付着させて薄膜を形成す
る成膜法である。2. Description of the Related Art In recent years, a thin film forming technique by vapor phase growth has been used for many of an electrode of an integrated circuit, a thin film for a diffusion barrier, a magnetic thin film for a magnetic recording medium, and an ITO transparent conductive film of a liquid crystal display device. The thin film formation technology by the vapor phase growth method includes a thermal decomposition method, a hydrogen reduction method, a non-uniform reaction method, and a plasma CVD
Chemical vapor deposition methods such as the chemical vapor deposition method, physical vapor deposition methods such as the vacuum deposition method, the sputtering method and the ion beam method, and the discharge polymerization method. In particular, sputtering, which is one of the vapor deposition methods, can be applied to a wide range of materials as described above,
It is also widely used because the control of thin film formation is relatively easy. This sputtering method is well known,
The sputtering target is bombarded by the charged particles, the particles of the material constituting the bombardment are knocked out of the target by the bombardment force, and the particles are adhered to a substrate, such as a wafer, which is arranged to face the target. This is a film forming method for forming a thin film by using
【０００３】上記のスパッタリングなどの気相成長によ
る薄膜の形成に際し、パ−ティクルの発生という問題が
大きく取り上げられるようになってきた。このパ−ティ
クルは、例えばスパッタリング法におけるタ−ゲット起
因の物について説明すると、タ−ゲットをスパッタリン
グした場合、薄膜は基板以外に薄膜形成装置の内壁や内
部にある部材などいたるところに堆積する。そして該薄
膜形成装置内にある部材等から剥離した薄片が直接基板
表面に飛散して付着することがパ−ティクル発生の一要
因であると考えられている。この他、タ−ゲット表面に
はタ−ゲット側面や薄膜形成装置内にある部材等から剥
離した薄片が核となって発生すると考えられているノジ
ュールと呼ばれる異物が直径数μｍ程度に成長する。そ
してこのようなノジュールはある程度成長した時点で破
砕し、基板表面に飛散して付着することがパ−ティクル
発生の一要因であると考えられている。そして、上記の
ようなパ−ティクルが基板上の細い配線などに堆積する
と、例えばＬＳＩの場合は配線の短絡や逆に断線を引き
起こすなどの問題を生ずる。In the formation of a thin film by vapor phase growth such as the above-mentioned sputtering, the problem of generation of particles has come to be taken up greatly. For example, when the target is sputtered, a thin film is deposited not only on the substrate but also on the inner wall of the thin film forming apparatus and on members inside the thin film forming apparatus. It is considered that the flakes separated from the members and the like in the thin film forming apparatus directly scatter and adhere to the surface of the substrate, which is one factor of particle generation. In addition, foreign substances called nodules, which are considered to be formed as nuclei from flakes peeled off from the target side surface or members in the thin film forming apparatus, grow on the target surface to a diameter of about several μm. It is considered that such nodules are crushed when they have grown to some extent, and scatter and adhere to the substrate surface as one of the factors of particle generation. If the above-mentioned particles are deposited on the thin wiring on the substrate, for example, in the case of an LSI, problems such as short-circuiting of the wiring or disconnection may occur.
【０００４】最近では、ＬＳＩ半導体デバイスの集積度
が上がる（１６Ｍビット、６４Ｍビットさらには２５６
Ｍビット等）一方、配線幅（ルール）が０．２５μｍ以
下になるなどより微細化されつつあるので、上記のよう
なパ−ティクルによる配線の断線や短絡等といった問題
が、より頻発するようになった。このように電子デバイ
ス回路の高集積度化や微細化が進むにつれてパ−ティク
ルの発生は一層大きな問題となってきたのである。Recently, the integration degree of LSI semiconductor devices has increased (16 Mbits, 64 Mbits, and even 256 Mbits).
(M bits, etc.) On the other hand, since the wiring width (rule) is becoming finer, for example, less than 0.25 μm, the problems such as disconnection or short circuit of the wiring due to the above-mentioned particles occur more frequently. became. As described above, as the degree of integration and miniaturization of electronic device circuits increase, the generation of particles has become a more serious problem.
【０００５】上記に述べたようにパ−ティクル発生の原
因の一つとして薄膜形成装置の内壁や内部に存在する部
材の、本来ならば膜の形成が不必要である部分への薄膜
の堆積の問題が大きく上げられる。具体的には基板の周
辺部、シールド、バッキングプレート、シャッター、タ
ーゲットおよびこれらの支持具などへの堆積である。As described above, as one of the causes of the generation of particles, the deposition of a thin film on a portion of the inner wall or inside of a thin film forming apparatus where film formation is not normally necessary is required. The problem is raised greatly. More specifically, the deposition is performed on a peripheral portion of the substrate, a shield, a backing plate, a shutter, a target, and a support thereof.
【０００６】上記のように、不必要な薄膜の堆積があっ
たところから、この膜が剥離、飛散しパ−ティクルの発
生原因となるので、これらの堆積物が厚くなり、剥離す
る前に薄膜形成装置の内壁や基板の周辺部、シールド、
バッキングプレート、シャッター、ターゲットおよびこ
れらの支持具などを定期的にクリーニングするかまたは
交換する手法がとられた。また、多量に堆積する部材
（機器）の部位には一旦付着した薄膜が再び剥離、飛散
しないように、金属溶射皮膜を形成したり（特開昭６１
−５６２７７号、特開平８−１７６８１６号参照）、ブ
ラスト処理などの物理的な表面粗化処理を施して堆積物
を捕獲しておくという手段がとられた（特開昭６２−１
４２７５８号参照）。[0006] As described above, since unnecessary thin film deposition occurs, this film peels off and scatters, causing particles to be generated. Therefore, these deposits become thicker and become thinner before peeling. The inner wall of the forming equipment, the periphery of the substrate, the shield,
Attempts have been made to periodically clean or replace the backing plate, shutters, targets and their supports. In addition, a metal sprayed film is formed on a portion of a member (equipment) where a large amount of material is deposited so that the thin film once adhered does not peel off and scatter (see Japanese Patent Application Laid-Open No.
Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-56277 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-176816) and a method in which a physical surface roughening treatment such as a blast treatment is performed to capture sediments.
42758).
【０００７】さらにまた、上記のような作業は薄膜形成
の作業能率を低下させる原因と考えられたので、堆積物
が剥離・飛散しないように捕獲する防着板という取り外
し可能な板が考案され、さらにこの板の熱膨張係数を変
たり、板の表面にサンドブラスト処理やヘヤライン処理
をするなどの工夫がなされた（特開昭６３−１６２８６
１号、特開平２−２８５０６７号、特開平３−１３８３
５４号参照）。これらの中では、特別な表面処理を施し
た、いわゆるパーティクルゲッターが当時の技術の中で
はパ−ティクルの発生を効果的に防止する画期的なもの
（特開平１−３１６４５６号、特開平３−８７３５７号
参照）であった。[0007] Furthermore, since the above-mentioned work was considered to cause a reduction in the work efficiency of the thin film formation, a removable plate called an anti-adhesion plate for capturing the sediment so as not to peel or scatter was devised. Further, the thermal expansion coefficient of the plate was changed, and the surface of the plate was subjected to sandblasting or hairline treatment (Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-16286).
No. 1, JP-A-2-285067, JP-A-3-1383
No. 54). Among these, a so-called particle getter which has been subjected to a special surface treatment is an epoch-making one which effectively prevents the generation of particles in the technology at that time (JP-A-1-316456, JP-A-3-31645). -87357).
【０００８】しかしながら、最近では上記のように配線
ルールの微細化によりコンタクトホールやビアホールの
アスペクト比が３以上と大きくなり、その結果、従来の
スパッタリング方式ではこれらのホールの穴埋めが困難
になってきた。このためコリメーションスパッタリン
グ、ロングスローなどの高い指向性のスパッタリングが
登場し、これらのスパッタリングでは投入電力が従来の
２倍以上という大電力である。このためスパッタリング
時に形成されるプラズマの密度およびその広がりが拡大
し、プラズマ近傍に位置するシールド、コリメーター、
ターゲットなどは薄膜の堆積と同時にこれらの表面層も
スパッタリングされるようになった。However, recently, as described above, the aspect ratio of a contact hole or a via hole has been increased to 3 or more due to the miniaturization of the wiring rule as described above. As a result, it has become difficult to fill these holes with the conventional sputtering method. . For this reason, highly directional sputtering such as collimation sputtering and long throw has appeared, and the input power of these sputterings is as large as twice or more than that of the conventional one. For this reason, the density and the spread of the plasma formed at the time of sputtering are expanded, and the shield, collimator,
The surface layers of these targets were sputtered simultaneously with the deposition of the thin film.
【０００９】上記の堆積物が剥離、飛散しないように捕
獲しておく手段として装置の内壁や機器に直接あるいは
防着板の上に、金属溶射皮膜やブラスト処理を施したも
のは、金属溶射皮膜についてはそれ自体が、またブラス
ト処理が施されたものについては部材に残存するブラス
ト材が、特にスパッタリング開始初期にスパッタリング
され、スパッタリング装置内部全体を汚染させてしまう
という問題を生じた。また上記の防着板単独の場合でも
それ自体が厚みを有するので、取り付け箇所には限界が
あるし、また上記のようにスパッタリング投入パワーが
著しく増大した場合には、金属溶射皮膜やブラスト処理
材と同様の問題を生じた。As a means for capturing the above-mentioned deposits so as not to be separated or scattered, a metal sprayed coating or a blasting treatment applied directly to the inner wall of the device or the device or on a deposition-preventing plate is carried out. In the case of the blast treatment, the blast material itself, and the blast material remaining on the member is sputtered particularly at the beginning of the sputtering, thereby causing a problem that the entire inside of the sputtering apparatus is contaminated. In addition, even if the above-mentioned deposition-preventing plate alone has its own thickness, there is a limit to the mounting position, and if the power to be applied by sputtering is significantly increased as described above, a metal spray coating or a blasting material A similar problem occurred.
【００１０】このように、パーティクル発生は依然とし
て存在し、またパーティクルの発生を防止しようとして
採用された金属溶射皮膜やブラスト処理などの手段ある
いはこれらを施した防着板などはかえって薄膜の汚染の
原因になるという極めて重要な問題を発生した。このよ
うなことから、本出願人は薄膜形成装置の内壁または装
置内にある部材の一部の面または全面の不要な薄膜の堆
積が生ずる部分に、エッチングによって多数の凹凸（例
えは半球状の）を形成した薄膜形成装置用部材を提案し
た（特開平１０−３３０９７１号参照）。この発明は装
置内部の汚染がなくパーティクルの発生を効果的に抑制
できる画期的ものであったが、さらに詳細に検討した結
果、凹凸の肩部からデポ膜（堆積した膜）が剥離するこ
とが認められた。これは凹凸部の肩部の形状が急峻な角
度でありここに堆積する膜や層に構造の乱れが発生し、
これが内部歪を誘発してデポ膜の剥離をもたらし、結果
としてパーティクル発生の原因となることが分かり、本
発明はこれを防止するためにさらに改良したものであ
る。As described above, particle generation still exists. Means such as a metal spray coating or a blast treatment employed to prevent the generation of particles, or an anti-adhesion plate provided with these, rather cause contamination of the thin film. Became a very important problem. For this reason, the present applicant has found that a large number of irregularities (for example, hemispherical shapes) are formed by etching on the inner wall of a thin film forming apparatus or on a part of or the entire surface of a member in the apparatus where unnecessary thin film deposition occurs. Has been proposed (see JP-A-10-30971). Although the present invention was an epoch-making device that could effectively suppress the generation of particles without causing contamination inside the device, a more detailed examination revealed that the deposited film (deposited film) was peeled off from the shoulders of the irregularities. Was observed. This is because the shape of the shoulder of the uneven part is a steep angle, and the structure of the film or layer deposited here is disordered,
It has been found that this induces internal strain and causes delamination of the deposited film, resulting in the generation of particles. The present invention is further improved to prevent this.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄膜形成装
置内部を汚染させることなく、薄膜形成装置の内壁や装
置の内部にある機器部材表面に形成された堆積物の剥離
を効果的に防止し、パ−ティクルの発生を抑制する薄膜
形成装置用部材及びその製造方法を提供することにあ
る。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention effectively prevents separation of deposits formed on the inner wall of a thin film forming apparatus and on the surface of equipment members inside the apparatus without contaminating the inside of the thin film forming apparatus. It is another object of the present invention to provide a member for a thin film forming apparatus which suppresses generation of particles and a method for manufacturing the same.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、 １ 薄膜形成装置の内壁または装置内にある部材の一部
の面または全面の不要な薄膜の堆積が生ずる部分に複数
の凹凸を形成し、該形成された凸部は頂部平面から斜面
へなだらかな曲面により接続しており、該凸部の断面に
おける中央右半分をｙ軸ｘ軸の座標系と想定し、凸部の
頂部平面から斜面になる起点をｘ１、凸部の頂部平面の
延長線と斜面の接線との交点をｘ２とした場合に、ｘ２
−ｘ１＞０であることを特徴とする薄膜形成装置用部材 ２ マスクエッチング加工により形成された複数の凹凸
を備えていることを特徴とする上記１記載の薄膜形成装
置用部材。 ３ 凹凸の間隔が一定であり、規則的に配列されている
ことを特徴とする上記１又は２に記載する薄膜形成装置
用部材 ４ 凹凸の周期が１〜１０００μｍであることを特徴と
する上記３に記載する薄膜形成装置用部材 ５ 凹凸の周期が１０〜５００μｍであることを特徴と
する上記３に記載する薄膜形成装置用部材 ６ 凹凸の高さが１０〜５００μｍであることを特徴と
する上記１〜５のそれぞれに記載する薄膜形成装置用部
材 ７ 凹凸の高さが２０〜２００μｍであることを特徴と
する上記１〜５のそれぞれに記載する薄膜形成装置用部
材 ８ 薄膜形成装置の内壁または装置内にある部材の一部
の面または全面の不要な薄膜の堆積が生ずる部分の部材
が、金属または合金から構成され、該金属または合金部
材のＥＰＭＡ分析による酸素、窒素および炭素などのガ
ス成分元素を除く汚染物質元素の検出面積の和が単位面
積当たり０．１％未満であることを特徴とする上記１〜
７のそれぞれに記載する薄膜形成装置用部材 ９ 薄膜形成装置内にある部材がターゲットであること
を特徴とする上記１〜８のそれぞれに記載する薄膜形成
装置用部材、を提供する。According to the present invention, there is provided: (1) a method of forming a plurality of irregularities on an inner wall of a thin film forming apparatus or on a part or entire surface of a member existing in the apparatus where unnecessary thin film is deposited; The formed protrusions are connected by a gentle curved surface from the top plane to the slope, and the center right half in the cross section of the protrusion is assumed to be a coordinate system of the y-axis and the x-axis, and the slope is changed from the top plane of the protrusion to the slope. If the starting point is x1, and the intersection of the extension line of the top plane of the projection and the tangent to the slope is x2, x2
2. The member for a thin film forming apparatus according to the above item 1, wherein the member for a thin film forming apparatus is provided with a plurality of irregularities formed by mask etching. 3. The member for a thin film forming apparatus as described in 1 or 2 above, wherein the intervals of the unevenness are constant and regularly arranged. 4 The period of the unevenness is 1 to 1000 μm. 5. The member for a thin film forming apparatus described in 3 above, wherein the period of the unevenness is 10 to 500 μm, and the height of the unevenness is 10 to 500 μm. The member for a thin film forming apparatus described in each of 1 to 5 7 The height of the unevenness is 20 to 200 μm, the member for a thin film forming apparatus described in each of the above 1 to 5 8, the inner wall of the thin film forming apparatus or A part of the member in the apparatus or a part of the entire surface where unnecessary thin film deposition occurs is made of a metal or an alloy, and oxygen, nitrogen and EPMA analysis of the metal or alloy member by EPMA analysis. Wherein the sum of the detection areas of the contaminant elements excluding gas component elements such as carbon is less than 0.1% per unit area.
7. The member for a thin film forming apparatus according to any one of the above items 1 to 8, wherein the member in the thin film forming apparatus is a target.
【００１３】本発明はさらに、 １０ 薄膜形成装置の内壁または装置内にある部材の一
部の面または全面の不要な薄膜の堆積が生ずる部分に複
数の凹凸を形成し、該形成された凸部は頂部平面から斜
面へなだらかな曲面により接続しており、該凸部の断面
における中央右半分をｙ軸ｘ軸の座標系と想定し、凸部
の頂部平面から斜面になる起点をｘ１、凸部の頂部平面
の延長線と斜面の接線との交点をｘ２とした場合に、ｘ
２−ｘ１＞０であることを特徴とする薄膜形成装置用部
材の製造方法 １１ マスクエッチング加工により形成された複数の凹
凸を備えていることを特徴とする上記１０記載の薄膜形
成装置用部材 １２ 凹凸の間隔が一定であり、規則的に配列されてい
ることを特徴とする上記１０又は１１に記載する薄膜形
成装置用部材の製造方法 １３ 凹凸の周期が１〜１０００μｍであることを特徴
とする上記１２に記載する薄膜形成装置用部材の製造方
法 １４ 凹凸の周期が１０〜５００μｍであることを特徴
とする上記１２に記載する薄膜形成装置用部材の製造方
法 １５ 凹凸の高さが１０〜５００μｍであることを特徴
とする上記１０〜１４のそれぞれに記載する薄膜形成装
置用部材の製造方法 １６ 凹凸の高さが２０〜２００μｍであることを特徴
とする上記１０〜１４のそれぞれに記載する薄膜形成装
置用部材の製造方法 １７ 薄膜形成装置の内壁または装置内にある部材の一
部の面または全面の不要な薄膜の堆積が生ずる部分の部
材が、金属または合金から構成され、該金属または合金
部材のＥＰＭＡ分析による酸素、窒素および炭素などの
ガス成分元素を除く汚染物質元素の検出面積の和が単位
面積当たり０．１％未満であることを特徴とする上記１
０〜１６のそれぞれに記載する薄膜形成装置用部材の製
造方法 １８ 薄膜形成装置内にある部材がターゲットであるこ
とを特徴とする請求項１０〜１７のそれぞれに記載する
薄膜形成装置用部材の製造方法、を提供する。[0013] The present invention further provides: [10] a plurality of irregularities formed on the inner wall of the thin film forming apparatus or on a part or the entire surface of a member in the apparatus where unnecessary thin film deposition occurs; Is connected by a gentle curved surface from the top plane to the slope, and the center right half in the cross section of the projection is assumed to be a coordinate system of the y-axis and the x-axis. When the intersection of the extension line of the top plane of the part and the tangent of the slope is x2, x
2. A method for manufacturing a member for a thin film forming apparatus, wherein 2-x1> 0 is satisfied. 11. The member for a thin film forming apparatus according to the above item 10, comprising a plurality of irregularities formed by mask etching. The method for manufacturing a member for a thin film forming apparatus according to the above item 10 or 11, wherein the intervals of the irregularities are constant and regularly arranged. 13 The period of the irregularities is 1 to 1000 μm. (14) The method for manufacturing a member for a thin film forming apparatus according to (12), wherein the period of the unevenness is 10 to 500 μm. (15) The height of the unevenness is 10 to 500 μm. The method for manufacturing a member for a thin film forming apparatus according to any one of the above items 10 to 14, wherein the height of the unevenness is 20 to 200 μm. The method of manufacturing a member for a thin film forming apparatus described in each of the above items 10 to 14 17 The part of the inner wall of the thin film forming apparatus or a part of the member inside the apparatus where unnecessary thin film deposition occurs is made of metal. Or the sum of the detection areas of contaminant elements other than gaseous element elements such as oxygen, nitrogen and carbon by EPMA analysis of the metal or alloy member is less than 0.1% per unit area. 1 above
18. The method for manufacturing a member for a thin film forming apparatus according to any one of 0 to 16 18. The member in the thin film forming apparatus is a target, wherein the member for a thin film forming apparatus is manufactured according to any one of claims 10 to 17. How to provide.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明者らは、上記目的を達成す
べく鋭意研究を行った結果、次のような知見が得られ
た。すなわち、従来の金属溶射皮膜は被溶射物に密着し
易く、かつスパッタリングによる堆積物の応力を吸収で
きるニッケルやアルミニウムなどの比較的軟質の金属が
用いられるが、いずれの溶射用金属原料も純度が２Ｎ程
度とレベルが低いため薄膜形成装置用部材などに溶射し
た場合、そのまま汚染につながること。またブラスト処
理では、通常使用されるアルミナや炭化珪素などのブラ
スト材の形状が魁状または針状のため被ブラスト材に食
い込み、表面に残存するので、このような異物は薄膜形
成の初期にスパッタリングされ、薄膜形成装置内を広く
汚染し最悪の場合には、基板上のスパッタリング薄膜す
らも汚染してしまうということになることが分かった。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present inventors have conducted intensive studies in order to achieve the above object, and as a result, obtained the following findings. In other words, the conventional metal spray coating is made of a relatively soft metal such as nickel or aluminum that easily adheres to the sprayed object and can absorb the stress of the deposit by sputtering. Since the level is as low as about 2N, if sprayed on a member for a thin film forming apparatus, etc., it directly leads to contamination. In the blasting process, usually used blasting materials such as alumina and silicon carbide have a corrugated or needle-like shape, so they dig into the material to be blasted and remain on the surface. It has been found that the inside of the thin film forming apparatus is widely contaminated, and in the worst case, even the sputtered thin film on the substrate is contaminated.
【００１５】そこで、このような問題を解決するため、
上記の通り、薄膜形成装置の内壁または装置内にある部
材の一部の面または全面の不要な薄膜の堆積が生ずる部
分に、エッチングによって多数の凹凸（半球状の）を形
成した薄膜形成装置用部材を提案した。このエッチング
加工により表面の清浄度を保ち、かつ表面を粗化させる
ことで十分な堆積物の密着強度が達成できるばかりでな
く、薄膜形成装置の内壁や装置の内部に配置されている
機器（部材）に形成した凹凸（半球状の）は、表面積を
著しく増加させて単位面積当たりの堆積量を減少させ、
また堆積量の増大に伴う内部応力の上昇を抑制して堆積
物の亀裂および剥離を著しく低減させた。そしてこれに
より、部材などに堆積した薄膜の剥離、飛散を防止し
て、パーティクルの発生を防止できる大きな効果が上げ
られた。Therefore, in order to solve such a problem,
As described above, for a thin film forming apparatus in which a large number of irregularities (hemispherical) are formed by etching on a part of the inner wall of the thin film forming apparatus or on a part or entire surface of a member in the apparatus where unnecessary thin film deposition occurs. Proposed components. By this etching, the surface cleanliness is maintained and the surface is roughened, whereby not only sufficient adhesion strength of deposits can be achieved, but also equipment (members) disposed on the inner wall of the thin film forming apparatus or inside the apparatus. ), The surface area (hemispherical) significantly increases the surface area, reduces the amount of deposition per unit area,
In addition, the increase in the internal stress accompanying the increase in the amount of deposition was suppressed, and cracking and peeling of the deposit were significantly reduced. As a result, a large effect of preventing peeling and scattering of the thin film deposited on the member and the like and preventing generation of particles was obtained.
【００１６】ところが、この方法による場合、凹凸の形
状によっては部材などに堆積した薄膜が剥離し易いとい
う欠点があり、この形状の制御が重要であるとの知見が
得られた。本発明は上記に鑑み、薄膜形成装置の内壁ま
たは装置内にある部材の一部の面または全面の不要な薄
膜の堆積が生ずる部分に複数の凹凸を形成し、該形成さ
れた凸部は頂部平面から斜面へなだらかな曲面により接
続させ、該凸部の断面における中央右半分をｙ軸ｘ軸の
座標系と想定し、凸部の頂部平面から斜面になる起点を
ｘ１、凸部の頂部平面の延長線と斜面の接線との交点を
ｘ２とした場合に、ｘ２−ｘ１＞０とすることにより、
上記の欠点を克服したものである。上記複数の凹凸を形
成する場合、薄膜形成装置の内壁または装置内にある部
材の一部の面または全面の不要な薄膜の堆積が生ずる部
分に、複数の凹凸が形成されるようにマスキングし、次
にこれをエッチング加工した後、前記マスキングを除去
して複数の凹凸を形成する、いわゆるマスクエッチング
加工によって効率良く形成することができる。ターゲッ
トの表面の一部や側面の非エロージョン部にも、薄膜形
成物質の不要な粒子の堆積が生ずるので、ターゲットの
表面にも同様の凹凸を形成する。したがって、本発明の
薄膜形成装置用部材は、当然このスパッタリングターゲ
ットを含む。これによって、表面積を著しく増加させて
単位面積当たりの堆積量を減少させ、また堆積量の増大
に伴う内部応力の上昇を抑制できるだけでなく、堆積膜
の剥離を少なくし、これによって堆積物の亀裂や剥離を
著しく低減させ、パーティクルの発生を効果的に抑制す
ることが可能となった。However, this method has a disadvantage that a thin film deposited on a member or the like is easily peeled off depending on the shape of the unevenness, and it has been found that control of this shape is important. In view of the above, the present invention forms a plurality of irregularities on an inner wall of a thin film forming apparatus or on a part or entire surface of a member in the apparatus where unnecessary thin film deposition occurs, and the formed convex part is a top part. It is connected by a gentle curved surface from the plane to the slope, the center right half of the cross section of the projection is assumed to be a coordinate system of the y-axis and the x-axis, and the starting point from the top plane of the projection to the slope is x1, the top plane of the projection. When the intersection of the extension line of and the tangent of the slope is x2, by setting x2−x1> 0,
It overcomes the above disadvantages. When forming the plurality of irregularities, masking such that a plurality of irregularities are formed on the inner wall of the thin film forming apparatus or on a part of the entire surface of a member in the apparatus or on a portion where unnecessary thin film deposition occurs, Next, after this is etched, the masking can be removed to form a plurality of irregularities, that is, it can be efficiently formed by so-called mask etching. Unwanted particles of the thin film-forming substance are also deposited on a part of the target surface or on the non-erosion portion on the side surface. Therefore, the member for a thin film forming apparatus of the present invention naturally includes this sputtering target. As a result, not only can the surface area be significantly increased to reduce the amount of deposition per unit area, and the increase in internal stress due to the increase in the amount of deposition can be suppressed, as well as the peeling of the deposited film can be reduced, thereby causing the cracking of the deposit. And peeling were significantly reduced, and the generation of particles could be effectively suppressed.
【００１７】また、エッチング加工により形成する場
合、同時に非エロージョン部等の表面を清浄化すること
ができ、汚染物質の発生を抑制することができる効果が
ある。また、これにより堆積物と被処理面との界面に汚
染層がないので、従来のＺｒＯ ２などによるブラストに
よる粗化処理よりも、はるかに密着性が向上する。凹部
または凸部のアンカー効果による密着力をより十分に持
たせるためには、エッチング加工等により形成された凹
部または凸部の間隔が一定であり、規則的に配列されて
いることが望ましい。このようにすることにより、薄膜
の堆積が均一となる可能性を増加させ、アンカー効果に
よる密着力を効果的に発揮させることができる。[0017] Further, in the case of forming by etching.
The surface of non-erosion parts etc. at the same time
And the effect of suppressing the generation of pollutants
is there. This also causes contamination at the interface between the sediment and the surface to be treated.
Since there is no dye layer, the conventional ZrO 2For blasting by
Adhesion is much improved compared to the roughening treatment. Recess
Or have more sufficient adhesion due to the anchor effect of the convex
In order to make the recess, the concave formed by etching etc.
The interval between the parts or protrusions is constant and regularly arranged
Is desirable. By doing so, the thin film
Increases the likelihood of uniform deposition of
Thus, the adhesive force can be effectively exerted.
【００１８】表面積を著しく増加させ、堆積物に対する
凹部または凸部のアンカー効果による密着力を十分に持
たせるためには、凹凸の周期が１〜１０００μｍである
ことが望ましく、さらにはこの凹凸の周期が１０〜５０
０μｍであることがより好ましい。 また、同様凹凸の
高さが１０〜５００μｍであることが、望ましく、さら
にはこの凹凸の高さが２０〜２００μｍであることたよ
り好ましい。上記それぞれの下限値未満では凹部または
凸部のアンカー効果が少なく、また上記それぞれの上限
値を超えると、不均一な堆積となり易く凹部または凸部
のアンカー効果が有効に働かず、剥離が生じやすいため
である。上記下限値または上限値を外れる場合も、使用
できないわけではなく、これらを排除するものではない
が、効果が少なくなることを意味する。In order to remarkably increase the surface area and to provide a sufficient adhesion to the deposit due to the anchor effect of the concave portion or the convex portion, it is preferable that the period of the unevenness is 1 to 1000 μm. Is 10 to 50
More preferably, it is 0 μm. Similarly, the height of the unevenness is preferably 10 to 500 μm, and more preferably the height of the unevenness is 20 to 200 μm. Below the respective lower limit values, the anchor effect of the concave portion or the convex portion is small, and, when the upper limit value is exceeded, the anchor effect of the concave portion or the convex portion does not work effectively and the anchor effect of the concave portion or the convex portion does not work effectively, and peeling is likely to occur. That's why. When the value is outside the above lower limit or upper limit, it does not mean that it cannot be used and does not exclude these, but it means that the effect is reduced.
【００１９】薄膜形成装置の内壁または装置内部にある
部材の不要な薄膜の堆積を生ずる部分の部材を構成する
材料には純度の高い金属または合金材を使用することが
望ましい。 特に、ＥＰＭＡ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｐｒ
ｏｂｅ Ｍｉｃｒｏ Ａｎａｌｙｚｅｒ）分析によって
得られる酸素、窒素、炭素などの軽元素（ここではガス
成分と総称する）を除く汚染物質元素の検出面積の和
が、前記金属または合金材の単位面積当たり０．１％未
満とするのが好ましい。上記部材の汚染物質の量をこの
程度にまで下げると、成膜時の基板上への汚染物質の堆
積は著しく減少する。It is desirable to use a high-purity metal or alloy material as a material for forming a part of the inner wall of the thin film forming apparatus or a member inside the apparatus where unnecessary thin film deposition occurs. In particular, EPMA (Electron Pr)
The sum of the detection areas of contaminant elements excluding light elements such as oxygen, nitrogen, and carbon (herein collectively referred to as gas components) obtained by an Ob Micro Analyzer analysis is 0.1% per unit area of the metal or alloy material. % Is preferred. When the amount of contaminants in the above member is reduced to this level, the deposition of contaminants on the substrate during film formation is significantly reduced.
【００２０】上記の通り、マスクエッチング法により形
成する場合、薄膜が堆積する材料表面をマスキングし、
次にこれをエッチング加工した後、前記マスキングを除
去して複数の凹凸を形成するのが、より好ましい凹凸の
形成方法である。マスキング材としては当然のことなが
ら耐エッチング性があるもので、かつエッチング加工後
の洗浄で容易に除去できるものであればよく、特に限定
する必要はない。一例として、例えば一般に電子回路を
形成するために使用する光硬化型のレジストを使用する
ことができる。なお、本発明の凹凸を形成する場合、マ
スクエッチング法以外のめっきや蒸着方法等によって形
成してもよい。凹凸の形状が本発明の範囲にあれば、同
様の効果を有する。したがって、本発明はマスクエッチ
ング法以外の凹凸の形成方法を使用することができる。As described above, when forming by a mask etching method, the surface of the material on which the thin film is deposited is masked,
Next, after etching this, a more preferable method of forming the unevenness is to remove the mask and form a plurality of unevennesses. As a matter of course, any masking material may be used as long as it has etching resistance and can be easily removed by washing after the etching process, and there is no particular limitation. As an example, for example, a photocurable resist generally used for forming an electronic circuit can be used. When the unevenness of the present invention is formed, it may be formed by plating or vapor deposition other than the mask etching. As long as the shape of the unevenness is within the range of the present invention, the same effect is obtained. Therefore, the present invention can use a method of forming irregularities other than the mask etching method.
【００２１】次に、エッチング加工による凹凸の形成方
法の一例を図１に示す。（Ａ）は処理前の被処理材の断
面、（Ｂ）は被処理材の表面にレジストを塗布した断
面、（Ｃ）はエッチング加工を施して被処理材の一部を
除去した断面、（Ｄ）はエッチング加工後レジストを除
去した被処理材の断面を示すそれぞれの概略説明図であ
り、（Ａ）〜（Ｄ）に工程順に配列したものである。こ
の図１に示すように、例えばチタン（Ｔｉ）製の被処理
材１に光硬化型のレジスト２を粗化する面に均一に塗布
し、次いで硬化させたいレジストの部位に光を当てて硬
化させる。その後、硬化させなかった部位のレジスト２
を洗浄除去する。Next, an example of a method of forming unevenness by etching is shown in FIG. (A) is a cross section of the processing target material before processing, (B) is a cross section in which a resist is applied to the surface of the processing target material, (C) is a cross section in which a part of the processing target material is removed by performing an etching process, (D) is a schematic explanatory view showing a cross section of the material to be processed from which the resist has been removed after the etching, and is arranged in the order of steps (A) to (D). As shown in FIG. 1, a photocurable resist 2 is uniformly applied to a surface to be roughened on a material 1 to be treated, for example, made of titanium (Ti), and then cured by irradiating light to a portion of the resist to be cured. Let it. After that, the resist 2 in the uncured portion
Is removed by washing.
【００２２】次に、下地の素材すなわち被処理材１とレ
ジスト材２に応じて、酸性水溶液もしくはアルカリ水溶
液または反応性ガスなどのエッチング材を選択する。そ
してレジスト材２を塗布した被処理材１を前記選択した
エッチング雰囲気に置き、レジスト２が残存する場所以
外をエッチング加工３して表面に凹凸を形成する。表面
の粗化の状態はマスキングする部位の個々のサイズと単
位面積当たりの凹部または凸部の数および使用するエッ
チング加工材の組成および反応時間により調整する。図
２に被処理材にエッチング加工により凹凸を形成した平
面（Ａ）および断面（Ｂ）の模式図を示す。この図２に
示すように、エッチング加工により形成した凹凸は、間
隔が一定であり規則的に配列されている。Next, an etching material such as an acidic aqueous solution or an alkaline aqueous solution or a reactive gas is selected according to the base material, that is, the material to be processed 1 and the resist material 2. Then, the processing target material 1 coated with the resist material 2 is placed in the selected etching atmosphere, and etching is performed on portions other than where the resist 2 remains to form irregularities on the surface. The state of surface roughening is adjusted by the size of each part to be masked, the number of recesses or projections per unit area, the composition of the etching material used, and the reaction time. FIG. 2 is a schematic view of a plane (A) and a cross section (B) in which irregularities are formed on a material to be processed by etching. As shown in FIG. 2, the irregularities formed by the etching process are arranged at regular intervals and regularly.
【００２３】図３に、本発明により形成した凸部４（ほ
ぼ右半分）の断面模式図を示す。この凸部４は頂部平面
５から斜面６及び斜面６から凹部底面７へ、なだらかな
曲面８により接続しており、該凸部の断面にける中央右
半分をｙ軸ｘ軸の座標系と想定し、凸部の頂部平面から
斜面になる起点をｘ１、凸部の頂部平面の延長線と斜面
の接線との交点をｘ２とした場合に、ｘ２−ｘ１＞０で
あるようにする。このように、凸部のエッジ部８が丸み
を帯びていることが重要であり、この凸部の丸みを帯び
たエッジ部の形状により膜の応力が分散し、剥離し難く
なる。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the convex portion 4 (almost right half) formed according to the present invention. The convex portion 4 is connected by a gentle curved surface 8 from the top flat surface 5 to the inclined surface 6 and from the inclined surface 6 to the concave bottom surface 7, and the center right half of the cross section of the convex portion is assumed to be a coordinate system of the y-axis and the x-axis. Then, when x1 is the starting point of the slope from the top plane of the projection and x2 is the intersection of the extension line of the top plane of the projection and the tangent to the slope, x2−x1> 0. As described above, it is important that the edge portion 8 of the convex portion is rounded, and the stress of the film is dispersed due to the shape of the rounded edge portion of the convex portion, and the film is hardly peeled.
【００２４】これとは反対に、凸部のエッジ部が鋭角に
なっている場合には、膜の応力がその部分に集中して剥
離し易くなるという結果が発生した。この場合の断面模
式図を図４に示す。本発明と同様に、凸部の断面にける
中央右半分をｙ軸ｘ軸の座標系と想定し、凸部の頂部平
面から斜面になる起点をｘ１、凸部の頂部平面の延長線
と斜面の接線との交点をｘ２とした場合に、ｘ２−ｘ１
＝０であり、図のように急峻なエッジ部９が形成されて
いる。この図４に示すように、凸部の頂部平面から斜面
にかけて鋭いエッジ部９が形成されているが、この鋭い
エッジ部９が問題であり、このエッジ部９に膜の応力が
集中し、堆積した膜が剥離する原因となる。上記エッチ
ング加工で凹凸の形成を述べたが、部材などの表面に凹
部のみを形成した場合あるいは凸部のみを形成した場
合、飛来する物質を捕獲するアンカー効果は殆ど同じな
ので、必要に応じ凹凸は適宜選択できる。また、蒸着や
めっき法等他の手段により凹凸を形成した場合も、同様
の効果を得ることができる。On the contrary, when the edge of the convex portion has an acute angle, the stress of the film is concentrated on the portion and the film is easily peeled off. FIG. 4 shows a schematic sectional view in this case. As in the present invention, the center right half of the cross section of the convex portion is assumed to be a coordinate system of the y-axis and the x-axis, the starting point from the top plane of the convex portion to the slope is x1, the extension line of the top plane of the convex portion and the slope. X2-x1 where x2 is the intersection with the tangent of
= 0, and a steep edge portion 9 is formed as shown in the figure. As shown in FIG. 4, a sharp edge 9 is formed from the top flat surface of the projection to the slope, but this sharp edge 9 is a problem. This causes the peeled film to peel off. Although the formation of unevenness was described in the above etching process, when only a concave portion is formed on the surface of a member or the like, or when only a convex portion is formed, the anchor effect for capturing a flying substance is almost the same. It can be selected as appropriate. The same effect can be obtained when the irregularities are formed by other means such as vapor deposition or plating.
【００２５】[0025]
【実施例】スパッタリング装置内に、本発明の実施例で
ある図３の凸部をもつチタン製シールド（部材）を配置
した。本実施例では凹凸の間隔を一定とし、規則的に凹
凸を配列したものである。スパッタリングターゲットと
してチタンを用い窒素ガス雰囲気中でリアクティブ（反
応性）スパッタリングを行い、基板に窒化チタン（Ｔｉ
Ｎ）の薄膜を形成した。前記チタン製シールドに約１０
μｍのＴｉＮが堆積した時点で、スパッタリングを終了
し、スパッタリング装置からチタン製シールドを取出し
スコッチテープによる剥離試験を行なった。なお、凹凸
の種類による差があるかどうかを確認するために、凹凸
の種類を変えて同数の試験片を作成し、剥離試験に供し
た。なお、表１において凹凸のサイズとは、上記に説明
した凹部または凸部の周期と高さを示す。また同時に、
基板に形成されたＴｉＮの薄膜の前記チタン製シールド
からくる表面粗化による汚染の有無をＳＩＭＳ（二次イ
オン質量分析法）により分析した。なお、チタン製シー
ルド（部材）については、予めＥＰＭＡ分析によって得
られる酸素、窒素、炭素などのガス成分を除く汚染物質
元素の検出面積の和を測定した。なお、ＥＰＭＡ分析装
置は、島津製作所製ＥＰＭＡ−８７０５を使用し、加速
電圧：１５ＫＶ、プローブ径：１μｍ、サンプルカレン
ト：０．０４μＡの測定条件で実施した。この結果を表
１にまとめて示す。EXAMPLE A titanium shield (member) having a convex portion shown in FIG. 3, which is an example of the present invention, was disposed in a sputtering apparatus. In the present embodiment, the interval between the irregularities is constant, and the irregularities are regularly arranged. Reactive (reactive) sputtering is performed in a nitrogen gas atmosphere using titanium as a sputtering target, and titanium nitride (Ti
A thin film of N) was formed. About 10 to the titanium shield
When the μm TiN was deposited, the sputtering was stopped, the titanium shield was removed from the sputtering device, and a peeling test was performed using a scotch tape. In addition, in order to confirm whether there was a difference depending on the type of the unevenness, the same number of test pieces were prepared by changing the type of the unevenness and subjected to a peeling test. In Table 1, the size of the irregularities indicates the period and the height of the concave portions or the convex portions described above. At the same time,
The presence or absence of contamination due to surface roughening of the TiN thin film formed on the substrate from the titanium shield was analyzed by SIMS (secondary ion mass spectrometry). For the titanium shield (member), the sum of the detection areas of contaminant elements excluding gas components such as oxygen, nitrogen, and carbon obtained by EPMA analysis was measured in advance. The EPMA analyzer used was EPMA-8705 manufactured by Shimadzu Corporation under the conditions of an acceleration voltage of 15 KV, a probe diameter of 1 μm, and a sample current of 0.04 μA. The results are summarized in Table 1.
【００２６】[0026]
【表１】 [Table 1]
【００２７】[0027]
【比較例】比較例として図４に示す各種の表面粗化を施
したチタン製シールド（部材）を配置し、同様の条件で
スパッタリングにより基板に窒化チタン（ＴｉＮ）の薄
膜を形成するとともに、前記チタン製シールドに約１０
μｍのＴｉＮが堆積した時点で、スパッタリングを終了
し、スパッタリング装置からチタン製シールドを取出し
スコッチ（登録商標）テープによる剥離試験を行なっ
た。また、実施例と同様に、基板に形成されたＴｉＮの
薄膜の前記チタン製シールドからくる表面粗化による汚
染の有無をＳＩＭＳ（二次イオン質量分析法）により分
析した。チタン製シールド（部材）については、予めＥ
ＰＭＡ分析によって得られる酸素、窒素、炭素などのガ
ス成分を除く汚染物質元素の検出面積の和を測定した。
なお、ＥＰＭＡ分析は実施例の場合と同様の条件で行な
った。この結果を表２にまとめて示す。なお、この表２
で凹凸を形成していないもの、すなわち砥石研削あるい
は溶射皮膜を形成したものについては、凹凸のサイズ
（径 μｍ）および凹凸の個数（個／ｍｍ2）を表示する
替わりに、その旨を欄中（ ）内に記した。なお、ここ
で凹凸のサイズとは、凹部の孔の平均径または凸部の平
坦な頂部の面の平均径を示す。Comparative Example As a comparative example, various types of surface roughened titanium shields (members) shown in FIG. 4 were provided, and a titanium nitride (TiN) thin film was formed on a substrate by sputtering under the same conditions. About 10 for titanium shield
When the μm TiN was deposited, the sputtering was stopped, the titanium shield was removed from the sputtering device, and a peel test was performed using a Scotch (registered trademark) tape. In the same manner as in the examples, the presence or absence of contamination due to surface roughening of the thin film of TiN formed on the substrate from the titanium shield was analyzed by SIMS (secondary ion mass spectrometry). For the titanium shield (member),
The sum of the detection areas of contaminant elements excluding gas components such as oxygen, nitrogen and carbon obtained by PMA analysis was measured.
The EPMA analysis was performed under the same conditions as in the example. The results are summarized in Table 2. Table 2
In the case of those with no irregularities formed in the above, that is, those with grinding stones or sprayed coating formed, instead of displaying the size of irregularities (diameter μm) and the number of irregularities (pieces / mm 2 ), that effect is indicated in the column. It is described in parentheses. Here, the size of the irregularities means the average diameter of the holes of the concave portions or the average diameter of the flat top surface of the convex portions.
【００２８】[0028]
【表２】 [Table 2]
【００２９】次に、上記本発明の実施例を比較例と対比
して説明する。表１に示すように、実施例１〜８におい
てチタン製シールド（部材）のＥＰＭＡ分析によって得
られる酸素、窒素、炭素などのガス成分を除く汚染物質
元素の検出面積の和はいずれも０．１％未満であり、基
板に形成されたＴｉＮの薄膜の前記チタン製シールドか
らくる表面粗化による汚染の有無をＳＩＭＳ（二次イオ
ン質量分析法）により分析した結果、いずれも汚染物質
元素は検出されなかった。他方、表２の比較例３、５お
よび６に示すように、チタン製シールド（部材）をＳｉ
砥石研削したもの、ＳｉＣブラスト表面粗化したものお
よびＡｌ溶射したものについては、それぞれＥＰＭＡ分
析によりその主要材料であるＳｉおよびＡｌが検出さ
れ、また基板においてもＳＩＭＳ分析結果において、上
記材料のＳｉおよびＡｌが検出され、スパッタリング後
に同材料で汚染されていた。すなわち砥石研削、ブラス
ト表面粗化および溶射は基板を汚染し好ましくないこと
が分かる。なお、比較例４はＳｉ砥石研削後ソフトエッ
チング処理をしているので、基板への汚染物質は検出さ
れなかった。Next, the embodiment of the present invention will be described in comparison with a comparative example. As shown in Table 1, the sum of the detection areas of contaminant elements excluding gas components such as oxygen, nitrogen, and carbon obtained by EPMA analysis of the titanium shield (member) in Examples 1 to 8 was 0.1 in all cases. %, And the presence or absence of contamination due to surface roughening of the thin film of TiN formed on the substrate from the titanium shield was analyzed by SIMS (secondary ion mass spectrometry). Did not. On the other hand, as shown in Comparative Examples 3, 5 and 6 in Table 2, the titanium shield (member) was made of Si.
With respect to the grindstone-ground, SiC blasted surface roughened and Al-sprayed ones, the main materials Si and Al were detected by EPMA analysis, respectively. Al was detected and contaminated with the same material after sputtering. That is, it is understood that grinding of the grinding stone, roughening of the blast surface, and thermal spraying undesirably pollute the substrate. In Comparative Example 4, since the soft etching treatment was performed after the grinding of the Si grindstone, no contaminants on the substrate were detected.
【００３０】次に剥離試験の結果であるが、実施例１〜
８はいずれも図３に示す凹凸の形状を有し、本発明の条
件を満たしており、凹凸の周期が１〜１０００μｍ、凹
凸の高さが１０〜５００μｍの例であるが、いずれも剥
離は生じなかった。これに対し、比較例１〜１０のいず
れも剥離試験の結果、剥離を生じた。比較例３、５およ
び６については、さらに砥石やブラスト材あるいは溶射
材が汚染物質となる問題を生じた。また、本発明の実施
例では、剥離は全くなかったが、比較例９および１０は
図４に示す凹凸形状の場合であるが、上記と同様に剥離
が認められた。なお、本発明実施例において、凹または
凸の種類を変えて全て同数テストしたが、本発明の凹凸
の条件にあれば、この凹凸の種類による剥離性に差がな
かった。Next, the results of the peel test are shown in Examples 1 to 3.
8 each have the shape of the concavities and convexities shown in FIG. 3 and satisfy the conditions of the present invention. The period of the concavities and convexities is 1 to 1000 μm, and the height of the concavities and convexities is 10 to 500 μm. Did not occur. On the other hand, in all of Comparative Examples 1 to 10, peeling occurred as a result of the peeling test. In Comparative Examples 3, 5, and 6, there was a further problem that the grindstone, the blast material, or the thermal spray material became a contaminant. Further, in the example of the present invention, no peeling was observed, but in Comparative Examples 9 and 10, the case of the uneven shape shown in FIG. In the examples of the present invention, the same number of tests were carried out while changing the type of the concave or convex, but under the condition of the concave and convex of the present invention, there was no difference in the releasability depending on the type of the concave and convex.
【００３１】以上の本発明の実施例においては比較例と
の対比からも明らかなように、粗面化のために従来施さ
れていた薄膜形成装置の内壁や内部機器上のブラスト材
あるいは溶射材に起因する汚染物質がなくなり、また上
記のような部材に堆積する材料からの剥離やそれによる
飛散が著しく減少するので、基板に形成された配線材料
などの薄膜形成品におけるパ−ティクルの発生が大きく
減少するという優れた効果があることが分かる。As is clear from the comparison with the comparative example in the above-described embodiment of the present invention, the blast material or the thermal spray material on the inner wall or the internal equipment of the thin film forming apparatus conventionally used for roughening is used. As a result, contamination from the material deposited on the above-described members and scattering due to the separation are significantly reduced, and thus particles are generated in thin film-formed products such as wiring materials formed on the substrate. It can be seen that there is an excellent effect of greatly reducing.
【００３２】なお、本発明については主としてスパッタ
リング方法および装置について説明したが、この例に限
らず他の気相成長による薄膜形成装置（ＰＶＤあるいは
ＣＶＤ等）に適用することができる。また、本発明は上
記の例に基づいて説明したが、あくまでこれは一例にす
ぎず本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更し
得るものである。そして、本発明はそれらを全て包含す
るものである。また、本発明と他のパ−ティクル発生防
止方法・装置、例えばランダムに飛来する個所には、上
記に述べた半球状の凹凸を形成したパ−ティクル発生防
止方法・装置を併用するなど、パ−ティクル発生個所に
応じて本発明を適宜採用することができる。Although the present invention has mainly been described with respect to a sputtering method and apparatus, the present invention is not limited to this example, and can be applied to other thin film forming apparatuses (such as PVD or CVD) by vapor phase growth. Although the present invention has been described based on the above-described example, this is merely an example, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention. The present invention includes all of them. In addition, the present invention and other particle generation preventing methods and devices, for example, a particle generation preventing method and device having the above-described hemispherical irregularities formed at a portion where the particles come randomly are used in combination. -The present invention can be appropriately adopted depending on the location of the tickle.
【００３３】[0033]
【発明の効果】薄膜形成装置内部を汚染させることな
く、薄膜形成装置の内壁や装置の内部にある機器部材表
面に形成された堆積物の剥離を効果的に防止し、パ−テ
ィクルの発生を抑制することができる優れた効果を有す
る。According to the present invention, it is possible to effectively prevent the deposits formed on the inner walls of the thin film forming apparatus and on the surface of the equipment members inside the apparatus without contaminating the inside of the thin film forming apparatus, thereby preventing the generation of particles. It has an excellent effect that can be suppressed.
【図１】凹凸を形成する（例えばエッチング加工）場合
の一例を示す工程の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a process showing an example of forming unevenness (for example, etching).
【図２】被処理材に凹凸を形成した平面および断面の模
式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of a plane and a cross section in which irregularities are formed on a material to be processed.
【図３】本発明の凸部４（ほぼ右半分）の断面模式図で
ある。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a projection 4 (almost right half) of the present invention.
【図４】凸部のエッジ部が鋭くなっており、膜の応力が
集中して堆積膜が剥離し易くなる場合の断面模式図であ
る。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing a case where the edge of a convex portion is sharp and stress of the film is concentrated and a deposited film is easily peeled off.
１ 被処理材 ２ レジスト材 ３ エッチング加工部 ４ 凸部 ５ 頂部平面 ６ 斜面 ７ 凹部底面 ８ 丸みを帯びたエッジ部 ９ 鋭いエッジ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processed material 2 Resist material 3 Etching processing part 4 Convex part 5 Top plane 6 Sloping surface 7 Concave bottom surface 8 Rounded edge part 9 Sharp edge part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 秀行 茨城県北茨城市華川町臼場187番地４ 株 式会社日鉱マテリアルズ磯原工場内 Ｆターム(参考） 4K029 BA60 CA06 DA10 DC05 DC12 4K057 DA01 DB08 DC10 DD03 DK03 DN02 DN10 WA01 WB08 WC10 WE01 WE21 WG01 WK10 WN02 WN10 5F103 AA08 BB22 BB60 RR10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hideyuki Takahashi 187-4 Usuba, Hachikawa-cho, Kitaibaraki-shi, Ibaraki F-term in Nikko Materials Isohara Plant (reference) 4K029 BA60 CA06 DA10 DC05 DC12 4K057 DA01 DB08 DC10 DD03 DK03 DN02 DN10 WA01 WB08 WC10 WE01 WE21 WG01 WK10 WN02 WN10 5F103 AA08 BB22 BB60 RR10
Claims (18)
部材の一部の面または全面の不要な薄膜の堆積が生ずる
部分に複数の凹凸を形成し、該形成された凸部は頂部平
面から斜面へなだらかな曲面により接続しており、該凸
部の断面における中央右半分をｙ軸ｘ軸の座標系と想定
し、凸部の頂部平面から斜面になる起点をｘ１、凸部の
頂部平面の延長線と斜面の接線との交点をｘ２とした場
合に、ｘ２−ｘ１＞０であることを特徴とする薄膜形成
装置用部材。1. A plurality of projections and depressions are formed on an inner wall of a thin film forming apparatus or on a part of or an entire surface of a member in the apparatus where unnecessary thin film deposition occurs, and the formed projections are formed from a top plane. The slope is connected to the slope by a gentle curved surface, the center right half of the cross section of the protrusion is assumed to be a coordinate system of the y-axis and the x-axis, and the starting point of the slope from the top plane of the protrusion to x1, the top plane of the protrusion Wherein x2-x1> 0, where x2 is the intersection of the extension line of the above and the tangent to the slope.
複数の凹凸を備えていることを特徴とする請求項１記載
の薄膜形成装置用部材。2. The member for a thin film forming apparatus according to claim 1, comprising a plurality of irregularities formed by a mask etching process.
されていることを特徴とする請求項１又は２に記載する
薄膜形成装置用部材。3. The member for a thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the irregularities are arranged at regular intervals and are arranged regularly.
とを特徴とする請求項３に記載する薄膜形成装置用部
材。4. The member for a thin film forming apparatus according to claim 3, wherein the period of the unevenness is 1 to 1000 μm.
とを特徴とする請求項３に記載する薄膜形成装置用部
材。5. The member for a thin film forming apparatus according to claim 3, wherein the period of the unevenness is 10 to 500 μm.
とを特徴とする請求項１〜５のそれぞれに記載する薄膜
形成装置用部材。6. The member for a thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the height of the unevenness is 10 to 500 μm.
とを特徴とする請求項１〜５のそれぞれに記載する薄膜
形成装置用部材。7. The member for a thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the height of the unevenness is 20 to 200 μm.
部材の一部の面または全面の不要な薄膜の堆積が生ずる
部分の部材が、金属または合金から構成され、該金属ま
たは合金部材のＥＰＭＡ分析による酸素、窒素および炭
素などのガス成分元素を除く汚染物質元素の検出面積の
和が単位面積当たり０．１％未満であることを特徴とす
る請求項１〜６のそれぞれに記載する薄膜形成装置用部
材。8. An inner wall of a thin film forming apparatus or a part of a part or an entire surface of a member in the apparatus where unnecessary thin film deposition occurs is made of a metal or an alloy, and the EPMA of the metal or alloy member is used. 7. The thin film formation according to claim 1, wherein a sum of detection areas of contaminant elements excluding gas component elements such as oxygen, nitrogen and carbon by analysis is less than 0.1% per unit area. Equipment members.
であることを特徴とする請求項１〜８のそれぞれに記載
する薄膜形成装置用部材。9. The member for a thin film forming apparatus according to claim 1, wherein the member in the thin film forming apparatus is a target.
る部材の一部の面または全面の不要な薄膜の堆積が生ず
る部分に複数の凹凸を形成し、該形成された凸部は頂部
平面から斜面へなだらかな曲面により接続しており、該
凸部の断面における中央右半分をｙ軸ｘ軸の座標系と想
定し、凸部の頂部平面から斜面になる起点をｘ１、凸部
の頂部平面の延長線と斜面の接線との交点をｘ２とした
場合に、ｘ２−ｘ１＞０であることを特徴とする薄膜形
成装置用部材の製造方法。10. A plurality of projections and depressions are formed on an inner wall of a thin film forming apparatus or on a part of or an entire surface of a member in the apparatus where unnecessary thin film deposition occurs, and the formed projections are formed from a top plane. The slope is connected to the slope by a gentle curved surface, the center right half of the cross section of the protrusion is assumed to be a coordinate system of the y-axis and the x-axis, and the starting point of the slope from the top plane of the protrusion to x1, the top plane of the protrusion Wherein x2-x1> 0, where x2 is the intersection of the extension line of the above and the tangent to the slope.
た複数の凹凸を備えていることを特徴とする請求項１０
記載の薄膜形成装置用部材。11. The semiconductor device according to claim 10, further comprising a plurality of irregularities formed by a mask etching process.
A member for a thin film forming apparatus according to the above.
列されていることを特徴とする請求項１０又は１１に記
載する薄膜形成装置用部材の製造方法。12. The method for manufacturing a member for a thin film forming apparatus according to claim 10, wherein the irregularities are arranged at regular intervals and are arranged regularly.
ことを特徴とする請求項１２に記載する薄膜形成装置用
部材の製造方法。13. The method for manufacturing a member for a thin film forming apparatus according to claim 12, wherein the period of the unevenness is 1 to 1000 μm.
ことを特徴とする請求項１２に記載する薄膜形成装置用
部材の製造方法。14. The method for manufacturing a member for a thin film forming apparatus according to claim 12, wherein the period of the unevenness is 10 to 500 μm.
ことを特徴とする請求項１０〜１４のそれぞれに記載す
る薄膜形成装置用部材の製造方法。15. The method for manufacturing a member for a thin film forming apparatus according to claim 10, wherein the height of the unevenness is 10 to 500 μm.
ことを特徴とする請求項１０〜１４のそれぞれに記載す
る薄膜形成装置用部材の製造方法。16. The method for manufacturing a member for a thin film forming apparatus according to claim 10, wherein the height of the unevenness is 20 to 200 μm.
る部材の一部の面または全面の不要な薄膜の堆積が生ず
る部分の部材が、金属または合金から構成され、該金属
または合金部材のＥＰＭＡ分析による酸素、窒素および
炭素などのガス成分元素を除く汚染物質元素の検出面積
の和が単位面積当たり０．１％未満であることを特徴と
する請求項１０〜１６のそれぞれに記載する薄膜形成装
置用部材の製造方法。17. An internal wall of a thin film forming apparatus or a part of a part or a whole surface of a member in the apparatus where unnecessary thin film deposition occurs is made of a metal or an alloy, and the EPMA of the metal or alloy member is used. 17. The thin film formation according to claim 10, wherein a sum of detection areas of pollutant elements excluding gas element elements such as oxygen, nitrogen and carbon by analysis is less than 0.1% per unit area. A method for manufacturing a device member.
トであることを特徴とする請求項１０〜１７のそれぞれ
に記載する薄膜形成装置用部材の製造方法。18. The method for manufacturing a member for a thin film forming apparatus according to claim 10, wherein the member in the thin film forming apparatus is a target.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2000
- 2000-04-14 JP JP2000113361A patent/JP2001295024A/en active Pending
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